地震波震级和地震烈度1课件.ppt
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- 地震波 震级 地震烈度 课件
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1、2015年重大网院PPT模板地震学基本知识2010.07.152地震的基本知识 引言引言一、地球的构造一、地球的构造二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度四、地震震害四、地震震害2010.07.153引言 灾害:凡危害动植物的各类事件通称之为灾害:凡危害动植物的各类事件通称之为灾害灾害,灾害的发灾害的发生原因主要有二个:一是自然变异,二是人为影响。因此生原因主要有二个:一是自然变异,二是人为影响。因此,通常把以自然变异为主因的灾害称之为,通常把以自然变异为主因的灾害称之为自然灾害自然灾害,将以,将以人为影响为主因的灾害称之为人为影响为主因的
2、灾害称之为人为灾害人为灾害。2010.07.154引言 自然灾害 地震2010.07.155引言 自然灾害 风暴2010.07.156引言 自然灾害 海啸2010.07.157引言 人为灾害人为灾害 (人为引起的)火灾2010.07.158引言 人为灾害 交通事故2010.07.159引言 人为灾害 酸雨2010.07.1510引言 我们还可以说出很多种灾害,在诸多灾害中,更显著的特我们还可以说出很多种灾害,在诸多灾害中,更显著的特点是自然灾害中掺杂着人为因素。因此,我们可以说,是点是自然灾害中掺杂着人为因素。因此,我们可以说,是人类自己加剧了自然灾害的发生。例如泥石流,往往与人人类自己加剧了
3、自然灾害的发生。例如泥石流,往往与人为砍伐树木破坏植被造成的水土流失紧密相关。为砍伐树木破坏植被造成的水土流失紧密相关。2010.07.1511引言 在所有的自然灾害中对人类威胁在所有的自然灾害中对人类威胁最大的无疑就是地震,全世界每最大的无疑就是地震,全世界每年大约发生年大约发生500500万次地震,这些万次地震,这些地震绝大多数都很小,不用灵敏地震绝大多数都很小,不用灵敏的仪器测量不到,这样的小地震的仪器测量不到,这样的小地震约占一年中地震总数的约占一年中地震总数的99%99%以上以上,剩下的不足,剩下的不足1%1%的地震才是人们的地震才是人们能够感觉到的,其中能造成严重能够感觉到的,其中
4、能造成严重破坏的大地震,平均每年大约发破坏的大地震,平均每年大约发生生1818次。次。2010.07.1512一、地球的构造 有一定地理常识的人都知道有一定地理常识的人都知道,地球是一个两极稍扁赤道,地球是一个两极稍扁赤道略鼓的椭圆球体,平均半径略鼓的椭圆球体,平均半径64006400公里,地球的周长可以公里,地球的周长可以计算出来计算出来2 2x3.1416x6400= x3.1416x6400= 4021240212公里,所以有公里,所以有“坐地日坐地日行八万里行八万里”的说法。地球表的说法。地球表面各点的半径不同,导致地面各点的半径不同,导致地球上各个位置的重力加速度球上各个位置的重力加
5、速度不同,两极比赤道略大。不同,两极比赤道略大。2010.07.1513一、地球的构造一、地球的构造 地球由性质不同的三层物质构成,最表面一层很薄的地壳地壳,平均厚度为30公里,中间很厚的一层是地幔地幔,厚度约为2900公里,最里面的叫地核地核,其平均半径约为3500公里。2010.07.1514一、地球的构造一、地球的构造 由于地球内部放射性物由于地球内部放射性物质不断释放热量,地球质不断释放热量,地球内部的温度也随着深度内部的温度也随着深度的增加而升高。地幔中的增加而升高。地幔中存在着一个厚约几百公存在着一个厚约几百公里的软流层。里的软流层。2010.07.1515一、地球的构造一、地球的
6、构造 另外地球内部另外地球内部的压力是不均的压力是不均衡的,地幔内衡的,地幔内部物质就是在部物质就是在这样的热状态这样的热状态下和不均衡压下和不均衡压力作用下缓慢力作用下缓慢运动着,这可运动着,这可能是地壳运动能是地壳运动的根源。的根源。2010.07.1516二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因 地震按照其成因可以分为:火山地震火山地震、陷陷落地震落地震和构造构造地震地震。2010.07.1517二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因 由于火山爆发而引起的地震叫火山地震火山地震;2010.07.1518二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因 由于地表或者由于地表或者地下岩层突然地下岩
7、层突然大规模陷落和大规模陷落和崩塌而造成的崩塌而造成的地震叫地震叫陷落地陷落地震震;2010.07.1519二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因由于地壳运动,推挤由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引位发生断裂错动而引起的地震叫起的地震叫构造地震构造地震。前面两种地震的影。前面两种地震的影响范围和破坏程度相响范围和破坏程度相对较小,而后面一种对较小,而后面一种地震的破坏作用大,地震的破坏作用大,影响范围广,是我们影响范围广,是我们研究工程抗震的重点研究工程抗震的重点。2010.07.1520二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因构造地震的成因是:地球内部
8、在不停构造地震的成因是:地球内部在不停运动,运动过程中始终存在着巨大的运动,运动过程中始终存在着巨大的能量,组成地壳的岩层在巨大的能量能量,组成地壳的岩层在巨大的能量作用下,也不停地连续变动,不断地作用下,也不停地连续变动,不断地发生褶皱、断裂和错动,使地壳的某发生褶皱、断裂和错动,使地壳的某些部位产生相当大的应力,当弹性应些部位产生相当大的应力,当弹性应力的积聚超过岩石的强度极限时,岩力的积聚超过岩石的强度极限时,岩石会发生突然断裂和猛烈错动,从而石会发生突然断裂和猛烈错动,从而引起振动。振动以波的形式传到地面引起振动。振动以波的形式传到地面,形成地震。由于岩石的破裂往往不,形成地震。由于岩
9、石的破裂往往不是沿着一个平面发展,而是形成由一是沿着一个平面发展,而是形成由一系列裂缝组成的破碎地带,沿整个破系列裂缝组成的破碎地带,沿整个破碎地带的岩层不可能同时达到平衡,碎地带的岩层不可能同时达到平衡,因此,在一次强烈地震(即因此,在一次强烈地震(即主震主震)之)之后,岩层的变形还有不断的零星调整后,岩层的变形还有不断的零星调整,从而形成一系列,从而形成一系列余震余震。2010.07.1521二、地震的类型和成因二、地震的类型和成因地层构造运动中,在断层形成的地方地层构造运动中,在断层形成的地方大量地释放能量,产生剧烈振动,此大量地释放能量,产生剧烈振动,此处就叫做处就叫做震源震源。震源正
10、上方的地面位。震源正上方的地面位置叫做置叫做震中震中。比如这次四川发生的地。比如这次四川发生的地震,其震中就在汶川。震,其震中就在汶川。按照震源的深浅,地震又可以分为按照震源的深浅,地震又可以分为浅浅源地震源地震、中源地震中源地震和和深源地震深源地震。浅源。浅源地震是指震源深度在地震是指震源深度在7070公里以内的地公里以内的地震,一年中全世界所有地震释放能量震,一年中全世界所有地震释放能量的约的约85%85%来自浅源地震。中源地震的震来自浅源地震。中源地震的震源深度为源深度为70-30070-300公里,一年中全世界公里,一年中全世界所有地震释放能量的约所有地震释放能量的约12%12%来自中
11、源地来自中源地震。深源地震的震源深度超过震。深源地震的震源深度超过300300公里公里,一年中全世界所有地震释放能量的,一年中全世界所有地震释放能量的约约3%3%来自深源地震。来自深源地震。2010.07.1522三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度 1 1、地震波、地震波 地震引起的振地震引起的振动以波的形式从动以波的形式从震源向各个方向震源向各个方向传播并释放能量传播并释放能量,这就是,这就是地震波地震波。它包含在地球。它包含在地球内部传播的内部传播的体波体波和只限于在地面和只限于在地面附近传播的附近传播的面波面波。 2010.07.1523三、地震波、震级和地震烈度三、地
12、震波、震级和地震烈度 体波又包括体波又包括纵波纵波(P P波)和波)和横波横波(S S波)两种形式的波。波)两种形式的波。 在在纵波纵波的传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一的传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一致,故又称为致,故又称为压缩波压缩波,声波在空气中传播就是一种纵波。纵波的特,声波在空气中传播就是一种纵波。纵波的特点是周期短、振幅小。在点是周期短、振幅小。在横波横波的传播过程中,其介质质点的振动方的传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直,故又称为向与波的前进方向垂直,故又称为剪切波剪切波。横波的周期较长、振幅。横波的周期较长、振幅较大。纵波的传播
13、速度比横波快。较大。纵波的传播速度比横波快。 面波面波是体波经地层界面多次反射形成的次生波,它包括两种形式是体波经地层界面多次反射形成的次生波,它包括两种形式的波:的波:瑞雷波瑞雷波(R R波)和波)和洛夫波洛夫波(L L波)。波)。 一般的地震,首先到达的是纵波(一般的地震,首先到达的是纵波(P P波),继而是横波(波),继而是横波(S S波),波),面波到达最晚。一般情况是,当横波和面波到达时,其振幅大,地面波到达最晚。一般情况是,当横波和面波到达时,其振幅大,地面振动最猛烈,造成的危害也最大。面振动最猛烈,造成的危害也最大。释放能量,这就是释放能量,这就是地震波地震波。它包含在地球内部传
14、播的。它包含在地球内部传播的体波体波和只限于和只限于在地面附近传播的在地面附近传播的面波面波。 2010.07.1524三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度2 2、震级、震级 震级震级是表示地震本身大小的尺度,目前我们说的也是国际上比较通是表示地震本身大小的尺度,目前我们说的也是国际上比较通用的是用的是里氏震级里氏震级,是美国地震学家里克特(,是美国地震学家里克特(Richter)1935Richter)1935年提出的年提出的,计算公式很简单:,计算公式很简单: M=lgAM=lgA M M就是震级,就是震级,A A是标准地震仪在距离震中是标准地震仪在距离震中100100公里
15、处记录的以微米为公里处记录的以微米为单位的最大水平地动位移(单振幅)。单位的最大水平地动位移(单振幅)。 例如:在距离震中例如:在距离震中100100公里处地震仪记录的振幅是公里处地震仪记录的振幅是1 1毫米,也就是毫米,也就是10001000微米,其对数是微米,其对数是3 3,根据里氏震级的定义这次地震的震级就是,根据里氏震级的定义这次地震的震级就是3 3级。级。 震级与震源释放能量的大小有关,震级每差一级,地震释放的能震级与震源释放能量的大小有关,震级每差一级,地震释放的能量将差量将差3232倍。倍。2010.07.1525三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度 2 2、震级
16、、震级 一般认为,小于一般认为,小于2 2级的地震级的地震人们感觉不到,只有仪器人们感觉不到,只有仪器才能记录下来,称为才能记录下来,称为微震微震;2-42-4级地震人们会有感觉级地震人们会有感觉,称为,称为有感地震有感地震;5 5级以上级以上的地震能引起不同程度的的地震能引起不同程度的破坏,称为破坏,称为破坏性地震破坏性地震;7 7级以上的地震,则称为级以上的地震,则称为强强烈地震烈地震或或大震大震;8 8级以上的级以上的地震称为地震称为特大地震特大地震。2010.07.1526三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度 2 2、震级、震级 剧剧19351935年后提出的震级测年后
17、提出的震级测算方法计算,算方法计算,19601960年年5 5月发月发生在智利的生在智利的8.58.5级地震,是级地震,是记录到的世界最大地震,记录到的世界最大地震,它所释放出来的能量之大它所释放出来的能量之大是空前的,海啸规模巨大是空前的,海啸规模巨大,地面形态变化非常显著,地面形态变化非常显著,其破坏性之大,在世界,其破坏性之大,在世界上是罕见的。上是罕见的。2010.07.1527三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度3 3、地震烈度、地震烈度 定性地讲,地震烈度是指某一地区定性地讲,地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的
18、强烈程度。影响的强烈程度。对于一次地震,表示地震大小的震级对于一次地震,表示地震大小的震级只有一个,但它对不同地点的影响是只有一个,但它对不同地点的影响是不一样的。一般说,随距离震中的远不一样的。一般说,随距离震中的远近不同,烈度就有差异,距离震中愈近不同,烈度就有差异,距离震中愈远,地震影响愈小,或者说烈度就愈远,地震影响愈小,或者说烈度就愈低;反之,距离震中愈近,烈度就愈低;反之,距离震中愈近,烈度就愈高。此外,地震烈度除了与震中距离高。此外,地震烈度除了与震中距离有关以外还与地震大小(震级)、震有关以外还与地震大小(震级)、震源深度、地震传播介质、表土(场地源深度、地震传播介质、表土(场
19、地土)性质、建筑物自身的动力特性、土)性质、建筑物自身的动力特性、施工质量等许多因素有关。施工质量等许多因素有关。2010.07.1528三、地震波、震级和地震烈度三、地震波、震级和地震烈度3 3、地震烈度、地震烈度 为评定地震烈度,就需要建立一个为评定地震烈度,就需要建立一个标准,这个标准就称为标准,这个标准就称为地震烈度表地震烈度表。 为了方便掌握,它是以描述震害宏为了方便掌握,它是以描述震害宏观现象为主的,即根据建筑物的损害观现象为主的,即根据建筑物的损害程度、地震时人的感觉、家具动作反程度、地震时人的感觉、家具动作反应等方面加以区分。由于对烈度影响应等方面加以区分。由于对烈度影响轻重的
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