地震作用教学课件.ppt

1、主讲人：周俊杰主讲人：周俊杰单位：资源学院勘查系单位：资源学院勘查系地震：是由自然原因引起岩石圈的快速颤动地震：是由自然原因引起岩石圈的快速颤动强烈的地震导致山崩地裂，地面沉降和隆起，地强烈的地震导致山崩地裂，地面沉降和隆起，地表错位，河水堵塞或决堤，建筑物倒塌或堤毁，表错位，河水堵塞或决堤，建筑物倒塌或堤毁，电路走火，交通中断等，所有这一切都发生在倾电路走火，交通中断等，所有这一切都发生在倾刻之间。刻之间。震前的四川汶川县震后的汶川震后的汶川震后的汶川1976的唐山地震1966的邢台地震印尼地震四川地震引起山体滑坡唐山地震地震引起地面开裂塌陷被震裂的都汶公路被震垮的通往汶川大桥道路被毁引起海

2、啸（2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛发生地震引发大规模海啸）地震构造示意图按震源深按震源深度地震分度地震分为为 浅源地震 中源地震 深源地震按震级按震级大小大小地震分为 弱震：弱震：震级小于震级小于3级的地震。级的地震。有感地震：有感地震：指震级在指震级在3.04.5级之间，人能感觉到的级之间，人能感觉到的地震。地震。中强地震：中强地震：震级大于震级大于4.5级，小于级，小于6级的地震。级的地震。强震：强震：震级大于震级大于6.0级的地震，其中又把震级小于级的地震，其中又把震级小于8.0级的地震称为级的地震称为强烈破坏性地震强烈破坏性地震，大于，大于8.0级的地震称为级的地震称为巨大

3、地震巨大地震。成因类型成因类型 每年发生的地震大约90%为构造地震。四川汶川强震震中构造示意图与震源机制解释四川汶川强震震中构造示意图与震源机制解释火山地震培雷火山1902年5月8日猛烈喷发引发地震 第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震波：地震波：岩石振动是通过岩石的质点以弹性波形式传播的，岩石振动是通过岩石的质点以弹性波形式传播的，从震源中产生的弹性波。从震源中产生的弹性波。地震波地震波 第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 纵波传播纵波传播速度速度快、通过能力强，所以当地震发生时，首先到快、通过能力强，所以当地震发生时，首先到达

4、地面，这时位于震中的人们会感到上下颠簸。达地面，这时位于震中的人们会感到上下颠簸。接着横波到达，大地便开始前后左右摇晃，严重时造成房倒接着横波到达，大地便开始前后左右摇晃，严重时造成房倒屋塌、土石崩落、公路变形。屋塌、土石崩落、公路变形。地震波地震波第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震仪：地震仪：记录地震波的仪器。它能客观而及时地将地面的记录地震波的仪器。它能客观而及时地将地面的振动记录下来。振动记录下来。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线，由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线，称为称为地震谱。地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅曲线起伏幅度

5、与地震波引起地面振动的振幅相应，它标志着地震的强烈程度。相应，它标志着地震的强烈程度。从地震谱可以清楚地辨从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。别出各类震波的效应。第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震谱：地震谱：曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应，它标志着地震的强烈程度。应，它标志着地震的强烈程度。第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震仪：地震仪：东汉末年（公元东汉末年（公元132年），张年），张衡发明的地震仪，称为候风地衡发明的地震仪，称为候风地动仪。它有八个方位，每个方动仪。它有八个方位，每个方位上均有一条口含铜珠的龙

6、，位上均有一条口含铜珠的龙，在每条龙的下方都有一只蟾蜍在每条龙的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震与其对应。任何一方如有地震发生，该方向龙口所含铜珠即发生，该方向龙口所含铜珠即落入蟾蜍口中，由此便可测出落入蟾蜍口中，由此便可测出发生地震的方向。发生地震的方向。第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震仪：地震仪：第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震仪：地震仪：纵波与横波到达同一地纵波与横波到达同一地震台的时间差，震台的时间差，即时差即时差（右图中的（右图中的SP)，与，与震中离地震台的距离成震中离地震台的距离成正比（右图正比（右图)，离震中，离震中越远，时差越大。越远

7、，时差越大。第三节第三节 地震波与地震仪地震波与地震仪 地震仪：地震仪：根据三个不在一条根据三个不在一条直线上的地震台所直线上的地震台所得的震中距用三点得的震中距用三点交绘法即可求出震交绘法即可求出震中位置。中位置。第四节第四节 地震效应地震效应 地震效应：地震效应：地震前后在地下和地面上由于地震而形成的直接地震前后在地下和地面上由于地震而形成的直接的和间接的影响。的和间接的影响。地震地震效应 地下岩块将发生相应程度的变形和变位地下岩块将发生相应程度的变形和变位 地面可能出现局部的升降地面可能出现局部的升降 引起地下水位的升降和成分的变化引起地下水位的升降和成分的变化 引起局部地段地电场和地磁

8、场的变化引起局部地段地电场和地磁场的变化 个别地段岩块的破裂会产生较小的地震个别地段岩块的破裂会产生较小的地震 造成地面变形和地面建筑物的毁坏造成地面变形和地面建筑物的毁坏 使地下水带动泥沙从地裂缝中涌出地面使地下水带动泥沙从地裂缝中涌出地面第四节第四节 地震效应地震效应 地震效应：地震效应：地震前后在地下和地面上由于地震而形成的直接地震前后在地下和地面上由于地震而形成的直接的和间接的影响。的和间接的影响。地下岩块将发生地下岩块将发生相应程度的变形相应程度的变形和变位和变位第四节第四节 地震效应地震效应 地下水异常地下水异常 1966年3月河北邢台地震前许多水井突然冒气泡、翻油花，井水突然变苦

9、。这些变化之后不久，邢台就发生了大地震。1975年2月4日海城地震之前，先后发现467口井水位发生升降变化其原因是震区范围的地下含水岩石在受到强烈的挤压或拉伸，引起地下水的重新分布，出现水位的升降和各种物理性质和化学变化，使水变味、变色、混浊、浮油花、出气泡等第四节第四节 地震效应地震效应 引起局部地段地电场和地磁场的变化引起局部地段地电场和地磁场的变化第四节第四节 地震效应地震效应 个别地段岩块的破裂会产生较小的地震个别地段岩块的破裂会产生较小的地震第四节第四节 地震效应地震效应 造成地面变形和地面建筑物的毁坏造成地面变形和地面建筑物的毁坏第五节第五节 地震的地理分布地震的地理分布 全球两大

10、地震带全球两大地震带：环太平洋地震带：分布在太平洋周围，像一个巨大的花环，把大陆与海洋分隔开来。地中海一喜马拉雅一印尼地中海一喜马拉雅一印尼地震带：地震带：从地中海向东，从地中海向东，一支一支经中亚至喜马拉雅山，经中亚至喜马拉雅山，然后向南经我国横断山脉，然后向南经我国横断山脉，过缅甸，呈弧形转向东，过缅甸，呈弧形转向东，至印度尼西亚。另一支从至印度尼西亚。另一支从中亚向南延伸，至堪察加。中亚向南延伸，至堪察加。第五节第五节 地震的地理分布地震的地理分布 全球两大地震带全球两大地震带：环太平洋地震带：分布在太平洋周围，像一个巨大的花环，把大陆与海洋分隔开来。地中海一喜马拉雅一印尼地中海一喜马拉

11、雅一印尼地震带：地震带：从地中海向东，从地中海向东，一支一支经中亚至喜马拉雅山，经中亚至喜马拉雅山，然后向南经我国横断山脉，然后向南经我国横断山脉，过缅甸，呈弧形转向东，过缅甸，呈弧形转向东，至印度尼西亚。另一支从至印度尼西亚。另一支从中亚向南延伸，至堪察加。中亚向南延伸，至堪察加。第五节第五节 地震的地理分布地震的地理分布 第五节第五节 地震的地理分布地震的地理分布 中国主要地震带中国主要地震带：我国地处全球两大地震带之间，是一个多地震国家，是一个多地震国家，地震带主要分布在：东南台湾和福建沿海一带；华北太行山沿线和京津唐渤地区；西南青藏高原、云南和四川西部；西北新疆和陕甘宁部分地区。第五节

12、第五节 地震的地理分布地震的地理分布 第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报 地震的预报地震的预报1）测震：）测震：记录一个区域内大小地震的时空分布和特征，记录一个区域内大小地震的时空分布和特征，从而预报大地震。人们常说的从而预报大地震。人们常说的“小震闹，大震到小震闹，大震到”，就，就是以震报震的一种特例。当然，需要注意的是是以震报震的一种特例。当然，需要注意的是“小震闹小震闹”并不一定导致并不一定导致“大震到大震到”。2）地壳形变观测：）地壳形变观测：许多地震在临震前，震区的地壳形变许多地震在临震前，震区的地壳形变增大，可以是平时的几倍到几十倍。如测量断层两侧的相增大，可以是平时的

13、几倍到几十倍。如测量断层两侧的相对垂直升降或水平位移的参数，是地震预报重要的依据。对垂直升降或水平位移的参数，是地震预报重要的依据。第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报 地震的预报地震的预报 3）地磁测量：）地磁测量：地球基本磁场可以直接反映地球各种深度乃至地球基本磁场可以直接反映地球各种深度乃至地核的物理过程，地磁场及其变化是地球深部物理过程信息的地核的物理过程，地磁场及其变化是地球深部物理过程信息的重要来源之一。重要来源之一。4）地电观测：）地电观测：地震孕育过程中，将伴随有地下介质（主地震孕育过程中，将伴随有地下介质（主要是要是岩石岩石）电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化，

14、）电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化，由于这些变化与岩石受力变形及破裂过程有关，因此提取由于这些变化与岩石受力变形及破裂过程有关，因此提取这一信息可以预测地震。这一信息可以预测地震。第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报 地震的预报地震的预报 5）重力观测：）重力观测：地球重力场是一种比较稳定的地球物理场之一，地球重力场是一种比较稳定的地球物理场之一，它与观测点的位置和地球内部介质密度有关。因此，通过重力它与观测点的位置和地球内部介质密度有关。因此，通过重力场变化可以了解到地壳的变形、岩石密度的变化，从而预测地场变化可以了解到地壳的变形、岩石密度的变化，从而预测地震。震。6）地应力

15、观测：）地应力观测：地震孕育不论机制如何，其实质是一个力地震孕育不论机制如何，其实质是一个力学过程，是在一定构造背景条件下，地壳体中应力作用的学过程，是在一定构造背景条件下，地壳体中应力作用的结果。观测地壳应力的变化，可以捕捉地震前兆的信息。结果。观测地壳应力的变化，可以捕捉地震前兆的信息。地震的预报地震的预报 第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报 7）地下水）地下水物理物理和化学的动态观测：和化学的动态观测：地下水动态在震前异常现象，地下水动态在震前异常现象，宏观现象如水井水位上涨，水中翻花冒泡、井水变色变味等；宏观现象如水井水位上涨，水中翻花冒泡、井水变色变味等；微观现象如水化学成分改变（如水中溶解氡气量变化等），固微观现象如水化学成分改变（如水中溶解氡气量变化等），固体潮（天体引潮力引起的地下水位涨落现象体潮（天体引潮力引起的地下水位涨落现象就象海水潮涨就象海水潮涨落一样）的改变等。通过地下水动态的观测，可以直接地了解落一样）的改变等。通过地下水动态的观测，可以直接地了解含水层受周围的影响情况和受力的情况，从而进行地震预报。含水层受周围的影响情况和受力的情况，从而进行地震预报。地震的预报地震的预报 第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报 第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报 第六节第六节 地震的预防、预报地震的预防、预报