地震知識(shí)講座（一）

主講教師：紀(jì)

曉

峰國家級優(yōu)秀教師、高級培訓(xùn)師講師、學(xué)科帶頭人中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)培訓(xùn)中心特聘教授中國石油大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)院客座教授人事部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局“653”工程首席教師國家注冊高級采礦工程師、國家注冊高級安全工程師Tel：能量烈度大致山河改觀

四川文川地震是一次巨大的災(zāi)難，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)遭受了巨大的損失。這次地震是在什么樣的情況下發(fā)生的，為什么會(huì)有這么大的破壞力呢？主講：紀(jì)曉峰高級講師第一部分

中國主要地震帶我國位于世界兩大地震帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育。20世紀(jì)以來，中國共發(fā)生6級以上地震近800次，遍布除貴州、浙江兩省和香港特別行政區(qū)以外所有的省、自治區(qū)、直轄市。

中國地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺，分布廣，是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國家。1900年以來，中國死于地震的人數(shù)達(dá)55萬之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%；1949年以來，100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)，其中涉及東部地區(qū)14個(gè)省份，造成27萬余人喪生，占全國各類災(zāi)害死亡人數(shù)的54%，地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬平方公里，房屋倒塌達(dá)700萬間。地震及其他自然災(zāi)害的嚴(yán)重性構(gòu)成中國的基本國情之一。

中國地震主要分布在五個(gè)區(qū)域：臺(tái)灣地區(qū)、西南地區(qū)、西北地區(qū)、華北地區(qū)、東南沿海地區(qū)和23條地震帶上。

這五個(gè)地區(qū)是：①臺(tái)灣省及其附近海域；②西南地區(qū)，主要是西藏、四川西部和云南中西部；③西北地區(qū)，主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓；④華北地區(qū)，主要在太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、山東中部和渤海灣；⑤東南沿海的廣東、福建等地。我國的臺(tái)灣省位于環(huán)太平洋地震帶上，西藏、新疆、云南、四川、青海等省區(qū)位于喜馬拉雅-地中海地震帶上，其他省區(qū)處于相關(guān)的地震帶上。中國地震帶的分布是制定中國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的重要依據(jù)。

（一）華北地震區(qū)“華北地震區(qū)”。包括河北、河南、山東、內(nèi)蒙古、山西、陜西、寧夏、江蘇、安徽等省的全部或部分地區(qū)。在五個(gè)地震區(qū)中，它的地震強(qiáng)度和頻度僅次于“青藏高原地震區(qū)“，位居全國第二。由于首都圈位于這個(gè)地區(qū)內(nèi)，所以格外引人關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)有據(jù)可查的8級地震曾發(fā)生過5次；7－7.9級地震曾發(fā)生過18次。加之它位于我國人口稠密、大城市集中、政治和經(jīng)濟(jì)、文化、交通都很發(fā)達(dá)的地區(qū)，地震災(zāi)害的威脅極為嚴(yán)重。

華北地震區(qū)共分四個(gè)地震帶(1)郯城-營口地震帶。包括從宿遷至鐵嶺的遼寧、河北、山東、江蘇等省的大部或部分地區(qū)。是我國東部大陸區(qū)一條強(qiáng)烈地震活動(dòng)帶。1668年山東郯城8.5級地震、1969年渤海7.4級地震、1974年海城7.4級地震就發(fā)生在這個(gè)地震帶上，據(jù)記載，本帶共發(fā)生4.7級以上地震60余次。其中7－7.9級地震6次；8級以上地震1次。(2)華北平原地震帶。南界大致位于新鄉(xiāng)-蚌埠一線，北界位于燕山南側(cè)，西界位于太行山東側(cè)，東界位于下遼河－遼東灣拗陷的西緣，向南延到天津東南，經(jīng)濟(jì)南東邊達(dá)宿州一帶。是對京、津、唐地區(qū)威脅最大的地震帶。1679年河北三河8.0級地震、1976年唐山7.8級地震就發(fā)生在這個(gè)帶上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本帶共發(fā)生4.7級以上地震140多次。其中7－7.9級地震5次；8級以上地震1次。(3)汾渭地震帶。北起河北宣化－懷安盆地、懷來－延慶盆地，向南經(jīng)陽原盆地、蔚縣盆地、大同盆地、忻定盆地、靈丘盆地、太原盆地、臨汾盆地、運(yùn)城盆地至渭河盆地。是我國東部又一個(gè)強(qiáng)烈地震活動(dòng)帶。1303年山西洪洞8.0級地震、1556年陜西華縣8.0級地震都發(fā)生在這個(gè)帶上。1998年1月張北6.2級地震也在這個(gè)帶的附近。有記載以來，本地震帶內(nèi)共發(fā)生4.7級以上地震160次左右。其中7－7.9級地震7次；8級以上地震2次。(4)銀川－河套地震帶。位于河套地區(qū)西部和北部的銀川、烏達(dá)、磴口至呼和浩特以西的部分地區(qū)。1739年寧夏銀川8.0級地震就發(fā)生在這個(gè)帶上。本地震帶內(nèi)，歷史地震記載始于公元849年，由于歷史記載缺失較多，據(jù)已有資料，本帶共記載4.7級以上地震40次左右。其中6－6.9級地震9次；8級地震1次。

（二）

青藏高原地震區(qū)“青藏高原地震區(qū)”包括興都庫什山、西昆侖山、阿爾金山、祁連山、賀蘭山－六盤山、龍門山、喜馬拉雅山及橫斷山脈東翼諸山系所圍成的廣大高原地域。涉及到青海、西藏、新疆、甘肅、寧夏、四川、云南全部或部分地區(qū)，以及原蘇聯(lián)、阿富汗、巴基斯坦、印度、孟加拉、緬甸、老撾等國的部分地區(qū)。

本地震區(qū)是我國最大的一個(gè)地震區(qū)，也是地震活動(dòng)最強(qiáng)烈、大地震頻繁發(fā)生的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這里8級以上地震發(fā)生過9次；7－7.9級地震發(fā)生過78次。均居全國之首。

（三）東南沿海地震帶我國東南沿海地震帶的分布情況：東南沿海地震帶地理上主要包括福建、廣東兩省及江西、廣西鄰近的一小部分。這條地震帶受與海岸線大致平行的新華夏系北東向活動(dòng)斷裂控制，另外，一些北西向活動(dòng)斷裂在形成發(fā)震條件中也起一定作用。這組北東向活動(dòng)斷裂從東到西分別為：長樂—詔安斷裂帶，政和—海豐斷裂帶、邵武—河源斷裂帶。沿?cái)嗔褞Оl(fā)生過多次破壞性地震，如沿長樂詔安斷裂帶，曾發(fā)生過1604年泉州海外8級大震和南澳附近的一系列強(qiáng)震；沿邵武—河源斷裂帶曾發(fā)生過會(huì)昌6.0級（1806年）地震、河源6.1級（1962年）地震和尋烏5.8級（1987年）地震，政和—海豐斷裂帶也曾發(fā)生過破壞性地震，但總的強(qiáng)度比較低。（四）南北地震帶從我國的寧夏，經(jīng)甘肅東部、四川西部、直至云南，有一條縱貫中國大陸、大致南北方向的地震密集帶，被稱為中國南北地震帶，簡稱南北地震帶。該帶向北可延伸至蒙古境內(nèi)，向南可到緬甸。2008年5月12日四川汶川8.0級的大地震就發(fā)生在這一地震帶上。（五）其他

此外，“新疆地震區(qū)”、“臺(tái)灣地震區(qū)”也是我國兩個(gè)曾發(fā)生過8級地震的地震區(qū)。這里不斷發(fā)生強(qiáng)烈破壞性地震也是眾所周知的。由于新疆地震區(qū)總的來說，人煙稀少、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)。盡管強(qiáng)烈地震較多，也較頻繁，但多數(shù)地震發(fā)生在山區(qū)，造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失與我國東部幾條地震帶相比，要小許多。

值得一提的是“華南地震區(qū)”的“東南沿海外帶地震帶”，這里歷史上曾發(fā)生過1604年福建泉州8.0級地震和1605年廣東瓊山7.5級地震。但從那時(shí)起到現(xiàn)在的300多年間，無顯著破壞性地震發(fā)生。第二部分汶川地震災(zāi)害的知識(shí)問答一、汶川地震屬于什么性質(zhì)的地震？地震通常分為火山地震、陷落地震和構(gòu)造地震三大類。火山地震主要發(fā)生在火山活動(dòng)期，陷落地震主要是由地殼中有些地下溶洞局部的坍塌引起，前兩類震級小、破壞小，引起大破壞的地震主要是構(gòu)造地震，比如這次“6·1”地震。構(gòu)造地震是由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖石發(fā)生變形，從而聚集了大量的引力，當(dāng)聚集的引力超過巖石破裂強(qiáng)度的時(shí)候，巖石就突然破裂，引起震動(dòng)，并且傳到地面上來，導(dǎo)致地震。地殼深處巖石發(fā)生破裂產(chǎn)生地震的地方，就是震源；地震發(fā)生的源頭以垂直方向投影到地面上來，這個(gè)點(diǎn)就是震中。這次地震震中就在汶川縣的映秀鎮(zhèn)附近。地震的能量是以波的形式向外釋放的，通常這種波叫地震波。

二、什么是地震的烈度和震級？1、震級和烈度是描述地震非常重要的兩個(gè)物理參數(shù)。震級就是反映地震波的能量，也就是地震釋放能量的大小。烈度反映地震對地面產(chǎn)生的影響和破壞程度的大小。隨著地震離開震中區(qū)的距離不同，它產(chǎn)生的影響是不同的，離震中區(qū)近，影響就大，離震中區(qū)遠(yuǎn)，影響就減輕。所以，一個(gè)地震只有一個(gè)震級，但是有不同的烈度。2、地震的震級是通過儀器測出來的，但是烈度是根據(jù)烈度表、通過現(xiàn)場調(diào)查評定出來的。理論上計(jì)算，巖石所能承受的最大震級不到9級，中國的烈度通常劃分為12度。一般來說，烈度要比震級高1-2度，比如5.7級的震級在震中區(qū)就會(huì)產(chǎn)生7度左右的烈度。

三、地震發(fā)生時(shí)，為什么波及范圍則廣，在全國許多地方都有強(qiáng)烈震感？

本次地震是千年不遇的特大地震，顯著特點(diǎn)是震源淺，大概是10公里左右，震級高，達(dá)到8.0級，烈度也高，11度。這就造成有感范圍也大，東到上海，南到臺(tái)灣，就像一個(gè)巨大的石頭自由落體到湖面后，產(chǎn)生了波峰波谷之間的高差大，波浪傳的距離會(huì)非常遠(yuǎn)。四、為什么會(huì)造成這么大的破壞力呢？

因?yàn)榈卣疳尫诺哪芰糠浅４螅?級地震能量約為7級地震能量的31－32倍。發(fā)震方式為逆沖右旋，且震源深度淺，在斷裂帶上造成垂直地面移位達(dá)到1－6米，在20千米距離內(nèi)烈度從7度陡然上升至11度，強(qiáng)烈的地面破壞，頃刻之間使“山河改觀”。這是新中國成立以來在人口稠密地區(qū)發(fā)生的一次特大地震，造成地面建筑物的破壞程度及破壞范圍都屬罕見。這次地震破壞比較重的地方基本上是沿著龍門山中央斷裂帶，破裂的長度比較長，從映秀到漢旺、北川、青川，超過200公里地震波在傳播過程中會(huì)逐漸衰減的，因此越靠近斷裂帶的地方受到的破壞和影響就越大。五、為什么地震帶來的震害如此嚴(yán)重？

由于四川北部特殊的地質(zhì)條件，所以引發(fā)了大量的山體滑坡、崩塌、泥石流、地陷等地質(zhì)災(zāi)害，好多房屋、橋梁被滑下來的山體和石塊不是被埋了，就是被砸了。所以除了震級高、烈度強(qiáng)，這次地震引發(fā)的次生災(zāi)害也是導(dǎo)致地震震害特別嚴(yán)重的一個(gè)原因。場地條件是造成破壞強(qiáng)度迥異的主要因素六、這次地震有個(gè)奇怪現(xiàn)象，在同一個(gè)區(qū)域會(huì)出現(xiàn)破壞強(qiáng)度迥異的情況？

原因很復(fù)雜，最主要因素是場地條件。我們在野外現(xiàn)場調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，從龍門山山前的成都平原到龍門山山區(qū)里面，基巖的分布比較復(fù)雜，上面沉積的松散層也不均勻。一般來說，基巖在震動(dòng)的時(shí)候，基巖要把能量傳給上面的土層，地震波在土層的傳播跟在基巖的傳播完全是另外一種方式，而且地形越復(fù)雜，那地震波傳來后會(huì)形成反射和折射，有加劇放大的效果。

不同的場地條件可能造成地震波放大或減弱，因此，在低烈度區(qū)也有高烈度的現(xiàn)象，造成房屋倒塌或嚴(yán)重破壞；在高烈度區(qū)也有低烈度現(xiàn)象，房屋未倒塌或未遭嚴(yán)重破壞，這就是同一區(qū)域內(nèi)不同建筑受損情況不同的主要原因。在世界地震工程史上，像這么大范圍的破壞不是很多，尤其是場地這一方面還有很多問題值得研究。七、地殼如何要擺動(dòng)身軀顧名思義，地震就是地殼的震動(dòng)，火山噴發(fā)、流星影響、人為活動(dòng)如地下核試驗(yàn)和礦山開發(fā)都可能引起，但是最多還是由于地殼運(yùn)動(dòng)。其實(shí)，我們的地球很不太平，據(jù)美國地質(zhì)學(xué)調(diào)查，每年共有三百萬次地震，如果平均下來，你每數(shù)11秒地球便會(huì)這里那里地抖動(dòng)一下身軀，當(dāng)然，這三百萬下的絕大多數(shù)都只是輕微一哆嗦，不足掛齒。但像昨天那種晃動(dòng)半個(gè)亞洲，其后果必然震驚整個(gè)地球。大家都聽說過“地震帶”，為什么地震專愛騷擾某些地區(qū)呢？這得從二十世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一“板塊構(gòu)造學(xué)說”說起。地球最上層的巖石圈并不是緊密連成一片，而是幾個(gè)堅(jiān)硬而獨(dú)立的單元在軟流圈上漂，彼此似斷非斷，還有相對滑動(dòng)，是為“板塊”。如同國家邊境最易發(fā)生沖突，各個(gè)板塊相接觸的地方也是地質(zhì)上最活躍的地點(diǎn)。可以想象，板塊間相對運(yùn)動(dòng)有三種：彼此遠(yuǎn)離則拉扯、彼此靠近則擠壓，或者一個(gè)朝南一個(gè)朝北，在交接處發(fā)生扭曲。與之相應(yīng)的，地殼的反應(yīng)便是產(chǎn)生三種不同式樣的斷層（某些文獻(xiàn)定義為四種）：正斷層（normalfault），負(fù)斷層（thrustfault）和平行斷層（strike-slipfault）。盡管原理各異，三者卻有共性，那便是巨大能量在斷層的扭曲之下蓄勢待發(fā)，當(dāng)斷層間摩擦力較大，斷層想要?jiǎng)訁s被迫固定下來時(shí)（locked）最為明顯，這便是“哪里有壓迫，哪里就有反抗”。

我們繼續(xù)想象，地殼的火氣憋得越來越大，當(dāng)里邊的壓力終于大于斷層兩邊的摩擦力時(shí)，地殼便獲得動(dòng)能，猛烈地哆嗦開來。再回到剛才的問題，在板塊交界處這種扭曲最容易產(chǎn)生，而一個(gè)小斷層扭曲了，旁邊的也不得安寧，因而最容易形成大規(guī)模的“斷層帶”，一震起來，一傳十世傳百，于是短時(shí)間內(nèi)震動(dòng)便很可能連成一片。在我國青藏高原那里，歐亞板塊和印度板塊相互推擠，于是形成了地質(zhì)活躍區(qū)；而在東南沿海，歐亞板塊和太平洋板塊更是從不肯相安無事，是另一個(gè)地震多發(fā)區(qū)。

實(shí)際上地震不僅僅發(fā)生在板塊之間，在十七世紀(jì)的美國曾以密蘇里為中心發(fā)生過一場震撼數(shù)州的地震，一百多年后，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)它的始作俑者——竟是一個(gè)蓄謀了六億年的斷層！八、地殼回響——地震波如果地殼不能用地震波將憤怒的消息傳播開去，則地震的威力要大打折扣。當(dāng)然這只是美夢罷了，正如我們看到水波而知道液體傳遞震動(dòng)，固體同樣如此。在介紹兩種地震波之前，順便區(qū)分兩個(gè)概念，我們說汶川地震的震源在地下10千米，指的是地殼中矛盾沖突始發(fā)地距離位于地表的震中汶川縣的垂直距離，于是你知道“震源”不同于“震中”。回來說地震波，它可以分為“體波”和“面波”兩種，前一種又可分為“縱波”及“橫波”。“縱波”即“primarywave”，便是常見的P波，其震動(dòng)方向與波的傳播方向相同，在固、液、氣體中均可傳播，由于速度較快、最先達(dá)到震中而得名；同理，“橫波”的震動(dòng)方向垂直于傳播方向，只能在固體中前進(jìn)，遇到液體便會(huì)停止下來，是隨后襲擊震中的“secondarywave”，我們簡稱為S波。兩種波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生面波（LoveWave，L波），其波長大、振幅強(qiáng)，在地表傳播時(shí)會(huì)像水波一樣讓地面上下晃動(dòng)，是造成建筑物強(qiáng)烈破壞的主要因素，由于S波速度最慢，因此我們一般感到地震總是以遞進(jìn)式發(fā)生，即最猛烈的時(shí)刻總是最后階段。盡管P波和S波的傳播速率隨介質(zhì)而改變，但是二者速率之比卻總是1.7，這一比例被地震儀記錄下來后，常常被用于計(jì)算震源到震中的距離。九、地殼，你是小怒還是大怒？新聞?wù)f：“四川汶川地震7.8級”。當(dāng)你看到這個(gè)數(shù)字，除了意識(shí)到這屬于“大怒”，還看出什么？其實(shí)這個(gè)“7.8級”，完整稱呼該叫“里氏7.8級”。這一標(biāo)準(zhǔn)是1935年加州理工大學(xué)CharlesRichter和BenoGutenberg給著名的加州地震量身定做的標(biāo)準(zhǔn)，他們?yōu)榱俗屍渲挡粸樨?fù)，特意跑到距震中100千米處測量，并把伍德-安德森扭力式地震儀記錄到水平位移1微米稱為0級地震。當(dāng)然，這個(gè)“0級”的命運(yùn)同歷史上定義的眾多“最大”及“最小”一樣，現(xiàn)在地震儀的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年，記錄下負(fù)級地震再也不是什么稀罕事情，地殼哪怕微微一怒，也會(huì)被地震儀記在賬上。里氏震級是一個(gè)對數(shù)值，這意味著8級地震的地震波幅度是7級的十倍，而能量釋放則達(dá)到31.7倍。當(dāng)然，地球歷史上發(fā)生的強(qiáng)烈地震不勝枚舉，不過在里氏震級的歷史中，最大只有9.5級，多數(shù)都小于3級。里氏震級描述了震源發(fā)出的地震波能量，而另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)“烈度”則與震源深度、震中距、方位角、地質(zhì)構(gòu)造及土壤性質(zhì)等許多因素有關(guān)，因此，一次地震只有一個(gè)震級，然而不同地區(qū)的烈度卻有所不同。這便是用羅馬字母表示的麥加利地震烈度（Mercalliintensityscale）。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)依賴于主觀標(biāo)準(zhǔn)，比如“室內(nèi)少數(shù)人在完全靜止中能感覺到”為III度；最大的XII度，則是“房屋建筑普遍破壞，山崩地裂，地形改觀”。這也是為什么地震結(jié)束，科學(xué)家馬上可以報(bào)告震級，然而不同地方的烈度，卻要他們等有功夫了，跑到不同地方詢問目擊者才能總結(jié)出來。十、地球，我們偏不束手待斃如果生活在一百年前，則我即使是地質(zhì)學(xué)家也未必能寫出這么一篇文，可見科學(xué)家對于地震的了解進(jìn)步了多少。然而有些令人失望的是，人類對于預(yù)測地震仍可說是無能為力。自然，敏感的地震儀可以感知地震波先鋒，這時(shí)候我們可以大喊地震要來了，但這基本沒用，除非你能在幾分鐘之內(nèi)把全縣武裝起來。地質(zhì)學(xué)家和氣象學(xué)家同樣可以看板塊活動(dòng)和斷層活動(dòng)的大趨勢，但可想而知，這種預(yù)測估計(jì)比海中間一個(gè)小島的天氣預(yù)報(bào)還要不準(zhǔn)。現(xiàn)在可以稱得上準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)只是針對余震，科學(xué)家憑著在歷次地震中總結(jié)的余震不同形式，再加上對當(dāng)?shù)氐匦蔚姆治觯嗌倏梢浴笆潞笾T葛”。研究的事情科學(xué)家來做，我們最重要的就是保護(hù)好自己，在自己有能力的情況下幫助身邊的人，說偉大點(diǎn)，這也是為減小自然災(zāi)難中的人類傷亡做了貢獻(xiàn)呢。十一、地震中的自救方法1.如果你在室內(nèi)，鉆到桌子下邊，沒有桌子就靠近內(nèi)部的墻壁，直到震動(dòng)停止。遠(yuǎn)離窗戶（玻璃有時(shí)會(huì)飛出好遠(yuǎn)）、書柜、冰箱、鏡子和其它懸掛物件。如果你一定要移動(dòng)位置，最好一直保持頭上方有防護(hù)和遮擋。不要乘坐電梯。2.如果你在室外，到四處無物處，遠(yuǎn)離樹木、標(biāo)識(shí)、高大建筑和電線桿，小心可能從建筑物飛來的磚頭和玻璃。3.如果你在開車，停下并呆在車?yán)镏钡秸饎?dòng)停止。不過要注意不要停在過街橋或電力線下。4.如果你在劇場，坐在原位別動(dòng)，用雙臂防護(hù)頭部。直到震動(dòng)停止才有秩序地出去。5.注意不要讓孩子害怕和擔(dān)心，盡量避免黑暗、孤獨(dú)。6.如果著火，在火源和你之間關(guān)上盡量多的門，用棉被之類堵住門縫。讓救火員知道你的位置，打電話或把明顯物品懸掛在窗戶上，但是小心破碎的玻璃。如果外邊有濃煙，關(guān)上窗。十二、地震后的自救和互救1.檢查自己和旁人，急救優(yōu)先。2.保持鎮(zhèn)靜，并穩(wěn)定他人。3