地震成因学说
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地震产生的科学原理是什么地震产生的科学原理是什么地震对人类带来了很多的伤害,所以有很多的人都想要明白地震是和产生的。
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地震产生的科学原理天然地震主要是构造地震,它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的.能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起房摇地动的现象。
构造地震约占地震总数的90%以上。
其次是由火山喷发引起的地震,称为火山地震,约占地震总数的7%。
此外,某些特殊情况下也会产生地震,如岩洞崩塌(陷落地震)、大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
由于地球在不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动,这就是地震。
地震的解释1、各民族先哲和思想家对地震成因都作出过各种解释,中国在这个领域贡献也是无与伦比的。
远在二千七百年前的西周时,伯阳父就认为“阳伏而不能出、阴迫而不能蒸、于是有地震。
”这就是富含哲理的“阴阳说”。
2、自古以来,人类因科学落后、一直把地震灾害归结于上帝天神的起自然力量。
许多民族相信、大地由一些动物支撑着、这些动物一动、一就会产生地震。
例如印度一些部落认为,海龟上站着几头大象背负着大地、大象一动地震就发生。
日本广泛传说地震是由于地下大鲶鱼翻身,镇住鲶鱼则天下太平。
古希腊传说海神生气时拿三叉戟敲击海底,于是造成地震和海啸。
3、本世纪六十年代起,科学家逐步提出板块大地构造学说。
地球表面岩石圈由几块巨大的板块体构成。
这些板块或相互分离,或碰撞俯冲。
板块边界往往是地震。
火山活动特别活跃地带。
但板块内部地震发生原理目前尚不清楚。
4、1996年美国旧金山发生8.3级地震,破坏严重。
震后发现:北美西海岸圣安德烈斯断裂长达430公里一段两侧产生了错动。
通过研究,美国地震学家里德提出了弹性回跳学说。
此学说认为,由于地震运动使岩石发生形变,当变形超过一定程度时,岩石发生断烈而错动,以后变形的岩石回弹恢复原状,这即为地震发生过程。
我国地震灾害成因、危害及应对学院:历史文化学院学号:2010030137姓名:张新瑶摘要:地震灾害是对人类生命和财产威胁最大的自然灾害,号称群灾之首。
地震能量巨大,容易造成严重的人员伤亡,经济损失。
还易引起多种次生灾害(火灾、毒气污染、细菌污染、放射性污染、河水倾溢、水坝崩塌等引起的水灾、瘟疫等),破坏力强,甚至对人们的心理健康等产生影响。
我国是全球大陆地震活动最活跃的地区。
近年,我国地震灾害频发,给我国造成重大的人员伤亡和财产损失。
为了尽量减小地震灾害对人类生存的影响,应将强对地震产生的成因的研究和对地震的监测、预报预警,加强防震减灾工作,提高人们的抗震意识、抗震能力。
本篇论文通过对中国地震的成因分析,了解到中国地震频发,且产生严重破坏是多种因素综合的结果,针对地震的成因和危害,总结防震抗灾的有效措施。
关键词:震级、板块交界处、抗震能力、防震减灾一、地震的基本知识地震是地壳中累积的构造应力集中引起的地壳岩层突然破裂或错动的现象。
地震灾害是地壳运动的一种形式,是地球内部积聚的能量突然释放产生快速、剧烈的震动现象。
地震的类型:主要有构造地震、火山地震、冲击地震(构造地震的数量最多,破坏力也最强,约占世界地震总数的90%),还有塌陷地震、诱发地震和人工地震等。
地震相关术语:震源:地球内部诱发地震的地方震中:震源在地面上的垂直投影点震源深度:震源到震中的距离震中距:观测点距震中的距离等震线:破坏程度相同地区的连线烈度:地面及房屋等建筑物遭受地震影响破坏的程度震级:地震时释放的能量大小(一次地震只有一个震级)按地震等级大小划分:超微地震:震级大于1级微震:震级小于3级,一般人们不易觉察。
有感地震:震级大于等于3级,小于等于5级,人们容易感觉到,一般不会造成破坏。
强震:震级大于5级,小于7级(大于6级的地震会造成较为严重的灾害)大地震:震级大于等于7级,多发生在海洋与陆地交界地带活山脉平原交界地带,释放能量巨大,破坏严重。
075休闲读品·天下文/张恩学1、对“断裂致震说”的质疑当前关于地震成因,最经典的解释是“板块漂移、断裂致震说”,以2008年“5•12地震”为例,震后很短时间,报纸上公布专家对这次地震原因的典型技术分析指出:“印度洋板块向北运动,挤压欧亚板块、造成青藏高原的隆升。
高原在隆升的同时,也同时向东运动,挤压四川盆地。
四川盆地是一个相对稳定的地块。
虽然龙门山主体看上去构造活动性不强,但是可能是处在应力的蓄积过程中,蓄积到了一定程度,地壳就会破裂,从而发生地震。
”美国地质勘探局发布的消息也认为,这次地震的震中和震源机制与龙门山断裂带或者某个相关构造断层的运动相吻合,地震是一个逆冲断层向东北方向运动的结果。
汶川大地震为逆冲、右旋、挤压型断层地震。
发震构造是龙门山构造带中央断裂带,在挤压应力作用下,由南西向北东逆冲运动;这次地震属于单向破裂地震,由南西向北东迁移,致使余震向北东方向扩张;挤压型逆冲断层地震在主震之后,应力传播和释放过程比较缓慢,因此导致余震强度较大,持续时间较长。
两个结论几乎同时推出,只是美国人的名词更多一点,见解更“高明”一点,基本理论一致,毫不迟疑地将地震原因全部定位在占主流地位的“板块”学说上。
不能说这样的结论一定没有道理,但是可以肯定,作出这些解释的专家们心里也未必有底,未必能认同这些解释的可靠地震的特征、原因及触发机制性。
因为全世界都清楚,逆冲、旋转、挤压、断裂,这些专业术语所描述的地球物理行为,现在其实没有有效的工程手段可以检测(不是计算机模拟,是工程检测):从检测的角度说,在几千公里的距离上测出几厘米的变化,也未必就是真正的变化,但是在错误方向上刻意求证的结果,会把自己的思路导入歧途,这给对地震本质的认识带来了新的困难。
不过从另一个角度说,也许正是这种无法证明的东西,才能表示灾害的不可抗拒性,从而缓解一部分来自当事人的怨气。
然而人们更想知道,如果真是印度洋板块运动、青藏高原隆升,逆冲、四川盆地受到挤压、龙门山断裂这样大的地质结构变化,震前怎么可能一点地质征兆都没有(不是说蟾蜍感应),那么大的青藏高原,那么大的四川盆地,甚至于那么大的龙门山地区,为什么只在汶川映秀镇这弹丸之地首先显示出来呢?这个地方既不是龙门山的中心,也不是青藏高原四川盆地的支撑点,为什么这么长久的“应力积累”仅仅在2008年5月12日下午14点28分发生“破碎”,而事先没有一个地方哪怕是表现出一点点破碎迹象呢(因为如果有“破碎”,地震记录仪上就会有所反应)?岩石难道有这样整齐一致的耐压和抗剪切特性吗,可以肯定地说,不是!可见关于板块漂移、断裂起震的学说,尽管每一次都被用来在正式场合解释地震,但是其基础还实实在在地停留在猜想阶段;到目前为止,没有有力的数据资料支持这些学说。
地震形成的原因及种类有哪些地震一直是人类恐惧又无法攻克的难题,难于预测、难以防范、难以救援、灾后难以恢复。
种种难题一直困扰着世界各地的科学家,如今随着科技的进步,我们对于地震也有了进一步的了解。
目前有如大陆漂移学说、海底扩张学说等。
现在比较流行的是大家普遍认同的板块构造学说。
1965年加拿大著名地球物理学家威尔逊首先提出“板块”概念,1968年法国人把全球岩石圈划分成六大板块,即欧亚、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南极洲板块。
板块与板块的交界处,是地壳活动比较活跃的地带,也是火山、地震较为集中的地带。
板块学说是大陆漂移、海底扩张等学说的综合与延伸,它虽不能解决地壳运动的所有问题,却为地震成因的理论研究奠定了基础。
地震是地壳在内、外营力作用下,集聚的构造应力突然释放,产生震动弹性波,从震源向四周传播引起的地面颤动。
地震(earthquake)又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动,期间会产生地震波的一种自然现象。
地震分类地震分为天然地震和人工地震两大类。
此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:1、构造地震由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。
这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%3、塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。
这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区”矿区。
4、诱发地震由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。
这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
5、人工地震地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。
人工地震是由人为活动引起的地震。
如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
地震的成因1.1前言在古代世界很多地震区人民对地震都有宗教性的解释。
中国常以“天人感应”将地震与社会的变动相联系,日本则认为地震是由地下一个状似鲶鱼的神灵所控制。
对古代地震的许多引喻可在《圣经》和当时其他宗教著述中见到。
然而,早在希腊科学发展的早期,其实践者已开始考虑用地震的物理原因取代民间传说和神话提示的神学原因。
公元前526年逝世的安乃克西门内斯(Anaximenes)认为地球的岩石是震动的原因:当岩体在地球内部落下时,它们将碰撞其他岩石,产生震动。
一些自然现象,诸如杰里科城墙的倒塌和红海的开裂,曾被那些不迷信超自然事件的人解释为地震的结果。
泽卡利亚(Zechariah)的书中甚至有一段对地震成因的卓越描述:“橄榄山将从中间劈开,一半向东,另一半向西,那里将出现一个大谷;山的一半将向北移,另一半向南移动。
”这一段文字叙及的岩石滑动和地震之间的物理联系直至20世纪末才被人们理解,这表明古希腊人已经对地震成因的物理学理解迈出了第一步。
第一个关于地震物理原因的全面解释是由希腊学者亚里士多德(Aristotle)(公元前384~322年)提出的。
他不是从宗教或占星术中寻找地震成因的解释,而认为地下火将烧毁地下洞穴的支护,洞顶坍塌将导致像地震一样的震动。
18世纪,受伊萨克·牛顿爵士有关波和力学著述的强烈影响,自然科学的新时代开始了。
在牛顿力学影响下的科学家和工程师开始发表研究报告,把地震和穿过地球岩石的波联系起来。
这些研究报告很重视山崩、地面运动、海平面变化等地震地质效应和建筑物毁坏。
里斯本地震是现代“地震学之父”之一的英国工程师米歇尔(Michell)(1724~1793年)灵感的主要源泉。
他试图用牛顿的力学原理讨论地震动,相信“地震是地表以下几英里岩体移动引起的波动”。
1899年印度地质调查所发表了一份描述1897年6月12日印度东北部阿萨姆地震的报告,调查所所长奥尔德姆(Oldham)在报告中非常仔细地描述了地面晃动,做出地面晃动速度的推断,并应用仪器记录了地面上升的数据。
地震是怎么形成的地震是怎么形成的地震,又称地动、地振动,是地壳迅速释放能量过程中造成的振动。
普通认为,地球板块与板块之间互相挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破碎,是引起地震的主要缘由。
地球表层是由厚达80~100多千米的岩石层板块组成。
这些板块以每年几厘米至十几厘米的速度在软流层上运动。
地球的造山运动、地壳变动、地震等便是板块互相作用的结果。
1965年威尔逊首先提出板块概念,全球岩石圈可划分为七大板块,即欧亚板块、板块、北美板块、南美板块、印度-澳大利亚板块、非洲板块和南极洲板块。
板块与板块的交界处,是地壳活动比较活跃的地带,也是火山、地震较为集中地地带。
板块作用是地震的基本成因。
因为板块之间的运动变幻和互相作用,造成能量的堆积和地壳变形,当变形超过了地壳薄弱部位的承受本领时,就会产生破碎和错动,地震就发生了。
按地震构成的缘由可分为5类:陷落地震:因为地层陷落引起的地震。
这种地震发生的次数更少,只占地震总次数的3%左右,震级很小,影响范围有限,破坏也较小。
构造地震:是因为岩层断裂,发生变位错动,在地质构造上发生巨大变幻而产生的地震,所以叫做构造地震,也叫断裂地震。
诱发地震:在特定的地区因某种地壳外界因素诱发(如陨石坠落、水库蓄水、深井注水)而引起的地震。
火山地震:是由火山爆发时所引起的能量冲击,而产生的地壳振动。
火山地震有时也相当剧烈。
但这种地震所波及的地区通常只限于火山附近的几十公里远的范围内,并且发生次数也较少,只占地震次数的7%左右,所造成的危害较轻。
人工地震:地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。
人工地震是由人为活动引起的地震。
如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中举行高压注水以及大水库蓄水后增强了地壳的压第1页共4页。
地震成因学说
文摘:本文基于强烈地震具有一个呈单一点状震源的事实,以及太阳和月亮对地球的引力作用,也能够对强烈地震发生的日期产生影响,提出强烈地震是地壳中的固态岩层在高温高压作用下,转化为具有流动性的岩层,随着地下流动性岩层所受的压力愈来愈高,体积也不断扩大,当能量的积累超过一定限度时,大量呈流动状态的物质在高温高压作用下如同火山爆发似的在地壳深处岩层最薄弱处迅速膨胀,膨胀造成对地壳深处岩层的持续强烈冲击,振动波传至地面,就产生了强烈地震。
关键词:流动性岩层;强烈地震;流体冲击。
关于地震的成因,正统的观点认为:地壳内存在一种推动岩石的巨大力量,称为地应力。
在地应力作用尚未超过岩石的弹性限度时,固态的岩石会产生弹性变形,把能量积累起来;当地应力作用超过固态岩石的弹性限度时,就会在那里发生破裂或破裂带,或使那里原有的破裂带重新活动起来,将积累的能量急剧释放出来,从而引起地震。
地震活动的特点是:具有一个体积不是很大的震源;所积累的能量即可以巨大到令地动山摇,也可微弱到让人毫无感觉;在强烈地震发生的前后往往伴随着许多小地震或余震,有时在强烈地震发生前还会出现地声和地光。
根据地震所具有的以上特点,如果地震能量是通过固体状态的岩石弹性变形方式积累的,那么,有实验表明,一个强烈地震向外释放出的能量,已经远远超出了体积不是很大的震源材料通过弹性变形所能积累的能量极限,其地应力作用更绝对超出了任何一种固体材料的弹性限度,为什么震源不通过一系列较小的地震活动把积累起来的能量分批释放出来呢?难道震源附近的材料强度都更高,足以承受一次甚至几次强烈地震所具有的地应力作用,只有震源处较脆弱;而与此同时,震源附近的岩层在发生强烈地震时又会产生大范围震动和断裂,在发生强烈地震前震源附近的岩层也可以出现一系列微震或弱震,表明震源附近的材料强度同样都脆弱不堪,根本经受不了比所发生的强烈地震还要低的微震或弱震所具有的地应力作用。
如果强烈地震的能量还有来自远离震源几十公里以外处的大体积固体岩石弹性变
形积累的能量,则震源应随震级的提高而趋于多点的长带状分布。
即使地震所积累的能量很少,震源也不应该呈单一的点状,但我们从未发现强烈地震能够多地点同时爆发,难道造成地动山摇那么巨大的应力是完全集中于一点的?
事实上,即使是人工精心生产的弹性材料和装置,其在超高压作用下通过弹性变形积累的能量密度也是非常低的,这也是直到今天人类还没有研制出高效储能装置的原因之一。
天然岩石即使全部是清一色的优质弹簧钢,如果不经过极其精心的设计加工和组装,其通过弹性变形积累的能量,在释放时也根本不可能在地下长时间地产生多次往复震动。
如果地震是固体状态的岩石发生破裂造成的,则其破裂时间只能用瞬间来描述,即使是大体积的岩石多处发生破裂,岩石材料的性质决定了破裂只需很短的瞬间就已完成。
固体状态的岩石发生破裂造成的震动应该跟一次大爆炸产生的震动类似,不可能像地震那样长时间地高频低幅,以至于时间能够超过十秒以上。
山体大塌方造成的震动可以延续较长时间,但那是山坡较长的缘故,地壳深层岩石在地震时难道是沿破裂带作远距离滚动运动的?此外,地壳深层的岩石并非弹性极好的单一材料,当地应力作用超过岩石的弹性限度时,由于地壳深层岩石的非单一性,它所积累的能量会优先以部分材料非弹性变形的形式释放出来,不可能成为强烈地震。
地应力作用越强,受到地应力作用的范围就越大,也就会有更多地方的岩石发生非弹性变形,将能量释放出来。
在地应力作用远远超过岩石的弹性限度,早已经巨大到令地动山摇的情况下,地壳深层的岩石材料在强烈地震爆发前那段时间,为什么不在地应力作用下随着震级提高成比例关系地产生非弹性变形呢?难道有一种超自然的外力作用,不让震源附近的岩石材料缓慢变形,却允许呈单一点状的震源在一个特定的时间开始作高频低幅强烈震动。
事实上,双重的真理标准在自然界中并不存在,地壳深层的岩石材料在地应力作用下会不断地产生非弹性变形,随时将岩石材料发生弹性变形积累的能量不断地释放出来,绝不可能在受到超过岩石材料弹性变形应力的作用时不发生变形,高山、高原的崛起就是岩石材料弹性变形积累的能量不断释放的证明。
那么,强烈地震的震源为何呈单一的点状呢?试验表明,固态的岩石材料在较高的压力下可以象液态物质那样具有流动性,笔者认为:地壳中的岩石材料由于具有多样性,其在压力作用下的变形蠕动速度也将具有多样性,其中一些地层由于岩层的完整性较差,在较高压力的作用下,会使该岩层处于一种可流动状态,
但由于地层的密封作用,这类具有流动性的岩层只能象存在于地下湖泊或大江那样,呈静止状态。
不难理解,地壳内部任何一点作用于流动性岩层上的压力作用,都会沿着流动性岩层象液压传动那样传递出去,并使得流动性岩层能够储存一定的能量。
虽然流动性岩层所积累的能量密度也不高,但是,由于流动性岩层的体积可以非常巨大,其储存的能量总量非常巨大,一旦地层的密封作用(通常是位于破裂带附近)被流动性的岩层如同洪水决口一般的在某一点处向上或向下冲破,则在该处产生的冲击会及其强烈,造成的地震自然也就可以令地动、使山摇了。
强烈地震爆发点所释放的能量密度极高,其能量密度之大,远远超过了震源处各种物质发生化学反应或物理变化所具有的能量密度,是流动性岩层将大面积的地应力作用传递到强烈地震爆发点处释放的结果。
必须强调,具有流动性的岩层是在地壳内部的高压作用下才出现的,在地壳板块的边缘处,也即在地壳破裂带上,局部岩层受到的的压力作用相对较高,再加上破裂带上岩层完整性较差,在较高压力的作用下,即使地下多处区域的岩层处于一种可流动状态。
随着地壳板块运动造成破裂带受到的压力上作用愈来愈强,或者是地热集中点汇聚的热能愈来愈多,造成破裂带上受到的压力作用愈来愈强,于是,具有流动性的岩层的面积会逐步扩大,造成地下若干个相互分离的、较小的流动性岩层在压力的作用下相互连通,孕育成一个更大的流动性岩层,在孕育成一个更大的具有流动性的岩层过程中,还有可能造成一系列微震、弱震的发生。
因此,一个地区的周边如果发生一系列微震、弱震,并不一定表明该地区的地震能量得到了充分的释放,相反,如果微震、弱震造成地下若干个相互分离的、较小的流动性的岩层在压力的作用下相互连通,孕育成一个更大的流动性岩层,则意味着地震能量在更大范围内的汇聚。
随着地下具有流动性的岩层体积的不断扩大,流动性岩层中积累的能量密度也愈来愈大,这意味着其一旦向外释放能量,产生的震动和冲击也较大。
当具有流动性的岩层中物质的总量不断加大,压力值也愈来愈高,能量积累到超过一定程度时,大量具有流动性的岩层如同火山爆发似的在地壳深处岩层最薄弱处迅速膨胀,膨胀造成对地壳深处岩层的持续强烈冲击,于是,强烈地震就发生了。
强烈地震的持续时间要比火山爆发短的多,是因为强烈地震是发生在地下岩层深处,地下岩层深处的环境状态使物质的膨胀体积受到很大限制,不可能像火山爆发持续很长时间。
在强烈地震发生时人们测量到的呈单一点状的震源,仅仅是大量大量呈流动状态的物质迅速膨胀的爆发点,地下岩层深处的强烈地震的能量源体积要比震源体积大的多。
因此,强烈地震积累起来的能量密度,可以远远超过震源处物质发生化学反应或物理变化所具有的能量密度。
如果地壳深层物质没有从固态转化为可流动状态,则产生的地壳变动仅仅是固态或液态物质热胀冷缩或断裂引起的变化,即使地壳深层岩石全部是单一的优质弹簧钢,一个体积不是很大的震源也只能产生微不足道的震动,只能形成微震或弱震,不可能形成强烈地震。
因此,地壳深层如果存在大量有助于使物质处于流体化的水,或者是向地下深处注入大量的水,就容易诱发地震。
此外,由地幔传出来的热能以及渗透出来的气态物质,都会迅速提高可流动状态地层中的压强,从而造成强烈地震在地壳深处岩层最薄弱处爆发。
不难理解,太阳和月亮对地球的引力作用,也能够对具有流动性的岩层产生明显的影响,故强烈地震发生的日期很容易落在太阳和月亮对地球的引力作用较强的时间内。
如果岩层是处于没有流动性的固态,则很难想象太阳和月亮的引力作用会对其强度产生明显的影响。
此外,强烈地震爆发前后还常常在地表出现的异常电磁场和地光现象,笔者认为,强烈地震爆发前出现的异常电磁场和地光现象是由高温状态下的压电效应引起的。
当地壳板块的破裂带上汇聚的热能愈来愈多,由于地壳的密封绝热作用,物质所受的压力值也愈来愈高,则与传统的压电效应不同,在高温条件下引起的压电效应是使高温高压区域带正电,低温低压区域带负电。
也就是说,高温作用会使原子的电子克服原子核引力的束缚,变成自由电子,同时令原子失去电子变成带正电的离子,在压力不是很高的状态下,失去电子的原子及克服原子核引力束缚的电子通常以等离子状态存在,原子核的引力作用及热运动使电子不能长期与失去电子的原子脱离开来。
但是,当压力作用较高时,克服原子核引力束缚的电子就会与原子脱离开来,趋于飘浮到温度和压力较低的地带,并使大量原子失去电子处于不稳定的带电状态。
大量电子飘浮到温度和压力较低的地带,就会在震源附近形成一个带电层,带电层所产生的电磁场传播至地面,导致强烈地震发生前地面上出现的异常电磁场和地光。
如果温度较低,由于电子与原子之间的库仑作用较强,单纯的压力作用造成的压电效应不会使大量的电子与原子分离,压电效应仅仅在岩层中产生极化电荷,由此产生的电场将会很弱,产生不了地光,因此,在某些地区发生强烈地震的前后并没有地光现象出现。