【摘 要】2015年4月25日發(fā)生在尼泊爾博克拉地區(qū)(38.2°N,84.7°E)的地震,再一次引發(fā)人們對(duì)地震這種自然災(zāi)害的關(guān)注。本文著眼于科普的角度,從地震的成因分類、基本要素、震級(jí)與烈度、地震分布以及地震災(zāi)害的防御等方面闡述地震知識(shí)。
【關(guān)鍵詞】地震知識(shí) 要素 震級(jí)與烈度 危害及防御
【中圖分類號(hào)】P315.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2015)27-0119-02
2015年4月25日,尼泊爾境內(nèi)發(fā)生了里氏8.1級(jí)地震,這次地震造成了至少八千多人死亡,兩萬多人受傷。一時(shí)間,地震這種地質(zhì)災(zāi)害再一次成為世人密切關(guān)注的焦點(diǎn)。筆者在此談一談地震的一些基本知識(shí)。
一 地震的基本概念
地震是指巖石圈在內(nèi)力作用下突然發(fā)生破裂,地球內(nèi)能以地震波的形式強(qiáng)烈釋放出來,從而引起一定范圍內(nèi)地面震動(dòng)的現(xiàn)象。這種由于地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變動(dòng)而引起的地震,也叫構(gòu)造地震。構(gòu)造地震發(fā)生的次數(shù)多,破壞力大,波及面廣,往往引起重大災(zāi)害。世界上90%以上的地震屬于構(gòu)造地震。
天然原因引起的地震,除構(gòu)造地震外,還有由于火山爆發(fā)引起的火山地震(約占地震總數(shù)的7%左右)、地下巖洞塌陷而形成的陷落地震等。相比之下,這兩類地震所占的比例要小得多。
二 地震的幾個(gè)要素
地震發(fā)生時(shí),巖石圈發(fā)生斷裂引起地震的地方叫震源。和震源相對(duì)應(yīng)的地面上的點(diǎn)叫震中。地面上任何一點(diǎn)到震中的距離叫震中距。震源到震中之間的距離叫震源深度。根據(jù)震源深度的大小,地震又可分為淺源地震(<60km)、中源地震(60~300km)和深源地震(>300km)等類型。震級(jí)相同的地震,震源深淺不同,破壞程度不同,震源越淺,破壞性越大?!?·25”尼泊爾地震的震中位于其著名的旅游城市博克拉,震源深度為20km,屬淺源地震,加之震級(jí)較高,故危害很大。
地面所受影響和破壞程度(即烈度)相等點(diǎn)的連線,叫等震線。理論上的等震線呈同心圓狀(圖1),離震中越遠(yuǎn),數(shù)值越小,這主要是因?yàn)檎鹬芯嘣酱?,烈度越小。但?shí)際上受地質(zhì)構(gòu)造、地面建筑的影響,等震線是不規(guī)則的。
圖1 地震構(gòu)造示意圖
三 震級(jí)與烈度
在此重點(diǎn)談一談這組概念。震級(jí)是表示地震能量大小的等級(jí)。由于震級(jí)的標(biāo)度最初是由美國(guó)地震學(xué)家里克特提出的,所以常見到里氏震級(jí)的說法。地震釋放出來的能量越大,震級(jí)越高。震級(jí)每增加一級(jí),能量約增加30倍。3級(jí)以下的地震,一般人無感覺,稱為微震;5級(jí)以上的地震,會(huì)造成不同程度的破壞,稱為破壞性地震。
上已述及地震時(shí)地面和建筑物受到破壞和影響的程度,叫地震烈度。它與震級(jí)的大小、震源的深淺、震中距的遠(yuǎn)近、地面狀況等因素密切相關(guān)。2008年版的中國(guó)地震烈度表,相對(duì)來說更具專業(yè)性,從儀器測(cè)量的角度,增加了地面加速度和地面速度兩個(gè)峰值。但對(duì)于一般公眾來說,1980年版的中國(guó)地震烈度表更加通俗和容易理解。廣大讀者通過此表會(huì)對(duì)烈度這個(gè)概念有一個(gè)更加直觀、清晰的了解。
談到震級(jí)與烈度的關(guān)系,一般來說,震級(jí)越大,烈度越大。震級(jí)如同炸彈的爆炸力,取決于其中TNT的含量,是一個(gè)固有值。烈度好比是炸彈爆炸時(shí)的實(shí)際殺傷力,受到多種因素的影響。一次地震發(fā)生,只有一個(gè)震級(jí),但造成的烈度在各地是不一樣的。以“7·28”唐山地震為例,震級(jí)為7.8級(jí),震中烈度為Ⅺ度。而受其影響,天津市的烈度為Ⅷ度,北京市的烈度為Ⅵ度,再遠(yuǎn)至石家莊就只有Ⅳ、Ⅴ度左右了。這足以說明,一次地震,震級(jí)只有一個(gè),而烈度有多個(gè)。
中國(guó)地震烈度表(1980)
Ⅰ度無感——僅儀器能記錄到
Ⅱ度微有感——特別敏感的人在完全靜止中有感
Ⅲ度少有感——室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動(dòng)
Ⅳ度多有感——室內(nèi)大多數(shù)人、室外少數(shù)人有感,懸掛物擺動(dòng),不穩(wěn)器皿作響
Ⅴ度驚醒——室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,門窗作響,墻壁表面出現(xiàn)裂紋
Ⅵ度驚慌——人站立不穩(wěn),家畜外逃,器皿翻落,簡(jiǎn)陋棚舍損壞,陡坎滑坡
Ⅶ度房屋損壞——房屋輕微損壞,牌坊、煙囪損壞,地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水
Ⅷ度建筑物破壞——房屋多有損壞,少數(shù)破壞路基塌方,地下管道破裂
Ⅸ度建筑物普遍破壞——房屋大多數(shù)損壞,少數(shù)傾倒,牌坊、煙囪等崩塌,鐵軌彎曲
Ⅹ度建筑物普遍摧毀——房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸
Ⅺ度毀滅——房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產(chǎn)生很大變化
Ⅻ度山川易景——一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化,動(dòng)植物遭毀滅
四 地震的分布
從地質(zhì)學(xué)上講,兩大板塊交界地帶地殼不穩(wěn)定,是地震、火山活動(dòng)最頻繁發(fā)生的地帶(圖2)。世界上主要有兩大地震帶:(1)環(huán)太平洋地震帶。位于太平洋板塊與亞歐板塊、印度洋板塊、美洲板塊、南極洲板塊交界地帶。主要包括日本、我國(guó)臺(tái)灣、菲律賓、新西蘭和南北美洲的西海岸。這是全球地震活動(dòng)最頻繁發(fā)生的地帶。2011年3月11日東日本大地震即發(fā)生在這一地震帶上。(2)地中?!柴R拉雅地震帶。位于亞歐板塊與非洲板塊、印度洋板塊交界地帶。主要包括我國(guó)西南部、喜馬拉雅山脈、中亞和地中海沿岸地區(qū)。2008年汶川大地震以及上述尼泊爾大地震皆發(fā)生于此地帶。
我國(guó)處在環(huán)太平洋地震帶和地中海—喜馬拉雅地震帶之間,地殼不穩(wěn)定,是個(gè)多震的國(guó)家。臺(tái)灣地區(qū)是全國(guó)地震最頻繁的省份,華北京津唐地區(qū)、東南沿海地區(qū)、青藏高原及四川、云南西部地區(qū)地震活動(dòng)比較多,西北地區(qū)也有分布。
圖2 世界主要火山、地震帶的分布圖
五 地震的危害及防御
地震是地質(zhì)災(zāi)害中危害最大的一種,可造成房屋倒塌、人畜傷亡、交通通信中斷,強(qiáng)烈地震可造成地裂,并能誘發(fā)滑坡、崩塌、海嘯、火災(zāi)和疫病蔓延等次生災(zāi)害,往往使國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)蒙受巨大的損失。我們來看這樣一組數(shù)據(jù),資料顯示:“5·12”汶川大地震造成69227人遇難、374643人受傷、17923人失蹤、直接經(jīng)濟(jì)損失8452億人民幣的嚴(yán)重危害;“3·11”日本宮城縣海域地震,除造成15000多人遇難、2600多人下落不明的人身危害,經(jīng)濟(jì)損失也高達(dá)1.36萬億人民幣,甚至引發(fā)福島核電站核泄漏事故,一度造成世人的恐慌;歷史再往前翻,1976年,“7·28”唐山大地震更是以死亡24萬多人、傷16萬多人的重大危害深深地烙印在中國(guó)人的痛苦記憶里……
當(dāng)前,地殼活動(dòng)又進(jìn)入了一個(gè)新的活躍期。加強(qiáng)地震災(zāi)害的防御工作已引起世界各國(guó)的普遍重視,世界范圍內(nèi)一張龐大的地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)在晝夜不停地監(jiān)測(cè)著地震的動(dòng)向。雖然地震預(yù)報(bào)仍具有“長(zhǎng)期準(zhǔn)短期不準(zhǔn)”的特點(diǎn),但科學(xué)在不斷進(jìn)步,監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)水平在不斷提高。僅我國(guó),目前成百上千個(gè)地震監(jiān)測(cè)臺(tái)(站)和網(wǎng)點(diǎn),形成了一個(gè)相對(duì)完整的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng);全國(guó)范圍內(nèi)建立健全了減災(zāi)工作的政策法規(guī)體系;防災(zāi)減災(zāi)工作深入人心,5月12日全國(guó)防災(zāi)減災(zāi)日的確立,大大增強(qiáng)了全社會(huì)的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí);地震自救方面的知識(shí)通過網(wǎng)絡(luò)媒體、電信通信等手段不斷普及;建筑物的抗震強(qiáng)度問題日益得到重視……展望未來,人類抗擊并戰(zhàn)勝地震災(zāi)害的能力必將得到更大幅度的提升。
〔責(zé)任編輯:龐遠(yuǎn)燕〕