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地震灾害的论文
地震与地震灾害 地震 地震是地球内部介质突然发生破坏,产生地震波,从而在相当范围内引起地 面振动的现象。狭义的地震是指天然地震;广义的地震是泛指一切的振动。 地震学是在研究天然地震的过程中形成的, 主要是围绕天然地震的研究发展 起来的, 是研究地球振动和有关现象的一门学问。 地震学的主要研究内容有七个, 包括地震的宏观调查,测震学(地震观测和数据处理) ,地震活动性、地震危险 性评价,地震波传播理论、地球内部构造,震源理论(地震成因、震源机制、震 源物理) ,模型地震学和野外试验,地震预测和预报等。而地震学的主要应用有 三个,包括: (1)预报自然灾害:火山喷发(结合其它手段,比较成功) ;海啸(比较成 功) ;矿坑塌陷(不太成功) ;天然地震(继续探索中) (2)探测地球内部的构造和运动:地震的观测和分析(地球的构造,板块 运动) ;地震勘探、工程地质勘探(含环境地球物理问题) (3)地面振动的测定:强震的地面效应(结合土力学、工程地质学和建筑 学等研究防震、抗震) ;场地测振;军事侦察。 地震的主要成因假说有三种,分别是断层成因说、岩浆冲击说、相变成因 说。 (1)断层成因说:地下岩石受到长期的构造作用积累了应变能。当能量的 积累超过一定限度是,地下岩层突然破裂,形成断层;或是沿已有的断层发生突 然的滑动,释放能量,形成地震。多数大地震发生在岩石圈板块边缘,主要原因 是板块运动。 (2)岩浆冲击说:由于地下岩石导热性不均匀,部分融为岩浆,使体积膨 胀,挤压围岩,产生地震。此假说在火山地区受重视。 (3)当地下的温度和压力达到一定临界值时,岩石所含矿物的结晶状态可 能发生突然的变化,从而使岩石体积也发生变化,这样就可以发生地震。 地震类型按照研究的需要,常根据不同的标准,从不同的角度划分。 (一)按地震成因划分 1. 构造地震:由于构造力的作用导致地下岩层断裂和错动造成的地震。占全 球天然地震的 90%。 2. 火山地震:指伴随火山的喷发而发生的地震,占天然地震的 7% , 主要分布 在日本、印尼、南美等地。 3.诱发地震:指由于人类某种活动而导致发生的地震。如水库蓄水、地下核 试验、 工业大爆破等, 破坏了原来地壳构造应力相对平衡状态。 (二)按震源深度划分: 浅源地震 (<70 km) 中源地震(70-300 km);深源地震(大于 300 km) ; (三)按震级划分: 微震、有感地震、中强地震、强烈地震、大地震、巨大地震。 (四)按震中距划分: 地方震(<100 km)、 近震(100-1000 km)、 远震(>1000km)、 极远震(>11000km)。 (五)按主震前后划分: 前震(主震前发生的地震) ;主震(在一个地震序列中,其中最大的一次地 震) ;余震(主震后发生的地震。 ) 地震引发的灾害粗略地可分为两类: 直接灾害: 主要是指机械性的地面振动摇晃建筑物, 造成建筑物开裂、 倒塌, 引发地震的构造应力也会使自然地貌变形,地震断层、地裂缝等加重了破坏。 间接灾害:又称次生灾害,包括海啸、滑坡、塌陷、砂土液化、火灾、水灾、 毒气泄漏、瘟疫等等。 全球地震主要分布在环太平洋带、阿尔卑斯—喜马拉雅带、大西洋中脊和 印度洋中脊上。 1.环太平洋地震带: 即太平洋的周边地区,包括南美洲的智利、秘鲁,北美洲 的危地马拉、 墨西哥、 美国等国家的西海岸, 阿留申群岛、 千岛群岛、 日本列岛、 琉球群岛以及菲律宾、 印度尼西亚和新西兰等国家和地区。 这个地震带是地震活 动最强烈的地带,全球约 80%的地震都发生在这里。 特点:该地震带是全球最大的地震带,释放的能量占到 77%,这其中,八成 左右的浅震发生在 60km 以内,在 60 到 300km 之间有许多中深震,当 h>300km 时,几乎全是深震。 2.欧亚地震带:该带从欧洲地中海经希腊、土耳其、中国的西藏延伸到太平洋 及阿尔卑斯山,也称地中海-喜马拉雅地震带。这个带全长两万多公里,跨欧、 亚、非三大洲,占全球地震的 15%。 特点:该地震带情况复杂,条形带不鲜明。 3.海岭地震带:分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海岭(海底山脉) 。 特点: 该地震带具有窄、 弱、 长、 浅的特点, 释放的地震能量仅占全球的 6.1% 而已。 我国的地震活动主要分布在这五个地区: 1、 台湾省及其附近海域。 2、 西南地区,主要是西藏、四川西部和云南中西部。 3、 西北地区,主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓。 4、 华北地区,主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山燕山一带、山东中部和渤海 湾。 5、 东南沿海的广东、福建等地。 特点:我国的地震带有数量多、分布广、独特性和灾害重四个主要特点: (1)数量多:在 20 世纪的钱 80 年中已发生破坏性地震 2600 多次,6 级以 上的地震 500 多次,平均每年 6 级以上的地震发生 5.4 次。 (2)分布广:20 世纪前 80 年中,全国 30 个省、市都发生过 5 级以上的地 震。其中吉林有 600km 的深震,而台湾的地震活动水平是最高的,相比之下, 大陆西部地震活动水平也比较高。 (3)独特性:全球的大陆内部杜宇 8 级的地震集中在我国及邻国。 (4)灾害重:古今死人最多的地震均在我国,中国地震局统计,1970—1980 年间,我国地震伤亡比全球其他地区的总和还多。 我国地震预报的现状与前景。 我国地震预报的研究是从邢台地震开始的,之后对于海城预报的成功预测使 地震工作者欣喜若狂, 大家都以为距离准确预报地震已经不远了,但是唐山大地 震的到来彻底粉碎了人们的梦想,直到现在,地震预报仍然是一个世界性的科学 难题。 近几年来,地震预测的重点主要集中在对大陆地震活跃区地壳岩石物理参数 变化的高精度测量上。5 种被认为是最有希望的参量:P 波速度、地面升降和倾 斜、水井中氡气含量、岩石中的电阻率以及地震发生频度。 地壳是由多组断裂的,很多大小不等的块体组成的,它的外部呈现出高低起 伏的形态,而且地壳的厚度也不均匀。地壳结构的特点包括: (1)地壳的地面是莫霍面,这一点具有全球性,地壳的厚度没有统一的标 准,随地形变化和地质构造有某种对应关系,这跟重力学中的均衡理论一致。在 莫霍面附近, 纵波速度从 8.1km/s 降到 7km/s; 横波速度从 4.7km/s 降到 3.8km/s。 一般假定莫霍面是一个化学界面,地壳由含长石较多的岩石组成,上地幔则是镁 铁橄榄石和辉石。 (2)在地壳的垂直方向上,其主要的分界面有 Conrad 面,低速层,这些都 不是全球性的。 在垂直方向上地壳还具有轴对称横向各项同性。其分层可以分为 大陆型的和海洋型的, 大陆型的由上到下分别为花岗岩玄武岩和低速层顶部,海 洋型的由上到下可分为海水、沉积层和地壳(玄武岩) 。 走时曲线:地震发生时,地震波经由内向外传播,地震波信号为地震(文章来源安全急救网www.aqjj120.com观测站 所记录,距离震源愈近的测站越早收到信号,利用不同距离所对应的不同时间, 建立出来的曲线称为走时曲线。 由于走时曲线的特殊特点,决定了它可以用来定 位 。 地震学为地球存在“壳”提供了证据。在 1889 年记录到了第一张可供分析 的远震图;十年之后,Oldham 识别出 P 波和 S 波;1904 年 Lamb 计算半空间, 表面源, 表面记录的理论图; 1910 年又发现了库尔帕山谷的地震在 39 到 2405km 的 29 个台上记录到成对的 P 震相,根据其走时曲线推想存在首波。按照首波理 论,估计出地壳厚度为 35 到 165 公里。此后世界各地军观测到 Pn,Sn。称上面 一层介质为地壳。 早年就有 Jeffrey 的推导,从理论上证明了地壳的存在。之后,各地的科学家 们也通过实验证明了这一说法。 关于板块边界类型可以分为三个大类,分别是发散边界,汇聚边界和转换边 界。 ? 发散边界:当两侧的板块都是海洋时,其地貌特征表现为大洋中脊,例 如大西 洋中脊。当两侧的板块都是陆地时,其地貌特征表现 为裂谷,例如东非裂谷。 ? 汇聚边界:当两侧的板块都是海洋的时候,其地貌特征表现为岛弧和海 沟,例 如西阿留申群岛。当两侧的板块分别为海洋和大陆的时候,其 地貌特征表现为山脉和海沟,例如日本海沟。 ? 转换边界:当其两侧边界都是海洋时,其地貌特征表现为错断的海洋中 脊,例如太平洋中脊。当其两侧边界都是大陆时,其地貌特征表现为形 变小的山脉沿断层变形。例如美国圣安德烈斯断层。 我国防灾减灾的基本方针是以防为主,防抗救相结合。其基本步骤主要包括 灾害预防、灾害预报、灾害监测、救灾赈灾、灾后重建五个重要环节。 1) 灾害预防:防患于未然。灾害预防是防灾减灾的重要方面,它可以大大 减轻灾 害的损失。 2) 灾害预报:对潜在灾害进行预测,包括发生时间、空间范围、强度与规 模等,为有效防灾做准备。 3) 灾害监测:世界范围内的各种监测网络的建立,可以随时监测洪水、干 旱、地震、森林火灾等重大灾害的发生情况,提供客观、及时的灾情信 息数据,为制定抗灾对策、控制灾害范围作出贡献。 4) 救灾赈灾:救灾是指对发生灾害地的人民生命和财产的紧急抢救。赈灾 是对灾区人民救济和资助。我国的防汛指挥部及各种救灾委员会,由各 级政府挂帅,形成快速、高效的管理体系。 5) 灾后重建:一项比较长期的工作,它需要科学规划、全面协调。气候灾 害的灾后重建往往需要一、二年等,时间较短。城市地震灾害的重建则 需要几年、十几年。唐山大地震后,经过十几年的努力,一个崭新的工 业城市又重新崛起在华北平原,新唐山的建立取得全世界瞩目的成就。 海啸 海啸的英文 Tsunami 来自日语(tsu 的汉字是津,表示港湾,nami 的汉字是 波,表示波浪) ,因此 Tsunami 意指港口内的波浪。 海啸是因海底地震,海底火 山爆发或海底山崩而引发的巨型海浪,常造成海岸地区巨大灾害。在大洋中,海 啸的波长可长达数百公里,波高约 1 米左右,常被风浪或涌浪覆盖,因此在传送 过程不易被发现, 当传到海岸时, 波长变短, 波速降低, 波高增大, 可达几十米。 海啸产生的条件有两个,一是有巨大水体,二是发生海地地震,且其震级大 于 6.5。海啸按形成原因分为地震海啸、气象海啸、火山海啸、滑坡海啸和 核爆海啸; 按海啸发生的地理位置可分为远洋海啸和近海海啸。 海啸最容易发生的地区:综观海洋全貌及地震海啸的孕育条件,地震海峡多 发生在海沟、岛弧和年轻的褶皱带等地区。因为这些地区构造运动差异大,如智 利海岸的安第斯山、日本岛弧山系高达千米以上,濒临的海沟深达万米、高差达 几千米至十几千米。因为新构造运动强烈,地震断层倾滑的可能性大,所以人们 视海沟为海啸的潜伏所。 滑坡 滑坡是指斜坡上某一部分岩土在重力作用下,沿着一定的软弱结构面(带)产 生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象;简而言之,大量山体物质在 重力作用下,沿着内部的一个滑动面,突然向下滑动的现象。 滑坡形成有其特殊的地质条件。 其形成条件十分复杂, 起主导作用的有以下 四个方面:地形地貌、地层岩性、断裂构造和地下水活动。 1. 地形地貌: 我国山区, 地形切割强烈, 滑坡、 崩塌分布较集中, 形成规模大, 危害较为严重。 2. 地层岩性:斜坡岩、土体的性质及其结构是形成滑坡、崩塌的物质基础。一 般易形成滑坡、崩塌的岩石,大都是碎屑岩、软弱的片状变质岩。岩性多为 泥岩、页岩、板岩、含碳酸盐类软弱岩层、泥化层、构造破碎岩层。这些软 弱岩经水的软化作用后, 抗剪强度降低, 容易出现软弱滑动面, 形成崩滑体。 3. 断裂构造:构造条件是形成滑坡、崩塌的基本条件之一。断裂带岩体破碎, 并为地下水渗流创造了条件。此外,活动断裂带上易发生构造地震。因此, 断裂带控制着滑坡、崩塌的发育地带的延伸方向、发育规模、发育规模及分 布密度。滑坡、崩塌体成群、成带、成线状分布的特点几乎都与断裂构造分 布有关。 4. 地下水活动:地下水活动也是形成滑坡崩塌的重要因素之一。在土质边坡或 岩质边坡受地下水作用时,泥质岩层往往会泥化、软化;另外,地下水使孔 隙水压增高,产生浮托力、动水压力,这些都会使岩石抗剪强度降低,容易 形成软弱面。 5. 影响因素:形成滑坡还有很多复杂的影响因素,它们为崩滑作用的发生提供 了外动力条件或触发条件。主要考虑暴雨、地震和人为活动三种最主要的影 响因素。 泥石流 泥石流是沙石、泥土、岩屑、石块等松散固体物质和水的混合体在重力作用 下沿着沟床或坡面向下运动的特殊流体。泥石流介于流水与滑坡之间,经常发生 在峡谷和地震、火山多发区。 形成泥石流条件:一是地形陡峻,二是有丰富的松散固体物质,三是短时间 内大量水流。下面将详细论述山区形成泥石流的条件: 1. 地形条件-山区坡陡谷深; 2. 岩石条件-岩石破碎、松散碎屑物质多; 3. 植物条件-植物覆盖较差,地面缺水保护; 4. 气象条件-夏季暴雨或冰雪融水汇聚时,含有大量泥沙、石块的洪流就会沿 山谷奔腾而下,形成泥石流灾害。 滑坡、泥石流地质灾害对人类的危害可以从以下五个方面来分析: 1) 对水利工程的危害:我国许多滑坡、崩塌发生在水电工程附近。它们毁坏水 渠 管道,破坏大坝、水电站、变电站以及其他设施。崩塌、滑坡体落入水 库中常造成水库淤积,有时甚至激起库水翻越大坝冲向下游造成伤亡和损失。 有些滑坡、崩塌还可以造成水库报废。 2) 对铁路的危害:铁路是遭受崩塌、滑坡危害最频繁,最严重的一项工程。尤 其是宝成线、陇海线的宝天段及成昆线,几乎年年遭受滑坡、崩塌的袭击。 据不完全统计,我国铁路沿线的大中型滑坡点有一千处,崩塌点为数更多, 致使铁路部门每年花费大量资金整治它们。 3) 对公路的危害:山区公路也是遭受滑坡、崩塌危害最频繁的一项工程。主要 危害是:掩埋公路、砸坏路基及公路桥、中断交通;造成行车事故、引起人 身伤亡。 4) 对河运及海洋工程的危害:对河运的危害主要表现是,堵江断流、中断航运 交 通;形成江中险滩、威胁过往船只;激起涌浪,推翻船只,引起民人身 伤亡。对海洋工程的危害,最常见的是海底地基发生滑坡。引起海上钻井平 台的下沉、滑移和倾倒事故,造成严重经济损失。 5) 对房屋建筑的危害:滑坡对房屋建筑无疑是有很大的危害。他可以使楼面拉 裂,甚至倒塌。
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