天摧地陷：地震的防护与自救(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：田勇

出版社：河北科学技术出版社

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天摧地陷：地震的防护与自救试读：

前言

人类文明的进程，是一个与各种灾害相抗衡、与大自然相适应的艰难历程。随着经济与社会的不断发展，社会财富快速积累，人口相对集中，各种自然灾害、意外事故等对人类的生存环境和生命安全构成的威胁越来越严重。尤其是近些年来，地震、洪水、台风、滑坡、泥石流等自然灾害，以及各种突发性疫情、火灾、爆炸、交通、卫生、恐怖袭击等伤害事故频频发生。这些“潜伏”在人生道路上的种种危险因素，不仅会造成巨大的经济损失，更为严重的是会造成人员伤亡，给社会和家庭带来不幸。这些事件看起来似乎离我们很遥远，但事实上，每个人都处在一定的安全风险中，而且谁也无法预料自己在何时何地会遇到何种灾难。

人无远虑，必有近忧。因此，不要等到地震来临时，才想起不知道最佳避震场所的位置；不要等到火灾发生时，还想不起逃生通道在哪里或是不知道灭火器怎样使用；不要等到车祸发生时，因惊慌失措而枉送了自己的性命；也不要等到遭受人身侵害时，才想起当时不该疏忽大意……

古人云：“居安思危，有备无患。”这话就是提醒我们在平时就应注意防范身边可能出现的各种危险，并做好充分的准备。曾经发生的灾难给我们留下了血的教训，倘若我们平时能够了解、积累一些有利于自我保护的基本常识和技巧，并加以适当的训练，那么，当我们陷入突如其来的困境和危险时，就会镇定自若、从容应对，产生事半功倍、化险为夷的效果。

人生最宝贵的是生命，生命对于每一个人只有一次。特别是青少年，掌握一些减灾自救的安全常识，是必不少的。只有了解掌握这些宝贵的知识，才能在紧急的危急时刻，临危不乱、张弛得当，有方法、有步骤地采取积极有效的措施，将各种灾难带来的损失降到最低。

为此我们特意编写了本书，主要内容包括“自然灾害”、“火场危害”、“交通事故”、“水上安全”、“中毒与突发疾病”、“突发环境污染”等，书中主要针对日常生活中遇到的各种灾害问题作了详细解答，并全面地介绍了防灾减灾的避险以及自救的知识。我们衷心希望本书能够帮助青少年迅速掌握各种避险自救技能。让广大青少年牢牢记住：你的安危，牵系全家的幸福，让我们给你的幸福再加一道保险！谁都无法预测明天会发生什么！注意——危险时刻会发生！防患于未然，只有懂得更多自救措施，才能更有效地保护自己，救助他人！珍惜生命，关爱身边的人，让我们细读本书，一旦在身处危难时，我们才能够用科学的自救方法和救助他人的方法一起去守护危境中的生命！

心心相印，我们一起向前走，手挽着手，我们共同跨过逆境。我们一起努力，让脆弱的生命坚强起来，让宝贵的生命绽放出更美丽的花朵。

第一章 你知道地震吗

你了解地球吗

地球在宇宙中是一个并不起眼的天体，只是太阳系中的普通一员。然而，在太阳系的九大行星中，地球又是独一无二的。这是因为，地球上有水以及生命；还因为它的板块运动，它的地壳和地幔之间的循环以及地核与地幔之间的相互作用，这些现象在其他行星上或是没有发生，或是已经消亡。图1图1　看上去美丽的地球并不平静

虽然人类正热衷于探索宇宙中的生命，但是迄今为止仍未有有价值的实质性发现。毫无疑问，地球提供的优越条件使它十分适合于生命的生存和繁殖。地球与太阳的距离适中，使地球获得了适量的太阳辐射，地表平均温度在14℃左右，这为生物的起源与发展，为人类的出现与生存提供了条件；另外，地球的质量适中，为1.00，而水星的质量极低，为0.05，木星的质量则高达317.94。地球的平均密度为5.52克/立方米，而土星的平均密度只有0.70克/立方米。地球适中的质量和较高的密度，使其周围保持着大气和水体，而液态水的存在对于生命的存在是至关重要的。

液态水的存在和转移，对于地壳环境的变化也十分重要。地球内部的活动主要受地球内部的热所驱动。现在地球内部的热状态，是它能够产生板块运动，并造成今日地球外观千姿百态的主要动力。图2图2　液态水对地壳运动有较大影响

虽然地球大气的成分随地球年龄而有所变化，但是现在的地球岩石圈、水圈、大气圈、生物圈的相辅相成，使得地球大气可以提供足够供生命所需要的氧气，同时又有足够的二氧化碳来保护生命免受太阳剧烈辐射的伤害。地球的这些独特的构造和现象，主要是由原始地球上所堆积颗粒的物质成分以及它的演化历史所决定的。

原始地球，是在46亿年前，由许多星际颗粒积聚而成。这些颗粒的成分与陨石相似，各种硅酸盐的颗粒和金属铁-镍的颗粒，互相掺杂混和在一起，可能还有一定数量的硫化铁和氧化铁。其中硅酸盐的熔点较高，密度较小，而铁-镍的熔点较低，密度较大。由于颗粒积聚时碰撞所产生的热，以及初期地球存在的短寿命放射性物质衰变时所产生的热，原始地球很快便被加热，温度达到金属铁-镍的熔点，使金属铁-镍以及硫化铁、氧化铁等成分熔化。由于它们的密度较大，因此向地心集中。从这个过程一开始，很大一部分的“重力位能”便被释放出来，使原始地球的加热速度更快，因此又使金属铁—镍向地心集中的速度也加快。据估计，金属铁-镍向地心集中形成地核的过程不会超过1亿年。由于铁-镍成分的熔化，并分离开来，向地心集中，形成地核，剩下较轻的硅酸盐物质便形成现在的地幔。图3图3　地球的构造

在形成地核和地幔的同时，或是稍晚一些，组成地球的物质中一些更轻的成分（主要是玄武岩）也从地幔中分异出来，形成地壳。地球形成后不久，刚从地幔分异出来的地壳很薄，而且不稳定。地壳的成分主要是玄武岩。后来有些地壳俯冲到上地幔，与上地幔物质起化学作用，形成花岗岩。只是到了这个时候，才产生了由许多分散的块组成的大陆地壳，但块的体积都不大。

在开始的6亿~7亿年时间内，地壳很容易遭到岩浆作用和陨石撞击的破坏，这解释了为什么现今地面上找不到比40亿年前更老的岩石。

大约在40亿年前，陨石对地面的撞击达到最高潮，这时大陆地壳形成的速度也加快了。在太古代时，已有较多的大陆形成。

自25~6亿年前，这段时期称为元古代。在元古代的初期，大约3/4的大陆地壳已经形成。后来，许多有花岗岩的地壳块体互相碰撞并缝合在一起，形成为数不多的大陆坚稳地，或称地盾。在此时期，地球内部温度逐渐降低，地壳和岩石圈变得更加坚硬。这时，地壳经历了广泛的岩浆作用和变质作用。在太古代时期，地球内部比现今要热得多。那时冒泡似的垂直向运动可能比水平向的滑动要剧烈得多，因此，像现今的板块构造还没有形成。现在还没有确切的证据说明板块构造运动是从什么时候开始的，但很可能是在元古代中期（18亿年前）以后，板块构造运动才开始启动。以后，大陆经历了数次的拼合和分裂。

大约在5亿年前，大陆拼合成为一个超级大陆，但后来又逐渐分裂成为今日地球上五大陆七大洲的格局。现今大陆地壳存在10~20千米厚的花岗岩层，这和其他内行星或大行星的卫星有很大不同。其他内行星的星壳只有玄武岩层；大行星的卫星，其星壳是由冰—岩混合组成的。它们都是从地幔物质部分熔化后分异出来的。这种星壳称为次生星壳。月球表面有些由斜长岩组成的块体，飘浮在无水的岩浆海上；这些块体可能是原生月壳，在月球刚形成但仍处于熔化状态时产生的。图4图4　火星地表

金星的大小和地球最为相似，它们的演化历史可能也相似。但是，金星壳和地壳差异也很大。金星上的高山是由玄武岩组成的。玄武岩的密度大，显然不能产生像地球这样的俯冲带。火星和水星上也没有发现像地球大陆这样的花岗岩层。

随着地球内部物质的加热和部分熔化，被封闭的原始结晶水，多半以热蒸汽的形态被释放出来，并且与熔岩一起被带到地面上。按照现在火山岩喷发的速度，这样产生的水便可以形成海洋中的水。

关于地球大气层何时形成以及如何形成的问题，要更复杂得多。但是，有一点是可以肯定的，即原始地球的大气层与现在主要由氮和氧所组成的大气层有很大差异。因为在原始地球积聚过程中，依靠重力无法保持大气层。所以大气层的成分必然是由于地球内部的“出气”所组成。从火山喷发的物质可知，地球“出气”中会有水、氮化氢、一氧化碳、二氧化碳和氮气等，而氢气很快便会逃逸。由于太阳的光解作用，有些水会被分解为氢气和氧气；氢气照样会逃逸，而氧气又很活跃，非常容易和地壳的气体或地壳物质组成氧化物。因此，现在大气层中的自由氧气只能在地球出现绿色植物以后，由于光合作用，把二氧化碳和水变成有机物和氧气。等到光合作用所生成的氧气比组成氧化物时所消耗的氧气还多时，足够多的氧气才能被积聚。图5图5　大气层是地球的宝贵财富

地球上大部分二氧化碳都与其他物质化合，组成石灰岩、煤、石油等，成为今日人类的主要能源。少量存留的二氧化碳成为植物光合作用必不可少的原料。

地球与太阳相距大约1.4亿千米。如果地球与太阳距离缩短1000千米的话，地球上的温度便会增高，使水蒸气不会冷却成水，大气中的二氧化碳也不会组成岩石层中的燃料。果真如此的话，地球的面貌将会大大改观！

地球内部的水、二氧化碳以及其他气体，通过喷发或是没有喷发的火山，排放到大气中去。太阳光把水分子分解成氢和氧。植物的光合作用消耗了大气中的二氧化碳，而把新生的氧排到大气中，供给人们的需要。围绕地球的岩石圈、水圈、大气圈以及生物圈，形成了一个奇妙的大循环。经历了几十亿年丰富多彩的演化，地球终于演变成了如今这样一个独特的行星。图6图6　地球的演化史是一段非常漫长的历程

你知道吗地球的构造“上天容易入地难”，目前对地球认识还有许多模糊的地方。通常认为，地球是一个稍微呈梨形的椭球体，半径约6400千米，外层是地壳，地壳之下由外向里分别为地幔和地核。地壳的平均厚度30~40千米，地幔的厚度约2900 ｋｍ，地核的半径约3500千米。它们的分层结构就像鸡蛋的蛋壳、蛋清和蛋黄。地核又分为内地核和外地核。外地核呈液体熔融状态，主要由铁、镍等元素组成，它们可以流动（对流），这层液态外核为内核的旋转提供了条件。内核呈固态，成分以铁为主，内部压力极大，温度极高。

地球为什么在“颤抖”

地震是地球上的一种自然现象，对人类的危害十分惨重，被有关国际组织列为自然灾害之首。人类与地震灾害的斗争历史已十分久远。我国战国时代以前的《竹书纪年》中就提到了山东泰山和河南西部两次地震，距今已有4000年的历史。公元132年，东汉的张衡发明了世界上最早的地震仪——候风地动仪。用这架地震仪曾准确地判定了一些地震震中的方向。这台地震仪比其他国家的地震仪早1700多年。图7图7　候风地动仪

究竟为什么会发生地震呢？

我国自古以来就传说，地动就是龙在活动。按这种传说，龙是个十分庞大的神物，一般静卧不动，一旦活动就发生地震。大动大震，小动小震，小到皱眉眨眼，大到翻身打滚。于是，人们总是时时处处给龙王烧香献牲，祈求平安。

西方人把地震带来的灾难看作是上帝的惩罚。公元1755年11月1日，正值万圣节，葡萄牙首府里斯本所有的大教堂都在举行祈祷仪式。善男信女们正在虔诚地祈求上帝拯救他们。突然，一场毁灭性大地震降临里斯本城，教堂坍塌，教徒伤亡。部分幸存者逃到海滨，又被高达20米的大西洋怒涛卷走，死伤极为惨重。狂热的布道者硬说这是上帝对触犯教规者的惩罚。

这次地震，不仅在6分钟内将名城里斯本几乎变成一片废墟，也使非洲的摩洛哥损失惨重。连欧洲南部各地的教堂也是大钟震响、吊灯晃动。还使瑞典、瑞士和意大利的湖水泛起了波澜。这次地震的震感直径达2000多千米。图8图8　古代中国人一度认为地震是龙在活动

现代科学技术高速发展，人们不会再认为地震是“龙打滚”或“上帝的惩罚”。科学家根据地震的成因和引发的作用力，将地震分为构造地震、陷落地震、火山地震及人工诱发地震。构造地震是地壳运动使震源内部物质发生了形体和位置上的改变引起的；陷落地震是由地壳上层压力造成地下溶洞坍塌引起的；火山地震是由火山喷发引起的；人工诱发地震则是人为地在地下或地表进行的巨大震动引起的，如巨大的地下核试验等。

在科学中，最基本的知识是分类。分类反映了人们对自然现象的认识水平。从不同的角度，为了不同的研究目的，可以对地震进行不同的划分。

按地震的形成原因分：构造地震、陷落地震、火山地震及人工诱发地震。

构造地震是地壳运动使震源处物质发生了形体和位置上的改变引起的，世界上的破坏性地震90％以上都属此类。比如，邢台大地震、唐山大地震、汶川大地震等等。

陷落地震是由地壳上层压力造成地下溶洞塌陷引起地表的震动。比如采矿时由掘进面附近岩石破裂引发的地震。图9图9　地震有极大地破坏性

火山地震是由于火山喷发引起的地表震动。它约占地震总量的7％。火山爆发就像在地下进行爆破一样，当然会使大地产生震动，规模也有大的。因为有的火山爆发所拥有的能量，和以前大地震释放出的能量差不多，甚至超过，它所能造成的震动也是不小的。火山爆发前后也有地震发生。因为在火山爆发前，大量岩浆已在那里的地壳中聚集膨胀，既可以使岩层产生新的断裂，又可以促使那些原有的断裂再次发生变动，所以一般都有地震发生。当然地震也就成了火山快要爆发的信号。在火山爆发后，大量岩浆迅速喷出地表，地下深处的岩浆来不及补充，于是留下空间，因此岩层就会塌陷，产生断裂，造成一些规模很小的地震。例如1976年8月16日加勒比海中的瓜德罗普岛上的苏拂里埃尔火山爆发后两三天内，发生的地震达到大约1000次之多。接着，在8月30日又一次大爆发。火山活动地区内的地震是相当多的，不过一般都不大。我国没有正在活动的火山，可能活动的火山也极少，对我国来说，研究这种类型的地震是没有多大意义的。图10图10　火山活动也会引发地震

人工诱发地震是由人为的活动引发的地震。例如巨大的地下核试验，或修建大坝进行水库蓄水而引起的地震等。相对于构造地震来说。核试验引起的地震高频成分比较多，利用这一特点可以区别出某地的地震是天然地震还是核试验地震。比如，在2009年朝鲜进行核试验后，国际社会很快就在周边检测到了由核试验所引发的地震动，并据此推断出了核试验的量级有多大。由水库蓄水引起的地震，历史上也频频发生，尤其近几年，随着修建大坝速度的加快，这一问题也再次成为了环境保护学家与地质学家争论的焦点。1967年12月，印度的柯伊那水库地区发生了一次6.5级地震，大坝受到破坏，造成严重损失。这个地区原来没有发生过什么地震，可是在1962年水库开始蓄水，当蓄水量还没有达到总容量的一半时，这里的小地震就频繁出现，5年之后，发生了这次破坏性地震。这次地震是不是水库蓄水引起的呢？事实上确实有关，世界上不少水库蓄水后都有过类似的现象。到1975年为止，共计有20个国家近50个水库发生了这类地震，不过一般都很小，5级和5级以上的还不到10次，最大的就算印度柯伊那这次6.5级地震了。图11图11　地下核试验也有可能引发地震

水库蓄水为什么会发生地震呢？这不仅因为水库中水的重量会增加对那里地壳的压力，同时还由于水向岩层里渗透所产生的力的作用，以及岩石中的水增多后，会改变原来的性能，打乱了原来地壳中力的平衡。但这仅仅是事情的一方面，更重要的原因，是由于那里的地下存在着断裂，水库一般修建在峡谷之中，这种地形的出现，往往与断层有关。当水渗进断裂带以后，使断裂带两边的岩层之间摩擦减少，易于滑动。因此，并不是水库蓄了水就会有地震，主要还在于这里的地壳中有无可以活动的断裂，而水库蓄水只不过是一种触发作用。这类地震，目前记录到得都不大，还没有超过6.5级的，可能是因为它的触发作用，使这里地壳中积累的能量通过一系列小地震已经释放出来了。对于这种地震，只要事先估计到它的可能性，采取工程上的预防措施，是可以保证水库安全的。我国广东河源新丰江水库在1959年10月蓄水，次月即开始发生很小的地震。出现这个情况以后，当即严密监视地震的活动，并采取了加固大坝等措施。因此，在1962年3月19日发生6.1级地震时，水库安全无恙。图12图12　目前并无水库会引发大地震的证据

你知道吗地藏王的传说传说，我们这块土地，是靠地藏王菩萨的两只肩膀担负着，才能稳定，人们才能平安地生活、劳动的。但是，地藏王担负大地，也就像我们的农民挑担一样，基本上是靠右肩着力的，压久了以后，就要暂时转到左肩上来，让右肩休息一会，再转回去。问题就发生在这换肩的一瞬间，使得大地会震动起来，如果转得猛一些，震荡得厉害些，大山也会摇动，发出轰鸣的响声，更厉害一些，房屋就会倒塌，出现灾害！所以，每逢7月30日夜晚，家家户户点燃香火庆祝地藏王生日，目的就是希望地藏王的右肩多承受一些压力，多忍耐一下，不要随便换肩。如果确实需要换肩休息一下，也希望尽量放慢速度，转动得小一些，避免出现山摇地动，房屋倒塌的灾害。随着科学知识的普及，人们逐渐了解了所谓地藏王转肩，就是发生地震，这绝不是因为人们用庆祝地藏王生日的办法所能幸免的。地震是有规律可循的，世界上发生地震的范围，也只是在一定的区域之内，甚至哪里有大地震、哪里只会发生小地震等，都有科学道理可以追索，杞人不必忧天。

认识断层

地壳中的断裂很多。当断裂面两边的岩层发生了位置相对错动这种情况，在地质学中称之为断层，断裂面也叫做断层面。断层面两边的断块，位于断层面之上的称为上盘，位于断层面之下的叫做下盘。当然这得断层面是倾斜的才分得出来，如果是直立的，就分不出上下了。不过断层面一般都是倾斜的。按传统地质学的习惯，把上盘相对下降，下盘相对上升的断层叫正断层；上盘相对上升，下盘相对下降的断层叫逆断层。

构造地震的发生，多半是由于凉来那里就有断层，当断层面两边的断块再一次错动的时候，地震就发生了。也有些地震是由于产生了新断嚏的缘故。图13图13　圣安地列斯断层

不少断层在地形的变化上表现出来，象我国一些高山、平原、洼地之间地势陡隆陡升的地带，往往就是断层所在。因为断层两盘的升降错动，常常构成地形起落的显著差异，象陕西省秦岭北缘华山一带，南边的华山高耸入云，峭壁陡立，北边的渭河平原则地势低下，一抹平川，就是因为其间存在着大断层，华山那边在上升，渭河这边在下降。所以1556年1月23日秦岭以北渭河以南的华县发生8级大地震不是偶然的，而是这里的断层两边的断块再次错动的结果。这种两边的断块还在上升下降或沿水平方向移动的断层，被称为活动断层。地震的发生大多与活动断层有关。

活动断层有的很久才错动一下，有的则经常都在移动。后者的活动性是较强的，这里地震往往也就频繁一些。但如果活动性很强，能量随时通过许多小的地震释放掉了，大的地震就可能产生不了，因而也就没有地震危害了。图14图14　断层的结构示意图

活动惭层或一般的断层在地壳中都不是孤立的，它们常常成群地在一定地带出现，并作有规律的排列，这种地带被称为断裂带。其中存在活动断层的。便称为活动断裂带。

值得注意的是，有许多断层、断裂带在地形上无明显表现，甚至被泥沙掩埋，海水淹没，隐伏在地下，肉眼看不出来，如果其中有的断层还在活动，再次出现水平错动或垂直升降，就会发生地震，给我们以突然袭击。比如河北唐山地下就有那种在地面上看不见的活动断层，所以大地震在唐山发生绝不是偶然的。这种隐伏在地下的断层即使自己没有引发地震，当别处发生地震波及到它们时，也往往会使此处地段的地面破坏比别处严重。因此我们不仅要看到那些在地面可以识别的断层和断裂带，还应该查清那些暗藏在地下的断层和断裂带，特别是其中的活动断层。尽管它们有的隐藏很深，但只要我们用各种方法（如地球物理探测法等）用深入的调查研究，掌握大量材料，进行科学分析，是能够把它们找出来的。图15图15　大裂谷是大陆上的最大断裂带

你知道吗地震波地震时，在地球内部出现的弹性波叫做地震波。这就像把石子投入水中，水波会向四周一圈一圈地扩散一样。地震波主要包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波（P波）。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波（S波）。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。由于纵波在地球内部传播速度大于横波，所以地震时，纵波总是先到达地表，而横波总落后一步。这样，发生较大的近震时，一般人们先感到上下颠簸，过几秒或十几秒后才感到有很强的水平晃动。这一点非常重要，因为纵波给我们一个警告，告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了，快点作出防备。

认识地震带

地震带就是地震集中分布的地带，在地震带内地震发生密集，在带外地震的分布零散。全球大部分地震发生在大板块的边界上，一部分发生在板块内部的活动断裂带上。

地震带常与一定的地质构造相联系。全球主要地震活动带有三个：

环太平洋地震带是地球上最主要的地震带，它像一个巨大的环，沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南，经加拿大本部、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区，到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利，然后从智利转向西，穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近，在新西兰东部海域折向北，再经斐济、印度尼西亚、菲律宾、中国台湾、琉球群岛、日本列岛、阿留申群岛，回到美国的阿拉斯加，环绕太平洋一周，也把大陆和海洋分隔开来，地球上约有80％的地震都发生在这里。图16图16　汶川恰好处于地震带上

欧亚地震带又称地中海-喜马拉雅地震带，从印度尼西亚开始，经中南半岛西部和我国的云、贵、川、青、藏地区，以及印度、巴基斯坦、尼泊尔、阿富汗、伊朗、土耳其到地中海北岸，一直延伸到大西洋的亚速尔群岛。地震带横贯亚欧大陆南部、非洲西北部，全长2万多公里，是全球第二大地震活动带，发生在这里的地震占全球地震的15％左右。

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）。

全球最大的环太平洋地震带和横贯欧亚的欧亚地震带是全球六大板块间的接触带，其他的地震带与扩张的洋脊、转换断层、大陆裂谷或大断裂带有关。在前两个主要的地震带内发生约占全球85％的浅源地震和全部的中深源和深源地震。其他地震带只有浅源地震，且地震频度和强度较弱。地震带内的地震活动在时间分布上是不均匀的，显著活动和相对平静交替发生，一段时期后又重复出现。各地震带的重复期从几十年到几百年，甚或千年以上不等。各地震带的大地震发生方式有单发式和连发式之分，前者以一次震级M≥8的地震和若干中小地震来释放该带内积累的能量，后者在一定时期内以多次7~7.5级地震释放其绝大部分积累的能量。地震带内显示的各种不同的地震活动性与该带地壳介质性质、构造形式和构造运动强弱有关。地震带一般认为是未来可能发生强震的地带。在各地震带内可以划分出不同的区段，作为独立的地震活动性和地震区域划分的统计研究单元。图17图17　喜马拉雅山地震带位于两大板块之间

我国是一个多地震国家，强震分布非常广泛，除浙江、贵州两省外，其他各省区都有过6级以上的地震发生。地震的空间分布很不均匀，往往集中在一些被称为地震带条带状的地区。划分地震带主要依据地震分布，也要考虑地质构造。由于对地质构造认识的不同，所划分的地震带也就略有出入。在地震带之外，还有地震零星散布。

原中国科学院地球物理研究所划分的23条地震带，至今仍可作为地震带划分的主要参考。这23条地震带是：①郯城-庐江带，从安徽庐江经山东郯城至东北沈阳；②燕山带；③山西带；④渭河平原带；⑤银川带；⑥六盘山带；⑦滇东带；⑧西藏察隅带；⑨西藏中部带；⑩东南沿海带；（B11）河北平原带；（B12）河西走廊带；（B13）天水-兰州带；（B14）武都-马边带；（B15）康定-甘孜带；（B16）安宁河谷带；（B17）滕冲-澜沧带；（B18）台湾西部带；（B19）台湾东部带；（B20）滇西带；（B21）塔里木南缘带；（B22）南天山带；（B23）北天山带。

此外，还常有南北地震带之说。南北地震带是指在中国大陆东西部交界处的一条贯穿南北的地震带，它基本上由上述的滇东带、武都-马边带、天水-兰州带、六盘山带和银川带组成。至于汾渭地震带则是山西带和渭河平原带的合称。图18图18　地震带基本都在板块交界处

你知道吗水库会诱发地震吗？水库可能诱发地震。由于水库蓄水诱发的地震，称为水库诱发地震。水库蓄水诱发的地震原因，可能是水库蓄水后改变当地压力条件和介质性质，导致地震的发生。水库诱发地震一般不大，目前还没有超过6.5级的。广东河源新丰江水库1959年蓄水后，在1962年3月就曾发生过6.0级地震。但是，水库诱发地震是有条件的，并不是所有的水库蓄水都会诱发地震。一般而言，库容越大，坝体越高，则发生诱发地震的可能性也就越大。

衡量地震大小的尺子

地球上的地震有强有弱。用来衡量地震强度大小的尺子有两把：一把叫地震震级；另一把叫地震烈度。举个例子来说，地震震级好像不同瓦数的电灯泡，瓦数越高，亮度越大。烈度好像屋子里受光亮的程度，对同一盏电灯来说，距离电灯越近，光度越大，离电灯越远，光度越小。

地震震级是衡量地震大小的一种度量。每一次地震只有一个震级。它是根据地震时释放能量的多少来划分的，震级可以通过地震仪器的记录计算出来，震级越高，释放的量也越多。我国使用的震级标准是国际通用震级标准，叫“里氏震级”。图19图19　里氏震级

各国和各地区的地震分级标准不尽相同。

一般将小于1级的地震称为超微震；大于、等于1级，小于3级的称为弱震或微震；大于、等于3级，小于4.5级的称为有感地震；大于、等于4.5级，小于6级的称为中强震；大于、等于6级，小于7级的称为强震；大于、等于7级的称为大地震，其中8级以及8级以上的称为特大地震。

迄今为止，世界上记录到最大的地震为9.0级，是2011年发生在日本的地震。

地震烈度指的是地震时地面受到的影响和破坏的程度。它的应用极广，就像谈气象离不开温度、风力、雨量，搞水文离不开水位、流速一样。

地震烈度表是划分地震烈度的标准。它主要是根据地震时地面建筑物受破坏的程度、地震现象、人的感觉等等来划分制订的。我国和世界上大多数国家都是把烈度分为12度。由于各国的建筑物情况和地表条件都有不同，因此作为烈度标准的具体内容也应有所不同，才能符合本国实际情况。我国科学工作者根据自己的地震资料和城镇最常见的建筑物特点进行了大量研究工作，制订了一个适用的地震烈度表，它的内容大致如下：图20图20　轻微地震人们一般没有感觉

1~2度：人们一般没有感觉，只有地震仪才能记录到。

3度：室内少数人能感到轻微的震动。

4~5度：人们有不同程度的感觉，室内物件有些摆动和有尘土掉落现象。

6度：人行走不稳，器皿倾斜，房屋可以出现裂缝，少数受到破坏。

7~8度：人站立不住，大部分房屋遭到破坏，高大的烟囱可能断裂，有时还有喷沙、冒水现象。

9~10度：房屋严重破坏，地表裂缝很多，湖泊、水库中将有大浪出现，部分铁轨弯曲变形。

11~12度：房屋普遍倒塌，地面变形严重，造成巨大自然灾害。

因此，当一次地震后，提到某一地方的地震烈度为几度时，也就可以大概知道这个地方所受到的影响程度了。

你知道吗烈度与震级的关系震级反映地震本身的大小，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示地面受到的影响程度。一次地震本质上只有一个震级，因为震级是表示一次地震释放能量的多少，而一次地震释放多少能量则是一定的。至于一次地震在各地表现出来的不同影响，应该用不同的地震烈度来表示，而不能说是震级有了变化。譬如说1976年7月28日河北唐山地震的震级是7.8级，北京受到的影响当然小些，这只能说是北京和唐山烈度有所不同，而不能说，唐山震级是7.8级，北京震级是5级或6级。2013年雅安发生的7.0级地震，其烈度达6.4级，达到成都时的烈度达4.6级。震级和烈度各有自己的标准，不能混为一谈。现在一般都把震级的标准称为级，烈度的标准称为度，以示二者的区别。但也有的书报中都称为级，这是弄错了的，实际上是两回事。烈度不仅与震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件（如岩石的性质、岩层的构造）等多种因素有关。一般震源浅、震级大的地震，破坏面积虽然较小，但极震区破坏则较严重；震源较深、震级大的地震，影响面积比较大，但震中烈度则不高。

地震伴生现象

每次地震发生，都会伴随着相关的现象，比如喷沙冒水、地光等，这些有时候也能预测到地震。下面一起认识一下地震的伴生现象。

1. 喷沙冒水

翻一下我国的历史记载，就会发现地震时出现喷沙冒水的现象是非常多的，1966年邢台地震、1975年海城地震和1976年唐山地震时尤为显著。这些沙和水一般是从地裂缝或孔隙中喷出来，也有从原来的水井和池塘中喷出的。图21图21　喷沙冒水

喷沙现象主要出现在平原地区，特别是河流两岸最低平的地方，在地震发生时，它们从一个个孔隙中喷出。这些喷口开头还少，后来逐渐增多，并沿一定方向成线状分布。强烈震动过去后还可持续喷出一段时间，几十分钟或再长一点时间就停止了。不过尽管时间不长，喷出的东西确是不少，象沙子有时能堆到一两米厚，掩盖相当大的面积，还可以在喷口周围堆成一个个沙堆，连起来时就成为沙堤。由于它不仅在田野里喷，有时还在屋子里喷，堆的比炕还高，把桌椅板凳掩埋起来，给我们造成一些困难，但也没有更大的危害。

地下喷水，在地震前后都有可能发生，不过往往在强烈地震发生时更为显著。1975年海城地震时，一个水坑表面的冰层突然开裂，接着向外喷水，达到一丈多高。至于地震时平地涌泉，井水激荡，甚至溢出、射出井外等现象，历来就有大量记载。一般在地震后，异常的喷水现象逐渐停止，但有时也有些新涌的泉眼从此滔滔不绝，成为一个可以利用的源泉。

地震时为什么会喷沙冒水呢？一是地震时产生的地裂缝给地下的沙和水开辟了喷出来的通道，喷沙冒水的孔隙总是沿地裂缝分布，与地裂缝方向基本一致；二是地下的压力推动着沙和水喷出，这个压力在地震时变得特别大；第三，归根到底还得地下有水有沙，没有物质来源就喷不出东西来。海城、唐山等地区的喷沙冒水都在平原、河滩等地，丘陵山区就没有这种现象。

地下的岩石土层中几乎到处都有水。地震时，由于这些岩石土层受到的压力加大，把藏在它们内部孔隙或裂隙里的水更多地挤了出来，因此涌水加剧的现象也就比较普遍了。特别是那些地势低洼，原来地下水位就很浅的地区，更为突出。水在地下的储存状况与那里地下的岩层分布及组合情况是相关的。地震时岩层发生的断裂错动，改变了这种状况，因而就会使某些地方的地下水急剧增加，另一些地方则突然减少，这也是地震时有些地方地下水突然大量涌出或突然干涸的一个重要原因。图22图22　喷沙冒水是岩层的作用

至于地下的沙，范围则比较有限。不久前还是河流、海滨的地方，地下有过去堆积起来的细沙层，它们在地震时同水一起因强烈短促的震动而具有类似液体的性质，这就方便了它们从地下喷出。不过沙层如果埋藏太深，要喷出来仍是有困难的。一般多是从地下几米的深处喷出，来自十几米深的沙就比较少了。像到河边海边以及河中的沙洲，这些存在着较厚细沙层的地方，出现喷沙现象是比较多的。而在那种丘陵山区，因为地下是岩石，缺少沙土层，喷沙现象就不会发生了。

2. 地光

由于地震活动而产生的发光现象，人们称之为地光。在临近地震的时刻，出现得比较多，震前和震后一段时间内有时也可以看见。

地光有多种颜色，蓝里发白，有点象电焊火光那种颜色的较多，红色、紫红色的也不少，其他如白色、黄色、橙色、绿色的都有。图23图23　地光

3. 地气雾

翻阅我国地震的历史资料，便可发现在许多大地震时，出现“天昏地暗”的现象。如1668年7月25日山东莒县、郯城8.5级地震时，“地惨天昏蒙黑雾”；1679年9月2日河北三河、平谷8级地震时，“黑气障空，不见天日”，等等。这究竟是文人的夸张，还是真有其事呢？1975年2月4日辽宁海城7.3级地震前不久，人们确实观察到本来还可看见的星空突然昏黑，地上伸手不见五指，大地震过去以后紧接着很快地亮了起来。这与1920年12月16日宁夏海原8.5级地震时，昏黑到赶车的人看不见车前牲口的情况一样。看来，这确有其事。

为什么会有这种情况？在海城大震前，有人发现一种浓密的雾气笼罩了大地，通常高2米或更多一些，正好挡往人们的视线，大震过去后才又逐渐消失，当地人称之为地雾、地气或地气雾。很可能就是这种雾气造成了天昏地暗的现象。1925年3月16日云南洱海中发生7级大地震之前，也出现过高约2m的似雾非雾之气。图24图24　黑气障空

这种地气雾还常有臭味，例如1902年新疆大地震、1918年广东南澳大地震、1925年云南洱海中大地震之前，都闻到了一种臭味，而且多为硫磺味夹带臭鸡蛋味、沥青味等等，闻了使人很不舒服，个别人有被熏倒的。以这种特点为线索，人们发现这种地气雾不仅在大震时出现，其实震前好些天可能就已开始出现了。如1975年海城大地震前几天至二十几天，在海城营口、盘山、锦县、丹东、辽阳、凤城、岫岩一带就有人闻到了这种气味。虽然地气雾究竟是什么东西还未查明，但这种现象的存在是无疑的。

4. 地声

在大地震发生的时候，普遍有发出声响的现象，这就是地声。不仅是大地震，小一点的地震有时也有地声。

我国有丰富的关于地声的记载。从这些记载中可以了解到地震时有“声如闷雷”的居多，还有如风吼、如奔车、如岩石破裂、如金戈铁马相互碰击等声音的。事情确实如此，1975年海城地震、1976年唐山地震时，人们都多次听到了地声。图25图25　家禽对地声特别敏感

地声的到来是由远而近再由近而远的，有方向性。因此听起来有如雷声滚滚而过，或如载重车辆在地下行驶，或如千军万马在地下奔腾。通常人们听到地声的时候，地震马上就要发生了，其间歇不过几分钟，甚至更短。因此在听到地声时，敏捷地跑出危险区还来得及，稍一迟缓就来不及了。但是，如果用灵敏的仪器进行监听，提早发现，也有可能作为临震预报的一种手段。

地声的出现也许是地下的岩石破裂发出的声音，究竟是怎么回事，还有待进一步探讨。

5. “地生白毛”

在我国地震历史资料中，关于“地生白毛”的记载很多。例如535年12月“都下（南京）地震生白毛，长二尺”；548年10月江南地震也有同样现象；788年3月“京师（长安）地震生毛，或黄或白，有长尺余者”；832年3月、1180年6月、1475年5月苏州、北京、松江等地地震都有“地生白毛”的记载。1479年5月“江苏常州府地震有声，生白毛，细如发，长尺余”。1499年5月，1502年7月， 1505年10月，浙江、广西等地多次出现“地震，白毛遍地”的情况。1506~1510年间云南、浙江、河北等许多地方都出现“地震后生白毛”现象。较近的记载是1691年4月，“福州地震，泥土生毛”；1785年3月“福建南安地震生毛”。以后就不大见到记载了。

从历史记载来看，有几个现象值得注意：第一，白毛多见于南方，北方少见；第二，多见于春夏，秋冬少见；第三，除绝大部分为白毛外，尚有个别黑、黄、赤毛的记载；第四，除地震时生白毛以外，还有一些生白毛的记录，并未注明是在地震后发生的；第五，多见于古书记载，而近代少有报道。从这大量的记载来看，地震时地生白毛的现象不一定就是虚构，但是现在为什么没有听说呢？这是可以探索的。究竟为什么会“地生白毛”？由于缺少这方面的实际材料，现在还搞不清楚，有人设想，如果是一种丝状物的竖立，可能与地震时产生的静电作用有关。但也有人认为，可能与地震无关，而是地下有什么东西发霉，当时又正好有地震，于是附会讹传。总之，都还需要验证。图26图26　泥石流也是地震常见伴生灾害

除了上述的现象外还会出现泥石流、动物异常等等。

你知道吗地震仪是如何记录地震的？当地震发生时，地震区的地面产生剧烈的振动。震动以地震波的形式传到很远的地方，和石子投入湖水中溅起的浪花通过水面波纹散开的情况相似。如果在较远的地方放置一台灵敏度很高的探测器，就能够获得这次地震所发生的震波图。这个探测器地震学家称之为地震仪。地震仪有许多种类，但是基本原理是一样的。乘车时，你一定会有这样一种体验，车突然开动时，人的身体会不由自主地向后倾，车突然停止前进时，人又会朝前倒，这就是惯性在起作用。张衡的候风地动仪和现代地震仪器的拾震器都是根据这个原理制成的。拾震器的“心脏”就是悬挂在框架上的一个可以自由摆动的重锤，称为摆锤。地震时，拾震器的框架随地面震动而运动，摆锤则因其惯性作用保持相对不动，因此拾震器可以把地面震动反映出来。

地震史话

1. 古代人类对地震的认识

古代地震的资料分析表明，地震的历史比人类的历史漫长得多。人类自从诞生时起，就一直在遭受着地震的严峻考验。学者们普遍认为，诸多辉煌的古文明都因地震而灭绝。图27图27　古代传说中导致地震的罪魁祸首——鳌鱼

在科学不发达的过去，人们对地震发生的原因，常常借助于神灵的力量来解释。在我国，民间普遍流传着这样一种传说，他们说地底下住着一条大鳌鱼，时间长了，大鳌鱼就想翻一下身，只要大鳌鱼一翻身，大地便会颤动起来。大约公元7~8世纪时，这一传说传入日本，16世纪末日本民间便出现了“地震鲶”的传说：地球是靠一条巨大的鲶鱼支撑着，鲶鱼不高兴时，尾巴一甩，就造成了地震。19世纪在日本出现了“鲶绘”，也就是描绘社会动荡或自然变故的早期漫画。其中往往有人类对神怪状的鲶或搏斗或祭祀或喜庆的场面。看来对位于环太平洋火山地震带上的岛国居民来说，时不时的地震是永远的心头大患。而日本的“鲶”和中国的“年”最初都是凶兽，鲶绘和年画应该都是为了镇灾而产生的。现在，由于历史的原因，被制服了的鲶鱼居然成了日本地震研究的一个形象的标志。用现代人的眼光分析这些传说，当然是荒诞不经的。除了中国和日本，其他国家或地区也有不同的迷信说法。例如，在古希腊的神话中，海神普舍顿就是地震的神；古印度人认为，地球是由站在大海龟背上的几头大象背负的，大象动一动就引起了地震；新西兰传说地下住着一位女神，名叫地母，当地母发怒的时候，会挥动手脚，造成大地震动，于是便发生地震。类似的传说还有：把地震成因归为青蛙（蒙古）、公猪（印尼的西里伯斯）或乌龟（美洲的印第安人）的扭动。也有关于地下住着动物在作怪的传说。这些传说曾长期禁锢人的思想，而随着科学的进步，没有人再相信这类迷信的说法了。图28图28　地震对自然环境有很强的破坏性

在古希腊，对地震问题还是做了一些有意义的探讨。伊壁鸠鲁认为，“地震是由于风被封闭在地壳内，结果使地壳分成小块不停地运动，即风使大地震动而引起地震。”卢克莱修则认为，“来自外界或大地本身的风和空气的某种巨大力量，突然进入大地的空虚处，在这巨大的空洞中，先是呻吟骚动并掀起旋风，继而将由此所产生的力量喷出外界，与此同时，大地出现深的裂缝，形成巨大的龟裂”，这便是地震。据说，亚里士多德也认为“气”是地震的成因，只是他说地下之气是由太阳照射造成的，阳光使地内湿性土壤变成水蒸气，并且同时形成一种“干气”，干湿二气相互冲突，就引起了地震。

在很多国家和地区的历史文献中，都能找到或多或少的有关地震的相关记载和传说。许多民族的先哲也都曾对地震成因问题做出过各具特色的说明。然而无论从哪个方面说，中国人在这个领域中的贡献都是无与伦比的。或许这并不奇怪：许多辉煌的古代文明今天仅仅具有遗迹的意义，唯有中华民族的历史绵延数千年不息；许多世界奇迹——例如金字塔——都被不无道理地怀疑成外星人的作为，只有对万里长城是中国人用双手创造出的世界奇迹这一点人们至今坚信不疑。中国是一个多地震的大国，人们对地震的认识最早始于中国。几千年来，中国人民在与地震灾害的斗争中付出了极其巨大的代价。1556年陕西关中大地震，是人类历史上死亡人数最多的一次大震，这次波及范围达90万平方千米的巨大地震造成96个州县的严重破坏，明《嘉靖实录》记载“压死官吏军民奏报有名者八十三万有奇……其不知名、未给奏报者复不可数计”。伟大的文明往往起源于巨大的痛苦，频繁的地震灾害造就了中国古代辉煌的地震学成就。可以说，近代地震学产生之前的地震学史的主旋律，就是中国古代的地震学。图29图29　关中大地震可以把石碑震裂

2. 张衡与地动仪

张衡，字平子，是河南南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人（78-139年）。张衡是我国东汉时期伟大的天文学家，中国人称张衡为木圣。张衡多才多艺，《后汉书》中称“衡善机巧，尤致思于天文阴阳历算”。

张衡支持“浑天说”，他指出：月球本身并不发光，月光其实是日光的反射，正确地解释了月食的成因，并且初步认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。张衡观测记录了2500颗恒星，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，还制造出了指南车、自动记载鼓车、飞行数里的木鸟等等。张衡共著有科学、哲学和文学著作32篇，其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等。图30图30　张衡是我国古代著名的科学家

张衡制作了候风地动仪，史书称“复造候风地动仪。以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒樽，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在樽中，覆盖周密无际。如有地动，樽则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。尝一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征。后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。”候风地动仪是历史上第一座远距离测试地震的仪器。

为了纪念张衡的功绩，人们将月球背面的一环形山命名为“张衡环形山”，将小行星1802命名为“张衡小行星”。

3. 世界上第一个地震学会—美国地震学会

1906年旧金山地震触发了美国地震学会的诞生，它成立时制定了以下目标：（1）促进地震学研究，对地震及有关现象的科学研究。（2）用所有可行手段促进公众震时安全。图31图31　现代地震仪要精密许多（3）让工程师、建筑师、建筑承包商、保险业人员和财产所有者，采取现实的经济的抗震防灾措施，保护公众，使其减轻地震和地震火灾的损失。（4）通过适当的出版物、演讲和其他手段进行宣传，使公众理解地震之所以危险，主要是因为我们对它的后果没有采取适当的预防。只要充分研究地震的地理分布、历史序列、活动性及对建筑物的影响，抗御震灾是可以实现的。

这些目标至今仍然是我们努力减轻地震对人类威胁的核心任务。

第二章 认识地震灾害

认识地震灾害

地震灾害具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。

1. 对环境的危害

地震对环境的破坏包括两个方面的内容：一是对自然环境的破坏；二是对人工设施的破坏。（1）地震对自然环境的破坏。

地震对自然环境的破坏是指地震对自然物（山体、地面、江河、海水等）的冲击和破坏。如山体在地震作用下坍塌或滑坡，地表裂缝、塌陷、上隆或喷水冒沙，海水或江河湖水激起的波浪乃至发生海啸等等。图32图32　在日本造成地震的就成了鲶鱼

自然环境在地震中破坏严重且造成重大灾害的事例，如1960年5月22日发生在智利8.5级大地震。在这次大地震中，几乎同时发生了地面沉陷、山崩、滑坡、火山爆发、海啸。地面沉陷：从爱森到瓦尔迪维亚南北长480千米、东西宽19千米的地段沉陷达2米；山崩：引起了数以千计的山崩，堵塞了许多河流；滑坡：瑞尼特湖区发生了三次大滑坡，泥石量分别为300万立方米、600万立方米、3000万立方米，泥石横流，涌进湖内，使湖水上涨24米而外溢；火山爆发：火山云升入6000米的高空，火山物质沿着火山口两旁约300~400米处的裂缝喷吐出来；海啸：在扫荡了智利沿海地区后，又向西横越太平洋，相继洗劫了新西兰、夏威夷、菲律宾和日本等国的海岸。（2）地震对人工设施的破坏。

地震所造成人工设施的破坏主要表现在以下几个方面：破坏建（构）筑物，如房屋、设施等；破坏生命线工程，主要指水、电、交通、通信设施等；恶化工农业生产条件，如中断水源、能源，破坏农田、水利设施等。图33图33　被震毁的建筑

发生在人口密集的唐山地震，对人工设施造成极其严重的破坏，几乎将唐山市的建筑物全部摧毁，仅公产房就摧毁了1043万平方米，约占全市房屋总数的77％。全市供水、供电、通信等生命线工程均遭到严重破坏，占京津唐电网发电量30％的发电设施被毁；15个市、区、县的通信全部瘫痪；京山及市内铁路45％的设施遭到破坏；蓟运河、滦河上的两座大型公路桥梁塌落，切断了关内和关外的公路交通；市区供水管网和水厂建筑物、结构物、水源井破坏严重，全市供水中断。

2. 地震对人类生存社会环境的破坏

地震对人类生存社会环境的破坏包括两个方面：社会组织的破坏和社会功能的破坏。（1）社会组织的破坏。

社会由各类组织构成；组织由成员（领导者和普通成员）、传递和沟通信息的渠道与方法及必要的物质条件构成。地震会使组织成员伤亡，会造成信息沟通渠道的阻隔，也会摧毁组织的物质条件。图34图34　地震会破坏社会组织（2）社会功能的破坏。

社会功能亦称社会职能，它包括经济功能、政治功能和思想文化功能等。首先，地震会造成大量人员伤亡。如唐山大地震造成24.2万人死亡，70多万人受伤。又如2004年12月26日印度洋地震大海啸一次性夺去25万人的生命，50万人受伤，100万人流离失所，比1960年5月22日发生在智利的8.5级大地震和海啸造成的死亡人数多达数十倍。人员的伤亡，会损伤乃至摧毁社会组织，破坏社会的多项制度，中断社会文化正常传播，因此必然要损伤或破坏社会的功能。所有这一切破坏和损失，使人类多年的建设成果毁于一旦，严重阻碍着社会目标的实现和社会的进步发展。

值得指出的是，地震对社会环境破坏的影响是巨大的。虽然这种破坏造成的灾难可以具体地表现为某一事件，然而却可造成诸如经济失调、金融危机、社会秩序混乱、等综合效应。图35图35　地震对社会功能的破坏更大

你知道吗什么是地震观测环境？地震观测环境是指保证地震监测设施正常发挥工作效能的周围各种因素的总体。用于记录地震活动和捕捉地震前兆信息的各类地震监测仪器和设备，需要在能够排除各种干扰因素并准确的接收、记录到真实地震信息的环境下工作。例如，测震仪器记录地震波信号，要求地震台（站）附近一定范围内不能有可能造成影响仪器正常工作的人为振动源（如爆破、各类机动车辆、各类机械生产的振动等）。地磁、地电仪器观测的是地下产生的磁、电场信号，要求台址附近一定范围内不能有影响仪器正常工作的人为的磁场、电场干扰（如电气车辆、电缆电器设备、大量铁磁性物体等）。在地壳形变、重力测量点周围一定范围内不得施工、堆放物品。在地震观测用井（泉）附近或相通含水层不得大量取水和污染水源等。

地震灾害的特点

1. 突发性

地震是突发性很强的一种自然灾害，其孕育过程时间虽然很长，但发生却只有短短的十几秒至几十秒时间，而且绝大多数地震是在没有发现任何预兆的情况下发生的。经过几十年的努力，地震预测预报仍然没有取得重大的突破性进展，仍然处于探索阶段。纵使地震预报领先于世界其他国家的我国，在震前做出成功预报的震例仍是极少数，多数地震是在没有准确预报的情况下发生的，地震袭击往往使人们猝不及防，所以地震灾害的显著特征是突发性。图36图36　地震的突发性使得人们很难去做好提前防护

2. 破坏面积广

地震破坏范围与烈度有关，通常把Ⅵ度作为划分界线。一次5级地震Ⅵ度以上破坏面积大体在数十平方千米，6级地震在数百至数千平方千米，7级地震在数万平方千米，8级地震可达数十万平方千米。破坏面积广是地震灾害的第二个特征。

3. 续发性和多发性

地震力破坏房屋及工程设施，导致人员伤亡，引发爆炸、火灾、毒品泄漏污染等灾害；地震力破坏自然环境，在山区可引发山体滑坡，阻断交通，埋没农田、村庄、截断河流，再引发水灾；地震还引起海啸；人畜遗体若不能得到及时处理，可引发瘟疫蔓延……。地震造成的破坏会诱发出一系列二次灾害、三次灾害……，形成灾害链。表明地震灾害具有续发性和多发性特征。图37图37　汶川地震后多次爆发余震

4. 灾难性

据史料记载，近百年来全世界遭受地震毁灭性破坏的城市有26座，大地震在几秒至几十秒的时间里，使人们美好的家园变成一片废墟，人员伤亡和受灾人口之多都是罕见的，1556年华县地震有83万人罹难，1920年海原地震使23.4万人丧生，1976年唐山地震死亡24.2万人，1988年澜沧-耿马地震虽发生在云南边疆，受灾人口仍多达516万，其中重灾和特重灾民有141万，种种事实表明地震灾害是具有灾难性的。

5. 地震救灾活动的艰巨性　图38图38　地震后的地区

严重破坏性地震发生后，以震区为中心的广大区域，一切经济活动中断，社会功能部分或全部丧失，甚至导致灾区丧失基本自救和自我恢复的能力。社会生活一时陷入瘫痪状态，抢险救灾工作主要依靠外部支援，需要国家乃至国际社会紧急救助。

6. 社会性

地震对社会的破坏效应是多方面的。地震的突然发难，开始了一个非常时期，使物质匮乏和生存问题都提到前所未有的高度，人们处于极大的恐惧、失落之中，会导致社会失控。唐山地震后的半年里，中国东部几乎都笼罩在地震恐慌的气氛之中。所以恢复重建家园同样是十分艰巨的，对地区、国家的经济发展都有重大影响。重建唐山耗资上百亿元，历时十载。

你知道吗地震灾害分级地震灾害事件分为以下4级：1.特别重大地震灾害，是指造成300人以上死亡，或直接经济损失占该省（区、市）上年国内生产总值1％以上的地震；发生在人口较密集地区7.0级以上地震，可初判为特别重大地震灾害。2.重大地震灾害，是指造成50人以上、300人以下死亡，或造成一定经济损失的地震；发生在人口较密集地区6.5~7.0级地震，可初判为重大地震灾害。3.较大地震灾害，是指造成20人以上、50人以下死亡，或造成一定经济损失的地震；发生在人口较密集地区6.0~6.5级地震，可初判为较大地震灾害。4.一般地震灾害，是指造成20人以下死亡，或造成一定经济损失的地震；发生在人口较密集地区5.0~6.0级地震，可初判为一般地震灾害。

认识地震原生灾害

由于地震的作用而直接产生的地表破坏、各类房屋、水坝等工程结构的破坏，及由此而引发的人员伤亡与经济损失，称为原生灾害。原生灾害主要有以下形式：

1. 造山运动

地震可以造山。喜马拉雅山、阿尔卑斯山、台湾中央山脉等均是经过板块碰撞，一系列的地震所造成的。

我国西南部的喜马拉雅山是欧亚板块和印度板块聚合碰撞形成。西藏高原第一次造山运动始于始新世，在距今1200万年的中新世中期以前，当时西藏高原北高南低，平均高度约100米，喜马拉雅山并不是山脉。图39图39　阿尔卑斯山既是造山运动的结果

中新世中期，强烈的喜马拉雅运动使原来平坦的地面复杂化，断陷盆地和断块山地出现，地形起伏加剧，发育了较好的中新统地层。自此以后，直到晚第三纪晚期（距今200万年），高原又以均匀的速度缓慢上升。喜马拉雅山开始上升，初步形成山脉。

自第四纪（距今约200万年）以来，印度板块对欧亚板块的挤压逐渐加剧，青藏高原逐渐隆升，越往后隆升的幅度越大。中更新世后期（距今100多万年），高原上升达海拔3000米左右，喜马拉雅山区海拔上升达5千米以上。全新世（距今1万年）高温期以来，喜马拉雅山区又上升了500米左右。直到目前为止，印度板块仍不断向北运移，并不断与欧亚板块相挤压，喜马拉雅山至今仍在缓缓上升。图40图40　地裂现象

英国部分学者认为本次汶川地震就是缘起喜马拉雅造山运动。

2. 地裂

地震可以造成地裂缝。地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂缝并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可成为一种地质灾害。地裂缝可由多种因素形成，地震是其中一个重要成因。

3. 地陷

地震可以造成地陷。据历史记载，1605年（明万历三十三年）海南岛发生大地震，农历五月二十八日午夜时分，地震袭击了海南岛北部的琼州，滨海陆地大面积沉入大海，地面沉降约4.5米，数十个村庄被海水淹没，人和牲畜同遭劫难。一郑氏家谱中这样记述到：“其地震动，忽沉有七十二村，聚居者，悉被所陷，外出者方免其殃，惨哉，山化海，为演顺无殊泽国，人变为鱼，田窝俱属波臣”。图41图41　地陷

4. 液化

地震引起沙土液化，液化是工程结构倾斜、倒塌的重要原因。

饱水的疏松粉、细沙土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象。地震、爆炸、机械振动等都可以引起沙土液化现象，尤其是地震引起的范围更广、危害性更大。

5. 工程结构破坏

地震往往会破坏房屋、路桥等工程的结构。桥梁、道路的破坏导致救灾交通受阻，大坝的破坏导致水灾，电力设施等破坏导致信息无法正常传递，房屋的破坏是人员伤亡的主因之一，1976年唐山地震，多达60万人左右被坍塌的建筑物掩埋。图42图42　地震的危害让人瞠目结舌

你知道吗如何判断地震的远近和大小？远震和近震的区别是：近震先上下颠簸，后左右或前后摇晃；远震无上下颠簸，为长周期的左右或前后摇晃。大震和小震的区别是：小震感觉不到上下颠簸，仅感觉到轻微的极短的左右或前后晃动，有的仅感觉到被推了一下。大震先上下颠簸，后左右或前后摇晃；震级越大，颠簸、摇晃幅度越大、时间越长。大地震发生时，有时还会发生一些难以想象的现象，如强烈的地声、怪异的地光、难闻的地气等。据对2008年汶川地震的调查，地震发生时，在远离震中的北京、上海等地，特别是位于高层建筑上的人们，感觉像是波浪一样地左右或前后摇晃，并感到眩晕。而在震中及附近地区，人们先感觉的是上下跳，接下来开始大幅度地左右摇摆，上下跳和大幅度左右摇摆的时间相差不等，靠近震中的两三秒，远的十几秒。摇摆持续时间约2~3分钟。房屋倒塌的时间在14时28分至14时30分之间。

认识地震次生灾害

常见的地震次生灾害包括以下几个：

1. 滑坡

地震滑坡是地震引发的山体、土体局部或者全部滑落。地震即可能是滑坡的主因，也可能是滑坡的诱因。

地震滑坡可毁坏建筑物，压埋人畜、破坏农田，造成巨大灾害，这种灾害有时大于地震直接造成的灾害。图43图43　梯田滑坡

2. 泥石流

地震可能诱发泥石流。

泥石流是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流，其特征往往突然暴发，流体沿着山沟而下，在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外，常给人们生命财产造成较大的危害。地震中，当下雨时表层滑坡经常形成泥石流。

泥石流按其物质成分可分成3类：由大量黏性土和粒径不等的沙粒、石块组成的叫泥石流；以黏性土为主，含少量沙粒、石块、黏度大、呈稠泥状的叫泥流；由水和大小不等的沙粒、石块组成的叫水石流。图44图44　泥石流

3. 火灾

火灾是地震最主要、最普遍的次生灾害，也是危害最为严重的一种次生灾害。由于地震的强烈震动造成各种电源、火源失控，易燃易爆物质燃烧爆炸等原因常引发火灾。例如1995年阪神地震（7.2级），共引发火灾137起，造成震后大面积火灾，经济损失极为严重。

4. 污染

毒气、核在地震中泄漏造成污染。毒气扩散危险源主要是工业生产中储量较大、毒性较高、泄漏时造成大范围扩散的化工原料或者中间产品，如：氯气、氰化氢、氨气、二硫化碳、农药等。主要储存地点为化工厂、化肥厂、农药厂、医院、医药采购站等。

存在和使用放射性污染源的单位主要为核制造地、核电厂、医院、大学物探部门等。

汶川地震中，位于四川省什邡市的蓥峰实业有限公司和宏达化工股份有限公司生产装置破坏严重，有硫酸和液氨泄漏现象，造成污染。

5. 海啸是由于海水被强大的作用力搅动所引起海水的扰动，由此而产生连续、长周期、波长极长的波动。海啸主要是由于海洋和海岸区域地震引起的。另外，山崩、火山喷发、原子弹爆炸，甚至来自外部空间物体（例如陨石、小行星和彗星）的冲击也能引起海啸。图45图45　恐怖的海啸

6. 洪灾

在水域附近发生地震，会引发一定比例的水灾。地震使大量坍塌的土石落入江河，形成人工大坝和“地震湖”，导致湖面水位急剧上升，大坝溃决引发水灾。例如1933年四川叠溪发生7.5级地震，引发岷江水灾，洪水咆哮而以排山倒海之势洗劫了下游地区，冲毁良田数万亩，沿岸居民无以为生，颠沛流离。

你知道吗什么叫地震延伸灾害地震延伸灾害指地震除由直接灾害和次生灾害造成人员伤亡和财产损失外，还具有广泛而深远的延伸或辐射破坏效应。其主要表现有：1.地震破坏工程设施、生产设施、设备和材料等，造成交通中断、企业停产，产品和产值减少，市场供应紧张；2.地震造成正常社会秩序被破坏，甚至造成社会功能瘫痪，从而激化社会矛盾，危害社会稳定；3.地震破坏资源和环境，影响社会可持续发展。

地震是如何破坏房屋的

假如你有机会到地震灾区去看一看，就会发现建筑物遭受的破坏千奇百怪，有些建筑是整座坍塌下来，各层楼板和房顶堆压在一起，像个“大馅饼”；有些楼房的墙壁向四面八方倾倒，成为一堆废墟；还有一些房屋虽然墙壁、梁柱都裂缝了，却没有倒塌；也有少数低矮的砖石、砖木结构房屋裂缝很少……那么，地震是怎样造成房屋的破坏呢？图46图46　几乎完全崩塌的房屋

地震的破坏作用有两种：强烈的地震动和地震造成的地质破坏。地面的强烈晃动（即地震动）牵连地面上的一切建筑和其他结构一起运动，运动的程度随地面运动强度而变化，当房屋运动过大，超过构件或连接处的强度，就发生破坏。从力学的角度考察，结构有惯性，在运动过程中相当于受到力的作用，称为惯性力，惯性力的大小随结构的重量和运动加速度而增加，越重的物体受到的惯性力越大，越容易破坏。另外，地震动是一个动力作用过程，地震动有一定的卓越频率，当这个卓越频率和房屋的自振频率相同或接近时，产生共振现象，会加大振动幅度，结构更容易破坏。房屋遭遇地震后受到的破坏。地震地质破坏包括地面破裂、地基失效（如沙土液化、软土震陷等）、斜坡失稳（如崩塌、滑坡等）、地面塌陷、泥石流等地质灾害。地震造成的地质破坏作用与强烈地震动不同，地震触发的滑坡、崩塌、滚石直接作用在房屋结构上，压埋或撞击房屋结构。地面破坏则摧毁地基，例如断层错动使结构断裂，沙土液化使地基变形，软土沉陷使地基沉降，都会造成房屋倾倒或破坏。强烈地震还可能激起水库和湖泊的水体振荡，称为湖涌。强烈海底地震可能激起强大的海洋巨浪，称为地震海啸，具有极大破坏力。图47图47　抗震房屋

两类破坏作用的抗御途径不同。抗御地震动破坏的途径是加强结构的强度或刚度，提高抗震性能，或通过隔震减震措施减小结构振动。地质破坏不能因上部结构的抗震设计而避免，而应在建设时避开不良场地，或改良地基，或采用抗震的基础。

地质灾害一般局限在局部区域。区分两类不同的地震破坏作用，有助于运用不同的分析方法和实验手段进行研究，并采取与之相应的抗震对策和技术。

你知道吗人工地震勘探石油勘探人员还通过人工地震来勘探石油。他们先通过爆破引起轻微的地震，同时用仪器记下地震波向地下传播和反射回来的时间以及震形等有关数据，经计算处理后就可以初步判断地下构造的深度和形状，据此确定打井采油的地点。我国的大油田，如大庆、胜利、辽河、塔里木油田等，都是通过这一方法发现的。

第三章 地震的预防知识

古人怎样预测地震

我国历史上对地震的认识，都侧重于天人关系的解释。其主要原因可能是地震发生太突然，且又发生在地下深处，人们感受到的只是震动和瞬间留下的一片废墟，对其本质很难搞清。总的来说，我国古代人们预测地震可归纳为以下两类：

1. 观星测震。我国古书中记录的观星测震经验有近百条。如战国《晏子春秋》中记有：“维星绝、枢星散，地其动”、“钩星（水星）在四心间，地其动”；西汉董仲舒《灾异占》中记有：“日黄无光，天下主失德、名山崩、地动”；东汉《春秋灾异》中记有：“辰星（水星）与填星（土星）合虚中，齐国地动”、“岁星（木星）入亢，或东或西，去亢一尺若三尺，地大动”；元朝《宋史·天文志》记有：“天纪九星，散绝则地震山崩”、“土星人昂中，地动、水溢、宗庙坏”等。观星测震主要依据金、木、水、火、土五大行星的运行方向、运动速度、所处位置、亮度、颜色，以及慧星、流星、月晕、日色等现象。这些现象与地震的关系盛行了千余年，至今仍有研究者在探索应用。图48图48　观星测地震（2）观地测震。观地测震晚于观星测震，主要开始于明朝。1624年4月17日河北滦县发生6级地震，波及北京。宫殿动摇有声，缸水震荡腾波。正在京城的意大利传教士龙华民为解答朝廷大臣们的询问编写了《地震解》，该书列举了六种地震前的宏观现象，如“凡井水无有一切他故，而忽浑并发恶臭者，震兆也”、“池沼之水，无端泡沫上腾，若沸煎茶，势必地震”、“若风日清和，台飓不作，海水忽然浇起，汹涌异常，势必地震”。清朝《银川小志》记有：“宁夏地震，每岁小动，民习以为常，大约春冬二季居多，如井水忽浑浊，炮声散长，群犬狂吠，即防此患。至春秋多雨，冬时未有不震者。”清朝《虞乡县志》也记有：“乙亥八月六日阴雨，连绵四旬，盆倾而注，过重阳微晴，十三日大霁。乡老有识者谓，霪雨后天大热，宜防地震。”观地测震主要依据地面上下的宏观异常或是贴近地面的宏观异常预测地震。什么是以震报震？利用地震观测资料预测地震的方法称为以震报震。以震报震是基于这样的设想：地震活动的时、空、强分布图像及地震波的特征是地壳应力场的反映。因此，试图通过对已发生的地震进行分析，窥测地应力场的状态，寻找大地震前由震源区附近应力的集中、增强而产生的某些征兆。图49图49　井水冒泡是地震前兆之一

你知道吗古人防震在防震抗震方面古人有许多成功的经验。1679年（清康熙十八年）北京三河、平谷发生8级大地震之后，任塾在《地震记》中说：“大抵床几之下，门户之侧，皆可赖以免。”1730年（清雍正八年）北京西郊6．5级地震后，《翼駉稗编》一书中写道：“方震时，闻深木格磔声，争避桌下，屋随倾压，赖桌槽柱得不死。”1920年宁夏海原8．5级大地震中幸存的一位老人，根据前人传教和亲身体验说道：大地震很突然，来不及往屋外跑，且地面晃动猛烈，站立不稳，根本跑不动，但不要过于慌张，马上紧挨墙根趴下，前臂在头前重叠反握，脸朝下，鼻梁眼窝枕于臂上，可幸免于难。古人躲避地震的办法，即使在今天，只要不是预制板的高楼大厦，也可以采用。为抗御地震，我国古人早已懂得用竹木、刑条、苇草等柔性轻质材料建造房屋。1556年（明嘉靖三十四年）陕西华县8级大地震后，长安居民就有用“木板合厢四壁，上起暗楼”作为抗震的措施。台湾省古人在建筑城墙时就注意到“台地沙土浮松，不时地动，故以树为城”。淡水县保存下来的古城墙就是用竹子和树木等材料构筑的。我国历代建筑师们创造了独具民族特色的宫宇寺塔和亭台楼阁，它们不仅是世界建筑艺术中的瑰宝，而且是不畏山摇地动的抗震建筑典范。经久耐震的古建筑物，一般都具有设计美观合理，结构严谨科学，地基匀均坚固，用材精良适宜，施

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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