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发布时间:2020-06-09 17:43:43

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作者:白建方

出版社:中国铁道出版社

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认识地震

认识地震试读:

前言

我国属于多地震国家,占全球约1/4的人口承受了约1/3的大陆地震和约1/2的地震死亡人数。地震灾害不仅导致了大量人员伤亡,而且导致人类赖以生存的环境的破坏。2008年5月12日,四川省汶川县发生了8级特大地震。地震波及16个省、自治区、直辖市,造成近7万人遇难,4万人受伤,累计受灾人数约4555万人,破坏特别严重的地区超过10万平方千米。

救灾的首要任务是救人,要最大限度地减轻地震灾害,必须增强人们的防震减灾意识。如果掌握了一定的防震减灾知识,人们便有可能保护自己。在此背景下,本套丛书的推出希望能帮助人们认识地震发生的成因,了解一些实用的防震减灾知识,掌握简单易行的紧急避险和震后自救互救方法,增强对地震灾害的应对和心理承受能力,努力做到防患于未然,把地震可能造成的损失减少到最低程度。

本套丛书主要包括四部分内容:《认识地震》、《地震预测预报》、《地震预防与抗震》、《地震应急与对策》。《认识地震》通俗易懂地介绍了一些有关地震的基础知识,包括地球的构造、地震的成因与类型、地震带的分布等,并解释了地震中一些基本术语,让人们对地震有个初步的了解。在此基础上,《地震预测预报》介绍了目前地震预报的现状及常用方法,并结合实际案例介绍了地震预报背后相关工作人员艰辛的心路历程和地震预报中的两难选择。由于地震预报尚属世界性难题,短期内无法取得突破,因此人们自然想到的是通过将房屋结构设计的坚固耐用来提高其抗震能力,《地震预防与抗震》中就介绍了村镇和城市中常见房屋的抗震设防知识,包括场地的选择、结构选型、抗震概念设计以及震后房屋鉴定与加固等内容,让人们知道什么样的房屋对抗震是有利的,什么位置的房屋对抗震是不利的。地震属自然现象,它的发生不以人的意志为转移,一旦发生地震,那么在地震中采用怎样的应急与对策就直接决定了人们逃生的希望与财产损失的大小,《地震应急与对策》提供了一些实用的地震避险方法和自救、互救对策。

最后在本丛书出版之际,感谢中国铁道出版社给予的积极配合,感谢石家庄铁道学院提供的宽松而愉悦的工作环境,衷心地希望本丛书的推出能为我国的防震减灾事业贡献一份绵薄之力。白建方2010年1月第1章我们的地球1.1 地球的演化历史

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。

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335.52g/cm,而土星的平均密度只有0.70g/cm。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,对于地壳环境的变迁也十分重要。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。

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。地球的演化历史可用图1.1表示。图1.1 地球的演化历史注:图上方的数字表示距现在的时间,单位为亿年;图中的文字,表示在不同时期中,地球演化的主要特征。

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(图1.2)。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。

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。图1.2 地核的形成 注:铁的熔点较低,而密度较大。原始地球可能有一层熔化的铁层,然后自不同地点向地心汇聚,其间历时可能很短。

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25亿年前到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10~20km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。

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2气”所组成。从火山喷发的物质可知,地球“出气”中会有HO、222HCl、CO、CO和N等,而H很快便会逃逸。由于太阳的光解作用,22222有些HO会被分解为H和O;H照样会逃逸,而O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222由O只能在地球出现绿色植物以后,由于光合作用,把CO和HO变22成有机物和O。等到光合作用所生成的O比组成氧化物时所消耗的22O还多时,足够多的O才能被积聚。2

地球上大部分CO都与其他物质化合,组成石灰岩、煤、石油等,2成为今日人类的主要能源。少量存留的CO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1000km的话,地球上的温度便会增高,使水蒸气不会冷却成水,大2气中的CO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!图1.3 地球各圈层的相互作用2注:火山作用把地球内部的水蒸气以及其他气体带到大气中,H很快逃逸。22水蒸气凝结成水,流入海洋,CO经过植物的光合作用,变成O,供人呼吸。

图1.3显示了现今地球各圈层的相互作用。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。1.2 地球的内部构造

由于地球自转的缘故,实际的地球是一个赤道凸出的椭球体。根据大地测量的结果,地球的赤道半径为6378km,极地半径6357km,从地面到地心的平均半径是6371km。俗话说“不知天高地厚”,比喻天地难测,讥讽那些知其然不知其所以然,而又不虚心的人。然而在科学技术发达的今天,地有多厚已为人们所熟知,人们对地球的了解比起古人来要深刻得多,但要了解地球内部的状况却不是一件易事。目前最深的钻井,其深度也仅能探测地球的表皮,这比在大象身上扎一根绣花针还要浅得多,入地谈何容易。

目前探测地球内部的手段主要依靠地震波。地震波是一种由地震震源发出,在地球内部传播的波。它之所以可以反映地球内部的结构,是因为地震波经由地下介质传播的过程中,传播路径、振动方向、波的性质、波形和能量都由于地下介质的作用而发生变化。分析并比较这些变化,便可以从中提取到地球内部结构的信息。1909年,南斯拉夫地球物理学家莫霍洛维奇在研究克罗地亚地区的地震时,首先发现在地下几十千米深处有一个地震波波速突然增大的界面,这意味着该界面的上部和下部的组成物质有明显的不同。界面上部由地震波传递波速小的物质组成地壳,而下部由地震波传递波速大的物质组成地幔。后人为了纪念他,就把这一地壳和地幔之间的分界面称作“莫霍面”。

1914年美籍德国学者古登堡发现在地下2900km深处,地震波波速又骤然下降。这是地幔和地核的界面。为了纪念古登堡的这一发现,地幔和地核的分界面被称作“古登堡面”。此外,在地下5000千米到5100多千米的深处,地震波速又有显著的变化,由此地核被分成外核和内核两大部分。由此可见,地球被分为地壳、地幔和地核三大圈层,见图1.4。当然在三大圈层内还有更详细的分层,见表1.1。图1.4 地球内部构造切面图(km)表1.1 地球的主要分层

地球的结构可以用人们熟悉并经常食用的鸡蛋的结构来比喻。地壳相当于鸡蛋皮,地幔相当于鸡蛋白,地核相当于鸡蛋黄。但是地球这个特大号的“鸡蛋”并没有完全煮熟,因为它的“蛋白”和“蛋黄”都有一部分呈现液体状态。

地壳处在地球的最外层,各处的厚度不一致,大概在5~70km之间。整个地壳平均厚度约17km。大陆地壳平均厚度35km。高原地区地壳厚度大,世界屋脊青藏高原的地壳厚度达到70km。海洋地区地壳比陆地薄得多,平均厚度为5~10km。大陆性地壳和大洋性地壳的分界线并不在人们所熟悉的海陆交界处,而是在海岸线的外侧,在陡峻的大陆坡的外缘,位于大陆坡的坡脚,从那里向海才是真正的海洋型地壳。虽然大陆架和大陆坡都位于海面以下,但它们不属于大洋型地壳,而属于大陆型地壳。地壳的体积仅占全球体积的1%,质量为全球的0.4%。地壳由具有弹性和塑性的岩石构成,愈往深处,塑性愈大。地壳上层由氧化硅和氧化铝含量丰富的沉积岩和岩浆岩中的花岗岩构成。下层主要由氧化硅和氧化镁含量丰富的玄武岩与辉长岩类构成。地壳是人们眼睛所能觉察到的地球的表面部分。地壳运动使陆地隆起,由于隆起的高度不一致,使岩石圈出现巨大的褶皱。岩块因褶皱或受挤压便形成了不同形态的大山(图1.5)。强烈的褶皱使同一时代形成的岩层断裂出现断层。两个大断层之间形成漫长的断裂带,这一凹陷地形称为裂谷(图1.6)。有许多河流发源在裂谷中,在裂谷中流淌。地壳的形态复杂而壮观,巍峨的大山、奔腾的江河使人目不暇接,海底的高山峻岭和广阔的平原使人浮想联翩。图1.5 原来水平的刚性岩石层在长时期作用的构造力挤压下产生褶皱图1.6 裂谷形态

地幔是介于地壳和地核之间的中间层。莫霍面是它的上界,古登堡面是它的下界。地幔可分为上下两层。上地幔的厚度大约在莫霍面以下至1000km的深处。橄榄岩是组成上地幔的主要岩石,有较大的可塑性。在上地幔上部,大约60~250km甚至400km的深度,是放射性元素大量集中的地带,由于放射性元素蜕变释放出巨大的热量,促使岩石软化,部分呈熔融状态,因而被称为软流层(或软流圈)。软流层是产生岩浆的源地。在软流层以上,由坚硬的岩石组成,称为岩石圈。岩石圈是由地壳和上地幔的一部分组成。下地幔处在1000~2900km深处,厚度达到1900km,呈固体状态。地幔底部物质十分坚硬,其硬度要比普通状态下的钢大4倍,可谓比铁还硬,比钢还强。

地核主要由铁、镍组成。它的埋藏深度在2900~6371km。可分为外核和内核两部分。内、外核的状态截然不同。外核在古登堡面以下的2900~5100km深处,是由铁、镍、硅等元素组成的熔融体,近似于液体状态;而内核从地下5200km至地心,被确认为是固态。令人不解的是这里比外核更热,然而球体却始终保持固态。这与地核的物理状态与化学成分有重要的关系。当然对于这一复杂的问题,还需要通过不断研究才能解开这个谜。

人类从古到今,运用打井、钻探等方法向地壳深处掘成的洞,最深的只有10km左右,只是到达地球中心深度6371km的1/600,因而要真正了解地球深部的结构,那将是一件十分遥远的事情。然而,1974年美国康奈尔大学的地质学家却宣布,说他们找到了在外核形成的岩石;这些外核岩石就是分布在俄勒冈州山里的一些岩石,许多人不敢相信。地质学家们对此作出了解释,认为俄勒冈州山里的岩石是由上升的熔岩流把它们从地核卷至地球表面的。这些岩石的化学组成、密度与矿物结构都与外核岩石一致。据康奈尔大学实验室分析,这种岩石的成分中,86%是铁和镍,这与地核岩石中的铁和镍的组成是十分相似的。

从地表到地心物理状态发生着巨大的变化,温度、压力和物质密3度都有很大的不同,地球表层岩石的密度不到3g/cm。而地心处密度3可达13g/cm,温度达到3000~5000℃,压力约为35万兆帕斯卡。

地球的质量可以粗略地从地面重力加速度(重力)按下面公式求得。如果不计地球的不对称性以及地球自转,地面的重力为式中,G为万有引力常数,M为地球质量,r为地球半径。更准确的M值可以从空间探测或是月球的激光数据得到。其值为24M=5.974×10kg地球的平均密度为3ρ=5515kg/m1.3 大地构造学说

人们可以观察到多种多样的地球活动。地球有的活动转瞬即逝,有的活动则长年累月的缓慢进行;有的活动在地壳就可以觉察到,有的活动则隐藏在地球深处。例如,地震的发生仅在一刹那之间,但是一次大地震的孕育过程却需要数年、数十年或更长的时间,而山脉的隆起和盆地的沉降却是经过数以百万年或千万年的历程。地球的活动对我们周围环境产生很大影响。它不仅控制着矿物的生成和元素的运移,造福于人类;也孕育着地震、火山等自然灾害,直接威胁人类的生存。

为了解释这些地球活动现象背后的原因,地质学家们先后提出了不同的大地构造学说。1.3.1 大陆漂移说

在20世纪之初,生活在地球上的每一个人都不会想到脚下的大陆在漂移,都感到大陆纹丝不动,或谓坚如磐石。可是有一个与众不同的人,却提出了大陆漂移学说。这个人理所当然地遭到众人的攻击和非难。他倡导的学说被斥责为荒谬的理论,他本人也被称为不切实际的幻想家。更具讽刺意味的是在标榜新潮、提倡标新立异的美国,也极少有人相信大陆漂移说,如果有个别学者追随大陆漂移说,那么他就很难当上大学教授了。大陆漂移说如此不受欢迎,被许多国家拒之门外。那么是谁提出了大陆漂移说,大陆漂移的证据何在呢?大陆漂移说由德国科学家魏格纳于1912~1915年期间首先提出。该学说一经发表,便引起一阵轰动,有赞成者,也引起了许多人的反对。尤其是在1930年以后,随着魏格纳过早地在格陵兰冰原上谢世,大陆漂移说也随之衰落了。然而魏格纳的学说及其智慧是不可战胜的。大陆漂移说在历经二三十年的沉寂之后,随着古地磁研究的深入,电子计算机的兴起,蒙受冤屈的大陆漂移说终于得到了昭雪,并在该学说的基础上,又创立了海底扩张学说及板块构造学说,从而不仅开创了灿烂的海洋地质世纪,而且推动了整个科学事业的进步。大陆漂移说终于再现辉煌。

年轻的德国气象学家魏格纳是一个才华横溢、思路敏捷的人。1910年的一天,他因病卧床。魏格纳是一个闲不住的人,在病床上他也未停止思索。许多科学难题、自然现象在他脑海中风驰电掣般地掠过。当他的目光落到房间里的一幅世界地图上的时候,他瞪大了眼睛,紧锁双眉,陷入了沉思。这是他缜密思考,有所感悟的常有神态,因为他意外地发现大西洋两岸轮廓彼此十分对应,尤其是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸直角凹进的几内亚湾,能彼此紧密地镶嵌在一起。除此之外,巴西海岸的所有突出部分,都能与非洲西岸的海湾咬合在一起;而巴西海岸的每一个海湾,又都能与非洲海岸上的相应的突出岬角紧密咬合在一起。此时,魏格纳的思绪再也难以平静,翻腾起伏的脑海中,一个念头越来越清晰:非洲大陆与南美洲大陆曾经连接在一起,它们曾是一个完整的大陆,在它们之间没有海洋,后来这个大陆开裂、漂移分开才有了海洋。

魏格纳决心为大陆漂移说献出自己的一切。魏格纳是一个气象学家,更是一个非凡的科学家,他充满了为科学而献身的精神,并具有惊人的胆略,超人的智慧,勇往直前的勇气。魏格纳在26岁时,为结合气象学的研究,参加了自由气球续航飞行。他在飞行中充分表现了超人的胆量和勇于探险的性格,连续飞行52h,一举打破世界纪录。在战胜了气流颠簸的惊心动魄的飞行中,他与自己的兄弟一起乘气球随风飘过德国、丹麦,越过丹麦和瑞典间的卡特加特海峡,最后又飞回德国。作为一个气象学家,打破了气球飞行的世界纪录,那是一件了不起的事情,这正是他的意志、毅力的体现。他决心为一个崭新的领域去拼搏,并认真学习地质学、古生物学知识,努力寻觅大陆曾经连接,而后又分裂漂移的证据。魏格纳执意要把大陆漂移说这个难题追究到底。从此,开始了他艰难曲折、波澜壮阔的一生。大陆漂移说也从此开始了跌宕起伏、兴衰变化的历程。

魏格纳的大陆漂移说发表以后,曾遭到许多人的反对,其受挫的根本原因,在于当时大陆固定论根深蒂固,具有广泛的影响。而大陆漂移说是新生事物,自身还存在许多不成熟之处,难以一下子被人们所接受,因而遭到冷落与讥讽的厄运。传统的大陆固定论显得那样的稳固和强大。在大陆固定论者的眼里,新生的大陆漂移说是不堪一击、不攻自破的。对于魏格纳提出的各种大陆漂移说的证据,大陆固定论者不是视而不见,就是横加指责。例如,魏格纳引用达尔文的全球考察成果,指出在德国、英国等地发现一种园庭蜗牛,而在大西洋对岸的北美洲也发现了它们的踪迹。这些生活在北美洲大西洋沿岸的园庭蜗牛素以步履缓慢著称,它每小时只能爬行5.4m,只有人步行速度的千分之一。这样缓慢爬行的蜗牛,又不善于游泳,它是不可能跨过大西洋的惊涛骇浪,从大西洋此岸到达彼岸去的。又如舌羊齿植物化石广泛地分布于印度及南半球各大陆的晚古生代地层中。上述两例都足以证明地球上曾存在过统一的古陆。可是,大陆固定论者并不正视这一现实,他们认为各大洲之间地层古生物方面的相似性,是因为从前在它们之间存在过“陆桥”,通过“陆桥”这些动物或植物可以自由往来或传播,甚至还有人提出植物可以通过强劲的风使种子传播到很远的地方,或是鸟类及会飞的昆虫也可能携带微小的生物飞越大海,到达另一大陆,然后繁殖起来。还有一些大陆固定论者提出,大西洋两岸的海岸线看起来彼此能吻合在一起,但仔细琢磨起来还有不少难以吻合之处。

魏格纳的名著《海陆的起源》是一部震撼人心的学术著作。许多人,当然包括许多的大陆固定论者,在初次读到这部名著时都流露出震惊、激动,但更多的是难以置信。他们心中稳如磐石的大陆,怎么能像一艘巨轮那样漂浮,真是不可思议。他们怀着酸楚的心情,带着一丝悲凉,心有余悸地称魏格纳的大陆漂移说是“一位大诗人的梦”。1930年,魏格纳在格陵兰冰原上进行科学考察时,在与严酷险恶的大自然的抗争中,由于超过人类生命极限的重负及艰难跋涉的过度辛劳,就在他50岁生日那一天,永远地离开了他最心爱、最理解的地球。一颗科学巨星陨落了,他的学说也随之被乌云所遮掩。

大陆漂移说沉寂了二三十年,到了1954年,英国著名物理学家布莱克特在伦敦发表了对英国2亿年前的红色砂岩的化石磁性的研究结果,他通过磁性变化的研究,发现测得的古纬度要比英国目前所处的纬度低得多。因为红色砂岩反映暖热气候,多形成在热带地区,而英国目前是处在温带地区,两者纬度相差在20°以上。

布莱克特的关于英国2亿年前红色砂岩化石磁性的研究结果,对魏格纳的大陆漂移说十分有利,由此揭开了大陆漂移说“复兴”的序幕。古地磁学家通过对南美洲和非洲等大陆岩石的考察,测出2亿年前的古生代磁极移动的轨迹大致吻合,证明它们在古生代属于同一个大陆地块。只是自2亿年以来,由于统一古陆四散漂移,导致漂移大陆的磁极移动轨迹也各奔东西了。这使人们强烈地感觉到魏格纳没有错,而正是那些坚持大陆固定论的人错了,他们应为反对魏格纳,扼杀大陆漂移说而内疚。

1960年,布莱克特的古地磁学研究成果已得到大家公认。古地磁学作为地质学的一个新兴学科已大显风采。以布莱克特为首的英国地球物理学家,长期以来埋头于化石磁性的测定和研究,他们为科学而献身,为探寻地球变化的客观规律而拼搏,他们的努力获得丰厚的回报,古地磁资料完全独立地证实了大陆的漂移,并且漂移还在继续,古地磁学的成果使人们对大陆漂移说重新在心底燃起信任和希望之火。

1965年,布拉德和他的同伴依据最新的海图,对大西洋两岸的大陆坡,即当年大陆裂开时的崖壁,运用电子计算机技术进行了拼接,获得了大西洋东西边缘完美无缺的拼接图,恢复了2亿年前非洲和南美洲连成一体的原貌,那时大西洋并不存在。这张拼接图给人的印象太深刻了,它告诉人们大陆漂移说不容抹杀,它是不可战胜的,同时也向全世界宣告魏格纳才是真正的科学巨人。1.3.2 海底扩张说

长期以来,上天入地一直是人们的美好的憧憬。前苏联宇航员加加林于1961年驾驶飞船飞上太空,人类上天的梦想终于得以实现,那是人类发展史上一个永远值得纪念的日子。可是入地却一直徘徊在人们的梦乡之中,入地无门至今仍是众人知晓的事实。洋底被黑暗所笼罩,那里是一个神秘莫测的谜一样的世界,要穿过洋底地壳进入地幔及地核那更是遥遥无期的事,入地难于上天已成为人们的共识,可是人类从来没有放弃入地的理想,他们正在为实现这一理想而努力奋斗。目前所做的工作,就是了解洋底的真相,探索地球的组成和结构。目前了解洋底深处最直接、最直观的方法就是进行深海钻探,获取钻孔岩心,从对岩心的分析研究中了解洋底深处的状况,为人类了解洋底真相迈出重要的一步。深海钻探取得的丰硕成果推动了海底扩张说的发展。深海钻探船“挑战者”号是海底扩张说最好的见证者。

在深海进行钻探,地质学家们在20世纪50年代就有了这个想法。20世纪60年代初,美国就开始执行在洋底钻透地壳进入地幔的“莫霍计划”,从1968年开始,美国斯克利普斯海洋研究所、伍兹霍尔海洋研究所及哥伦比亚大学拉蒙特地质研究所和迈阿密大学海洋研究所联合制定了一个“深海钻探计划”。为了实现这一计划,建造了“挑战者”号深海钻探船。该船长122m,排水量105000t,钻探深度为7600m,后期加深至8200m。这艘具有动力定位系统能在大风浪里停泊定位,具有重返井孔系统,能够自动找到原来井孔位置并继续进行钻探等卓越性能的钻探船,在世界各大洋进行了范围广泛的钻探和取样,为海洋地质学的发展和海底扩张学说的发展作出了不可磨灭的贡献。

海底扩张学说是由美国普林斯顿大学地质系主任赫斯于20世纪60年代初最先提出的。该学说认为,大洋中脊和裂谷体系是地壳以下呈熔融状态的地幔物质上升的涌出口。涌出的地幔物质冷凝成新的海底,并推动先期形成的海底逐渐向两侧对称地扩张。由此引起新生大洋的发育和两侧大陆的漂移及分离。因此,赫斯认为大西洋和印度洋中脊的裂谷系不仅是制造海底的加工厂,而且也是大陆漂移的发源地。当洋底扩张到太平洋边缘海沟处,便向下俯冲,老洋底返回到地幔中去。由此可见,所有的洋底地壳都相当年轻,其年龄均在2亿年以下。

海底扩张说为人们展现出一幅惊心动魄的画卷。海底扩张说十分形象、生动地描绘出大陆漂移、大洋演化的奥秘。海底扩张说来源于大陆漂移说,又极大地发展了大陆漂移说。海底扩张说为“地球科学的革命”迈出了决定性的一步。“挑战者”号深海钻探船,以向奥妙无穷的地球和对地球科学进行挑战的豪情,以不达目的誓不罢休的姿态,在世界各大洋搏击风浪,取得了一个又一个深海钻探的岩心资料。它的每一次深海钻探都使地质学家们按捺不住激动的心情,因为每一次深海钻探都将给他们带来预先想到的结果,证明他们提出的想法或理论的可靠;也经常会带来一些意想不到的结果,使他们找到了解决研究难题的突破口或看到了新的地球科学理论即将出现的曙光。在经历了两年的深海钻探工作以后,“挑战者”号取得了许多宝贵的岩心。有许多钻孔打穿了海底厚厚的沉积层,进入洋底地壳玄武岩层。对大洋中取得的所有岩心进行分析研究并进行年龄测定,发现它们的年龄都小于1.6亿年,而大陆上发现的最古老的岩石年龄达到38亿年。这就如同一个母亲同时生下的两个孩子,一个已是38岁的健壮的中年人,而另一个却永远长不大,一直是一个刚会走路、咿呀学语的1岁半的孩子。这一现象说明,海底地壳不像大陆上的岩石圈,从形成后就一直连续不断地发育成长,而是不断地进行着破坏和更新的过程。老的洋底地壳被深海沟全部吞没了,在洋底连一小块未被吞没的老洋底都找不到,它们全成了海底扩张的牺牲品。新陈代谢无所不在,无处不有。洋底的新陈代谢维系着地球的活力和生命。“挑战者”号深海钻探船的工作受到支持海底扩张说的科学家的拥护,同时也受到怀疑和反对该学说的科学家的注目。1968年12月至1969年1月,“挑战者”号执行的第3个航次,是从西非的最大港口达喀尔至巴西的里约热内卢的南大西洋海域进行钻探。钻探点的位置沿着垂直于大西洋中脊的走向排列,共设10个钻探点,钻探点都布置在已知洋底年龄的地区。因而此航次“挑战者”号肩负着重要的使命,它将通过洋底取样及岩心年龄的测定来验证海底扩张说的科学性和可信性。经过1年多的分析研究,于1970年公布了研究结果。科学家们像发现奇迹似的振奋,因为“挑战者”号取得的岩心,测定出的年龄与事先已知的岩石的年龄几乎完全一致。“挑战者”号以最公正的见证者的身份,证明海底扩张说是科学的理论,它经得住任何实践的考验。

洋底地壳的年龄以大洋中脊为对称轴,随着离开洋中脊的距离的增加,其年龄有规律地增加,离开洋中脊越远年龄越大。如在太平洋年龄最老的洋底位于西太平洋日本海沟和马里亚纳海沟以东的海域;在大西洋,最老的洋底位于北大西洋接近美洲和非洲北部的海域;在印度洋,最老的洋底在它的东北部海域。“挑战者”号的深海钻探还有许多宝贵的发现,如洋底沉积层的厚度自中脊轴部向两侧逐渐加大,在中脊轴部为零,没有沉积物形成,在大洋边缘沉积物厚度可增加到1.3km左右。

20世纪60年代中期以后,随着海底扩张说的兴起,一场“地球科学的革命”已蓬勃展开,地质学、地球物理学的新技术和新理论层出不穷。这不仅使海洋地质学成为自然科学中的佼佼者,而且推动了整个世界科学水平的提高。在这一场“地球科学的革命”中,欧美科学家,尤其是英国年轻的科学家为此作出了突出的贡献。相比之下,我国的地质学和地球物理学家当时因处在“文化大革命”的动乱年代,科学思想受到禁锢,所以在“地球科学的革命”中表现得十分沉闷。与欧美等国相比,我国显然是落伍了,错过了一次与欧美国家一起,充分发挥我国科学家的聪明才智,在“地球科学的革命”中一展身手的机会。中国血统的地质学家许靖华曾任瑞士苏黎世高等工程学院地质系主任、国际沉积学会会长,在沉积学和海底扩张的研究方面颇有成就。他参加了“挑战者”号在南大西洋的考察,亲眼目睹了取样过程和取得的岩心样品。通过测定深海钻探样品,证明海底扩张说确实是科学的理论。他不仅认为大陆漂移和海底扩张说是正确的,而且为海底扩张说提供了一些新的证据,为海底扩张说的进一步完善作出了贡献。“挑战者”号在地中海进行钻探时,碰上了盐层,许靖华等学者对这一发现进行了研究,认为平均深度约1600m的浩瀚的地中海,在距今1000多万年前的晚中新世时曾一度完全枯竭。“挑战者”号深海钻探取得了令人瞩目的辉煌成就。目前已有德国、日本、英国、法国、俄罗斯等国都相继加人了“深海钻探计划”的有关工作。从1975年开始,进入“海洋钻探的国际阶段”。我国自改革开放以来,加强了与国际学术界的交往,并于1995年申请加入了“深海钻探计划”组织。1999年3月3日,中国海洋第七科学深钻在北纬9°22′,东经113°17′,水深2272m处的海底开钻。1.3.3 板块构造学说

大陆漂移说的兴起,激起了地质学家们对这一学说进行深入研究的热情。赫斯和迪茨提出的海底扩张说的一系列精辟的论断,使海底扩张说被大家所接受并使大陆漂移说更趋成熟。科学是没有止境的,在崎岖的道路上攀登的科学家不会止步不前。魏格纳的后来人,一批充满理想、勇于探索的新人,终于在大陆漂移说和海底扩张说的沃土中,培育出一颗新苗———板块构造学说,并迅速长成参天大树。大陆漂移说和海底扩张说得到了进一步的发展,并使“地球科学的革命”达到了更辉煌的顶峰。

1965年的英国剑桥大学群星荟萃。威尔逊、赫斯、布拉德、马修斯、瓦因等地质及地球物理学界的顶尖人物会聚一堂,开展学术交流,他们之间进行了热烈的交流、讨论,甚至争论。通过相互启发,取长补短,使大家获益匪浅。一些新的学术观点、科学概念从朦胧中逐渐变得清晰起来。他们在讨论中最感兴趣的是,对海底扩张说作出重大贡献的威尔逊在1965年提出的“板块构造学说”的最初轮廓。此时板块像磁铁一样吸引着他们。板块那无穷的魅力、丰富的内涵震撼着他们的心灵。

板块的全称是“岩石圈板块”。地壳不是一块完整地覆盖在地球表面的板状岩体,而是像一些形状不一的用作拼图游戏的拼图板拼接而成。这些“拼图板”叫做板块。法国地球物理学家勒皮雄把全球概括为六大板块,即欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块(或称印度洋板块、澳大利亚板块)、南极洲板块和太平洋板块。这地球上的六大板块,几乎都包括陆地和海域,并不是单由陆地或海洋所组成。例如,太平洋板块以海域为主,但是北美圣安德烈斯断层以西的陆地以及加利福尼亚半岛也包含其中。再有美洲板块,除美洲大陆外,还包括大西洋中脊以西的大西洋海域。由此可见,板块的划分是根据板块的边界而定,并不受陆地和海洋的限制。

板块是怎样形成的呢?可以说大洋中脊是板块的制造车间。新的板块不断地从这里制造出来。大洋中脊轴部是板块的分离型边界,在其两侧板块不断裂开,地幔中的熔融物质不断涌出,形成新的海底,并镶接在两侧板块的后缘上。所以,大洋中脊轴部就是板块生长的边界。

板块构造学说认为,当今地球上的板块不停地缓慢运动着。这一点与魏格纳的大陆漂移说的观点一致,都认为地球表层是漂浮着的。然而,它们的运动机制不同。魏格纳认为由花岗岩层组成的大陆型地壳漂浮在由玄武岩组成的大洋型地壳上。板块构造说认为岩石圈板块漂浮在软流圈上。这里指的岩石圈通常包括地壳和一小部分上地幔。而洋底地壳厚度平均只有6.5km,地壳与地幔的分界面———莫霍面是它的下限,显然岩石圈的厚度,大于地壳厚度。在岩石圈以下存在一个由较热、较轻、较软物质组成的且具有一定塑性的可蠕动层,称为软流圈。板块驮在软流圈上,随着对流被动移动。大陆仅仅是附着在庞大而深厚的板块上的一部分,随板块漂移而漂移;大陆就像坐在平板车上的孩子随车而动,又好像是一艘自身既无帆又没有动力的船,随着流动的水漂泊。板块却像漂浮在水面上的巨大冰山,身不由己地被对流的地幔物质推动着前行。

地幔对流实际上发生在软流圈中。因此,对流的地幔物质不是推动着地壳底部,而是推动着岩石圈的底部。这是板块构造学说的精髓。对板块构造学说而言,岩石圈和软流圈的概念,要比地壳和地幔的区分更为重要。岩石圈和软流圈之间的区别,在于其组成物质的软硬强度不同。软流圈物质硬度小,岩石圈才是地球真正的坚硬的外壳。岩石圈是一个脆硬的、有弹性的刚硬岩体。从地壳向下经莫霍面到达地幔顶部,此处的物质比地壳还要刚硬。包裹着地球表面的岩石圈沿着大洋中脊、海沟和转换断层被分割成6个巨大的岩石圈板块。这里提出的转换断层指的是大洋中脊轴部向两侧的海底扩张而引起的相对运动。这种运动在大洋中脊轴部是经常不断地在进行。转换断层错动方向也就是海底扩张的方向。转换断层的提出,表明海底扩张说的成熟,而且促使板块构造学说的兴起。

转换断层是加拿大多伦多大学著名的地质地球物理学家威尔逊发现并提出的。这是威尔逊对海底扩张说和板块构造学说作出的杰出贡献。威尔逊思维敏捷,他对大洋中分布的许多岛屿进行了研究。他认为大洋中的火山岛是洋底来客,它们从洋底来到水面上。他带领一个研究小组,收集分析了大洋岛屿的年龄资料,发现几乎所有的大洋岛屿的年龄都小于1.5亿年。同时还发现大西洋的岛屿,离开洋中脊越远,其年龄就越老。例如,洋中脊上的杨马延岛年龄小于1000万年,亚速尔群岛增加到2000万年,再远的百慕大群岛为3600万年,在非洲西海岸附近的费尔南多波岛和普林西比岛的年龄达到1.2亿年。威尔逊发现的大洋中的火山岛年龄及其分布规律,是海底扩张说的有力证据。学识渊博的威尔逊在学术上取得了辉煌的成就。他被人们推崇为海底扩张说和板块构造学说的先驱,是一位可与魏格纳齐名的“地球科学革命”中的英雄。

在地球上形成的六大板块之间没有任何的缝隙。洋底最深的沟谷也不会穿透板块。大洋中脊裂谷两侧,板块分离,裂谷张开,但来自地幔的熔融的岩浆会立即来充填出现的空隙。就这样,板块完全把地球表面包裹起来了,大陆和海洋无一处例外。

岩石圈下面的软流圈,对于板块运动来说意义非凡,有了软流圈的存在,才有了板块运动。板块运动更深刻地解释了大陆的漂移。不仅包含魏格纳提出的大陆漂移,而且连洋底都一起在软流圈上漂移。

板块漂移和相遇碰撞,迸发出无与伦比的能量,喜马拉雅山的崛起,就是印度板块与欧亚板块碰撞的产物。在板块的边界,经常发生震惊寰宇的人间惨剧。例如1969年2月,葡萄牙、西班牙、摩洛哥一带发生一起破坏性地震。这次地震被地震监测网的精密仪器测出,其震源在直布罗陀海峡附近的大西洋海底。法国科学家勒皮雄领导了这次地震监测活动。在法国“让·夏尔科”号调查船上发现海底出现了一条新的断裂,勒皮雄以造山作用目击者的身份,在现场看到断裂一侧岩石上升了1m多。1755年葡萄牙里斯本发生的8.7级地震的震源看来也是位于直布罗陀海峡附近。这里正处于欧亚板块和非洲板块的汇聚边界。这两大板块的碰撞,导致了地震的发生,伴随着岩层顷刻间的破裂,并发生错动。1908年意大利西西里岛大地震也发生在欧亚板块和非洲板块之间,这次大地震使墨西拿约3万人丧失了生命。全球地震带的分布与板块的边界十分一致。全球地震能量的95%都是在板块边界释放出来。由此可见,板块在边界处的相互作用是引起地震的主要原因。板块边界是地球上最不平静的地带,在板块内部,地震活动就少得多。第2章地震成因与类型2.1 地震的成因

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。

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20m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。这次地震的有感直径达2000多千米。

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。

利用第1章介绍的板块构造学说,很方便地解释构造地震的成因。图2.1绘出了软流层物质从海岭涌出,推动板块水平移动,至海沟外向大陆之下插入,返回到地幔的板块运动示意图。由于地幔物质温度很高,从海岭处涌出后,温度迅速下降,物质逐渐凝固而开始增加强度,海岭上部的物质,在板块运动下受拉力作用,由于强度尚低,所以地震较小而频繁,但当板块漂移到海沟附近时,经过上亿年的冷却而强度增加很大,所以地震较大;又由于板块向下插至地幔时的应力复杂,引起其本身与附近地壳和岩石层的脆性破裂而发生地震。这里的地震可以是浅震(震源深度小于70km),也可以是中深震(震源深度大于700km),后者即由在海沟附近20~50km的宽度内,板块下插至地下深处所引起的。当板块更下插入地幔深处时,由于温度增高,压力加大,岩石软化,不可能断裂,故不致发生地震。这就是占所有地震的99%的大小板块边缘附近的构造性地震的成因。图2.1 海底扩张示意图

上面的解释可能显得过于专业,为了方便读者理解,我们可以解释的更形象一些。地球表面由六大板块构成,板块像一个坚硬的块体(“刚体”),不同板块之间的边界却不那么“坚硬”。另一方面,板块的相对运动在板块边界上积累了很大的变形,就好像用力弯曲一根竹棍,使竹棍发生变形一样。当这种变形超过了竹棍的承受能力时,确切地说,当这种变形超过了竹棍上最薄弱的部位的承受能力时,它就要发生断裂。地震就是发生在板块边界或古老的板块的边界附近的岩石的断裂(图2.2)。在板块边界处,岩石所承受的变形最大,而其承受能力却偏偏又是最小的。这也是为什么板块交界处属于地震多发区的原因。图2.2图2.2 地震发生的物理解释

世界上发生的大部分地震都可用上述这种学说来解释。例如,1755年发生的里斯本地震灾难,根本并不是“上帝的惩罚”,而是欧亚板块与非洲板块相互碰撞、挤压的结果。因为这次大地震的震源位于直布罗陀海峡附近的大西洋,这也正是前述两板块的汇聚边界。

2008年5月12日发生在我国的汶川地震也不例外,其是由于南亚板块(印度板块)向北漂移与欧亚板块(扬子板块为其一部分)碰撞、挤压造成的。青藏高原的隆起源于南亚板块的挤压,而其边缘与扬子板块的挤压则形成了与四川盆地西部平原巨大高差的龙门山脉。两个板块边缘的断层沿着龙门山脉的汶川(映秀)—北川—青川分布,呈北偏东的走向一直延伸到甘肃的陇南和陕西的汉中,当然在主断层的周边,还分布有其他一些小的支系断层。实际沿这条活动的断裂带经常发生地震。1933年发生的叠溪地震就因滑坡和堰塞湖溃决而毁灭了好几个村镇,造成了巨大的伤亡。但历史上这些地震都不太大,因此这一带的抗震设防烈度基本都被确定为7度。但恰恰就是因为长久没有发生大的地震的缘故,断裂带上积聚了大量潜在的能量。这些蓄积的巨大能量到2008年5月12日下午2时28分,终于由于地层断裂而释放出来,就形成了这次空前巨大的地震。2.2 地震的类型

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。2.2.1 按地震的形成原因分类

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的地表的震动。比如采矿时由掘进面附近岩石破裂引发的地震。

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,规模间或也有大的。因为有的火山爆发所拥有的能量,和一次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。如181914年日本樱岛火山爆发,具有的能量达到4.6×10J,产生的震动则相当于一个6.7级地震。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,那里的岩层就会塌陷,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。

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。

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。2.2.2 按震源深度分类

按震源深度分为以下三类:浅源地震、中源地震、深源地震。地震常发生于地下70km以内,特别是地下5~20km的范围内,对于震源深度在70km以内的地震,称为浅源地震;震源深度在70~300km

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