小学生关于地震的思维导图(地震的相关知识思维导图)
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小学科学《地震》怎样运用信息技术
【摘要】采用最先进的网络来开展教学,为学生提供了广阔的学习空间。让学生通过收集信息——研究信息——整理信息——应用信息——拓展信息的自主探究科学的过程,开启了学生的心智,激发了学生的思维。在这种教学活动中,师生借助互连网,共识共享,学生自主,合作探究等学习方式,使学生们在不知不觉中学到知识,体验到学习的乐趣。
【教学背景】
为了在教学中真正贯彻新的教学理念,我把一些传统的一讲到底的课,平时同学们不易见到的一些自然事物;要通过间接经验获得对这些事物的了解等内容。利用信息技术进行整合,在具体的教学活动中,我对这类课堂教学进行了精心设计。现以《地震》为例将课堂中体现我的设计思想的一些教学环节实录如下:
【教学过程】
教学情景一:
设计思路:利用多媒体视频,激发学生探究兴趣。在这个教学环境中,在导入部分, 学生在教师创设的特定情景中进行活动,让学生进入情景,对有结构的材料充分感知,在头脑中引起认知和情感上的兴奋,对原来可能不感兴趣的主题感兴趣,产生探究的好奇心,进而提出科学问题
师:同学们,现在请你们看一段影片。
师点击视频,出现汶川地震凄惨景象。(学生边看边叹息,有的甚至惊呼)
师:你看到什么?听到什么?想到什么?
生:地震。
生:地震发生的时候很可怕。
生:地震发生时,房屋倒塌,桥梁断裂,给人们造成很大损失。
生:地震会夺走人的生命。
……
师:关于地震,你知道什么?
学生回答。
师:你还想知道什么?
学生回答。
师:那今天我们就一起来研究地震这种自然现象。
【评析】良好的开端是成功的一半,利用多媒体这种现代化的教学工具导入,一下子就吸引了学生的注意力,激发了学生学习科学的热情,学生不自觉地就卷入到了现在要探究的问题情景中来了,为学生后续的学习打下了良好的基础。
教学情景二:
设计思路:网上查找资料,实现资源互享。以小组合作学习的形式,让学生自愿组合成为学习小组,通过上网浏览 . 筛选和整理资料,培养他们处理信息的能力以及团结协作的精神,以语言等形式辅助网上交流,实现全班资源共享。
师:既然你们想知道这么多和地震有关的知识,那么这节课我们就一起来研究地震。请同学们选择要研究的问题,自由组成学习小组,开展研究。
按学生提出的问题分成4个学习小组:社会学家组、历史学家组、抗震减灾组和地质学家组。学生根据自己的兴趣选择要研究的问题,组成了合作学习小组。把在网络上找到的资源进行分析-整理然后把研究成果提交到老师指定的网站,形成地震专题网站!()然后在专题网站上汇报各小组的成果。
【评析】 在这个教学环节中,教师把信息技术多媒体影像和 Intemet 网络,进行信息技术与科学学科有效整合,力图创设一种基于网络的学习共同体,由学生自己进行网络资源的搜集、研究、整理、应用,使学生在共享性的学习活动中共同建构知识,充分体现了以学生为主体,教师为主导的教学理念。学生在这个学习过程中,就初步经历“收集事实—研究事实—整理事实—应用事实”的自行探究科学的方法,把学习的主动权交还了学生,实现了学生自主学习,而且形成的学生自己研究的专题网站。
教学情景三:
设计思路:进行信息的拓展,培养学生的科学志向。在这个教学环节中,教师激励学生课后对所感兴趣的问题继续进行研究。有什么困难 . 建议可以通过电子邮件、QQ或专题网上留言等形式发表观点。
师:同学们,通过今天的学习,你们对地震有了很多的了解,知道了关于地震的很多奥妙。那你们还有什么新的问题想提出来继续研究呢?
生:我想知道,人们能不能建造更加结实的房屋,在任何地震中都不会坍塌?
生:我想知道随着科学技术的发展,科学家要是可以发明一种能及早预报地震的仪器或机器人就好了。
生:我想知道我们这里以后会不会发生地震?
……
师:哦,看来通过今天的学习,同学们虽然学到很多关于地震的知识,但对地震还有很多问题想继续探讨。那我希望同学们下去后,继续关注和地震有关的网站,把你们最新学到的知识,在班级论坛里或通过电子邮件告诉其他的同学和我,让我们继续研究地震!
【评析】一节课的结尾应该是既能实现课堂教学目标,还能给学生留下无穷的回味和思考,变封闭式为开放式的课堂,虽然课上完了,但孩子们的探究欲望远远没有结束,这对孩子未来的影响和意义无疑是极其深远的。
【教学反思】
1. 教学设计突出了“以学论教”的教学理念,营造了“参与”、“乐学”的情景。从课上学生的网络学习到小组学习成果展示,再到观察游戏课件选择防震措施,一个“参与”和“趣味”贯穿始终。课堂上学生置身于相互观摩、倾听、参与之中,学习兴趣盎然。
2. 充分体现了以学生为主体 . 教师为主导的教学理念。在利用网络进行教学后,由学生主动提出问题,进行网络资源的搜集、研究、整理、应用,学生初步掌握“收集信息—处理信息—应用信息”的自行探究科学的方法,发展了学生自主探究的能力。
3. 培养合作精神。让学生分成学习小组,在小组里进行合作学习,能使学生看到问题的不同侧面,吸收和学习别人的观点,从而构建起新的和更深层次的理解,既激发了学生的学习积极性,培养了竞争意识,也让他们学会了怎样和别人相处和分享研究的成果。
4.进行信息的拓展,有意识让学生自己去查阅资料或进行社会调查,把学习科学知识由课内延伸到课外,不仅开阔学生的知识视野、丰富了课余知识,并且培养学生自主探求知识的能力,提高学生搜集和处理信息的能力。
5.信息技术能力在应用中得到锻炼。虽然这个活动是在科学课上进行的,主要的是培养学生的科学素养,但由于在整个过程中都涉及到信息工具的使用,同时也培养了他们的信息技术素养。例如,搜索引擎的使用、文件下载、电子文档制作、研究成果提交的网站等等,都需要相关的信息技术作支撑。
【整合应该注意的问题】
对于小学生而言,较多地处于领会水平。网上的资料绝大多数是针对于成人的,有些资料还很专业,这对于小学生来说是一个较大的挑战。由于小学生阅读理解水平的制约,他们阅读这些资料后,往往只能达到领会水平,而更高级的“运用、分析、综合、评价”水平则大多出现在“社区工作人员”的任务中。因此,对于小学生的网上主题探究,必须要有成人的指导和帮助。
网络上的资源非常丰富,但是都不能直接用于教学,重复现象较多,质量比较低。实施信息技术与学科整合教学时,也应该注重学生之间的差异和运用信息技术进行学习的技术指导。
【教学困惑】
虽然在进行这类课的教学中我积累了一些好的教学经验,但还存在一些困惑,想让各位专家和同行点拨:
1. 怎样有效地处理信息。在课前和课堂上,学生搜集了大量的信息,有些信息还特别进行了分类和整理,但总的来说,信息过多过杂,怎样有效地处理这些信息呢,望专家指教。
2. 在合作学习时,采用什么样的方式和形式分组(是事先分组还是课堂上自愿分组)?
3. 汇报交流的时候,采用哪些方法汇报交流能更好地让每个孩子参与,而不会只是学习能力强的学生的“演讲会”。
【结束语】在学生困惑不解、知识不足、无法感知、缺乏兴趣、主动参与等过程中,信息技术的出现极大地丰富了老师的教学手段,并在一定程度上降低了教学的难度。但,千万别让多媒体技术成为课堂的表演道具。“信息技术的运用应从学生的发展需求出发,信息
小学生防震减灾手抄报地震是怎么形成的
地震
地震(earthquake)就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。它就象刮风、下雨、闪电、山崩、火山爆发一样,是地球上经常发生的一种自然现象。 它发源于地下某一点,该点称为震源(focus)。振动从震源传出,在地球中传播。地面上离震源最近的一点称为震中,它是接受振动最早的部位。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。地震是极其频繁的,全球每年发生地震约500万次,对整个社会有着很大的影响。
【地震的术语和相关知识】
地球的结构就象鸡蛋,可分为三层。中心层是“蛋黄”-地核;中间是“蛋清”-地幔;外层是“蛋壳”-地壳。地震一般发生在地壳之中。地球在不停地自转和公转,同时地壳内部也在不停地变化。由此而产生力的作用,使地壳岩层变形、断裂、错动,于是便发生地震。地下发生地震的地方叫震源。从震源垂直向上到地表的地方叫震中。从震中到震源的距离叫震源深度。震源浓度小于70公里的地震为浅源地震,在70-300公里之间的地震为中源地震,超过300公里的地震为深源地震。震源深度最深的地震是1963年发生印度尼西亚伊里安查亚省北部海域的5.8级地震,震源深度786公里。对于同样大小的地震,由于震源深度不一样,也不一样,对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅,破坏越大,但波及范围也越小,反之亦然。
某地与震中的距离叫震中距。震中距小于100公里的地震称为地方震,在100-1000公里之间的地震称为近震,大于1000公里的地震称为远震,其中,震中距越远的地方受到的影响和破坏越小。
地震所引起的地面振动是一种复杂的运动,它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区,纵波使地面上下颠动。横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快,衰减也较快,横波传播速度较慢,衰减也较慢,因此离震中较远的地方,往往感觉不到上下跳动,但能感到达水平晃动。
地震本身的大小,用震级表示,根据地震时释放的弹性波能量大小来确定震级,我国一般采用里氏震级。通常把小于2.5级的地震叫小地震,2.5-4.7级地震叫有感地震,大于4.7级地震称为破坏性地震。震级每相差1级,地震释放的能量相差约30倍。比如说,一个7级地震相当于30个6级地震,或相当于900个5级地震,震级相差0.1级,释放的能量平均相差1.4倍。
当某地发生一个较大的地震时,在一段时间内,往往会发生一系列的地震,其中最大的一个地震叫做主震,主震之前发生的地震叫前震,主震之后发生的地震叫余震。
地震具有一定的时空分布规律。从时间上看,地震有活跃期和平静期交替出现的周期性现象。从空间上看,地震的分布呈一定的带状,称地震带,主要集中在环太平洋和地中海—喜马拉雅两大地震带。太平洋地震带几乎集中了全世界80%以上的浅源地震(0千米~70千米),全部的中源(70千米~300千米)和深源地震,所释放的地震能量约占全部能量的80%。
地震时一定点地面震动强弱的程度叫地震烈度。我国将地震烈度分为12度。
震级与烈度,两者虽然都可反映地震的强弱,但含义并有一样。同一个地震,震级只有一个,但烈度却因地而异,不同的地方,烈度值不一样。例如,1990年2月10日,常熟-太仓发生了5.1级地震,有人说在苏州是4级,在无锡是3级,这是错的。无论在何处,只能说常熟-太仓发生了5.1级地震,但这次地震,在太仓的沙溪镇地震烈度是6度,在苏州地震烈度是4度,在无锡地震烈度是3度。
地震烈度是经常使用的一个名词。划分烈度有定性和定量标准。在中国地震烈度表上(见下表),对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。
【地震起因】
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
由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震(图 1—1)。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%以上。
2.火山地震
由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
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。
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。
地震波发源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。
地震是怎么回事?
为什么说郭德胜彻底破解了地震成因?
有史以来的地学基础空白,【湖泊与盆地存在怎样的关系】,获得重大突破:地理学的认知和深入探研,盆地形成的整个过程是这样的:(看好了)负地形-湖泊(堰塞湖、人工湖)--沼泽地(湿地)--湖盆内陆地--盆地(因在湖盆内)。这就是说,湖泊沉积可以演变成盆地,湖泊、水域是所有盆地形成的基础,这一重大发现,彻底打破地学多年来一筹莫展的困局。
天然地震,火山爆发地震,岩爆地震,瓦斯爆炸地震,这四者存在相同点,那就是,都是地球内部能够释放能量的物质发生了巨大能量的释放,而事实已经证明,地球内部委实的存在可以燃烧,可以爆炸的很多能量物质,并且这些能量物质是集中的,诸如瓦斯,天然气,石油,核弹的铀矿等等物质,只要存在一定的条件,就会发生能量的释放,造成地壳的震动,火山内没有这样的特殊物质,就一定不会爆炸,煤矿内没有瓦斯,也不会爆炸,纯粹的岩石也不会爆炸,这就是说,地球内部如果没有这些特殊的、可以发生燃烧爆炸、释放能量物质的存在,那么,必然不存在天然的地震,,,世界的所谓地震专家,其实就是瞎子摸象,不顾事实的编造各种谎言。
知网收录。
天然地震的动力,源于地球自身的核能
郭德胜 佳木斯大学数学系 伊春市汤旺河党校 3051145739@qq.com
根据方法论,研究地壳的运动和形变,必须从物质的物理角度和化学角度进行全面的分析总结。物体自身发生形变,产生动力的主要途径是物理变化、化学变化及和核裂变,物体的动能与势能导致物体形变或移动,物质发生化学变化,形成化学能,导致物体形变或移动。而动能、势能、化学能、核能是物质自身形成动力的绝对因素。根据多年的细致的研究发现,地球内部即存在物理变化,又存在化学变化,在地球内部的物质化学变化中,各种物质之间相互转化,形成新的无机物、有机物,单质及核能,而这些物质都具有能量释放的特性,形成动力。对照地下能量物质与地震产生的位置,可以得出,地震发生的位置与核物质存在的位置有着非常密切的关系,再结合大量事实及文献,根据地震与能量物质的一系列复杂关系,循序渐进的逻辑分析、推导,推论出这样一个事实,天然地震的动力,来源于地球内的核能。
关键词:铀;铀矿;钚;锎;氡;裂变;聚变;衰变;半衰期;中子;地震;天然核反应堆.
前言:
受人类活动的影响,全球气候发生了快速的变化,各种自然灾害频繁发生,气候恶化加剧,对人类的生存造成极大的威胁与不适应,如何解决这一问题,已经成为全球地学科学家与学者当务之急。
自古以来,科学研究者对地震研究一直纠结于地震的“动力”问题,运用“板块理论”进行了无数次的研究,最终没有得出科学的结论,为什么会出现这样的情况呢?方法论给出了解释,研究地质形变,必须要针对物理变化、化学变化所产生的动力入手,对地震等自然灾害形成的动力进行分析、判别,只有找到地质灾害的动力根源,一切地质灾害问题就将迎刃而解。
通过大量的历史资料与文献,结合自己多年的认识和总结,按照方法论、以及正确的逻辑思维分析、判断,在长时间的细致研究与总结中,对地质灾害的动力根源有了全面的了解和更深刻的认识,运用正确的思维逻辑,结合文献对地震等地质灾害问题加以全面的剖析和严谨的论述。
一,地壳发生形变分析
物体发生形变,不外乎物理变化、化学变化所形成的动能、势能、化学能以及核能所形成的动力,地壳发生形变,是地球外部因素与内部的动能、势能、化学能、核能导致的结果,在地球外部,存在风能、光能、水能,山体势能,在地球内部,存在着煤、石油、天然气,核物质等能量物质,而这些物质都隐含巨大的可释放能量,在一定条件和长时间的转化过程里,就会发生能量的释放。火山爆发、地震现象,这是一种能量释放,造成地壳出现抖动,由于地下本身就存在了各种可燃的能量物质以及核物质,那么,火山爆发、地震的“动力”一定来自地球内部。由此,我们要对地球内部的地质结构以及地球内部各种能量物质进行研究分析,找到使地壳发生形变的根源。
二,地震、地下能量物质存在的位置分析
根据“盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用”这篇文章,得出这样的结论是,盆地、冲击平原地带会形成煤和天然气,而成煤地带,又是地震发生过的地带。比如山西,历史发生了无数次大地震,而山西是又是产煤的大省,地震、煤矿、天然气有着密不可分的关系。再根据,铀矿与天然气伴生等大量的史料文献,让我们清楚了这样一个事实,铀矿与天然气共存,也存在于盆地及冲击平原内及其盆山边缘,那么,在盆地、冲击平原及其周围就存在这样一个事实。
煤、天然气、石油、铀矿、地震在一个以盆地、冲击平原这样地貌的的特殊位置上。在盆地、冲击平原这个特殊位置上,让我们发现了无数的煤矿,天然气矿,油矿、铀矿,而这些物质都是地球上最重要的可以释放能量的物质,在这样特殊的地理位置,又时时的发生着地震,地震与这些能量物质,就存在了千丝万缕的复杂关系。[1.2.3.4.5]
三, 地下所有能量物质能否在地下释放能量
对于埋藏地下的能量物质,我门所知道的主要是,煤、石油、天然气、瓦斯、核物质。这些储存地下的能量物质能否进行能量的释放呢?
按照煤、石油、天然气瓦斯的燃烧、爆炸性质,他们燃烧、爆炸需要氧气条件及明火,氧气的多少决定了能量释放的多少,矿井常常因瓦斯爆炸引发地震,这是井下瓦斯浓度与充足的氧气存在了爆炸的条件。在地下,如果煤、天然气、石油这些矿出现完全的能量释放,那么,就必须存在有足够的氧气。但事实证明,地下的氧气不足以释放这些能量的物质,但现在,大量的事实,以及无数的相关文献证明,地下存在与天然气伴生的铀矿[2.3.4.5],铀是核物质,铀矿是运用到各个领域的基础燃料,而且释放的能量巨大。而对于核物质来讲,不需要任何条件,只需要一个“中子”撞击,就能将核物质的能量释放出来。 [9]
四,分析地地球内部所存在核物质的特性
现在所发现的地下核物质是铀矿,铀的原子序数为92的元素,在自然界中存在三种同位素铀234、铀235和铀238。铀238的半衰期约为45亿年,铀235的半衰期约为7亿年,而铀234的半衰期约为25万年,铀矿石里含有铀234、铀235和铀238。[6]
参考关于“铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质”,这篇文章详细的介绍了核物质的衰变、裂变以及产生的高能碎片继续衰变的过程,在铀的三种同位素U234,U235,U238中,铀U235有巨大的能量,1克U235裂变释放的能量相当于2.5吨优质煤所释放的能量,当铀U235在中子、热中子的轰击下,会发生裂变,裂变的途径有60多种,裂变所形成的高能碎片有20多种,主要的高能碎片有锶89(半衰期50天),锶90(半衰期29年),氪(半衰期10.8年),氙半衰期(9个小时),铀233,钡141,等碎片,这些高能碎片,在一定时间内,还会继续发生衰变,裂变,继续释放能量。[6]
铀矿中存在钚的痕量,钚的同位素有13种,自然界里有钚244,钚239 ,储量极少,半衰期年限比较长,人造的钚的同位素PU238,PU240,PU234,PU232,PU235,PU236,PU237,PU246等,PU244,半衰期约8千万年,PU239半衰期约2.41万年,PU238半衰期约88年,PU240半衰期约6500年,在研究过程中发现,地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。[6.27.28]
锎的同位素已知的锎同位素共有20个,都是 放射性同位素。其中最稳定的有锎-251( 半衰期为898年)、锎-249(351年)、锎-250(13.08年)及锎-252(2.645年)。其余的同位素半衰期都在一年以下,大部分甚至少于20分钟。锎同位素的 质量数从237到256不等。[34.35]
锎-252是个强中子射源,因此其放射性极高,非常危险。锎-252有96.9%的概率进行α衰变(损失两颗质子和两颗中子),并形成锔-248,剩余的3.1%概率进行自发裂变。一微克(最)的锎-252每秒释放230万颗中子,平均每次自发裂变释放3.7颗中子。其他大部分的锎同位素都以α衰变形成锔的同位素(原子序为96)。可用作高通量的中子源。[9.29] 能够利用的锎的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源,被用于核研究。[7.9.24.26]
如果含铀量高的铀矿一旦出现锎,锎是强中子源,衰变会释放中子,对于含铀量高的铀矿,就会导致裂变,这如同成熟女人的卵细胞,当遇到精子,就会产生卵细胞分裂。
铀即能自发裂变,又可以人工裂变,在裂变过程中产生巨大能量,同时会发光、发热。铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变,产生爆炸。[12]
五,地震发生的前后,氡气出现明显量的变化
氡是一种放射性惰性气体,铀是氡的母体,因此有铀存在的地方就有氡。根据这一说法,如果地表发生了氡气变化,那么地下就可能存在铀及其他核物质,现在常常运用氡出现的变化探测铀矿。另一方面,很多事实表明,在地震后,氡气有了明显变化,在地震后,对龙门山断裂地带检测,氡出现明显的不同,有铀矿的地方会出现氡气,氡气与铀有着直接的关系。[13.14.16.25]
六,对核聚变的思考与分析
核聚变的过程也是一种能量释放的过程。核聚变是小质量的两个原子合成一个比较大的原子 ,核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子, 在同等条件下,核聚变所释放的能量远远大于核裂变。在史料和文献中还未有地球内部发生自然核聚变的解释和说明,只是有文献说明,地球内部发现3H的证据,根据现有的资料和文献,对于地球内部是否存在核聚变还没有科学的证实。
从地球内部的核裂变角度去分析,铀矿发生裂变,会产生大量的热能,核电站就是通过核裂变产生热能,运用蒸汽机原理进行发电的,由于铀矿与天然气共存,铀矿裂变产生的热能就会作用于天然气,甲烷加热1000度以上,就出现甲烷裂解,形成炭黑和氢气,方程式: CH4=高温=C+2H2 ,一旦铀矿出现裂变,热能就会作用于天然气,地壳内部就出现大量的氢气,氢气与其他气体会形成爆炸么?氢气在高温下,是否还会发生其他一系列的化学变化,形成氘、氚,造成能量释放?根据氢弹聚变的原理,地震能否在核裂变的基础上完成核聚变,从而形成了巨大能量释放,导致了地震。[40]
核聚变的条件比较苛刻,需要超高的温度,火山爆发会有较高的温度,地球内部核裂变会出现较高的温度,它们所产生的温度能否满足核聚变的条件,需要更进一步的研究,种种迹象表明,地球内部存在了聚变的物质基础,在核裂变中能否还存在核聚变,还有待于进一步的科学证实。[37.39]
七,地震的消减方法
另据报道,澳大利亚近些年很少地震,通过了解,澳大利亚是铀矿产量高的国家,而且很早就对铀矿进行了开采,到现在有80多年的历史,很多铀矿都被找到和开采,铀矿被开采后,奥克洛天然核反应堆现象也就不存在了。澳大利亚近几十年很少地震,与大量开采铀矿是否有关系?就有必要的思考了。[33]
地震属于能量的释放,而对于地下的的能量物质来讲,铀矿的能量巨大,而且,铀矿发生能量释放的方式非常简单,释放的条件是,铀矿的含量达到一定程度,存在中子源,就会出现铀裂变,导致能量释放,出现地壳的震动。
通过上述的分析,消除地震的最有效手段,就是快速找到铀矿并开采,把这个可以释放能量的核物质从地球内移除,除去地震的隐患,这是非常可行的办法。另一方面,对所存在的铀矿地区,进行铀矿含量鉴定,因为铀矿石达到一定含量,才会形成裂变条件。[8.15.17]
八,海啸的形成
海啸也同地震一样,是海洋内出现巨大能量的释放,但根据已有的资料和文献,还无法断定海啸是哪种能量物质发生了释放,科学界对可燃冰这个能量物质特性,还没有较详细的论证,海洋底部是否也存在核物质也没有相关文献和实证,因而,海啸的发生,是什么哪一种能量物质还难以定论。
结论
通过上述的逻辑分析和推论,如果所采用的文献和数据是科学的,那么,地震将不再是奥秘。自然发生的地震、余震都是铀矿的含量到了一定程度,在含量高的铀矿中,锎及锎的同位素会发生衰变,射出中子而导致铀矿的裂变,释放能量产生巨大的动力,引起地震震动和无数次持续裂变而产生的余震,同时,根据盆地、冲击平原对成煤成矿、地质灾害起了决定作用,及天然气与铀矿同存,这两篇文章,就可以发现以往很难发现的各种矿物质,同时,对地震的减消提供了合理的指导方向,为减免大地震的发生,为人类不再为地震所困找到了病因,这是造福人类,重新认识地球的一次史无前例的突破。
参考文献
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我们要科学解读,怎样正确认识地震?
2008年5月12日14时28分,中国四川省汶川县映秀镇,没有人会忘记这个时间、这个地点。2010年4月21日,青海玉树,痛彻心扉的一幕重演。呜呼哀哉,恸自然之无常,叹国运之多舛地震是个名副其实的恶魔,在对抗地震的道路上,知己知彼,才能百战不殆。还记得那个名叫蒂利的“海滩小天使”吗?在2004年印度洋地震引发的海啸中,她凭借课上所学的知识,提前疏散了海滩游客,挽救了100多人的生命。现在,就让我们从认识地震开始吧!
1.什么是地震
地震,广义上是指地球表层的震动,它是地壳某个部分的岩石在内、外应力作用下突发剧烈运动而引起的一定范围内的地面振动现象。据统计,全世界每年大约发生几百万次地震,人们能感觉到的仅占1%左右,7.0级以上的灾害性地震每年多则二十几次,少则三五次。
强烈的地震不仅可使建筑物瞬间成为废墟,而且还使人类生命财产遭受巨大损失,是一种破坏性很强的灾害。同时,地震还能诱发大规模的砂土液化、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害;发生在深海地区的地震有时还可能引发海啸。
地震发生的原因示意图
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关于地震的神话传说
古时候,人们对地震发生的原因常要借助神灵来解释。我国民间“鳌鱼载山”的传说,认为是地下的鳌鱼翻身引发了地震。日本关于地震的传说跟中国很相似,大意是鲶鱼作乱导致地震。无独有偶,西方也有类似的传说,古希腊神话中的海神波赛冬就是掌管地震的神如今,谁也不会相信这些传说了,地震其实和下雨、刮风一样,是正常的自然现象。
日本鲶鱼翻身的地震传说
2.全球三大地震带在哪里
地震,特别是浅源地震,其产生多与断层错动有关。多年来,中国、美国、日本、俄罗斯等国家都有计划地对地震进行研究,特别是20世纪60年代板块构造理论的发展,使得人们对全球范围主要地震带有了进一步的理解。
全球三大地震带早期的地震研究发现,地震并非均匀分布于地球的每个角落,而是集中于某些特定地带,这些地震集中的地带就是地震带。全球主要地震带包括环太平洋地震带、地中海—喜马拉雅地震带(或称欧亚地震带)和大洋中脊地震带。我国恰好位于环太平洋和地中海—喜马拉雅两个地震带之间。
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全球三大地震带特点各异
环太平洋地震带是世界上最大的地震带,全球约80%的浅源地震、90%的中源地震和几乎100%的深源地震都分布于此,释放的能量约为全球地震释放总能量的80%。地中海-喜马拉雅地震带是第二大地震带,震中分布较环太平洋地震带分散,所以该地震带的宽度大且有分支,释放能量约占全球地震释放总能量的15%。大洋中脊地震带的所有地震均产生于岩石圈内,且多为弱震。
3.我国是一个多地震的国家
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我国的地震带
由于不同学者对中国地质构造认识不完全一致,对中国地震带的划分也有所不同。1303年(元大德七年)发生在山西洪洞-赵城地震是经中国地震学界论证确认最早的8.0级地震,它发生在渭河平原带汾渭地堑强震带。1556年1月23日,83万人遇难的陕西华县地震,也发生在渭河平原带汾渭地堑强震带。新中国建国后死亡人数最多的唐山大地震则发生在河北平原带的唐山断裂。
不同研究机构对中国地震带的划分方法
我国位于世界两大地震带的交汇部位,是地震多发国,也是全球板内地震最强烈的地区之一。据史料记载,全国所有省份都曾发生过5.0级以上的地震。1977年国家地震局颁布的中国地震烈度区划图(1/300万),地震烈度为Ⅶ或Ⅶ度以上的地区面积占全国总面积的32.5%,Ⅵ或Ⅵ度以上的地区面积达60%。不仅如此,我国地震活动频度高,据统计,1900~1980年,80年间共发生8.0级地震9次,7.0~7.9级地震66次,平均每年发生7.0级以上地震近1次。此外,我国除东北和台湾地区分布有少数中、深源地震外,绝大多数地震的震源深度都在40千米以内,东部地区的地震震源多在10~20千米。
中国地震带及特大地震分布示意图
4.地震都有哪些类型
地震按照不同的分类方法,可以分为很多类型。当然,几种分类方式可能相互交叉。比如,“5·12”汶川特大地震属构造地震;同时震源深度为10~20千米,属浅源地震;根据其地震序列特点,属主震型地震;震级达到8.0级,属特大地震;震中区烈度达到Ⅺ度,属有感地震;震中位于四川山区,属大陆地震,崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害发生的可能性大;地震发生在板块内部,属板内地震。所以,一次地震可以从不同的角度来讨论它的类型,为进一步判断地震灾害,提前采取防治措施做准备。需要说明的是,在各种分类方式中,按成因分类是最常用的,其中构造地震的发生比例最大,约占全世界地震的90%以上,且强震几乎都是构造地震,破坏性大。
地震类型说明表
续表
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水库也能诱发地震?
诱发地震是指由人类工程活动引起的地震,水库诱发地震是其中一类。20世纪5060年代,大中型水库修建数量急剧增加,尤其是进入60年代后,几座大型水库相继发生6.0级以上的地震。我国最早发生的大于6.0级的水库诱发地震是广东新丰江水库的地震(1962年,6.1级),极震区房屋严重破坏几千间,死伤数人。
5.什么引发了地震
自古以来,人们总希望了解地震的本质,其中最为广泛接受的是弹性回跳理论,即断层说,它最初是由地震学家里德(美国)提出的,目的是为了解释1906年旧金山地震,圣安德烈斯断层发生水平移动的现象。1906年4月18日,美国旧金山发生7.8级地震,沿圣安德烈斯断层的破裂长达400千米,在旧金山北部的马林县,地表水平位移6米,垂直位移近1米。这是为什么?
我们知道,地球的岩石圈并非一整块,而是被一些断裂构造带分隔成六个板块。无论是板块边缘的碰撞,还是板块内部断裂带的运动,它们都会在岩层中产生应力,使地球内部的能量缓慢积累。当应力积累到一定程度时,岩石就会破裂形成断层。
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地震成因还有其他理论吗?
1931年,日本学者提出了地震成因的岩浆冲击说。该学说认为,由于岩浆向地壳中的薄弱部位冲击,使地壳破裂并发生运动,从而产生了地震。我国云南腾冲的地震活动,有人认为可能就与地下岩浆的活动有关。1963年,新西兰学者又提出了相变说,认为处于高温高压条件下的深部物质在结晶状态改变的过程中,使周围岩体受到快速压缩或拉张,从而引发地震。但是,这两种学说均没有得到进一步的论证和应用。
日常生活中我们都有这样的经验:当我们用力使弹簧变弯时,突然放开,它便回到原来的状态,同时释放能量。同样,弹性回跳理论认为地应力使断层两侧的岩石发生弹性变形并储存能量,当能量超过断层两盘之间的摩擦阻力时,能量便以地震的形式突然释放,同时形变的岩石回复原来的形状,从而引发了地震。
地震的弹性回跳说示意图
板块间的应力作用6.如何用地震术语描述地震
描述地震的地震术语
对于一次地震,可通过震源、震中、震中距、震源深度、震级、烈度等要素来描述。震源是地球内部发生地震时振动的发源地,是地下岩石最先破裂的部位。震源在地面上的投影点或震源在地面上所对应的位置就是震中。某一指定点到地震震中的地面距离叫震中距,有时以长度表示,比如千米,有时用它对应的地心张角(圆心角)的度数来表示,圆心角1度等于111千米。根据震中距的大小,可将地震分为地方震、近震和远震。震源深度是震源垂直投影到地表的距离,通常用千米表示,其中浅源地震占全球地震的90%以上,发震频率最多,对人类影响也最大。震级和烈度则是衡量地震强弱的标度。
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如何表示地震的震中位置?
地震过后,通常用震中所在的地名表示震中位置,比如,我们可以说汶川地震的震中位于映秀。但科学的方法是以地球的经、纬度表示。确定震中位置有两种方法,一种是按地震的破坏程度确定震中位置,是把破坏最厉害的极震区定位震中,称为宏观震中;另一种方法是用仪器测量的震源在地面上的垂直投影,称为微观震中。由于震源区的物理状态和地震区的地质条件等因素的影响,地面上破坏最大的地点不一定正好位于震源的正上方,因此,宏观震中不一定与微观震中重合。
7.什么是震级
目前,国际上广泛使用的里氏震级,是由地震学家里克特(美国)首先提出的,它的范围是1~10,是由观测点处的地震仪所记录到的地震波最大振幅的常用对数演算而来。
通过地震仪记录下来的地震谱来计算震级
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地震的震级与能量有什么关系?
震级是衡量一次地震的大小、强弱的“标尺”,是地震大小的相对量度。地震震级越高,所释放的能量就越大。一般说来,不同震级的地震通过地震波释放出的能量大致有一个规律,就是震级每差0.1级,能量的大小约差1.414倍;差0.2级,能量差(1.414)2≈2倍,以此类推,震级差1.0级时,能量约差(1.414)10,即32倍。
震级和相应能量对比表
当里克特将这个成果应用到世界各地时,发现它也有缺陷,就是不能准确反映地震的大小。于是,他又在原来的基础上,发展了两种震级,一种是用地震体波计算震级,以测量地壳深处的地震(体波震级Mb);另一种用地震的表面波计算震级,来测量更遥远且更强烈的地震(面波震级Ms)。
然而,到20世纪60~70年代,科学家又发现,当震级超过8.6级以后,尽管显示出更大的规模,但测定的值却很难增上去了,这就是震级饱和问题。于是,地震学者转而采用一种物理含义更丰富、更能直接反映地震过程物理实质的表示方法,它就是矩震级(Mw),是由金森博雄(美国,日裔)1977年提出的。矩震级能够更好地描述地震的物理特性,如地层错动的大小和地震的能量等。
8.为什么一次地震后震级会做修正
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2004年印度苏门答腊岛地震震级曾多次修订
2004年印度洋苏门答腊岛地震的震级为9.1级,是继1960年智利9.5级地震和1964年美国阿拉斯加9.2级地震之后的第三大地震。这一结果却是多方研究而来。地震发生后,印尼棉兰气象和地理局测定震级为8.1级;中国地震台网测定为8.7级;美国地震监测网数据为8.9级,后来,美国地质调查局最终将结果修正为9.1级。
一次地震发生后,震级可能会做多次修正。如2011年3月11日发生在日本本州东海岸附近海域的特大地震,原来公布的震级为8.6级,后来修订为9.0级。这主要是因为:①人们所使用的震级标度不同,例如我国习惯使用“面波震级”,而欧美则多用体波震级或矩震级;②世界各国的地震台站所使用的地震仪器并不相同,计算公式也不一致,导致震级测定存在差异;③地球是不均匀的,沿不同路径传播的地震波能量衰减程度不尽相同;④地震发生后很短的时间内,由于资料少,快速测定的震级误差较大。此后随着资料、数据越来越详实,可能对震级进行不止一次的修正,最终得到更为可靠的结果。
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中国目前通用的地震烈度表
9.烈度的概念是什么
烈度是衡量地震强弱的另一把“尺子”,它是指地面及房屋建筑遭受地震影响和破坏的程度。烈度与震级不同,震级反映地震本身的大小,只与释放的能量有关;而烈度反映地震的映震本身破坏程度,震级、震源深度、震中距及地质条件等因素均可影响烈度的大小。因此,一个地震只有一个震级,而不同地区烈度不同。打个比方,地震震级就好比日光灯的瓦数,且瓦数越大,电灯越亮。而对于同一盏日光灯来说,屋子各处由于受各种因素的影响,如距离光源的远近等,各处的明暗程度不一样,和不同地区烈度不同是一个道理。
地震烈度示意图
把人对地震的感觉、地面及建筑物遭受地震影响破坏的各种现象,按不同程度划分等级,依次排列成表就是地震烈度表。目前世界上的地震烈度表种类很多。我国现在通用的地震烈度表是1957年谢毓寿(中国)以西伯格烈度表为蓝本,结合我国建筑物的特点编成的。
10.主震和余震
一处地震的发生不是孤立的,总是成系列的,即地震时间序列,包括主震型、震群型和孤立型等地震。主震型地震是指主震震级突出又有很多余震的地震序列,是一种最常见的地震序列类型,其中最大的地震所释放的能量占全序列的90%以上,这个最大的地震叫主震,其他较小的发生在主震后的叫余震。
比如,2008年汶川特大地震就属于主震型地震,震后余震频发。据中国地震台网测定,截至2009年4月17日12时,汶川地区共发生4.0级以上余震297次,其中4.0~4.9级254次,5.0~5.9级35次,6.0级以上的8次,最大余震震级为6.4级。此外,在某些情况下,大地震还可以触发远离原始震中的断层而发生余震。例如,1992年洛杉矶附近兰德斯的7.3级地震在14个地方触发了次生事件,其中包括1250千米以外的余震。
汶川特大地震发生后余震频发
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主震和余震的发生有关联吗?
地震学者对我国1900~2003年发生的7.5级以上的20次地震研究后发现,绝大多数序列的最大余震发生在震后200天内,68%的序列最大余震发生在震后10天内,77%发生在30天内,95%发生在120天内。而且,最大余震的震级还与断层两盘的相互作用力有关:当科里奥利力效应使断层两盘相互拉离时,余震强度小,左旋走滑和逆地震的主震与最大余震的平均震级差约为2.0级;当科里奥利力效应使断层两盘相互挤压时,余震强度大,其中右旋走滑地震的主震与最大余震的平均震级差约为0.6级。这些发现对今后预测强余震的发生有重要的参考作用。
11.什么是地震波
地震发生时释放的巨大能量,激发出向四周传播的弹性波叫地震波,它也是地震能量的载体。地震波分为体波和面波,通过地壳岩体在介质内部传播的波称为体波,包括纵波和横波;体波经折射、反射而沿地面附近传播的波称为面波。
地震波
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深层地震引发的“多米诺骨牌效应”
一张骨牌倒下会引起连锁反应,这就是“多米诺骨牌效应”。在地震研究中,科学家曾发现浅源地震也会引发这种效应。由于地震波传播的关系,浅源地震会在数百千米外引发另一场地震,可能强度更大。比如,在北京时间2010年2月27日智利8.8级地震发生后,就引发了一连串地震:5天后,3月4日,我国台湾高雄发生6.7级强震;又过了2天,即3月6日,相继在苏门答腊西南以远地区和我国河北唐山发生7.1级、4.2级地震研究地震的这种效应对认识其规律具有很重要的意义。
纵波比横波快(纵波速度5~6千米/秒,横波3~4千米/秒),所以地震仪器记录地震波时,纵波先到达,因而称其为初波(P波,Primary wave);横波稍后到达,故又称为次波(S波,Second wave)。面波是体波到达地面后激发的次生波,它仅限于地面运动。这种波分为两种,一种是在地面上做蛇形运动的勒夫波,另一种是在地面上滚动的瑞利波。
12.如何利用地震波确定震中位置
地震的震中位置是利用地震波来确定的。地震时纵波先到达地表,然后横波随之而来,两者之间有一个时间间隔。人们根据感觉到的时间间隔的长短就能初步判断震中的远近:间隔越短,说明震中越近。同理,纵波与横波到达同一个地震台也有一个时间差,与震中离地震台的距离成正比,通过它即可求出震中距。根据三个不在一条直线上的地震台所得到的震中距,用三点交汇法即可大致算出地震震中的位置,为进一步了解地震、抗震救灾做准备。可见,地震波并不是十恶不赦的“坏蛋”,只要对它进行合理利用,地震波就可以为我们服务。
用三点交汇法确定海地地震震中位置
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地震是通往地心的一盏灯
地震,泯灭生命于顷刻,摧毁物体于瞬间,但这只是它的一面。其实,人类开始认识地球的内部结构就是从地震开始的。1906年,奥尔德姆(英国)首先试图从地震波穿过地球的时间来推断整个地球的内部构造。1909年,莫霍洛维奇(前南斯拉夫)根据地震波的走时,推算出地下56千米处存在一个间断面,后来称之为莫霍面。1914年,古登堡(犹太人,出生于德国)根据地震体波确认了地核的存在,并测定地幔和地核的间断面,其深度为2900千米,这个数值相当准确,直到现在也改进不大。
13.地震与火山
提起火山,你的脑海中会浮现怎样的景象?喷涌而出的岩浆,炽热滚烫的空气,弥漫天空的火山灰?在很多人的印象中,火山犹如一个脾气暴戾的人,跳着脚、带着浓重的鼻息。火山分布在哪儿?它和地震有什么关系?
地震与火山
世界上已知的活火山约455座,但它们并不是均匀散落在世界各地,而主要分布在环太平洋地区和地中海地区。海洋中也有火山喷发,一些岛屿就是火山喷发形成的。有时,地震也能引起火山喷发。比如,1960年智利地震就引起了火山爆发;2011年日本9.0级地震后也造成了火山喷发。此外,通过收集火山历史活动资料发现,火山与强震活动具有密切的相关性:地震活动高潮期时,火山活动频繁,且约有0.4%的爆发性火山是在地震后几天内喷发的。比如,1975年11月的夏威夷基拉韦亚火山就是在一次7.2级地震后一个半小时内喷发的。
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地球南、北极是“地震净土”
我们如果回顾地震史,会发现地球南、北极未发生过地震。首先,南、北极大陆分别被大洋中脊和大陆环绕,不具备发生地震的先决条件。其次,该地区的冰层可达其总面积的80%90%,对岩层底部产生了巨大的压力,与地层构造的挤压力基本达到平衡,分散并减弱了地壳的形变。所以,地球南、北极是一片“地震净土”。
地震没有光顾过地球南北两极
14.地震跟月亮有关吗
除了目前被科学界广泛接受的地震成因外,有的学者还提出:地震的发生或许与月亮有关。2004年12月26日的印度洋地震,发生在农历十一月十五日;巧合的是,1960年智利9.5级地震,也恰逢农历五月初一。
地震可能与月球引力有关
有学者认为,地震多出现在“朔”(初一)、上弦(初八)、下弦(廿四)、望(十五)这四个时间段,及其前后一天。我们知道“朔”时在农历的每月初一,此时地球、太阳和月亮成一条直线,地球受到的引力达到最大值。当月亮绕至地球后面,被太阳照亮的半球对着地球,这时叫“望”,一般在农历每月十五,此时太阳和月亮各在一边,引力相反。上弦(初八)、下弦(廿四)时,太阳、地球和月球排列成一个直角三角形,此时地震多,有学者认为是同磁场有关。当然,这只是一种假说,到底有没有这种规律,还等待我们去研究。
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太阳也会发生地震吗?
你知道吗,太阳也会像地球一样发生“地震”。近年,美、英两国的科学家通过研究气象卫星发回的资料,捕捉到一个令人吃惊的信息:1996年7月9日,太阳在发生耀斑的同时,其内部也伴随着发生了强烈的震动,经专家估算,此次“日震”所释放的能量,差不多等于1906年旧金山地震释放能量的4000倍,如果将这个能量转换成电能,足够美、英两国使用15年。
15.全球是否进入了地震活跃期
我们刚刚经历了汶川地震的伤痛、玉树地震的悲哀,2011年又接连发生了云南盈江地震和日本9.0级地震。人们不禁会问,全球是否进入了地震活跃期?
大量地震记录资料反映出,地震活动的确具有周期性:在较长的时间尺度内,地震活动时而增强,时而减弱,前者是活跃期,后者为平静期。比如,全球1950~1965年期间,就发生了46次7.0级以上的地震。自2004年印度洋地震后,全球发生8.0级以上的地震11次,略高于平均数,但仍属正常范围。
地震是否进入活跃期不能简单地以某一时期地震次数的多少来判断。目前人们之所以感觉地震多了,不仅因为地震台网的布设密度增大,仪器设备精确,所记录的地震次数增多,还由于世界各地人口增加,经济发达,同样级别的地震造成的人员伤亡和财产损失比以前更大,加之媒体信息和通讯手段发达,地震消息传播的更快更广,所以地震的危害给人们的印象加深了。
地震成因有哪些种类和特点,地震级与地震烈度如何区别
1.引言
地震是我们栖居的星球—地球上的自然现象,它与地球本身的构造,尤其是它的表面结 构,密切相关。地球的半径约6400km,简单地可分地壳、地幔、地核三部分(图25.2-1)。前二者平均厚度分别约为30~40km与2850km,半径约3500km之内为地核部分。这三者的重力密度分别为27~30N/cm3,33~55N/cm3与97~123N/cm3,平均重力密度约为55N/cm3。地球内部的温度是随距地表面深度增加而递增的,深度每增加1km温度约升高30℃,但增长率随深度增加而减小。经推算,在地下20km深处的温度约为600℃;100km处约为1000℃~1500℃;700km处约为2000℃。地球内部的压强也是随距地表面的深度增加而增加的,有资料表明,地幔外部的压强约为90kN/cm2(相当于9t/cm2),地核外部的压强约为14000kN/cm2,地核中的压强约为37000kN/cm2。这些差别必将引起地壳的局部变形,变形积累到一定程度,将引发突变—爆发地震。
2.地震的成因类型
2.1.地震的形成
地震一般由表现为三种类型的突变所引起。
2.1.1第一种突变:已有许多科学论据表明,全球地壳由六大板块组成,即欧亚大陆、太平洋、美洲大陆、非洲大陆、印澳与南极板块。各大板块内还可以划分为较小的板块。由于地壳的缓慢变形,各板块之间发生顶撞、插入等突变,形成地壳的振动,此即构造地震之一,它都发生在各板块的边缘或沿海的岛屿。我国的台湾岛和日本都位于大板块的交界处,所以是多地震的地区。
2.1.2第二种突变:由于地球内外层构造的巨大差异,地区之间也有很大差别,板块内部也产生 不均匀的应变,首先在地质构造不均匀处或薄弱处发生地层的错动或崩裂而形成地震。这是 另一种构造地震。
这两种地震是最主要的,占地震总数中的绝大多数,释放的能量影响范围也很广。第一种地震主要发生在大陆的边缘,有很多是发生在大洋或海底,这种地震的破坏影响比起第二种地震要小。
而后者多发生在大陆内部,通常称为板内地震,分布面比较广,不确定性大,虽然发生的概率较低,但有时其强度很大,如果发生在人口密集的大城市及其周边地区,其破坏性极大。如1976年的唐山大地震,在几十秒钟时间内,将一座用了近百年时间才建设起来的工业城市几乎夷为平地。
2.1.3第三种突变:某些地壳薄弱点,发生火山喷射,也能造成地震,即所谓的火山地震。这就是第三种构造地震。
以上三种地震均是由于地壳的缓慢变化,能量积累到一定程度引起的破坏性地震。第三种地震相对于前两者来说,其能量与影响均要小很多。
还有一种是塌陷地震:它的成因不外乎两种,一是由于岩层受地下水的侵袭形成溶洞;二是由于古旧砂坑,当它们大到一定程度,将形成局部地层塌落,造成地面震动。如1954~1985年间在四川省自贡市发生多次地震,它的能量较小,震源浅,波及范围也小。此外还有爆炸地震和水库地震等。
下面主要介绍一下构造地震的发生与发展过程。
地壳是由各种岩层构成的。大量事实说明,地壳是在很长的地质年代中连续地变动着的,广大地区或在上升,或在下沉,或在倾斜。由于地球在它作用下,使原始水平状态的岩层(图25.2-2a)发生形变,当作用力只能使岩层产生弯曲而没有丧失其连续完整时,岩层只发生褶皱(图25.2-2b);但当岩层脆弱部分岩石强度承受不了强大力的作用时,岩层便产生了断裂和错动(断层,图25.2-2c)。在这种地壳岩层构造状态的改变(称为构造变动)过程中,地壳岩层处在复杂的地应力作用状态之下,随着地壳运动的不断变化,地应力的作用逐渐加强,构造变动也随之加剧,当地应力的作用超过某处岩层的强度极限而发生突然的断裂和猛烈的错动时就会引起振动,它以弹性波的形式传到地面,地面也随之运动,这就是地震。地震使得构造运动过程中积累起来的应变得到释放,地震波只是地震能量的一小部分,大部分变为热能。关于地震成因还有其他一些学说,但在地壳或地幔上部岩层由于力的作用达到极限时,岩石发生破裂引起地震这一点上是基本一致的。
那么引起地壳构造变动的巨大作用力是如何产生的呢?一般认为这可能有地球内部物质 中的放射性元素在蜕变过程中释放的热能,有天体(特别是太阳和月亮),对地球的引力以及地 球自转过程中产生的回转能等。
从上面已经知道,地震的发生与地质构造密切相关,那么哪些部位比较易于产生地震呢? 一般说来,许多地震都集中发生在活动性大断裂带的两端和拐弯的部位、两条活动断裂带的交 汇处,以及现代断裂差异运动变化剧烈的大型隆起的和凹陷的转换地带。这些地方是地应力比较集中、构造比较脆弱的地段,往往易于发生强烈地震。
第二种突变产生的构造地震占地震总数的绝大部分,震源深度往往在地面下数十千米,通 过地震波(包扩纵波、横波、面波)传播到地表,使地面产生振动。[1] 张家港网络教学
3.地震成因的有关假说及成因
3.1地震成因的假说
3.1.1、弹性回跳说
地壳运动产生的能量以弹性应变能的形式在断层及其附近的岩层中长期积累,并使断层两侧的岩块相对位移,由于断层面的摩檫和粘性作用,岩块的相对位移以弹性应变(切变)的形式表现出来,当岩块继续受力且达到一定程度时,断层上的某一点就开始断裂错动,并使其邻近点的弹性应变能紧随着突然释放,错动沿着断层迅速扩展,断层两侧向相反方向突然滑动或跳动产生相对位移,发生地震。
3.1.2、粘性说
把地震看作是沿已有断层面上的粘滑,也就是说,在某一瞬间,闭锁在一起的断层面突然释放出能量,并且向前滑动,继续重新闭锁.当它们向前滑时,剪应力被释放,同时产生弹性振动即地震
3.1.3、相变说
在温压平衡状态下不能造成瞬间时相变,不能释放应力,只有在稳定状态下才可能出现瞬时快速相变.地幔物质的流动可以把一定温压条件下形成的矿物组合带到另一温压环境中去,并在相不整合面上发生瞬时相变,从而造成地震
3.1.4、岩浆冲击说
地壳深部存在的岩浆的物理化学变化使岩浆具有向外扩张的强大的爆炸力,当由地壳运动造成局部围岩强度削弱时,岩浆就会冲破围岩向地壳最软弱的部位插入,从而引起地震.
3.2地震的成因
3.2.1、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”。
3.2.2、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。
3.2.3、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。
3.2. 4、1996年美国旧金山发生8.3级强烈地震,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。
3.3现代科学对地震的成因作了以下解释:
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。地震绝大部分都发生在地壳中。地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。
3.3.1 构造地震是指在构造运动作用下,当地应力达到并超过岩层的强度极限时,岩层就会突然产生变形,乃至破裂,将能量一下子释放出来,就引起大地震动,这类地震被称为构造地震,占地震总数90%以上。
3.3.2火山地震是指在火山爆发后,由于大量岩浆损失,地下压力减少或地下深处岩浆来不及补充,出现空洞,引起上覆岩层的断裂或塌陷而产生地震。这类地震数量不多,只占地震总数量7%左右。
3.3.3 陷落地震是由于地下溶洞或矿山采空区的陷落引起的局部地震。陷落地震都是重力作用的结果,规模小,次数更少,只占地震总数的3%左右。
3.3.4 人工地震和诱发地震是由于人工爆破,矿山开采,军事施工及地下核试验等引起的地震。由于人类的生产活动触发某些断层活动,引起的地震称诱发地震,主要有水库地震,深井抽水和注水诱发地震,核试验引发地震,采矿活动、灌溉等也能诱发地震。我国广东新丰江水库自1959年10月建成蓄水以来,截止到1987年,已记录到337次地震,其中1962年发生了6.1级地震,使混凝土大坝产生82米长的裂缝。图为地震之巢圣费德烈斯断裂。
4:烈度与震级的区别和联系
4.1.地震级是通常地震学上所说的地震的大小
4.2.地震烈度是根据地震时人的感觉,器物动态,建筑物毁坏及自然现象的表现等宏观现象判定的
震级反应地震本身的大小,只跟地震释放的能量有关,而烈度则表示地面受到影响和破坏的程度,一次地震只有一个震级而烈度则各地不同。烈度不仅跟震级有关而且还跟震源深度、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)等多种因素有关。震中烈度与震级及震源深度之间的关系如下表所示:
震
级
震中
烈度
震源深度
5
10
15
20
3级以下
5
4
3.5
3
4
6.5
5.5
5
5
8
7
6.5
6
6
9.5
8.5
8
7.5
7
11
10
9.5
9
8
12
11.5
11
10.5
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,而震中烈度则不太高。[2]
中国地震烈度表[1]
烈度
人的感受
一般房屋
其他现象
参考物理指标
大多数房屋破坏情况
平均震害指数
加速度(水平)(cm/s2)
速度(水平)(cm/s)
一
无感觉
二
室内少数静止中的人有感觉
门,窗轻微作响
三
室内少数静止中的人有感觉
门,窗轻微作响
悬挂物微动
四
室内多数人,室外少数人有感觉,少数人梦中惊醒
悬挂物明显摆动,器皿作响
五
室内普遍感觉,室外多数人感觉,多数人梦中惊醒
门窗,屋顶,屋架颤动作响,灰土掉落,抹灰微裂缝
不稳定物体翻转
31(22~44)
6(2~4)
六
惊慌失措仓皇逃出,
损坏:个别砖瓦掉落,墙体出现微细裂缝
0~0.1
河岸和松软土裂缝,饱和砂层喷砂冒水,砖烟窗有轻度裂缝,掉头
63(45~89)
8(5~9)
七
大多数人仓皇逃出
轻度破坏:房屋局部破坏,开裂,但不妨碍使用
0.11~0.30
河岸出现塌方, 饱和砂层喷砂冒水,松软地面裂缝较多,大多数砖烟窗中度破坏
125(90~177)
13(10~18)
八
人摇晃颠簸,行走困难
中度破坏
0.31~0.50
干硬土有裂缝,大多数砖烟窗严重破坏
250(178~353)
25(19~35)
九
人坐立不稳,行动的人可能摔跤
严重破坏:墙体龟裂,局部倒塌,复修困难
0.51~0.70
干硬土有许多地方裂缝,基岩可能裂缝,滑坡, 砖烟窗倒塌
500(354~707)
50(36~71)
十
骑自行车的人会摔跤,处于不稳定状态的人会摔出几尺远,有被抛起感
倒塌:多数房屋倒塌,不堪修复
0.71~0.90
山崩和地震断裂出现,基岩上的拱桥破坏,大多数砖烟窗从根部破坏或倒塌
1000(708~1414)
100(72~141)
十一
毁灭
0.91~1.00
地震断裂延续很长,山崩,常见基岩上拱桥毁坏
十二
地面剧烈变化,山河改观
5.地震效应
一次地震事件产生的直接和间接后果称作地震效应,它既反映了地震的强度,也是地震破坏方式的体现.地震效应包括由地震引起的地表位移和断裂;地震造成的建筑物和地面的毁坏(如地面倾斜,不均匀沉降,土壤液化和滑坡等)以及水面的异常波动(如湖啸和海啸)等.在一定范围内地震效应通常与地震实际释放的能量,与震中的距离,当岩土的性质,建筑物抗震性能等因素有关.因此地震效应也是地震的破坏力,地质条件和人类活动三者之间相互影响的结果.
6.地震的危害与前兆
地震灾害的主要表现为地震作用下发生的建筑物,工程设施的破坏,倒塌,并由此引发造成的人员伤亡和经济损失。
抗震设防首先要在对地区和建设场地进行地震安全性的评价的基础上搞好国土的开发规划和重要的工程的建设使城镇和工程建设避开易造成地震灾害的不利地段。选择安全的场地,并明确规定重大项目等工程的抗震设防标准。其次要使新建工程和建筑物依据抗震设计和设防,尤其是重大工程和核电站,水库堤坝,供水,供电,通讯交通等生命线工程,不仅抗震设计和设防要符合标准,而且还要做好震害预测工作,对没有达到抗震要求而要长期使用的建筑物,应采取加固措施,城镇生命线线工程是维护城市的正常功能的命脉,在抗震设防和预测方面绝不能马虎