大地的突变：地震和火山

　　地震和火山，是人类最熟悉的两种地壳运动。但它们的“内幕”情况， 了解者还为数不多，因为平时的地壳运动，都是悄悄地在平稳过程中进行的， 一旦地球上某处发生了地震或火山爆发，出了点“乱子”，这时才会引起人 们对它的关注。
1.不受欢迎的地壳运动——地震
　　地震俗称地动。地壳部分快速颤动称为地震。轻微的地震 不容易被人们察觉；强烈的地震往往会造成很大的灾害。 例如 1976 年我国唐山大地震，死亡的人数达 24.2 万，重伤为 16.4 万， 倒塌房屋 530 万间，直接经济损失 100 亿元以上。就全球来说，大地震为数 并不多，平均每年 18 次左右。而实际发生的微小地震，每年却高达 500 万次， 人们可感到的也约有 5 万次。尽管大地震不多，但人类对地震的研究和预防 不应当放松。 地震多发生在地壳内部那些岩石脆弱的地带，地下 720 公里的深处，仍 发现有地震存在。根据地震发生地点（震源）的深浅，地震可分为浅源地震 （0～70 公里）、中源地震（70～300 公里）和深源地震（300～720 公里） 三种。在这三种地震中，浅源地震所占的比重最大，约占世界地震的 95％以 上，而且破坏性大的地震，多属于此类；中源和深源地震合起来只占全球地 震的 5％左右。在陆上可以发生地震，在海底也可以发生。震源位于海底的 地震叫做海震。大的海震往往会引起巨浪滚滚的海啸。如 1960 年 5 月 22 日在南美智利海边所发生的 8.9 级全球最大的地震，由于海底岩层断裂而产 生的海啸，次日以 10 米高的海浪冲刷夏威夷，将岸上的设施全部摧毁，死伤 200 余人；第三日到达日本东海岸时，浪头仍有 3.4～6.5 米高，又使日本数 百人伤亡，沉船达 109 艘。
（1）为什么会发生地震
　　地震发生的原因很多，其中以下三种比较多见： 构造地震：由于地球的自转速度时快时慢和地球内部物质重力、热力的 不断变化，造成了地壳的运动。地壳运动时，对各部分岩石都有作用力（地 应力），这种力在岩石的脆弱地带，显示了明显的作用。当作用着的力（地 应力）一旦超过地壳脆弱带岩石本身的弹力强度时，这里的岩石就会突然急 剧破裂。破裂了的岩石，将受力时积累起来的巨大能量，骤然释放出来，同 时产生强大的弹性波（地震波）传给四周的岩石。这种弹性波传到地面，地 面就发生震动，这就是地震。地震波包括纵波和横波。纵波速度较快，先到 达地面，其特点是引起地面上下颠簸；横波速度慢，后到达地面，其特点是 引起地面物水平晃动。强烈地震发生时，地面出现各种破坏现象，都是由地 震波的强裂冲击所造成的。这种地震，能够使地壳构造发生变化（褶皱、断 裂等现象），所以称作“构造地震”。构造地震的特点是：破坏性大，震域 面广，发震率高。全世界 90％以上的地震，都属于这种类型的地震。1976 年我国发生的唐山地震，1960 年发生的智利地震，都属于构造地震。 火山地震：火山是地震的“兄弟”，只要火山爆发，就会引起大地震动， 所以把这种地震称做“火山地震”。火山地震主要是由于岩浆大量喷出后， 地壳内部压力减小，引起岩层断裂错动而产生地壳震动。从全世界的地震分 布调查来看，凡是火山活动频繁的地带（如太平洋“火环”），也都是地震 比较集中的地方。如“火山之国”印度尼西亚和萨尔瓦多，“地震国”日本， 都是火山与地震共存的国家。日本的地震几乎平均每天就有 4 次，据 1961 年统计，一年中发生地震就有 1232 次。当然，火山地震仅是其中的一部分。 火山地震的特点：震源浅、震域小、震率低，因而破坏范围也有限。全世界 火山地震发震率只占世界地震总数的 7％左右。有活火山的地区，必然常常 发生地震。但发生在火山区域的地震不一定都是火山地震，火山地震大都发 生在火山大爆发之后。 陷落地震：在可溶性岩石石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等易溶解的岩层 分布地区，由于地下水对易溶岩层的长期作用，使岩层不断溶解，结果使地 下岩层出现空洞，当洞顶岩层一旦不能支持住过重的压力时，就要向下塌陷。 由塌陷引起的地震，叫做“陷落地震”。1935 年，广西百寿县曾发生陷落地 震，塌陷面积达五六十亩，声闻数十里，后来积水成潭。此外，古老的矿坑、 大型的山崩和塌方、地下水的过量开采，以及陨石的坠落，也都会形成陷落 地震。它的特点是：震源浅、震域小（约 30～50 公里以内）、地方性强、震 次多、破坏力有限。 除以上三种主要成因外，太阳黑子的频繁活动，引起地磁场和电磁场的 改变，而导致地应力的改变；太阳和月球的引力产生的所谓“固体潮”，使 地壳上层产生变化；地极（两极）移动而产生的极移应力，使地壳岩石局部 形变，也会诱发地震发生。此外，开山炸石、开矿爆破、大型水库蓄水、地 下核爆炸等，也可能产生地震，这些属于人工地震。如我国广东新丰江水库， 1962 年 3 月 19 日所发生的那次 6.4 级地震，就属于水库地震之一。
（2）地震大小如何衡量
　　地震的大小，一般用“震级”和“烈度”来表示。烈度和震级虽然有关， 但他们是两个不同的概念。 地震震级：是表示地震本身大小的等级。震级的大小直接取决于震源释 放能量的大小。释放能量越多，震级就越大。同一次地震只有一个震级。震 级是用地震仪记录地震波测定的。迄今为止，世界上记录的最大地震智利地 震（1960 年），震级为 8.9 级。所释放的能量为 1025尔格，大约相当于 1000 次核爆炸释放的能量，而每次核爆炸相当于 100 万吨 TNT 炸药的强度。小于 1 级的地震叫超微震；1～3 级的叫微震；3～5 级叫弱震；5～7 级叫强震；7 级以上叫大震。小于 3 级的地震，一般的人感受不到，只有仪器才能测定出 来；3 级至 5 级的地震，人们有不同程度感觉；5 级以上的地震会造成不同程 度的破坏。震级相差一级，能量相差很多倍。如一个 7 级地震，相当于 32 个 6 级地震或 1000 个 5 级地震的能量。一个 8.5 级地震所释放的能量，大约 相当于 100 万千瓦的大型发电厂连续 10 年发出的电能的总和。 地震烈度：是指地面及各种建筑物遭受地震影响的程度。如果把一颗炸 弹的炸药量比作震级，那它爆炸后对不同地点的破坏程度就好比烈度。一般 来说，距震中愈近，烈度愈大；距震中愈远，烈度愈小。一次地震只有一个 震级，但烈度却有很多。烈度主要是按地面建筑物被破坏的程度和人体的感 觉来判断其大小的。烈度一般可分为 12 度，度数愈大，破坏力愈大；反之愈 小。震级愈高，烈度相应也愈大。
（3）地震分布有无规律可循
　　从地球上已发生过的地震分布图看，地震发生的地带，大体是与地球各 板块的接触带所处位置是一致的。由于各板块交接带正是地壳强烈活动的地 带，地壳在这里很不牢固，故全球大多数地震在这里频频发生。因此，人们 也将这些地震多发的地带称作地震带。据 80 多年来的统计，全世界 7 级以上 的大地震近 2000 次，它们集中发生于以下四个地震带上：环太 平洋地震带：地震沿太平洋沿岸的岛弧、海沟和水平大断层带分布。大致从 南美南端，经智利、秘鲁、墨西哥、北美加里福尼亚、阿拉斯加西岸，向西 沿阿留申群岛、堪察加半岛、千岛群岛、日本群岛、硫球群岛，经我国台湾 岛，过菲律宾群岛、伊里安岛，直到新西兰。这一地震带的地震活动最强烈， 全世界约 80％的浅源地震、90％的中源地震和几乎全部深源地震都发生在这 一地震带上，占全世界地震总面积的 1/2，占地震释放总能量的 80％。 地中海—喜马拉雅地震带；此带大体呈东西向展布，分布于亚欧大陆南 部，包括北非一部分地区。西起葡萄牙、西班牙和北非沿岸，经意大利、希 腊、土耳其、伊朗至帕米尔北边，进入我国西北、西南地区，南部沿喜马拉 雅山麓和印度北部，入印度洋，经苏门答腊、爪哇至伊里安岛，与环太平洋 地震带相连。全长 15000 公里。除环太平洋地震带外，几乎世界其余的地震 都发生在这一带。主要为中源地震和较大的浅源地震，占全世界地震释放总 能量的 15％。 大洋地震带：包括大西洋中脊地震带、印度洋海岭地震带、东太平洋中 隆地震带等，通称为海岭地震带，绵延达几万公里。此带都属于中小地震， 震级不高。 大陆裂谷地震带：主要分布于东非大断裂带、红海地堑、亚丁湾、死海 以及贝加尔湖等地。主要为浅源地震。 我国属于前两种最大地震带接触处，属于多地震的国家。据 20 世纪内 80 多年的统计，5 级以上的地震就发生过 2600 次，6 级以上的地震也有 500 多次，平均每年 6～7 次。主要分布在台湾及其附近海域，次为我国西南（包 括云南中西部、四川西部、西藏东南部）、西北（河西走廊、六盘山、天山 南北麓）、华北（包括渭河、汾河谷地、河北平原、山东中部、渤海及其周 围）和东南沿海地区。

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