其实关于地震的产生的原因及预防,科学家们一直在研究。
弹性回跳模型
科学家们推测,地表岩石的大规模迅速错动是强烈地动的原因。地球深层构造力造成地球外层大规模变形是地震的根源,沿地质断裂的突然滑移则是地震波能量辐射的直接原因。在实验室里岩石受压能够以不同的方式"破裂"或"破坏"。在有的突发破裂中,断裂把岩石切开,两侧岩石相对滑动,多条裂纹把岩石裂成碎块。如果岩石破裂的碎块能再拼合起来,这种破坏类型称为脆性破坏。另外一种岩石破坏中,标本的两侧不突然滑移,而是缓慢地碾磨,沿着一个倾斜断面粘合在一起。这种岩石的破坏不能像脆性破坏那样快速释放储存的弹性能量。
在自然界大规模的破裂面被称为地质断层,许多断裂非常长,有的可在地表追踪几千米。像在实验室中见到的那样,一条断层的两侧既可以逐渐并难以察觉地互相滑过,也可以突然破裂,以地震这一形式释放能量。在后一情况下,断裂两侧向相反方向错动。
弹性回跳模型的实例
这种地震模型最初源于美国工程师里德对1906年圣安德列斯地震的研究。1906年以前,在被圣阿德列斯断裂切过的区域做了两组三角测量,一组在1851~1865年,另一组在1874~1892年。里德发现,1906年以前的50年时间内,断裂西侧向北北东方向相对移动了3.2米。当这些测量数据与地震后测量的第三组数据比较时,发现地震前和地震后,平行于圣安德列斯破裂的断裂,都发生了明显的水平剪切。
科学家据此认为,地震是由于变形岩石的弹性回跳,是地球上部沿地质断裂发生的突然滑动,这种滑动沿断面扩展,这种滑移破裂传播的速度小于周围岩石中的地震剪切波波速。存储的弹性应变能使两侧岩石大致回到先前未变形的位置。
因而,大多数情况下变形的区域越长、越宽,释放的能量就越多,地震的强度也越高。岩石的垂直应变也很常见,在这种情况下,弹性回跳沿倾斜断面发生,引起地表水平线沿垂向垮落并形成断层崖。大地震造成的断层崖可达好几米高,有时沿断裂走向延伸几十或几百千米。
地震的类型
天然地震主要有三种类型:构造地震、火山地震、陷落地震。
构造地震 由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震。这类地震发生的次数最多,约占全球地震数的90%以上,破坏力也最大。
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。火山地震一般影响范围较小,发生的也较少,约占全球地震数的7%。
陷落地震 由于地层陷落引起的地震。例如,当地下溶洞或矿山采空区支撑不住顶部的压力时,就会塌陷引起振动。这类地震更少,大约不到全球地震数的3%,引起的破坏也较小。
构造地震对人类的威胁最大,下面介绍的都是与构造地震有关的问题。
构造地震是怎样发生的呢?地下的岩层受力时会发生变形。开始,这个变形很缓慢;但当受到的力太大,岩层不能承受时,就会发生突然的、快速的破裂;岩层破裂所产生的振动传到地表,引起地表的振动,这就是地震。
地球上每年约发生500多万次地震,也就是说,每天要发生上万次地震。不过,它们之中的绝大多数太小或离我们太远,我们感觉不到。真正能对人类造成严重破坏的地震,全世界每年大约有一二十次;能造成唐山、汶川等特别严重灾害的地震,每年大约一两次。
由此可见,地震和风、雨、雷、电一样,是地球上经常发生的一种自然现象。
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