第四节火山与地震

《第四节火山与地震》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四节火山与地震（74页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第四节火山与地震1 1火山与地震是人们可以直接观察和感知的自然现象，对自然环境与人类生活都有不利影响。2 2火山3 3n n一、火山(一)火山的类型与分布岩浆喷出地表是地球内部物质与能量的一种快速猛烈的释放形式，称为火山喷发。火山喷出物既有气、液体，也有固体。气体以水蒸汽为主，并有氢、氯化氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等。液体即熔岩，固体则指熔岩与围岩的碎屑，如火山灰、火山渣、火山豆、火山弹、火山块等。4 4火山喷发5 5火山喷发6 6n n火山喷发型式有两类。火山喷发型式有两类。n n一是裂隙式喷发，多见于大洋中脊的裂谷中，是一是裂隙式喷发，多见于大洋中脊的裂谷中，是海底扩张的原因之

2、一。陆上则仅见于冰岛拉基火海底扩张的原因之一。陆上则仅见于冰岛拉基火山等个别地方。山等个别地方。n n二是中心式或管状喷发，又可分为二是中心式或管状喷发，又可分为夏威夷型或夏威夷型或宁静式：只喷发熔岩而没有火山碎屑；宁静式：只喷发熔岩而没有火山碎屑；培雷型培雷型或爆炸式：喷发时产生猛烈爆炸现象。岩浆酸度或爆炸式：喷发时产生猛烈爆炸现象。岩浆酸度愈高、气体含量愈多，其爆炸性也愈强。愈高、气体含量愈多，其爆炸性也愈强。中间中间型：喷发特点介于前两者之间，依喷发力递增顺型：喷发特点介于前两者之间，依喷发力递增顺序又可分为斯特朗博利型、武尔卡型、维苏威型序又可分为斯特朗博利型、武尔卡型、维苏威型等。等

3、。7 7n n火山几乎无例外地分布于大小板块边界上。大洋中脊裂谷中的任何一地都可能喷出熔岩，据估计每年喷出的火山固液体物质达4km3，而陆地上不足1km3。汇聚型板块边界上火山活动尤其强烈而频繁，但火山并不分布于海沟附近，而是在与之有一定距离的岛弧一侧。8 8n n(二)火山地貌自钓鱼岛至小兰屿就有20余座火山。云南腾冲、新疆火山地貌在地表分布很广。裂隙式喷发在海底形成洋脊和洋盆，在陆上则形成大面积的玄武岩高原，如巴西南部高原，印度德干高原，埃塞俄比亚高原，我国内蒙古东南部的玄武岩高原等。中心式喷发形成的火山地貌，常见的有如下几类：9 9n n1)1)灰渣火山锥灰渣火山锥。主要由火山碎屑物在喷

4、口周围。主要由火山碎屑物在喷口周围堆积成的锥形体，如堆积成的锥形体，如菲律宾的马荣火山菲律宾的马荣火山。2)2)富硅质熔岩穹丘。流动性小、富含硅质的熔富硅质熔岩穹丘。流动性小、富含硅质的熔岩形成穹丘，如腾冲火山中的覆锅山和台北大屯岩形成穹丘，如腾冲火山中的覆锅山和台北大屯火山中的个别火山体。火山中的个别火山体。3)3)基性熔岩盾。流动性大的基性熔岩流反复喷基性熔岩盾。流动性大的基性熔岩流反复喷出堆积而成的盾状体，如出堆积而成的盾状体，如夏威夷火山。夏威夷火山。10104)4)次生火山锥。古火山锥再喷发使锥顶破坏和扩次生火山锥。古火山锥再喷发使锥顶破坏和扩大成环形凹地，并在其中再产生新的火山锥，

5、如大成环形凹地，并在其中再产生新的火山锥，如维维苏威火山苏威火山。5)5)复合火山锥。多次喷发的火山碎屑和熔岩呈层状复合火山锥。多次喷发的火山碎屑和熔岩呈层状混合堆成的火山锥，或巨大火山锥上生长许多小火混合堆成的火山锥，或巨大火山锥上生长许多小火山锥。如意大利埃特纳火山高达山锥。如意大利埃特纳火山高达3700m3700m的大火山锥的大火山锥上分布有上分布有300300多个小型岩渣火山锥。多个小型岩渣火山锥。6)6)破火山口。有些爆炸式喷发的火山，喷发时堆破火山口。有些爆炸式喷发的火山，喷发时堆积物很少却形成一个大的爆破口。如积物很少却形成一个大的爆破口。如18151815年印尼坦年印尼坦博腊火

6、山爆发，火山上部大约失去博腊火山爆发，火山上部大约失去7XlOmt7XlOmt物质。又物质。又如如18831883年喀拉喀托火山爆发冲开一个深约年喀拉喀托火山爆发冲开一个深约300300多米多米的大坑，致使海水突然灌进火山口。的大坑，致使海水突然灌进火山口。1111n n7)火山塞。填塞在火山喷管中的大块凝固熔岩，在火山锥被剥蚀后露出地表，形如瓶塞美国怀俄明州的“鬼塔”(DevilsTower)。8)火山口湖。火山口积水可形成湖泊，如白头山的天池。地震及其预报12121313菲律宾火山1414菲律宾火山1515菲律宾火山1616夏威夷火山1717夏威夷火山1818夏威夷火山1919夏威夷火山公

7、园2020夏威夷火山公园212122222323242425252626272728282929地震及预报问题3030n n一、地震及成因一、地震及成因n n岩石圈和上地幔的断裂引起。岩石圈和上地幔的断裂引起。n n9090以上为构造地震。另有火山、水库、塌陷、以上为构造地震。另有火山、水库、塌陷、爆破等引起地震爆破等引起地震n n断层弹性回跳说断层弹性回跳说n n二、震级与烈度二、震级与烈度 3131n n震级是地震释放能量的大小，震级差一级，能量震级是地震释放能量的大小，震级差一级，能量相差相差3030倍。倍。n n烈度是地面实际破坏程度，据烈度表调查得知。烈度是地面实际破坏程度，据烈度表

8、调查得知。与震级、地面建筑物的坚固程度、地质地貌条件与震级、地面建筑物的坚固程度、地质地貌条件等有关。等有关。n n一次地震的震级只有一个但不同距离的烈度不一。一次地震的震级只有一个但不同距离的烈度不一。3232n n三、三、地震预报的三要素地震预报的三要素时间、震级、地点时间、震级、地点n n四、四、地震预报方法地震预报方法n n11中长期趋势预报中长期趋势预报地震地质方法地震地质方法_ _n n这是根据地震与地质构造的关系，估计强震可这是根据地震与地质构造的关系，估计强震可能发生的地区与强度的预报。能发生的地区与强度的预报。n n地震是大地构造活动的一种表现，显然应当发地震是大地构造活动的

9、一种表现，显然应当发生在地质上比较活动的地区，尤其是在有最新构生在地质上比较活动的地区，尤其是在有最新构造运动的地区。地震是岩层断错的结果，而断错造运动的地区。地震是岩层断错的结果，而断错主要是由于剪切应力引起。所以在地面上首先应主要是由于剪切应力引起。所以在地面上首先应注意剪应力表现最大的地区。由此出发，国内外注意剪应力表现最大的地区。由此出发，国内外地震地质工作者结了一些概略关系：地震地质工作者结了一些概略关系：n n3333n n(1)(1)大地震常常发生在现代构造差异运动最强烈的大地震常常发生在现代构造差异运动最强烈的地区，或活动大断裂附近。不同大地构造单元的地区，或活动大断裂附近。不

10、同大地构造单元的交界带、不同方向的断裂带交汇地带或运动速度交界带、不同方向的断裂带交汇地带或运动速度变化率变化率(速度梯度速度梯度)最大的地带都是地震活动性较最大的地带都是地震活动性较强的地带。强的地带。n n(2)(2)受构造运动影响的体积和岩层的强度越大，受构造运动影响的体积和岩层的强度越大，发生的地震也越大。发生的地震也越大。3434n n(3)(3)构造运动的速度越大，岩石的强度越弱，则构造运动的速度越大，岩石的强度越弱，则积累最大限度的能量所需的时间越短，于是发生积累最大限度的能量所需的时间越短，于是发生地震的频度也越高地震的频度也越高n n(4)(4)在一个构造活动区内，断层错动并

11、不是在各在一个构造活动区内，断层错动并不是在各处同时发生，而是有时在这里，有时在那里发生。处同时发生，而是有时在这里，有时在那里发生。因此，如果在某一地点记录到一次大的地震，同因此，如果在某一地点记录到一次大的地震，同一震级地震也可能在同区内其他类似地点发生。一震级地震也可能在同区内其他类似地点发生。n n通过对我国通过对我国6 6级以上地震发生的地质构造条件研究级以上地震发生的地质构造条件研究发现，强震震中的大部分与活动断裂存在紧密联发现，强震震中的大部分与活动断裂存在紧密联系。我国的系。我国的1818次巨大地震：次巨大地震：3535n n(M8)(M8)均发生在延伸规模为数百公里的强烈活动

12、均发生在延伸规模为数百公里的强烈活动的深大断裂带或断陷盆地内，大陆上的深大断裂带或断陷盆地内，大陆上6060余次余次7 76 6一一7 7，9 9级地震中，绝大多数发生在长达一百公里级地震中，绝大多数发生在长达一百公里以上的活动性深大断裂及其控制的盆地内，以上的活动性深大断裂及其控制的盆地内，320320余余次次6 6o o一一6 69 9级地震与数十公里以上的活动性断级地震与数十公里以上的活动性断裂及其控制的盆地有关裂及其控制的盆地有关。3636n n研究结果还表明，强震也不是发生在整个活动断研究结果还表明，强震也不是发生在整个活动断裂带上，而是在一些特殊构造部位：裂带上，而是在一些特殊构造

13、部位：n n 不同方向活动性断裂带的交汇复合部位，不同方向活动性断裂带的交汇复合部位，n n 活动性深大断裂拐弯地段，端部、闭锁段活动性深大断裂拐弯地段，端部、闭锁段n n 活动性深大断裂强烈活动地段，活动性深大断裂强烈活动地段，n n以上这些特征对寻找强震危险区无疑是重要的。以上这些特征对寻找强震危险区无疑是重要的。n n 3737n n2 2、短临预报、短临预报 利用地球物理、水化学等方法利用地球物理、水化学等方法n n五、地震预防五、地震预防n n房屋加固房屋加固n n宣传地震知识，制定减灾计划宣传地震知识，制定减灾计划n n对于发布短临预报的地区，加强监测，扑捉异常对于发布短临预报的地

14、区，加强监测，扑捉异常3838n n六、地震自救n n大震应急法大震应急法n n就近躲在床下就近躲在床下n n躲在小开间躲在小开间n n跑到户外跑到户外n n保存体力，敲击替喊话保存体力，敲击替喊话n n不要二次进房不要二次进房n n切记，只有自己保存了生命，才能救别人切记，只有自己保存了生命，才能救别人3939n n唐山地震的科学价值唐山地震的科学价值n n唐山地震是我国近代灾害最大的一次地震。它唐山地震是我国近代灾害最大的一次地震。它发生在我国台网最密，地震工作时间最长，且注发生在我国台网最密，地震工作时间最长，且注视很久的地区。唐山地震未能做出短临预报，根视很久的地区。唐山地震未能做出短

15、临预报，根本的原因是，我们对地震规律的认识还很差。直本的原因是，我们对地震规律的认识还很差。直接的原因是：接的原因是：n n对地震基本形势估计不正确。对地震基本形势估计不正确。19751975年海城地震年海城地震后，在海城周围几百公里范围内，近年内是否还后，在海城周围几百公里范围内，近年内是否还有有7 7级以上强震发生级以上强震发生?多数人都很怀疑。所以，虽多数人都很怀疑。所以，虽然看到京津唐张渤广大地区出现不少异常，但以然看到京津唐张渤广大地区出现不少异常，但以为是多处孕育为是多处孕育5656级地震造成的；级地震造成的；4040n n4月6日唐山以西530公里的内蒙古和林格尔63级地震后，京

16、津地区原有一部分异常恢复；同月22日天津西南大城发生44级地震，京津之间的部分异常发生转折，人们认为许多异常与这两次地震有关；4141n n震前几十天至几天，震中区及其邻近没有出现与海城地震前相类似的突发性异常现象，也没有突出的前震活动。加之，京津唐地区的地震预报发布，必须充分考虑地震预报的社会经济效果，要求地震三要素预报精度较高，成功的概率要大，这在当时的认识水平下都是做不到的。4242n n唐山地震给我们提出了一系列的尖锐问题。从唐山地震给我们提出了一系列的尖锐问题。从根本上说，如何判定强震危险区是个首要问题。根本上说，如何判定强震危险区是个首要问题。唐山地表仅有小规模断裂，新构造差异运动

17、并不唐山地表仅有小规模断裂，新构造差异运动并不突出，历史上未记录突出，历史上未记录7 7级以上地震，以往烈度区划级以上地震，以往烈度区划认定该区为认定该区为6 6度区。度区。n n唐山地震唐山地震(7(78 8级级)的发生打破了已有烈度区划原的发生打破了已有烈度区划原则与观念，海城地震与龙陵地震也暴露出同样的则与观念，海城地震与龙陵地震也暴露出同样的问题。究竟用什么样的原则、方法才能在震前预问题。究竟用什么样的原则、方法才能在震前预测出唐山是一个高烈度的强震区呢测出唐山是一个高烈度的强震区呢?n n4343n n唐山、海城地震相距350km，发震时间相隔18个月，这在华北地区的历史地震记录上是

18、空前的，原因何在?两个强震的前兆异常区相互重叠，如何区分?如何在震前鉴别?n n在一个大地震的孕育过程中，牵动的空间尺度究竟有多大?如何利用前兆场的时空演变预测大地震？4444n n预测大地震预测大地震?n n唐山与海城地震短临前兆为何差别很大唐山与海城地震短临前兆为何差别很大?什么什么是决定短临前兆的主要因素是决定短临前兆的主要因素?n n如何判定一个大地震孕育已进入短临阶段如何判定一个大地震孕育已进入短临阶段?地地震发生的确切时间能否预测震发生的确切时间能否预测?n n唐山地震序列强震多，持续时间长的原因是什唐山地震序列强震多，持续时间长的原因是什么么?n n唐山大震后各类异常十分剧烈，如

19、何区分震后唐山大震后各类异常十分剧烈，如何区分震后效应与另一个大震的前兆效应与另一个大震的前兆?n n4545n n以上这一系列问题通过唐山地震集中地暴露出来，以上这一系列问题通过唐山地震集中地暴露出来，但问题本身并不是唐山地震所特有，而是大陆内但问题本身并不是唐山地震所特有，而是大陆内部强地震的共同问题。因此总结出启示部强地震的共同问题。因此总结出启示n n第一，唐山地震作为华北地区强烈地震中的一第一，唐山地震作为华北地区强烈地震中的一个代表，与新时期中地震活动的特点个代表，与新时期中地震活动的特点强震活强震活动转移到渤海及其周围，间隔时间大为缩短。动转移到渤海及其周围，间隔时间大为缩短。4

20、646n n第二，从预测强震地区看，唐山地震提示我们：第二，从预测强震地区看，唐山地震提示我们：必须充分注意新时期的新特点必须充分注意新时期的新特点强震大多发生强震大多发生在人类历史上不曾记载发生过强烈破坏性地震的在人类历史上不曾记载发生过强烈破坏性地震的地方，常常不在巨大的活动断裂带之上。对于那地方，常常不在巨大的活动断裂带之上。对于那些位于复杂的块体之中，具有唐山地震类似条件些位于复杂的块体之中，具有唐山地震类似条件的地区，即使没有大断裂，也缺乏历史破坏性地的地区，即使没有大断裂，也缺乏历史破坏性地震记载，要注意小断层扩展成大断层的可能性。震记载，要注意小断层扩展成大断层的可能性。4747

21、n n第三，在高潮期的强烈地震孕育过程中，其长期、第三，在高潮期的强烈地震孕育过程中，其长期、中期前兆在保持某种趋向的条件下，会出现曲折中期前兆在保持某种趋向的条件下，会出现曲折起伏变化。当前兆趋势转折时间与别处强震或中起伏变化。当前兆趋势转折时间与别处强震或中强震发生时间大体相近时，不要将转折前的整段强震发生时间大体相近时，不要将转折前的整段趋势异常直接与远处强震相联系，只要当地不发趋势异常直接与远处强震相联系，只要当地不发生足够强的地震或其他构造运动，观测曲线也不生足够强的地震或其他构造运动，观测曲线也不改变其基本趋势，作为强震孕育的背景就依然存改变其基本趋势，作为强震孕育的背景就依然存在

22、。随着时间的延续，可能积聚的能量更大，震在。随着时间的延续，可能积聚的能量更大，震级估计应当与趋势异常的持续时间和展布的空间级估计应当与趋势异常的持续时间和展布的空间尺度相当。尺度相当。4848n n第四，在预测强烈地震发震时间上，掌握短期、第四，在预测强烈地震发震时间上，掌握短期、临震前兆至关重要每在这个问题上，要充分估计临震前兆至关重要每在这个问题上，要充分估计短临前兆的多样性和复杂性，直接套用任何一个短临前兆的多样性和复杂性，直接套用任何一个强地震的具体前兆未必妥当。对于临震前兆表现强地震的具体前兆未必妥当。对于临震前兆表现极不相同的地震，应采取不同的对策。对于唐山极不相同的地震，应采取

23、不同的对策。对于唐山这类地震，要特别注意那些持续数年的趋势异常这类地震，要特别注意那些持续数年的趋势异常在某个不长时段内的同步转折和转折之后出现的在某个不长时段内的同步转折和转折之后出现的突发性异常，及其在大范围的空间分布和移动方突发性异常，及其在大范围的空间分布和移动方向。向。n n4949n n第六，强烈地震发生后，在震中区内外都会出现第六，强烈地震发生后，在震中区内外都会出现急剧的变化，出现大量宏观、微观异常。如果它急剧的变化，出现大量宏观、微观异常。如果它是紧跟大震之后出现，且随着时间、距离而衰减，是紧跟大震之后出现，且随着时间、距离而衰减，则有可能是强烈地震的震后效应，不应据此立即则有可能是强烈地震的震后效应，不应据此立即预报后面还有大地震。预报后面还有大地震。n n5050n n1999年9月21日台灣集集大地震芮氏地震規模7.3.根據台消防署(1999.9.2822:00)最新公布地震死傷人數，死亡2,110人、受傷8,737人、失蹤11人、埋困125人。51515252535354545555565657575858595960606161626263636464656566666767686869697070717172727373再见7474