第四节 火山与地震
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。
火 山
? 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。








? 火山喷发型式有两类。
? 一是裂隙式喷发,多见于大洋中脊的裂谷中,是
海底扩张的原因之一。陆上则仅见于冰岛拉基火
山等个别地方。
? 二是中心式或管状喷发,又可分为①夏威夷型或
宁静式:只喷发熔岩而没有火山碎屑;②培雷型
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。③中间
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
等。
?
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 1 km3。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。
? (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:
?
1)灰渣火山锥 。主要由火山碎屑物在喷口周围
堆积成的锥形体,如 菲律宾的马荣火山 。
2)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
火山中的个别火山体。
3)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 夏威夷火山。
4)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,如 维苏
威火山 。
5)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
山锥。如意大利埃特纳火山高达 3 700m的大火山锥
上分布有 300多个小型岩渣火山锥。
6)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 1815年印尼坦
博腊火山爆发,火山上部大约失去 7XlOmt物质。又
如 1883年喀拉喀托火山爆发冲开一个深约 300多米
的大坑,致使海水突然灌进火山口。
? 7)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, (Devil’sTower)。
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
菲律宾火山










夏威夷火山










夏威夷火山公园
夏威夷火山公园
地震及预报问题
? 一、地震及成因
? 岩石圈和上地幔的断裂引起。
? 90%以上为构造地震。另有火山、水库、塌陷、
爆破等引起地震
? 断层弹性回跳说
? 二、震级与烈度
? 震级是地震释放能量的大小,震级差一级,能量
相差 30倍。
? 烈度是地面实际破坏程度,据烈度表调查得知。
与震级、地面建筑物的坚固程度、地质地貌条件
等有关。
? 一次地震的震级只有一个但不同距离的烈度不一。
? 三,地震预报的三要素 —— 时间、震级、地点
? 四,地震预报方法
? 1 中长期趋势预报 —— 地震地质方法 _
? 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。
? 地震是大地构造活动的一种表现,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
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
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,’
?
? (1)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
交界带、不同方向的断裂带交汇地带或运动速度
变化率 (速度梯度 )最大的地带都是地震活动性较
强的地带。 ’
? (2)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。
? (3)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
地震的频度也越高
? (4)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。
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。
? 通过对我国 6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
系。我国的 18次巨大地震:
? (M≥8)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 60余次 7,6
一 7,9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,320余
次 6,o一 6,9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 。
? 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:
? ① 不同方向活动性断裂带的交汇复合部位,
? ② 活动性深大断裂拐弯地段,端部、闭锁段
? ③ 活动性深大断裂强烈活动地段,
? 以上这些特征对寻找强震危险区无疑是重要的。
?
? 2、短临预报 利用地球物理、水化学等方法
? 五、地震预防
? 房屋加固
? 宣传地震知识,制定减灾计划
? 对于发布短临预报的地区,加强监测,扑捉异常
? 六、地震自救
? 大震应急法
? 就近躲在床下
? 躲在小开间
? 跑到户外
? 保存体力,敲击替喊话
? 不要二次进房
? 切记,只有自己保存了生命,才能救别人
? 唐山地震的科学价值
? 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
视很久的地区。唐山地震未能做出短临预报,根
本的原因是,我们对地震规律的认识还很差。直
接的原因是:
? ①对地震基本形势估计不正确。 1975年海城地震
后,在海城周围几百公里范围内,近年内是否还
有 7级以上强震发生?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
为是多处孕育 5— 6级地震造成的;
? ② 4月 6日唐山以西 530公里的内蒙古和林格
尔 6,3级地震后,京津地区原有一部分异
常恢复;同月 22日天津西南大城发生 4,4
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;
? ③ 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。
? 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。
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 7级以上地震,以往烈度区划
认定该区为 6度区。
? 唐山地震 (7,8级 )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
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?
?
? 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?
? 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?
? 预测大地震? ·
? 唐山与海城地震短临前兆为何差别很大?什么
是决定短临前兆的主要因素?
? 如何判定一个大地震孕育已进入短临阶段?地
震发生的确切时间能否预测?
? 唐山地震序列强震多,持续时间长的原因是什
么?
? 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?
?
? 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
部强地震的共同问题。因此总结出启示
? 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 —— 强震活
动转移到渤海及其周围,间隔时间大为缩短。
? 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 —— 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
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
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。
? 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
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
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
改变其基本趋势,作为强震孕育的背景就依然存
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
尺度相当。
? 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
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
极不相同的地震,应采取不同的对策。对于唐山
这类地震,要特别注意那些持续数年的趋势异常
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
向。
?
? 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
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
预报后面还有大地震。
?
? 1999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
(1999.9.28 22:00)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。
再 见