地震是怎么引起的发生的(人类重大地震的回顾与启示)

100次浏览     发布时间:2024-11-16 08:24:45    


一、地震:自然之力的震撼展现

(一)地震的成因与类型

地震是地球内部运动引起地表震动的一种自然现象。其产生主要源于地球内部的构造运动。地球的板块不断地进行着相对运动,当板块之间相互挤压、碰撞时,板块边缘和内部就会发生错动和破裂。这种地壳的剧烈变动使得地球内部长期积累的能量以地震波的形式向地表传播,从而引发地震。

地震主要类型包括构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震和人工地震。其中,构造地震最为常见,约占全球地震总数的 90% 以上。构造地震是由于地壳板块运动引起地下深处岩石破裂、错动,把长期积累起来的能量急剧释放出来。例如,在板块交界地带,由于板块运动活跃,构造地震频繁发生。像环太平洋地震带,这里是全球分布最广、地震最多的地震带,所释放的能量约占全球的四分之三。

火山地震由火山活动引发,约占地震总数的 7%。当火山喷发时,岩浆的冲击和热力作用会引起地壳震动。我国的火山主要分布在东北黑龙江、吉林省和西南的云南等省,如黑龙江省的五大莲池、吉林省的长白山、云南省的腾冲及海南岛等地的火山。火山和地震都是地壳运动的产物,往往相互关联,火山爆发有时会激发地震的发生。

塌陷地震通常由地下空洞塌陷造成,约占地震总数的 3% 左右。这种地震一般震级都很小,但对矿区的影响较大,可能会对矿井上部和下部造成较严重的破坏,并威胁到矿工的生命安全。

诱发地震是在特定的地区因某种地壳外界因素诱发而引起的,如地下核爆炸、陨石坠落、油井灌水等,其中最常见的是水库地震。福建省水口电站自 1993 年 3 月底水库开始蓄水,当年 5 月起的 2 年内,共诱发 0.3 级以上地震近千次。广东河源新丰江水库 1959 年建库,1962 年发生了最大震级为 6.1 级的地震。

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。

二、历史著名大地震盘点

(一)国外著名大地震

安提俄克大地震发生于公元 115 年,震级达 7.5 级。此次地震引发了海啸,给当时的安提俄克地区带来了巨大的灾难。众多居民受灾,安提俄克文明也在这场灾难中逐渐消失。

里斯本地震在 1755 年 11 月 1 日降临葡萄牙,是欧洲迄今为止最大的地震。里斯本城在这场地震中遭受了极其严重的破坏,约有 7 万人因此丧生。地震还引发了近 30 米高的海啸,袭击了里斯本海岸,同时英国、北非和荷兰的海岸也都遭受了不同程度的损害。甚至在中美洲也能观测到相当大的波浪。这场地震后,欧洲的地震研究从宗教的束缚中解放出来。

喀拉喀托火山地震发生在 1833 年 8 月 27 日的印度尼西亚群岛,是火山地震中规模最大的一次。它位于爪哇岛与苏门答腊之间的巽他海峡。火山爆发时,喷出大量气体和火山灰,烟柱上升高达 27 公里。火山灰进入 80 公里高空的平流层,环绕全球。一年以后仍留在空中,并在欧洲造成 “薄暮晚霞” 的现象。地震引发的海啸在苏门答腊和爪哇造成了很大的破坏。

美浓尾张地震在 1891 年 10 月 28 日袭击日本,震级有 7.9 级和 8.4 级两种说法。此次地震在浓尾平原造成的灾害甚大,有感范围波及日本绝大部分地区。极震区地面断裂约 80 公里长,靠近断裂带一定范围内震害甚为严重,而距断层 10 公里以外就大大减轻。

阿萨姆地震于 1897 年 6 月 12 日在印度发生。这次地震的震动非常强烈,在数十万平方公里的地区内地面出现裂缝,在震中区形成了断距达 12 米的断层。河流改道,形成瀑布。这次地震使 35 万平方公里面积内的建筑物受到破坏,地面运动的加速度可能大于当地的重力加速度。

杭爱山地震在 1905 年 7 月 9 日发生于蒙古。这次地震发生在蒙古杭爱山脉北麓,两次 8.3 级地震的极震区相接。虽然发生在人口稀少的地区,但灾情并不严重,却在地面上联合造成了达 350 公里长的断裂带。

旧金山地震在 1906 年 4 月 18 日发生于美国加利福尼亚州,震级约为 8.3 级。这次大地震是美国迄今破坏最严重的一次地震,在 100 万平方公里范围内都能感到地震。地震是沿着著名的圣安德烈斯大断层发生的,地面上造成的断裂带约 300 多公里长,其错动方式几乎是平推的,有些地方水平错动幅度达 7 米,而垂直错动幅度甚微。

墨西拿地震在 1908 年 12 月 28 日发生于意大利。这次地震发生在西西里岛和卡拉布里亚之间的墨西拿海峡的海底,使墨西拿城 98% 的房屋遭到破坏,死亡人数不少于 4 万。

阿拉木图地震在 1911 年 1 月 3 日发生于哈萨克斯坦,震级为 8.4 级。这是中亚内陆地区最大的一次地震,在震区造成了许多条大断裂带。

关东地震在 1923 年 9 月 1 日发生于日本,震级为 8.2 级。首都东京和全国最大的港口横滨差不多完全被破坏,灾情严重,激励着日本地震学界积极开展地震预测和抗震研究。地震的次生灾害(如火灾)特别严重,加重了人员的伤亡。

三陆地震在 1933 年 3 月 2 日发生于日本,震级大于 8 级。巨大的海啸袭击了北海道南岸和福岛县东岸,沿岸各地遭受了很大灾害,同时也验证了防潮林和防潮壁在减轻海啸灾害方面的有效性。

智利地震在 1960 年 5 月 22 日发生,震中有三个大于 8 级地震,海浪波及甚远。这次地震不仅给智利带来了巨大的破坏,还影响了多个国家。

(二)中国著名大地震

山西洪洞大地震在 1303 年发生,震级为 8.0 级。虽然具体的受灾情况缺乏详细记载,但可以想象在当时的条件下,这样的大地震给当地百姓带来了巨大的灾难。

陕西华县大地震发生于 1556 年,震级达 8.3 度。这是世界地震灾害史上伤亡人数最大的一次地震,死亡人数高达 83 万人。地震波及范围广,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

山西临汾大地震在 1695 年发生,震级为 8.0 级。同样给当地带来了严重的破坏,众多房屋倒塌,百姓生命财产遭受巨大损失。

甘肃文县大地震在 1879 年发生,震级为 8.0 级。对当地的建筑和百姓生活造成了极大的影响,许多家庭因此陷入困境。

宁夏海原大地震在 1920 年发生,震级为 8.5 级。此次地震死亡 28.82 万人,约 30 万人受伤,毁城四座,数十座县城遭受破坏。地震造成的破坏范围广,影响深远。

甘肃古浪大地震在 1927 年发生,震级为 8.0 级。给当地带来了沉重的打击,房屋倒塌,人员伤亡惨重。

甘肃昌马堡大地震在 1932 年发生,震级为 7.6 级。尽管震级相对较小,但仍然给当地带来了不小的破坏。

云南通海县大地震在 1970 年发生,震级为 7.7 级。造成了一定的人员伤亡和财产损失,对当地的经济和社会发展产生了影响。

河北唐山大地震在 1976 年发生,震级为 7.8 级。有着 100 万人口的华北工业重镇唐山顷刻间夷为平地。地震造成 24.2 万多人死亡,16.4 万多人受重伤,波及天津、北京等多个地区。

四川汶川大地震在 2008 年发生,震级为 8.0 级。严重破坏地区约 50 万平方千米,其中极重灾区共 10 个县(市),较重灾区共 41 个县(市),一般灾区共 186 个县(市)。共计造成 69227 人遇难、17923 人失踪、374643 人不同程度受伤、1993.03 万人失去住所,受灾总人口达 4625.6 万人。

三、大地震的影响

(一)对人类社会的影响

  1. 推动地震防范和灾后重建:唐山大地震使得中国政府开始高度重视地震防范和灾后重建工作。此后,中国在地震监测技术、建筑抗震标准等方面投入了大量的资源进行研究和发展。例如,建立了更加完善的地震预警系统,提高了对地震的监测和预报能力。同时,在城市规划和建筑设计中,更加注重抗震性能,确保建筑物在地震发生时能够最大程度地保护人们的生命安全。

里斯本地震引发了欧洲范围内的宗教、哲学和科学的反思和变革。地震的巨大破坏力让人们开始质疑传统宗教对自然现象的解释,从而推动了启蒙运动的发展。在灾后重建过程中,欧洲各国更加注重科学技术在城市建设中的应用,提高了城市的抗灾能力。

  1. 影响政治格局:墨西拿地震导致了巴勒莫市的毁灭,促使意大利政府采取措施进行城市重建和规划。这一过程中,政府的决策和资源分配对意大利的政治格局产生了影响。不同政治势力围绕灾后重建的资金分配、政策制定等问题展开了博弈,推动了政治体制的变革。

神户大地震引发了大规模的火灾和泥石流,造成了大量的人员伤亡和财产损失。日本政府在灾后积极进行改革,加强了在建筑、基础设施和应急管理方面的投入。这不仅提高了日本的抗灾能力,也对日本的政治格局产生了影响。政府在应对灾害过程中的表现成为民众评价政治领导的重要标准,同时也促使各政治派别在灾害应对和重建政策上进行调整和竞争。

(二)对自然地理的影响

  1. 促使地球自转运动加快:2011 年日本 9.0 级地震是一个典型的例子。这场地震非常猛烈,导致地球自转轴发生 16 厘米位移,地球自转速度每天加快 1.6 微秒。这是因为大地震造成大范围的地壳板块位移,改变了地球的整体质量分布。据科学研究,地震中地球质量的分布越向赤道地区集中,地球就会转得越快。这种变化虽然微小,但在地球物理学研究中具有重要意义。
  2. 导致地壳板块平移及地面沉降:东日本大地震使海底地壳出现长约 400 千米、宽约 160 千米的裂缝,并使日本本土东移近 4 米,朝鲜半岛东移幅度最多超过 5 厘米。这次地震是岩石圈在内力作用下突然发生破裂,地球内能以地震波的形式强烈释放出来,是地壳运动的一种表现形式。同时,地震还导致日本部分地区海拔下降,使日本东北部由北向南大约 443 平方千米的陆地被海水吞没,总面积超过东京的七成。
  3. 引起大规模海水运动并产生海啸:2004 年印度洋大地震引发的海啸是历史上最严重的海啸之一。这场地震震级达到 9.3 级,引发了高达 30 米的海啸。海啸席卷了印度洋沿岸的多个国家,造成了超过 22 万人死亡。地震引发海啸的机制是当地震在深海海底或者海洋附近发生时,地壳运动造成海底板块变形,板块之间出现滑移,使边缘地带出现裂缝,引起海底地壳的急剧升降运动,造成海水大量逆流,并引发海水开始大规模的运动,形成海啸。
  4. 破坏自然生态环境:地震及其引发的次生灾害对自然生态环境造成了严重的破坏。以日本福岛第一核电站事故为例,2011 年东日本大地震引发的海啸导致核电站发生核泄漏,大量的放射性物质释放到环境中。这不仅对周边地区的动植物生存造成威胁,还影响了全球的生态环境。核辐射物质污染了土壤、水源和空气,导致水质下降、空气和土壤被污染。同时,地震造成的固体废弃物也对当地的生态环境构成了巨大隐患。

四、从历史中汲取教训

(一)加强地震预警系统建设

地震预警系统的建设对于减少地震灾害至关重要。提高预警准确性和时效性,可以为人们争取更多的应对时间。近年来,随着科技的不断进步,地震预警技术也在不断发展。例如,一些国家和地区已经建立了较为完善的地震预警系统,能够在地震发生后的几秒到几十秒内发出预警信息。然而,目前的地震预警系统仍然存在一些局限性,如预警范围有限、误报率较高等问题。为了进一步提高地震预警系统的准确性和时效性,需要加强以下几个方面的工作:

  1. 提高地震监测技术水平。通过不断改进地震监测仪器和监测方法,提高地震监测的精度和灵敏度,及时准确地捕捉地震信号。
  2. 优化预警算法。结合历史地震数据和实时监测数据,不断优化预警算法,提高预警的准确性和时效性。
  3. 加强预警信息传播渠道建设。建立多元化的预警信息传播渠道,如手机短信、广播电视、互联网等,确保预警信息能够及时、准确地传递到每一个人手中。

(二)加强建筑规范和标准制定执行

建筑物和基础设施的抗震能力直接关系到人们在地震中的生命安全。加强建筑规范和标准的制定执行,可以有效减少地震破坏。在建筑设计和施工过程中,应严格按照抗震规范和标准进行,确保建筑物具有足够的抗震能力。具体措施包括:

  1. 合理选择建筑场地。避开地震断层、古河道、陡陂等不利地段,选择土质坚实、地下水埋深较深的场地。
  2. 优化建筑结构设计。采用抗震新技术,设计时应注意尽量开间小、隔墙多,且应避免跨度过大、过于空旷。建筑物的高度应符合抗震设计等规范。
  3. 严把施工质量关。建设结构的抗震设防必须严格按照抗震设计要求,确保工程质量。对于医院、学校等人员密集场所的建设工程,应按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工,同时采取有效措施,增强抗震设防能力。

(三)加强应急管理体系建设

完善的应急管理体系可以在地震发生后迅速有效地组织救援,保障人民生命财产安全。加强应急管理体系建设,需要从以下几个方面入手:

  1. 建立健全应急预案。制定详细的地震应急预案,明确各部门的职责和任务,确保在地震发生后能够迅速有序地开展救援工作。
  2. 加强应急救援队伍建设。培养一支专业的应急救援队伍,提高救援人员的专业素质和应急处置能力。同时,加强志愿者队伍建设,充分发挥社会力量在应急救援中的作用。
  3. 提高应急物资保障能力。建立应急物资储备库,储备足够的食品、药品、帐篷等应急物资,确保在地震发生后能够及时为受灾群众提供基本的生活保障。
  4. 加强应急演练。定期组织地震应急演练,提高公众的应急意识和自救互救能力,同时检验应急预案的可行性和有效性。

(四)加强地震科学研究

深入了解地震成因和规律,是提高地震防范和应对能力的基础。加强地震科学研究,需要从以下几个方面努力:

  1. 加大科研投入。政府和相关部门应加大对地震科学研究的投入,支持科研机构和高校开展地震相关的基础研究和应用研究。
  2. 加强国际合作。积极开展国际合作,与其他国家的科研机构和专家共同研究地震成因和规律,分享科研成果和经验。
  3. 培养专业人才。加强地震科学研究人才的培养,提高科研人员的专业水平和创新能力。
  4. 推动科技创新。利用先进的科技手段,如大数据、人工智能、卫星遥感等,提高地震监测、预警和科学研究的水平。

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