地震波發源的地方,叫作震源。震源在地麵上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小於70公裏的叫淺源地震,深度在70-300公裏的叫中源地震,深度大於300公裏的叫深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公裏。
二十世紀以來的八大最強地震
蘇門答臘島附近海域28日(北京時間29日零時9分)發生裏氏8.5級地震,這是自1900年以來人類曆史上發生的八大最強烈地震之一。以下是八次大地震的基本情況(按震級排列):
1.智利大地震(1960年5月22日):裏氏9.5級。發生在智利中部海域,並引發海嘯及火山爆發。此次地震共導致5000人死亡,200萬人無家可歸。
2.美國阿拉斯加大地震(1964年3月28日):裏氏9.2級。此次引發海嘯,導致125人死亡,財產損失達3.11億美元。阿拉斯加州大部分地區、加拿大育空地區及哥倫比亞等地都有強烈震感。
3.美國阿拉斯加大地震(1957年3月9日):裏氏9.1級,發生在美國阿拉斯加州安德裏亞島及烏那克島附近海域。地震導致休眠長達200年的維塞維朵夫火山噴發,並引發15米高的大海嘯,影響遠至夏威夷島。
4. XX大地震(2004年12月26日):裏氏9.0級,發生在位於XX蘇門答臘島上的亞齊省。地震引發的海嘯席卷斯裏蘭卡、泰國、印度尼西亞及印度等國,導致約30萬人失蹤或死亡。
俄羅斯大地震(1952年11月4日):裏氏9.0級。此次地震引發的海嘯波及夏威夷群島,但沒有造成人員傷亡。
5.厄瓜多爾大地震(1906年1月31日):裏氏8.8級,發生在厄瓜多爾及哥倫比亞沿岸。地震引發強烈海嘯,導致1000多人死亡。中美洲沿岸、聖-費朗西斯科及日本等地都有震感。
6.XX大地震(2005年3月28日):裏氏8.7級,震中位於XX蘇門答臘島以北海域,離三個月前發生9.0級地震位置不遠。目前已經造成1000人死亡,但並未引發海嘯。
美國阿拉斯加大地震(1965年2月4日):裏氏8.7級。地震引發高達10.7米的海嘯,席卷了整個舒曼雅島。
7.中國西藏大地震(1950年8月15日):裏氏8.6級。2000餘座房屋及寺廟被毀。印度雅魯藏布江損失最為慘重,至少有1500人死亡。
8.俄羅斯大地震(1923年2月3日):裏氏8.5級,發生在俄羅斯堪察加半島。
XX大地震(1938年2月3日):裏氏8.5級,發生在XX班達附近海域。地震引發海嘯及火山噴發,人員及財產損失慘重。
俄羅斯千島群島大地震(1963年10月13日):裏氏8.5級,並波及日本及俄羅斯等地。
海嘯
海嘯
海嘯是一種具有強大破壞力的海浪。當地震發生於海底,因震波的動力而引起海水劇烈的起伏,形成強大的波浪,向前推進,將沿海地帶一一淹沒的災害,稱之為海嘯。
海嘯在許多西方語言中稱為“tsunami”,詞源自日語“津波”,即“港邊的波浪”(“津”即“港”)。這也顯示出了日本是一個經常遭受海嘯襲擊的國家。
海嘯通常由震源在海底下50千米以內、裏氏地震規模6.5以上的海底地震引起。海嘯波長比海洋的最大深度還要大,在海底附近傳播也沒受多大阻滯,不管海洋深度如何,波都可以傳播過去,海嘯在海洋的傳播速度大約每小時五百到一千公裏,而相鄰兩個浪頭的距離也可能遠達500到650公裏,當海嘯波進入陸棚後,由於深度變淺,波高突然增大,它的這種波浪運動所卷起的海濤,波高可達數十米,並形成“水牆”。
由地震引起的波動與海麵上的海浪不同,一般海浪隻在一定深度的水層波動,而地震所引起的水體波動是從海麵到海底整個水層的起伏。此外,海底火山爆發,土崩及人為的水底核爆也能造成海嘯。此外,隕石撞擊也會造成海嘯,“水牆”可達百尺。而且隕石造成的海嘯在任何水域也有機會發生,不一定在地震帶。不過隕石造成的海嘯可能千年才會發生一次。
海嘯同風產生的浪或潮是有很大差異的。微風吹過海洋,泛起相對較短的波浪。相應產生的水流僅限於淺層水體。猛烈的大風能夠存遼闊的海洋卷起高度3()米以上的海浪,但也不能撼動深處的水。而潮汐每天席卷全球兩次.它產生的海流跟海嘯一樣能深入海洋底部,但是海嘯並非由月亮或太陽的引力引起,它由海下地震推動所產生,或由火山爆發、隕星撞擊、或水下滑坡所產生。海嘯波浪在深海的速度能夠超過每小時700千米,可輕鬆地與波音747飛機保持同步。雖然速度快,但在深水中海嘯並不危險,低於幾米的一次單個波浪在開闊的海洋中其長度可超過750千米這種作用產生的海表傾斜如此之細微,以致這種波浪通常在深水中不經意間就過去了。海嘯是靜悄悄地不知不覺地通過海洋,然而如果出乎意料地在淺水中它會達到災難性的高度。
嘯是一種具有強大破壞力的海浪。水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等大地活動都可能引起海嘯。
地震發生時,海底地層發生斷裂,部分地層出現猛然上升或者下沉,由此造成從海底到海麵的整個水層發生劇烈“抖動”。這種“抖動”與平常所見到的海浪大不一樣。海浪一般隻在海麵附近起伏,涉及的深度不大,波動的振幅隨水深衰減很快。地震引起的海水“抖動”則是從海底到海麵整個水體的波動,其中所含的能量驚人。
海嘯時掀起的狂濤駭浪,高度可達10多米至幾十米不等,形成“水牆”。另外,海嘯波長很大,可以傳播幾千公裏而能量損失很小。由於以上原因,如果海嘯到達岸邊,“水牆”就會衝上陸地,對人類生命和財產造成嚴重威脅。
海嘯是一種災難性的海浪,通常由震源在海底下50千米以內、裏氏震級6.5以上的海底地震引起。水下或沿岸山崩或火山爆發也可能引起海嘯。在一次震動之後,震蕩波在海麵上以不斷擴大的圓圈,傳播到很遠的距離,正象卵石掉進淺池裏產生的波一樣。
水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪,在湧向海灣內和海港時所形成的破壞性的大浪稱為海嘯。破壞性的地震海嘯,隻在出現垂直斷層、裏氏震級大於6.5級的條件下才能發生。當海底地震導致海底變形時,變形地區附近的水體產生巨大波動,海嘯就產生了。
海嘯的傳播速度與它移行的水深成正比。在太平洋,海嘯的傳播速度一般為每小時兩三百公裏到1000多公裏。海嘯不會在深海大洋上造成災害,正在航行的船隻甚至很難察覺這種波動。海嘯發生時,越在外海越安全。
一旦海嘯進入大陸架,由於深度急劇變淺,波高驟增,可達20至30米,這種巨浪可帶來毀滅性災害。
海嘯來襲之前,海潮為什麼先是突然退到離沙灘很遠的地方,一段時間之後海水才重新上漲?大多數情況下,出現海麵下落的現象都是因為海嘯衝擊波的波穀先抵達海岸。波穀就是波浪中最低的部分,它如果先登陸,海麵勢必下降。同時,海嘯衝擊波不同於一般的海浪,其波長很大,因此波穀登陸後,要隔開相當一段時間,波峰才能抵達。
另外,這種情況如果發生在震中附近,那可能是另一個原因造成的:地震發生時,海底地麵有一個大麵積的抬升和下降。這時,地震區附近海域的海水也隨之抬升和下降,然後就形成海嘯。
海嘯可分為4種類型。即由氣象變化引起的風暴潮、火山爆發引起的火山海嘯、海底滑坡引起的滑坡海嘯和海底地震引起的地震海嘯。中國地震局提供的材料說,地震海嘯是海底發生地震時,海底地形急劇升降變動引起海水強烈擾動。其機製有兩種形式:“下降型”海嘯和“隆起型”海嘯。
“下降型”海嘯:某些構造地震引起海底地殼大範圍的急劇下降,海水首先向突然錯動下陷的空間湧去,並在其上方出現海水大規模積聚,當湧進的海水在海底遇到阻力後,即翻回海麵產生壓縮波,形成長波大浪,並向四周傳播與擴散,這種下降型的海底地殼運動形成的海嘯在海岸首先表現為異常的退潮現象。1960年智利地震海嘯就屬於此種類型。
“隆起型”海嘯:某些構造地震引起海底地殼大範圍的急劇上升,海水也隨著隆起區一起抬升,並在隆起區域上方出現大規模的海水積聚,在重力作用下,海水必須保持一個等勢麵以達到相對平衡,於是海水從波源區向四周擴散,形成洶湧巨浪。這種隆起型的海底地殼運動形成的海嘯波在海岸首先表現為異常的漲潮現象。1983年5月26日,中日本海7.7級地震引起的海嘯屬於此種類型
危害:劇烈震動之後不久,巨浪呼嘯,以摧枯拉朽之勢,越過海岸線,越過田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時人們都消失在巨浪中。港口所有設施,被震塌的建築物,在狂濤的洗劫下,被席卷一空。事後,海灘上一片狼藉,到處是殘木破板和人畜屍體。地震海嘯給人類帶來的災難是十分巨大的。目前,人類對地震、火山、海嘯等突如其來的災變,隻能通過預測、觀察來預防或減少它們所造成的損失,但還不能控製它們的發生。
國家海洋局海洋環境預報中心海洋環境預報室副主任於福江介紹,我國位於太平洋西岸,大陸海岸線長達1.8萬公裏。但由於我國大陸沿海受琉球群島和東南亞諸國阻擋,加之大陸架寬廣,越洋海嘯進入這一海域後,能量衰減較快,對大陸沿海影響較小。
因為地震波沿地殼傳播的速度遠比地震海嘯波運行速度快,所以海嘯是可以提前預報的。不過,海嘯預報比地震探測還要難。因為海底的地形太複雜,海底的變形很難測得準。
1964年國際上成立了全球海嘯警報係統協調小組,太平洋由於海嘯多發,所以海嘯預警係統很發達。此次大地震發生15分鍾後太平洋海嘯預警中心就從檀香山分部向參與聯合預警係統的26個國家發布了預警信息。如果印度洋也有預警係統,也許人們就可以更好地利用從震後到海嘯登陸印度洋沿岸的寶貴時間。
泥石流
泥石流
泥石流是山區溝穀中,由暴雨、水雪融水等水源激發的,含有大量的泥砂、石塊的特殊洪流。其特征往往突然暴發,渾濁的流體沿著陡峻的山溝前推後擁,奔騰咆哮而下,地麵為之震動、山穀猶如雷鳴。在很短時間內將大量泥砂、石塊衝出溝外,在寬闊的堆積區橫衝直撞、漫流堆積,常常給人類生命財產造成重大危害。
泥石流按其物質成分可分為3類:由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流;以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。
泥石流按其物質狀態可分為二類:一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固體物質占40~60%,最高達80%。其中的水不是搬運介質,而是組成物質,稠度大,石塊呈懸浮狀態,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。二是稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質占10~40%,有很大分散性。水為搬運介質,石塊以滾動或躍移方式前進,具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積後似“石海”。
以上分類是我國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
泥石流的形成必須同時具備以下3個條件:陡峻的便於集水、集物的地形、地貌;有豐富的鬆散物質;短時間內有大量的水源。
1.地形地貌條件:在地形上具備山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流城形狀便於水流彙集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分為形成區、流通區和堆積區三部分。上遊形成區的地形多為三麵環山,一麵出口的瓢狀或漏鬥狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良,這樣的地形有利於水和碎屑物質的集中;中遊流通區的地形多為狹窄陡深的峽穀,穀床縱坡降大,使泥石流能迅猛直瀉;下遊堆積區的地形為開闊平坦的山前平原或河穀階地,使堆積物有堆積場所。
2.鬆散物質來源條件:泥石流常發生於地質構造複雜、斷裂褶皺發育,新構造活動強烈,地震烈度較高的地區。地表岩石破碎,崩塌、錯落、滑坡等不良地質現象發育。為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源;另外、岩層結構鬆散、軟弱、易於風化、節理發育、或軟硬相間成層的地區,因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來源;一些人類工程活動,如濫伐森林造成水土流失,開山采礦、采石棄渣等,往往也為泥石流提供大量的物質來源。
3.水源條件:水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發條件和搬運介質(動力來源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水庫(池)潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時間的連續降雨等。
泥石流發生的時間具有如下三個規律:
1.季節性:我國泥石流的暴發主要是受連續降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激發。因此,泥石流發生的時間規律是與集中降雨時間規律相一致,具有明顯的季節性。一般發生在多雨的夏秋季節。因集中降雨的時間的差異而有所不同。四川、雲南等西南地區的降雨多集中在6-9月,因此、西南地區的泥石流多發生在6-9月;而西北地區降雨多集中在6、7、8三個月,尤其是7、8兩個月降雨集中,暴雨強度大,因此西北地區的泥石流多發生在7、8兩個月。據不完全統計,發生在這兩個月的泥石流災害約占該地區全部泥石流災害的90%以上。
2.周期性:泥石流的發生受暴雨、洪水、地震的影響,而暴雨、洪水、地震總是周期性地出現。因此,泥石流的發生和發展也具有一定的周期性,且其活動周期與暴雨、洪水、地震的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期相疊加時,常常形成泥石流活動的一個高潮。如雲南省東川地區在1966年是近十幾年的強震期,使東川泥石流的發展加劇。僅東川鐵路在1970-1981年的11年中就發生泥石流災害250餘次。又如1981年,東川達德線泥石流,成昆鐵路利子伊達泥石流、寶成鐵路、寶天鐵路的泥石流,都是在大周期暴雨的情況下發生的。
3.泥石流的發生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續降雨稍後。
我國泥石流的分布,明顯受地形、地質和降水條件的控製。特別是在地形條件上表現得更為明顯。
1.泥石流在我國集中分布在兩個帶上。一是青藏高原與次一級的高原與盆地之間的接觸帶;另一個是上述的高原、盆地與東部的低山丘陵或平原的過渡帶。
2.在上述兩個帶中,泥石流又集中分布在一些大斷裂、深大斷裂發育的河流溝穀兩側。這是我國泥石流的密度最大、活動最頻繁、危害最嚴重的地帶。
3.在各大型構造帶中,具有高頻率的泥石流,又往往集中在板岩、片岩、片麻岩、混合花崗岩、千枚岩等變質岩係及泥岩、頁岩、泥灰岩、煤係等軟弱岩係和第四係堆積物分布區。
4.泥石流的分布還與大氣降水、水雪融化的顯著特征密切相關。即高頻率的泥石流,主要分布在氣候幹濕季較明顯、較暖濕、局部暴雨強大、水雪融化快的地區。如雲南、四川、甘肅、西藏等。低頻率的稀性泥石流主要分布在東北和南方地區。
泥石流活動強度的相關因素:泥石流的活動強度主要與地形地貌、地質環境和水文氣象條件三個方麵的因素有關。比如、崩塌、滑坡、岩堆群落地區,岩石破碎、風化程度深,則易成為泥石流固體物質的補給源;溝穀的長度較大、彙水麵積大、縱向坡度較陡等因素為泥石流的流通提供了條件;水文氣象因素直接提供水動力條件。往往大強度、短時間出現暴雨容易形成泥石流,其強度顯然與暴雨的強度密切相關。
泥石流常常具有暴發突然、來勢凶猛、迅速之特點。並兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴重。它對人類的危害具體表現在如下四個方麵:
1.對居民點的危害:泥石流最常見的危害之一,是衝進鄉村、城鎮,摧毀房屋、工廠、企事業單位及其他場所設施。淹沒人畜、毀壞土地,甚至造成村毀人亡的災難。如1969年8月雲南省大盈江流城弄璋區南拱泥石流,使新章金、老章金兩村被毀,97人喪生,經濟損失近百萬元。
2.對公路、鐵路的危害:泥石流可直接埋沒車站,鐵路、公路,摧毀路基、橋涵等設施,致使交通中斷,還可引起正在運行的火車、汽車顛覆,造成重大的人身傷亡事故。有時泥石流彙入河道,引起河道大幅度變遷,間接毀壞公路、鐵路及其它構築物,甚至迫使道路改線,造成巨大的經濟損失。如甘川公路394公裏處對岸的石門溝,1978年7月暴發泥石流,堵塞自龍江,公路因此被淹l公裏,白龍江改道使長約兩公裏的路基變成了主河道,公路、護岸及渡槽全部被毀。該段線路自1962年以來,由於受對岸泥石流的影響己3次被迫改線。建國以來,泥石流給我國鐵路和公路造成了無法估計的巨大損失。
3.對水利、水電工程的危害:主要是衝毀水電站、引水渠道及過溝建築物,淤埋水電站尾水渠,並淤積水庫、磨蝕壩麵等。
4.對礦山的危害:主要是摧毀礦山及其設施,淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產,甚至使礦山報廢。
由於工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展。當人類經濟活動違反自然規律時,必然引起大自然的報複,有些泥石流的發生,就是由於人類不合理的開發而造成的。近年來,因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加。可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方麵:
1.不合理開挖:修建鐵路、公路、水渠以及其它工程建築的不合理開挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其它建築活動,破壞了山坡表麵而形成的。如雲南省東川至昆明公路的老幹溝,因修公路及水渠,使山體破壞,加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加嚴重。又如香港多年來修建了許多大型工程和地麵建築,幾乎每個工程都要劈山填海或填方,才能獲得合適的建築場地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死於滑坡造成的泥石流。