第一节 认识地震

地震是地壳的天然运动。它同暴雨、雷电、台风、洪水等一样，是一种自然现象。

全世界每年发生地震约500万次，其中，能被人们清楚感觉到的就有5万多次，能产生破坏的5级以上地震约1000次，而7级以上有可能造成巨大灾害的地震有10多次。

一、地震概述

1．地震的相关概念

地震是一种快速而又剧烈的地壳运动。了解地震之前，我们首先要了解有关地震的几个概念。

（1）震源。

震源是指地震波发源的地方。

（2）震中。

震中是指震源在地面上的垂直投影。

（3）震中区（极震区）。

震中区是指震中及其附近的地方。

（4）震中距。

震中距是指震中到地面上任意一点的距离。

（5）地方震。

地方震是指震中距小于或等于100千米的地震。

（6）近震。

近震是指震中距在100千米～1000千米的地震。

（7）远震。

远震是指震中距在1000千米以上的地震。

（8）地震波。

地震波是指在发生地震时，地球内部出现的弹性波。地震波分为体波和面波两大类。体波在地球内部传播，面波则沿地面或界面传播。按介质质点的振动方向与波的传播方向的关系划分，体波又分为横波和纵波。

我们把振动方向与传播方向一致的波称为纵波（也称P波）。纵波的传播速度非常快，每秒钟可以传播5千米～6千米，会引起地面的上下跳动。振动方向与传播方向垂直的波称为横波（也称S波）。横波传播速度比较慢，每秒钟传播3千米～4千米，会引起地面水平晃动。因此地震时，地面总是先上下跳动，后水平晃动。由于纵波衰减快，所以，离震中较远的地方，一般只能感到地面的水平晃动。在地震发生的时候，造成建筑物严重破坏的主要因素是横波。因为，纵波在地球内部的传播速度大于横波，所以，地震时纵波总是先到达地表，一段时间之后横波才能到达，两者之间有一个时间间隔，不过相隔时间比较短。我们可以根据间隔长短判断震中的远近，用每秒8千米乘以间隔时间就能估算出震中距离。这一点对我们非常重要，地震来临时纵波会先给我们一个警告，警示我们破坏力巨大的横波马上要到了，应该立刻防范。

2．地震的形成原因

鸡蛋分为蛋黄、蛋清和蛋壳三部分。地球的结构就像鸡蛋一样，也分为三层，中心层是“蛋黄”——地核；中间层是“蛋清”——地幔；外层是“蛋壳”——地壳。地震一般发生在地壳层。地球每时每刻都在进行自转和公转，地壳内部也在不停地发生变化，由此而产生力的作用，使地壳岩层变形、断裂、错动，于是便发生了地震。

1963年，发生在印度尼西亚伊里安查亚省北部海域的5.8级地震是震源深度最深的震灾之一，其震源深度达到786千米。同样大小的地震，如果震源深度不同，对地面造成的破坏程度也不同。震源越浅，破坏越大，震源越深，破坏越小，且波及范围也越小。2008年5月12日，我国四川汶川地震就是典型的浅源性地震，其震源深度仅为20千米。在纵波和横波的共同作用下，造成了严重的破坏，一瞬间房屋倒塌、山体滑坡，伤亡无数。

2010年4月14日，我国青海省玉树县发生特大浅表地震，震级7.1级，震中位于县城附近，震源深度为6千米。截至2010年4月25日，此次地震造成2220人死亡，受灾面积达35862平方千米。

2011年3月11日，日本东北部海域发生里氏9.0级地震。地震震中位于宫城县以东太平洋海域，震源深度20千米。地震造成日本福岛第一核电站发生核泄漏事故，造成14063人死亡。

2011年2月22日，新西兰第二大城市克莱斯特彻奇发生里氏6.3级强烈地震，震源深度距离地表仅有4千米。截至2011年2月26日，此次地震死亡人数达145人，造成25名中国公民失踪。

3．地震的发生原因

我们生活在美丽的地球上，地球上的山山水水见证了人类文明发展的足迹，镌刻着大地沧海桑田变迁的符号。从古至今，人们无不赞美我国东岳泰山的雄浑伟岸，并赋之以“稳如泰山”的美评。然而泰山其实并不稳定，100多万年以来，它的海拔已升高了500多米。此外，世界屋脊喜马拉雅山至今还在不断升高，山上的海洋生物化石、地下深处由植物生成的煤海、盘山公路边陡峻山崖上显示的地层弯曲与变形……无不向我们展示着大地变迁的历史。

山为什么会升高？大地为什么会变迁？研究证明，这一切都是地壳运动的结果。地壳分分秒秒都在运动，只是由于这种运动大多十分缓慢，因此不易被人们察觉。然而，地壳的运动与变化有时也会出现突然的、快速的运动，这种运动引起地球表层的振动，就形成了地震。人为的原因也能引起地表振动，如开山放炮、地下核爆破等，但这些毕竟是少数且微小的振动，对人类造成的危害也比较小，我们更关心的是会对人类造成危害的天然地震—由自然界的原因引发的地震。

对人类威胁最大的要数天然地震中的构造地震。首先我们来看看构造地震是怎样发生的。

地下的岩层受力时会发生变形。刚开始这个变形很缓慢，但当受力较大，岩层不能承受时，就会发生突然、快速的破裂，岩层破裂产生的振动传到地表，引起地表的振动，就会发生地震。地球上每年发生的500多万次地震，大多不被察觉的原因就是震级太小或者离我们太远。也就是说，真正能对人类造成严重破坏的地震全世界每年只有10～20次；能造成像我国的唐山、汶川那样特别严重灾害的地震每年只有1～2次。由此可见，地震是地球上经常发生的一种自然现象。

下面我们来看看板块构造与地震之间的联系。

地球的最外层是由地壳和地幔最外面的部分共同构成厚100多千米的岩石圈，它像一个裂了缝的鸡蛋壳，包括很多块，叫作岩石圈板块。地球上最大的板块分别是太平洋板块、美洲板块、非洲板块、欧亚板块、印度洋板块和南极洲板块等6大板块。另外还有一些较小的板块，如菲律宾板块等。世界地震分布与全球板块分布非常吻合，全球有85%的地震都分布在板块的边界上，仅有15%的地震与板块边界的关系不那么明显。这说明板块运动过程中的相互作用是引起地震的一个非常重要的原因。发生在板块边界上的地震叫板缘地震，环太平洋地震带上的绝大多数地震均属此类；发生在板块内部的地震叫板内地震，欧亚大陆内部的地震多属于板内地震。板内地震发生的原因比板缘地震更复杂，它既与板块之间的运动有关，又与局部的地质条件有关。

4．地震的深浅

地震按照震源深度的不同，可以划分为3种：浅源地震、中源地震和深源地震。

浅源地震（正常深度地震）是指震源深度小于60千米的地震。世界上大多数地震都是浅源地震，我国绝大多数地震也属于浅源地震。

中源地震是指震源深度为60千米～300千米的地震。

深源地震是指震源深度大于300千米的地震。目前世界上记录到的最深地震震源深度为786千米。同样大小的地震，震源越浅，所造成的破坏越严重。

5．地震的序列

一次中强度以上地震发生前后，在震源区及附近会有一系列地震相继发生，这些成因上有联系的地震就被称为一个地震序列。一个地震序列包括前震、主震和余震三部分。

前震是指主震发生前来临的比较小的地震，很多大地震发生前都没有前震。

主震是指地震序列中最突出、最大的那个地震。

余震是指主震之后所发生的众多小地震。

一次地震序列所持续的时间不等，有的几天，有的几年甚至几十年。一般来说，主震越大，余震的震级越大，而且余震持续的时间越长。1976年，河北唐山地震的余震持续了10多年之久；2008年，四川汶川地震的余震活动持续至今。值得指出的是，主震中那些没有被震倒、震垮但已被震得松散了的房子，在强余震中往往会发生倒塌。也就是说，大地震的强余震也会造成伤亡破坏，因此，要加强对大地震强余震的监测预报，防范强余震造成伤亡事件。

根据地震序列的能量分布、主震能量占全序列能量的比例、主震震级和最大余震的震级差等，可将地震序列划分为主震—余震型地震、震群型地震和孤立型地震三种类型。

主震—余震型地震的主震非常突出，余震非常丰富。主震所释放的能量占全序列的90%以上，主震震级和最大余震相差0.7～2.4级。

震群型地震有两个以上大小相近的主震，余震非常丰富。主要能量通过多次震级相近的地震释放，主震所释放的能量占全序列的90%以下，主震震级和最大余震相差不到0.7级。

孤立型地震有突出的主震，余震次数很少，强度比较低。最大地震所释放的能量占全序列的99.9%以上，主震震级和最大余震相差2.4级以上。

根据有没有前震，又可以把地震序列分为主震—余震型地震、前震—主震—余震型地震和震群型地震3种类型。

主震—余震型地震，没有前震活动，主震和最大余震震级差大约在1级以上。

前震—主震—余震型地震，有前震活动，其他特点与主震—余震型地震基本相同。

震群型地震，序列中没有震级突出的单个地震。

6．地震迁移

地震迁移是指强震按一定的空间、时间规律相继发生的现象，它是在统一的区域应力场中，各应力集中点变迁的结果。地震迁移的时空尺度可大可小、可长可短。地震可以沿着一条断裂带用10多年的时间完成一个迁移过程（如祁连山地震带由东南向西北迁移过程中发生了1920年海原8.5级地震、1927年古浪8级地震和1932年昌马7.5级地震）；也可以在一个地震区内，以地震带为迁移单元，用几百年的时间完成一个迁移过程（如华北地震区1484～1732年强震主要发生在山西带上，而1815～1976年强震由西向东迁移至华北平原地震带上）；此外，还有许多地震沿纬度做更长距离的迁移。

地震活动有规律地迁移是少量地震活动的一个特征，还有相当大一部分地震活动显示出无规则的迁移过程。

7．地震的成因类型

地震按成因分类，一般可以分为天然地震、人工地震和诱发地震三大类。自然界发生的地震叫作天然地震，如构造地震、火山地震、塌陷地震等；由人类活动如开山、开矿、爆破等引起的地表晃动叫人工地震；诱发地震是指由矿山冒顶、水库蓄水等人为因素引起的地震。

下面，我们来讲讲天然地震和诱发地震。

（1）天然地震。

构造地震：由于地壳运动引起地壳构造的突然变化，地壳岩层错动破裂而发生的地壳震动，就是人们通常所说的地震。地球不停地运动、不停地变化，内部产生巨大的力，这种作用于地壳上的力称为地应力。在地应力长期而缓慢的作用下，地壳的岩层会发生弯曲变形，地应力超过岩石本身能承受的强度时便会使岩层错动断裂，其巨大的能量突然释放，以波的形式传到地面，从而引起地震。世界上90%以上的地震属于构造地震。强烈的构造地震破坏力非常大，是人类预防地震灾害的主要对象。

火山地震：是指由于火山活动时岩浆喷发冲击或热力作用而引起的地震。火山地震一般较小，造成的破坏也极小，而且发生的次数也不多，只占地震总数的7%左右。目前，世界上大约有500座活火山，每年平均约有50座火山喷发。我国的火山多数分布在东北黑龙江省、吉林省和西南的云南等省。黑龙江省的五大连池、吉林省的长白山、云南省的腾冲及海南岛等地的火山在近代都喷发过。

火山和地震都是地壳运动的产物，它们之间有一定的联系。火山爆发有时会激发地震的发生，地震如果发生在火山地区，也常常会引起火山爆发。例如，1960年5月22日，智利发生8.9级大地震，48小时后，沉睡了55年之久的普惠山火山复活喷发，火山云直冲6000米高空，场面非常壮观。菲律宾坐落于环太平洋火山地震带上，因地壳板块相互碰撞，地震频发，火山活动也十分活跃。1976年8月16日，一场7.9级地震突袭菲律宾南部的莫罗湾，并引发海啸，至少5000人因此死亡，也是菲律宾历史上人员伤亡最严重的一次地震。1988年，我国在黑龙江省五大连池市建立了第一个地震火山监测站，进行火山及地震的观测研究。

陷落地震：一般是因为地下水溶解了可溶性岩石，使岩石中出现空洞，空洞随着时间的推移不断扩大；或者由于地下开采矿石形成了巨大的空洞，最终造成了岩石顶部和土层崩塌陷落，从而引起地面震动。陷落地震震级都比较小，数量约占地震总数的3%左右。最大的矿区陷落地震也只有5级左右，我国曾经发生过4级的陷落地震。虽然震级较小，但也会对矿井上部和下部造成比较严重的破坏，并威胁到矿工的生命安全，所以，对陷落地震也应加强防范。

（2）诱发地震。

诱发地震是指在特定的地区由于某种地壳外界因素（人为因素）诱发而引起的地震。例如，矿山冒顶、油井灌水、水库蓄水等都可以诱发地震，其中最常见的诱发地震是水库地震。

福建省水口水库在1993年3月底开始蓄水，在不到两年的时间里，共计诱发0.3级以上地震近千次，其中最大的震级为3.9级。由于诱发地震的震源比较浅，2级以上地震就会使当地居民感觉到地面晃动。

1959年建成的广东河源新丰江水库，1962年就诱发了最大震级为6.1级的地震。

2003年12月19日20时31分，三峡水库诱发了蓄水成库以来的最大地震，大坝以西直线距离80千米处巴东小溪河西岸马鬃山村，发生了强度为2.5级左右的地震。3天后，距大坝以西直线距离300多千米的长江北岸开县天然气发生井喷，导致244人死亡。究其原因，主要是水库蓄水以后改变了地面的应力状态，库水渗透到已有的断层里起到了润滑和腐蚀的作用，促使断层产生新的滑动。当然，并不是所有的水库蓄水后都会诱发水库地震。水库地震的发生需要一定的条件，只有当库区存在活动断裂、岩性刚硬等条件时，才有诱发地震的可能性。

8．地震的震级和烈度

（1）地震震级。

地震有强有弱，用什么来衡量地震的大小呢？科学家衡量地震有一把自己的“尺子”。衡量地震大小的“尺子”叫作震级。震级与震源释放出来的弹性波能量有关，它可以通过地震仪器的记录计算出来，地震越强，震级越大。

我们根据地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定震级。我国目前使用的是国际通用的里氏分级表作为震级标准，里氏分级表共分9个等级。在实际测量过程中，震级是根据地震仪对地震波所做的记录计算出来的。

震级通常用字母M表示，是表征地震强弱的量度。你能想象一个6级地震释放的能量有多大吗？它相当于美国投掷在日本广岛的原子弹所具有的能量，是不是很可怕？震级每相差1.0级，能量就会相差大约32倍；每相差2级，能量就会相差约1000倍。换句话说，一个6级地震就相当于32个5级地震，而一个7级地震就相当于1000个5级地震。目前，世界上最大地震的震级为8.9级，你可以想象它释放的能量有多大。

按震级大小可以把地震划分为以下几类。

震级小于3级称为弱震。如果震源不是很浅，弱震一般不易被觉察。

震级等于或大于3级、小于或等于4.5级称为有感震。有感地震人们能够察觉，但一般不会造成破坏。

震级大于4.5级、小于6级称为中强震。中强震会造成破坏，但破坏程度与震源深度、震中距等多种因素有关。

震级等于或大于6级称为强震。

震级等于或大于8级称为巨大震。

震级越小的地震，发生的次数越多；震级越大的地震，发生的次数越少。地震是恐怖的，一说到地震人们就会毛骨悚然。其实地球上的有感地震很少，仅占地震总数的1%；中强震、强震就更少了，所以，也没必要杞人忧天。

（2）地震烈度。

同一次地震，在不同地方造成的破坏也会不同；震级相同的地震造成的破坏也不一定相同。用什么来衡量地震的破坏程度呢？科学家又“制作”了另一把“尺子”——地震烈度，来衡量地震的破坏程度。

地震在地面造成的实际影响称为烈度，它表示地面运动的强度，也就是我们平常所说的破坏程度。震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等都是影响烈度的因素。同一震级的地震在不同的地方会表现出不同的烈度。烈度是根据人们的感觉和地震时地表产生的变动以及对建筑物的影响来确定的。仅就烈度和震源、震级之间的关系而言，震级越大、震源越浅，烈度也就越大。

一般情况下，一次地震发生后，震中区的破坏程度最严重，烈度也最高，这个烈度叫做震中烈度。从震中向四周扩展时，地震烈度会逐渐减小。例如，1976年河北唐山发生的7.8级大地震，震中烈度为11度。天津市受唐山地震的影响，地震烈度为8度，北京市烈度就只有6度，再远到石家庄、太原等就只有4～5度了。

一次地震与一颗炸弹爆炸后一样，“爆炸点”近处与远处的破坏程度是不同的，炸弹的炸药量好比是震级，炸弹对不同地点的破坏程度好比是烈度。一次地震可以划分出好几个烈度不同的地区。

我国把地震烈度划分为12度，不同烈度的地震其影响力和破坏力也不一样。下面我们来看看不同地震烈度的大致表现。

烈度小于3度，人们感觉不到，只有仪器才能记录到。

烈度为3度，在白天的喧闹时刻感觉不到，如果是夜深人静时，就能感觉到。

烈度为4～5度，吊灯会摇晃，睡觉的人会惊醒。

烈度为6度，器皿会倾倒，房屋会受到轻微损坏。

烈度为7～8度，地面出现裂缝，房屋会受到破坏。

烈度为9～10度，房屋倒塌，地面会受到严重破坏。

烈度为11～12度，属于毁灭性的破坏。

2008年5月12日，中国四川汶川发生里氏7.8级大地震，这个数据是中国地震台网中心利用国家地震台网的实时观测数据测定后速报的。随后，地震专家又根据国际惯例，利用包括全球地震网在内的台站资料，对地震的参数进行了更为详细的测定后进行修订，修订后为里氏8.0级。汶川地震是中国自1949年以来波及范围最广、破坏性最强的一次地震，最大烈度达到11度，重灾区的范围已经超过10万平方千米。不难看出，这次地震的强度和烈度都超过了1976年河北唐山发生的7.8级大地震。

二、地震带

1．世界三大地震带的分布

地震带是指地震的震中集中分布的地区，这些地区呈有规律的带状分布。人们把世界地震分布划分为三条地震带，通过这些地震带，可以看出地震带分布是相当不均匀的，绝大多数地震带都分布在南纬45°和北纬45°之间的广大地区。世界上的地震主要集中在三大地震带上，三大地震带依次是环太平洋地震带、地中海—喜马拉雅地震带和海岭地震带。

环太平洋地震带在东太平洋，地球上约有80%的地震都发生在这里。

该地震带主要沿北美、南美大陆西海岸分布，在北太平洋、西太平洋及西南太平洋主要沿岛弧分布。全球约80%的浅源地震、90%的中源地震和几乎所有的深源地震都集中在该带上。它呈一个巨大的环状，沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南，途经加拿大、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区，到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利，然后从智利调转方向，折向西，穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近，在新西兰东部海域转向北，再经过斐济、印度尼西亚、菲律宾以及我国的台湾岛、日本列岛、阿留申群岛，最终回到美国的阿拉斯加。环绕太平洋一周，也把大陆和海洋分隔开来。

地中海—喜马拉雅地震带又称为欧亚地震带。

该地震带大致呈东西向分布，横贯欧亚大陆。西起大西洋的亚速尔群岛，穿过地中海，途经伊朗高原进入喜马拉雅山，在喜马拉雅山东端向南拐弯经过缅甸西部、安达曼群岛、苏门答腊岛、爪哇岛到达班达海附近与西太平洋地震带相连，全带总长大约15000千米，宽度各个地方也不一样。

欧亚地震带的地震活动仅次于环太平洋地震带，环太平洋地震带之外几乎所有的深源、中源地震和多数浅源大地震都发生在欧亚地震带上。该带地震释放的能量约占全球地震能量的5%。

海岭地震带相对于前两个地震带是个次要的地震带。

海岭地震带基本上包括了全部海岭构造地区。从西伯利亚北部海岸靠近勒拿河的地方开始，横跨北极，越过斯匹茨卑尔根群岛和冰岛伸入到大西洋，然后又沿大西洋中部延伸到印度洋，最后分为两支，一支沿东非裂谷系，另一支通过太平洋的复活节岛海岭直达北美洲的落基山。

2．地震带与活断层之间的成因关系

在第四纪期间，特别是距今10万年来曾有过活动且以后仍有可能活动的断层，我们称之为活断层。活断层的规模有大有小，大的可大到板块边界，小的也可小到仅几十千米。地震带与活断层之间有密切的关系，其表现主要有以下几点。

绝大多数的强震震中都分布于活断层带内。

世界上著名的破坏性地震所产生的地表新断层与原来存在的断层走向基本一致或者完全重合。如1906年美国旧金山发生的8.3级地震，沿圣安德烈斯断层产生了450千米的地表破裂；我国1920年的宁夏海原大地震、1931年的新疆富蕴大地震、1932年的甘肃昌马大地震、1970年的云南通海大地震、1973年的四川炉霍大地震、1988年的云南澜沧—耿马大地震等，都产生了与原断层基本重合的新断层。

在许多活动断层上都发现了有仪器记录以前的地震及其重复现象。每次震断层上的重复时间从几百年到上万年不等。这就可以看出，过去的地震和现在的地震一样都是沿断层分布的。

大多数等震线的延长方向和强震的极震区与当地的断层走向一致。大地震的前震和余震也都是沿断层线性分布的。

震源力学分析得出这样的结论：震源错动面的型状大部分和地表断层一致。

这些自然现象说明，地震带与活断层在成因上有着密切联系。我们可以通过地震带发现和研究活动断层带，活动断层带的存在和断层作用又是产生地震和地震成带分布的根本原因。

三、关于地震的几个疑问

1．为什么地震会集中分布在几个地震带区

地球的构造运动决定了地震的发生和分布。地球由地壳、地幔和地核等圈层组成，地壳和地幔的最上部主要为刚性的岩石，叫作岩石圈。包裹着地球的岩石圈又由若干个板块组成。板块与板块之间的边界地带就是地震最为集中的地带，这些边界带上的地震也称为板间地震。

全球的板块主要有太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、印度—澳大利亚板块、南极洲板块、北美板块、南美板块和菲律宾海板块等。其中，运动最快的是太平洋板块，太平洋板块从海沟处俯冲插入地球内部，导致板块弯曲变形，并不断引发地震。因此，环太平洋地震带的地震最多也最强烈。

2．发生过强震的地方还会再发生强震吗

发生过强烈地震的地方很有可能会再发生强震。从历史地震资料看，同一地点再次发生强烈地震一般会间隔一段时间，不过间隔时间有长有短，长则几百年，短也要几年、几十年。间隔时间的长短与地壳运动的强弱密切相关。在华北这样的地区，要间隔许多年才有可能在同一地点重复发生强烈地震；但是在我国西部地震活动强烈的地震带上，在较短时间内重复发生强烈地震的情况很多。

在环太平洋地震带的某些地震活动性特别强烈的地段，曾经有过在同一地区连续发生若干次8级左右大地震的情况。例如，1960年发生在智利的特大地震就很罕见。值得一提的是8级左右的大地震后出现的余震有的也十分强烈，而且强余震可能延续一年左右的时间，因此，强震之后需加强余震防范，以免造成人员伤亡。

巴布亚新几内亚位于南太平洋西部，地处大陆板块交界处，属地震频发地区，曾分别在2010年3月和6月发生过两次6级以上的地震。

2012年8月11日晚，伊朗连续发生两次6级以上地震，地震发生时间仅相隔11分钟。地震造成至少300人死亡，2000多人受伤。

3．没有发生过强震的地方是否会发生强震

在地震带内存在长达数十年不发生强烈地震而周围有感地震却很多的地区。这样的地区被称为“地震空白区”或“地震空区”。为什么会出现这种情况呢？这可能是由于地震空区缺少发生地震的地质构造，从而使这些地区成为“安全岛”，也有可能是由于周围地区的地震已把这个地震带内积累的大量地震能量释放了，所以没有发生强震。但也出现过这样的情况，临近强烈地震时，空白区周围地震次数突然增多到一个峰值，空白区内部地震仍然很少，最后，强烈地震却在空白区内发生。这种现象叫作“地震填空”。

已有这样的震例表明，在一向认为不会发生地震、地壳比较稳定的无地震地区，也可能发生强烈地震。所以不能掉以轻心。上述情况表明，地震活动难以捉摸、预测比较困难，所以，平时必须做扎扎实实的工作，才有可能减少地震造成的损失。

四、中国地震

1．中国地震呈现的特点

中国的地震区分布范围比较广，震中分散且很难预报。

我国约2/3的地震发生在大陆地区，而且大多数属于震源深度在20千米～30千米的浅源地震，对地面建筑物及工程设施破坏比较严重。我国境内深源地震发生的次数比较少，只在西部等地发生过。

我国约有3/4的城市位于地震区，城市人口比较密集，设施相对集中，地震灾害必然严重。值得一提的是，从1974年我国已开始在新建筑物中进行抗震设计。在此之前大量建筑物的抗震能力都比较差，历史上大地震造成的灾害证明未进行抗震设计的建筑受灾最为严重。

强震发生周期多在百年乃至数百年以上，紧迫性容易被忽视。

中国的地理位置决定了它是一个多震国家。它位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带的交会处，受太平洋板块、印度板块和菲律宾板块的挤压，地震断裂带非常发达。

在20世纪，全球共发生了三次8.5级以上的强烈地震，其中有两次发生在中国，一次是1920年造成23万多人死亡的宁夏海原地震；一次是1976年造成24万多人死亡的河北唐山地震。这两次地震的死亡人数之多在全世界都是绝无仅有的。

2．中国地震在时间分布上的规律性

一个地区如果地震活动强烈、释放出大量能量，那么它就需要很长一段时间重新积累足够的能量，才能使岩石再次产生一系列破裂，出现地震。因此，一般来说，一个地区甚至全球的地震活动都有活跃期与平静期交替出现的特点，这就是地震的周期性。

各个地区构造活动性的不同，决定了地震活动周期的长短也不同。我国除台湾地区外，东部地震活动周期普遍比西部长得多，东部一个周期大约为300年，西部为100～200年，我国台湾地区的一个周期只有几十年。总的来看，板块内部地震活动周期相对较长，板块边缘地震活动周期相对较短，100年的地震周期称为地震世。一个地震世可以进一步划分出20年左右的周期，称为地震幕。

我国华北地区出现了6级地震的频繁活动，标志着华北地区地震活动已经进入了活跃幕。我国台湾地区和喜马拉雅山地区以7级地震频繁活动为活跃幕的标志，而东北和华南地区则以5级地震频繁活动为活跃幕的标志。

地震活动时间分布的周期性是相似的。由于所选的地区、时段不同，或者是地震的目录（指按时间顺序，对地震的主要参数进行收录后编辑成目录资料）不同。得出的地震周期很有可能也不同。有时候即使是同一地区，地震的周期长度也不相同。这些都反映了地震活动的复杂性，这也是依据地震活动周期预测未来地震活动形势的困难所在。

3．中国地震区带的划分

我国处在环太平洋地震带与欧亚地震带两大地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带分布较多，是世界上多地震国家之一。根据地震历史、地震活动性、地质构造、地球物理场变化特征等资料，我国运用综合概率方法编制出了地震区带划分。我国地震主要分布在五大地区的23条地震带上。这五大地区是：我国台湾地区及其附近海域；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山至燕山一带、山东中部和渤海湾；东南沿海的广东、福建等地。

我国强震分布十分广泛，除了浙江、贵州两省外，其他各省区、直辖市都发生过6级以上的大地震。地震的空间往往集中分布在一些被称为地震带的条带状的地区。地震带的划分主要依据地震分布，不过也要考虑到地质构造。对地质构造认识的不同导致所划分的地震带与实际情况有一定的出入。其表现就是在地震带之外还有少数地震区域零星散布。

目前，我国地震带的划分主要参考中国科学院原地球物理研究所划分的23条地震带。这23条地震带是：郯城—庐江带，从安徽庐江经山东郯城至东北沈阳；燕山带；山西带；渭河平原带；银川带；六盘山带；滇东带；西藏察隅带；西藏中部带；东南沿海带；河北平原带；河西走廊带；天水—兰州带；武都—马边带；康定—甘孜带；安宁河谷带；腾冲—澜沧带；台湾西部带；台湾东部带；滇西带；塔里木南缘带；南天山带；北天山带。

除此之外，还有南北地震带的说法。在中国大陆东西部交界处一条贯穿南北的地震带被称为南北地震带。它基本上由上述的滇东带、武都—马边带、天水—兰州带、六盘山带和银川带组成。山西带和渭河平原带合称为汾渭地震带。

我国台湾地区位于环太平洋地震带上，西藏、新疆、云南、四川、青海等省区则位于喜马拉雅至地中海地震带上。地震带的分布是我国制定地震重点监视防御区的重要依据之一。

4．中国西部是世界上大陆地震最强、最集中地区的原因

印度板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用及欧亚板块内的深部动力作用，造就了我国大陆不同类型的活动构造，控制着中国大陆强震的空间分布格局，使我国大陆被巨大的活动断裂切割成不同级别的活动地块。

我国境内的强震绝大多数是震源深度不到70千米的浅源地震，它的空间分布很不均匀。如果以东经107°为界，将中国大陆分为东、西两部分，那么西部6级以上强震的年活动速率是东部的7倍，由此可以明显看出西部强、东部弱的特征。为什么我国西部的强震活动如此强烈、如此集中呢？这与它所处的地理位置和构造环境有关。

西部地区主要有拉萨、羌塘、柴达木、祁连、川滇、塔里木、天山、准噶尔等地块。这些地块之间的边界带是宽度变化不同、几何结构各异的变形带或构造活动带。

欧亚板块与印度板块这两个大陆板块之间的强烈碰撞俯冲，不但在其边缘形成了雄伟的喜马拉雅山系，引起青藏高原地区地壳缩短、增厚、强烈隆起并作顺时针方向的扭动，而且还出现了以青藏高原为中心的向东、向东南和向北的扇形辐射状作用，从而使地块之间产生相对运动和构造变形。

由于受到印度板块以60毫米/年左右的速率向北运动的作用，塔里木地块以平均14毫米/年左右的速率向北运动挤压天山山脉；柴达木地块除了本身发生褶皱外，还向东北方向以18毫米/年左右的速率运动；川滇菱形地块以10毫米/年左右的速率向南东方向运动。这些持续而强烈的作用是形成我国西部地区地震如此强烈、集中的根本原因。我国80%以上的强震都发生在这些活动地块的边界带上。

五、地震的直接灾害和次生灾害

强烈的地震会严重破坏环境，给人类的生命和财产造成巨大的损失。我们把由地震引起的灾害统称为地震灾害，简称震害。震害又可分为直接震害和间接震害两大类。间接震害又可分为地震次生灾害和地震延伸灾害或者衍生灾害。

1．地震直接灾害

地震直接灾害主要有：房屋倒塌和人员伤亡，铁路、桥梁、码头、公路、机场、水利水电工程、生命线工程等工程设施遭破坏，喷沙冒水、地裂缝等对建筑物、农田和农作物等的破坏。

一般来说，地震直接灾害是地震灾害的重要组成部分。大震特别是发生在城市和其他工程设施、人口高度密集地区的地震可能造成数以万计的人员伤亡，有时甚至毁灭整个城市。例如1976年7月28日，河北唐山发生7.8级大地震，使整个唐山市变成一片废墟，共死亡24.2万人，经济损失高达100亿元；2008年5月12日发生的四川汶川大地震，直接灾害也很严重。

2．地震次生灾害

（1）火灾。

地震时很容易引起火灾。1923年，日本关东大地震，大约死亡10万人，其中东京就有4万多人被大火烧死。房屋被震倒25万间，而被烧毁的房屋则有45万间左右。2011年3月11日13时46分，日本本州东海岸附近海域发生9.0级强烈地震，在重灾区宫城县气仙沼市，地震造成了大范围的火灾，火灾绵

延数千米，火柱冲天，到处是滚滚黑烟，气仙沼市陷入一片火海；千叶的一家炼油厂也因此发生火灾，引发连环爆炸，导致3人受伤；一家制铁所也发生了火灾，致5人受伤；当时，东京多处大楼也相继传出失火的消息。

（2）海啸。

某些地震还会引发海啸，而且破坏力相当严重。例如，1896年日本三陆近海地震伴生的海啸，形成几十米高的海浪冲上陆地，把正在欢度节日的人们连同他们的房屋一起卷走。据统计，这次海啸使27122人丧失生命。

地震海啸不仅会对震中区附近地区造成严重破坏，有时还会波及几千千米以外的地区，使人难以预防。例如，1960年智利发生的8.9级大地震，就使遥远的美国和日本也遭到相当大的破坏。这次地震引起的海啸浪高20米左右，一直波及到日本，将一条渔船推到岸上压塌了一栋民房。

造成最大灾难的地震海啸应属2004年发生在印度尼西亚海域的8.9级大地震引发的海啸。海啸波及整个印度洋沿岸，造成包括印度、印度尼西亚、泰国、斯里兰卡、马来西亚、孟加拉国、缅甸、马尔代夫等国30多万人丧生。

2011年3月11日，日本发生的9.0级强烈地震，是其遭遇的历史上最强烈的地震及海啸。强烈地震引发最高达10米的大海啸，瞬间扑向几乎日本全境沿海地区，截至2011年4月20日地震和海啸的遇难者至少14063人，失踪约13691人。

（3）水灾。

地震水灾造成的危害虽然比不上火灾、海啸那么严重，但也不可低估。1933年8月25日，四川叠溪发生的7.5级地震所带来的水灾便是一例。地震时附近发生山崩，坠落的土石堵塞岷江，江中形成三条大坝，坝高在百米以上，江水断流达45天，水在坝前形成三个“地震湖”。再加上连日暴雨，湖水越积越高，到1933年10月9日下午大坝溃决，60米高的水头汹涌而下洗劫了下游两岸。以灌县为例，冲毁良田600多公顷，死亡数人。1786年6月1日，中国康定南发生的7.5级地震，是我国引起水灾最大的一次地震，山崩使大渡河截流，10日后决口，几十万人因此死亡。

（4）瘟疫。

地震后经常会有瘟疫（如痢疾、伤寒等）流行。例如，1668年我国郯城大地震，人们遭到房屋倒塌之害，“其时死尸遍四野”，震后由于地下水污染严重，致使瘟疫流行，灾民痛不欲生。

（5）火山爆发。

有些大地震发生后，会触发活火山爆发，从而加重了受灾程度。

（6）危险品爆炸。

地震破坏区如果存有危险品，地震时可能会发生爆炸，造成火灾等。

（7）毒气泄漏。

地震破坏区如果有大量毒气（如工厂中某些生产气体），地震时就容易发生毒气泄漏的情况，给人民生命财产造成更为严重的损失和危害。

（8）滑坡和崩塌。

这类地震次生灾害主要发生在山区和塬区。地震发生时会引起强烈震动，使得原本就不稳定的山崖或塬坡发生崩塌或滑坡。这类灾害虽是局部的，但常常是毁灭性的，使整村整户的人、财全被埋没。此外，泥石流、地裂、地面塌陷、喷沙冒水、地面变形等也都是地震的次生灾害，它们都可能造成人员伤亡，破坏建筑物，破坏交通运输，毁坏农田等。因此，在预防地震的同时，还要预防地震可能引起的各种次生灾害。

六、地震仪是如何记录地震的

地震仪是用来测量地震引起的地面运动情况的仪器，它由拾震器、放大器、电流计以及石英钟和记录器等多个部分组成。拾震器是接收地面运动的传感器。一条长线悬挂一重物，稍有振动，重物便会摇晃，这是最简单的摆。拾震器就是按照摆的原理设计的，地震时只需记录下三个互相垂直的方向的移动，就能了解地震位移的情况。各类拾震器中的主要构件是弹簧和摆锤，起简单摆动重物和悬线的作用。将摆锤运动的机械动力通过换能器转换为电能，用放大器进行放大，然后由记录器记录，并同时记录下石英钟的时间，便得到了地震记录图，记录图上显示了地震的各种信息。

七、影响地震灾害大小的因素

不同地区发生震级相同的地震，所造成的破坏程度和灾害却是不一样的，这主要受以下因素的影响。

1．人口密度和经济发展程度

地震如果发生在高山、海底或者沙漠，即使震级再大，也不会造成人员伤亡和财物损失。1997年11月8日，发生在西藏北部的7.5级地震就是这样的。相反，地震如果发生在经济发达、人口稠密、社会财富集中的地区，特别是在大城市，造成的灾害将是巨大的。

2．建筑物的质量

地震时房屋等建筑物的严重破坏和倒塌是造成人员伤亡和财产损失的直接原因之一。房屋等建筑物的抗震性能强弱、质量好坏，将直接影响到受灾的程度，因此，必须做好建筑物的抗震设防。

3．地震震级和震源深度

震级越大，释放的能量也就越大，造成的灾害自然也会越大。如果震级相同，震源深度越浅，震中烈度越高，破坏性就越强。一些震源深度特别浅的地震，即使震级不大，也可能造成“出乎意料”的破坏。

4．场地条件

场地条件主要包括地形、土质、地下水位和是否有断裂带通过等。一般来说，覆盖土层厚、土质松软、地形起伏大、地下水位高，有断裂带通过的地带，都可能使地震灾害加重。所以，在进行工程建设时，要尽量避开不利地段，选择有利地段。

5．地震发生的时间

一般来说，破坏性地震发生在夜间比发生在白天所造成的人员伤亡要大。唐山地震伤亡惨重的原因之一就是因为地震发生在深夜3点42分，绝大多数人还在室内熟睡。有不少人认为，大地震通常都发生在夜间，其实这是一种错觉。据统计资料显示，破坏性地震发生在白天和晚上的可能性差不多大，如2008年5月12日中国四川汶川的大地震就发生在白天。

在破坏性地震发生之前，如果防御工作做得好，也会大大减少人员伤亡，降低经济损失。

八、地震波的应用

地震波可用于地震勘探。早在1845年，马利特就曾用人工激发的地震波来测量地壳中弹性波的传播速度。在第一次世界大战期间，交战双方都曾利用重炮后坐力产生的地震波来确定对方的炮位，这些可以说是地震勘探的萌芽。地震波的用途还远不止这些，下面我们来看看地震波还有哪些重要作用。由于用地震波进行地震勘探具有其他地球物理勘探方法所无法达到的精度和分辨率，所以，在石油和其他矿产资源的勘探中，也采用了这一方法——用地震波进行勘探。如今，用地震波勘探依然是石油和其他矿产资源勘探最主要和最有效的方法之一。

自然界的各种矿产资源在构造上都有自己的特征，如石油、天然气只有在一定封闭的构造中才能形成和保存。地震波在穿过这些构造时会产生反射和折射，通过分析地表上接收到的信号，就可以对地下岩层的结构、深度、形态等作出推断，进而可以为以后的钻探工作提供准确的定位。

利用地震波还可以为国防建设服务。截至2007年4月，已有138个国家和地区正式签署了《全面禁止核试验条约》（CTBT），并获得全面禁止核试验条约组织的批准。现在所面临的一个共同问题是，怎样才能正确有效地监测全球地下核爆炸，而这正是地震学的用武之地。地下核爆炸和天然地震一样也会产生地震波，会在各地地震台的记录上留下痕迹。而地下核爆炸和天然地震的记录波形是有一定差异的，根据其波形，不仅可以将它与天然地震区分开来，而且可以给出其发生时刻、位置、当量等数据。

地震学的应用还包括很多方面。例如，目前用地震勘探的方法预测火山喷发取得了很大的进步；对水库诱发地震的研究为大型水库提供了安全保障，如在我国的三峡工程建设中，库区地震灾害的研究就是工程可行性论证的重要内容之一；对矿山地震的监测是保护矿山安全的重要手段之一；地震学还可用于对行星的探测，通过对行星自由振荡的研究可以揭示行星内部的结构。因此，地震学这门古老的学科正不断地获得新的活力，成为迅速发展的前沿学科之一。

虽然，直至今天地震之谜还没有完全解开，但我们相信随着物理学、化学、古生物学、地质学、数学和天文学等多学科交叉渗透，以及航天监测技术、钻探技术、信息技术等高新技术的不断深入发展，地震科学将会取得长足进步，从而大大提高人类预测地震和防御地震的能力，地震之谜也会因此而一一解开。