1,構造地震
長期積累的能量由於地下深處巖石的斷裂、錯動而急劇釋放,以地震波的形式向四面八方傳播,地面引起的地動稱為構造地震。這種地震發生頻率最高,破壞力最大,占全球地震的90%以上。
2.火山地震
由火山作用引起的地震,如巖漿作用和氣體爆炸,稱為火山地震。火山地震只能發生在火山活動區,而火山活動區的地震只占全球地震的7%左右。
3.陷落地震
地下洞穴或礦井頂部塌陷引起的地震稱為塌陷地震。這樣的地震規模相對較小,頻率也很少。即使存在,也往往發生在溶洞密集的石灰巖地區或大型地下礦區。
4.誘發地震
水庫蓄水、油田註水等活動引起的地震稱為誘發地震。這種地震只發生在壹些特定的庫區或油田。
5.人工地震
地下核爆炸和炸藥爆破引起的地面震動稱為人工地震。人工地震是由人類活動引起的地震。如工業爆破、地下核爆炸引起的震動;深井高壓註水和大型水庫蓄水增加了對地殼的壓力,有時會誘發地震。
最熟悉的波動是對水波的觀察。當壹塊石頭扔進池塘時,水面受到擾動,在石頭入水的地方周圍向外延伸出波紋。這種波列是由水波附近的水的粒子運動引起的。但是,水並不沿著水波傳播的方向流動;如果壹個軟木塞浮在水面上,它會上下跳動,但不會從原來的位置移開。這種擾動通過水粒子簡單的來回運動不斷傳遞,運動從壹個粒子傳遞到前面的粒子。就這樣,水波把石頭打碎的水面的能量帶到了池邊,在岸上激起了波浪。地震運動與此十分相似。我們感受到的震動是地震波的能量產生的彈性巖石的振動。
第壹種波的物理特性就像聲波壹樣。聲波,甚至是超聲波,都是通過交替擠壓(推)和擴張(拉)在空氣中傳播的。因為液體、氣體和固體巖石可以被壓縮,所以同類型的波可以穿過海洋和湖泊等水體以及固體地球。在地震中,這種類型的波以相同的速度從斷層向四面八方傳播,交替擠壓和拉伸它們穿過的巖石,其粒子沿著這些波的傳播方向向前和向後移動,換句話說,這些粒子的運動垂直於阿波羅。向前和向後的位移稱為振幅。在地震學中,這種類型的波被稱為P波,即縱波,它是最先到達的波。
彈性巖石不同於空氣,可以壓縮但不能剪切,而彈性物質可以通過剪切和扭曲物體來允許第二種波的傳播。地震產生的第二種到達波稱為S波。當橫波通過時,巖石的行為與縱波傳播過程中的行為截然不同。因為橫波涉及剪切而不是擠壓,所以巖石顆粒的運動是橫向於偏移方向的。這些巖石可以在垂直方向或水平面上移動,這類似於光波的橫向移動。P波和S波的共存使得地震波序列具有獨特的性質組合,這使得它不同於光波或聲波的物理表達。因為剪切運動不能在液體或氣體中發生,所以S波不能在其中傳播。P波和S波的獨特性質可以用來探測地球深部流體帶的存在。
s波有偏振,只有那些橫向振動的光波(上下、水平等。)在某個平面上可以通過偏振透鏡。通過的光波稱為平面偏振光。太陽光穿過大氣時沒有偏振,即光波振動沒有優選的橫向。而晶體或偏光鏡等特制塑料的折射,可以使非偏振光變成平面偏振光。
橫波穿過地球時,遇到不連續界面會發生折射或反射,其振動方向會發生偏振。當極化的S波巖石顆粒只在水平面內運動時,稱為SH波。當巖石顆粒在包含波傳播方向的垂直平面內運動時,這種S波稱為SV波。
大部分巖石如果不被強迫過大幅度的振動,即作用力引起的變形隨作用力線性變化,則具有線性彈性。這種線彈性被稱為服從胡克定律,該定律以當代英國數學家羅伯特·胡克(1635~1703)的名字命名。類似地,在地震中,巖石會隨著力的增加而增加變形。絕大多數情況下,變形會保持在線彈性範圍內,晃動結束後巖石會回到原來的位置。然而,地震事件中有時會出現重要的例外,例如,當軟土發生強烈的搖動時,將會保持永久變形,並且在波動變形後,土不會總是回到原位。在這種情況下,地震強度很難預測。
彈性運動為局部地震波穿過巖石時能量如何變化提供了極好的啟示。與彈簧壓縮或拉伸有關的能量是彈性勢能,與彈簧組件運動有關的能量是動能。任何時候的總能量都是彈性能和運動能之和。對於理想的彈性介質,總能量是壹個常數。在振幅最大的位置,能量全是彈性勢能;當彈簧振蕩到中間平衡位置時,能量全是動能。我們已經假設沒有摩擦力或耗散力,所以往復彈性振動壹旦開始,就會以相同的振幅繼續。這當然是理想的情況。地震時,移動的巖石之間的摩擦逐漸產生熱量,並耗散壹些波動能量。除非增加新的能量,像振動的彈簧壹樣,地球的振動會逐漸停止。地震波能量耗散的測量提供了關於地球非彈性特征的重要信息。然而,除了摩擦耗散,還有其他因素導致地震振動隨著傳播距離的增加而逐漸減弱。
因為聲波傳播時的波前是壹個膨脹的球體,它所攜帶的聲音隨著距離的增加而減小。類似於水波向池塘外擴散,我們觀察到水波的高度或振幅向外逐漸降低。振幅減小是因為初始能量擴散得越來越廣,這叫幾何擴散。這種擴散也會減弱穿過地球巖石的地震波。除非有特殊情況,地震波離震源越遠,其能量衰減越多。
世界各地都使用幾種不同的烈度表。西方國家普遍采用改進的麥誇裏烈度表,簡稱M.M .烈度表,從I度到I度共有12個烈度等級。在日本,0度不設感覺,感覺分為I到VII度和* * * * 8個等級。前蘇聯和中國按12烈度等級劃分烈度表。中國在1980修訂了地震烈度表(見表)。
中國地震烈度表
1度;無感——只有儀器可以記錄;
2度;微觀感受——壹個特別敏感的人在完全靜止中感受;
3度;感覺少——房間裏幾個人感覺在休息,衣架輕微擺動;
4度;很多感覺——大部分人在室內,少數人在室外,懸掛的物品搖擺,不穩定的器皿吱吱作響;
5度;醒來——大部分人在戶外都能感覺到,牲畜躁動不安,門窗響動,墻面出現裂縫。
6度;恐慌——人站不穩,牲畜出逃,器皿掉落,簡易工棚損毀,陡坡滑落;
7度;房屋損壞——房屋輕微損壞,牌樓、煙囪損壞,表面出現裂縫及噴沙、冒泡;
8度;建築受損——多處房屋受損,少數受損路基坍塌,地下管線斷裂;
9度;建築物普遍毀壞——大部分房屋毀壞,少數倒塌,拱門和煙囪倒塌,鐵軌彎曲;
10度;建築物普遍被毀——房屋被推倒,道路被毀,大量巖石崩塌,水波沖向岸邊;
11度;破壞——大量房屋倒塌,大段大堤坍塌,地表變化巨大;
12度;山川變景——所有建築普遍被毀,地形劇變,動植物被毀;