20年5月13日上午///【知识更新】

玄妙梦幻

防灾减灾日①｜专家：预测地震要有密集观测点，间距十几千米
5月12日是全国防灾减灾日，为了使大家对地震预警有更多的了解，中国地震台网中心孙丽博士专门对相关概念和技术原理等进行了解读。

地震预警经历了数十年的发展，已经逐步引起公众的普遍关注。2011年3月11日 9.1级大地震后，日本的地震预警系统及时发布了预警信息，为较大程度减轻人员伤亡起到了关键性作用，进一步促进了多个国家和地区的地震预警系统建设发展。

1、什么是地震预警？

据百度百科词条：地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出警报，以减小当地的损失。

相关地震专家的基本定义是：地震预警是依托震中附近的密集地震台网记录，在震后数秒内快速测定地震时空强参数（发震时间、震中位置、地震震级或地震动强度）并估算地震影响范围和程度，抢在破坏性地震波到达目标地之前发布警报。

2、和地震预警密切相关的三个波

第一个是大家都知道的 电磁波，以每秒30万千米的速度传播。

第二是 地震波纵波（简称地震纵波或纵波），地震时震源区岩石突然破裂产生的振动波，以每秒6千米左右的速度在地下介质中传播。纵波的振动方向与传播方向平行，由于地震波从地下向地面传播，因此人们在地震区感受到的纵波是地面上下振动。

第三个是 地震波横波（简称地震横波或横波），与纵波同时产生，以每秒3.5千米左右的速度在地下介质中传播。横波的振动方向与传播方向垂直，同样由于地震波从地下向地面传播，因此人们在地震区感受到的横波是地面左右或前后的水平振动。

地震纵波和横波可以统称为地震波。地震波是一种能量波，地震越大其携带的能量越大，地震波能量达到一定程度后就会对其达到的地表建筑物造成不同程度破坏。纵波和横波振动能量有明显差异，纵波传播速度快，先到达地表，但振动能量小；横波传播速度慢，比纵波后到达地表，但振动能量大，比纵波能量大数倍以上。地震造成的破坏多是横波振动引起的。一般5级以上地震就可能会对局部地区造成破坏，故一般称5级以上地震为破坏性地震。

值得一提的是，地震波传播过程中振动能量具有很强的衰减性，不同震级地震，不同地方地震波振动能量随着离震中距离的变化，由近及远不断衰减，震感由强变弱，破坏从大到小从有到无。

3、如何利用三种波进行地震预警实现减灾？

简单地说，地震预警就是利用上述三种波速度不同通过技术途径实现的。假设某地发生可能达到破坏性的地震，且地震事件立即被测定出来，我们以距震中100千米处的感知人群为例：

地震信息通过电子设备以电磁波的速度发出信号到达感知人群，可以在地震发生后几秒内完成，此时感知人群接收已经发生地震的信息，但地震波还没到达，没有震感；

地震同时纵波以每秒6千米速度向感知人群进发，预计在地震发生后17秒左右到达感知人群，此时人们感受到纵波的上下振动；

地震同时横波以每秒3.5千米速度也向感知人群进发，预计在地震发生后29秒左右到达感知人群，此时人们感受到横波的水平振动，比12秒前上下振动要强得多且可能造成建筑物破坏。

再假设，这次地震震级比较大，可能对100千米处的感知人群所处建筑物造成破坏，如果感知人群在震后几秒及时接收到已经发生地震的信息，距离纵波和横波到达分别有十几秒到二十几秒的撤离时间，这就是利用3种波进行地震预警的过程和可能的减灾作用。

地震预警的关键是在地震发生后以最快的速度测定出地震，并向感知人群发出预警信息。

4、地震预警需要密集的地震监测站点

通过上面的介绍，我们已经认识到地震预警的关键是在地震发生后以最快的速度测定出地震。测定地震必须要有专门的记录仪器设备提前架设在选定观测站点上，且这些站点必须在一定的区域范围内达到足够的密度。主要理由为：

地震的发生地点在空间上具有一定的随机性，要想最短的几秒内及时捕获到地震发生了的信息，必须在几秒内地震波能到达的地方布设有地震观测仪器，且最好有3套以上站点；

因为地震一般发生在地下十几千米，地震后速度快的纵波首先向各个方向传播，震后2秒左右到达震源的垂直上方称为震中的位置，震后3秒以内地震波可以被布设在距震中十几千米范围内的观测仪器记录到，并瞬间计算处理出地震参数。

因此 要在一定的具有潜在大震危险性的重点区域内实现地震预警，必须在相应区域内提前布设足够密度的地震观测站点，一般要求这些站点的互相间距在十几千米以内。正在实施的我国地震烈度速报和地震预警工程，将于两年内在国内5个重点区域布设上完个地震观测站点，平均站点间距不到15千米。

（日本地震预警系统示意图）

5、地震预警存在盲区

通过上面介绍，具备了足够密度的地震观测站点为实现地震预警奠定了条件，但地震预警是有先天短板的，地震预警存在无法实现的预警盲区，地震预警只能在特定条件和特定区域内起到减灾作用，同时过度预警可能造成负面作用。

简单地说，地震预警盲区就是在地震预警信息发送到感知人群时，破坏性地震波已经到达感知人群所处位置且已造成建筑物破坏的区域。 假设某次地震发生于地下10千米处，在距震中15千米内有三个以上地震观测站点，以最远站点震中距15千米为例，最快需要3秒左右才具备测定条件，经过最快速计算处理和信息发布系统，理想的预警信息发出时间是在地震发生后6秒左右。此时地震纵波已到达距震中35千米处，横波已到达距震中18千米处。如果地震大到纵波已具有破坏性，则预警盲区就是半径为35千米的空间区域。如果地震量级只达到横波具有破坏性，则预警盲区就是半径为18千米的空间区域。

最令人遗憾的是，地震预警的盲区往往就是地震破坏最严重的区域，亦即极震区。

地震预警存在盲区，为何还要开展地震预警系统建设呢？这又引出地震预警有效区域的概念。

由于地震波的衰减性，地震的破坏烈度由震中向外围按一定规律衰减，烈度最高的区域一般称为极震区。 烈度达到6度时即可能造成地表建筑物破坏，烈度越大破坏越大。根据大量的地震案例，一般5级地震极震区烈度可达6度，6级地震极震区烈度可达8度，7级地震极震区烈度可达10度。前已述及，地震预警的盲区一般为极震区域，那么低于极震区烈度又高于破坏性起始烈度的区域，我们一般称之为地震预警有效区域。

例如，某次地震极震区烈度为9度，可能成为预警盲区，但地震形成的8度、7度及6度区都会有不同程度的破坏损失，这些区域就属于地震预警有效区域。地震发生后，预警有效区域的范围会明显大于预警盲区，因此从一个侧面表明地震预警仍是十分有意义的。

另外，值得一提的是在地震预警工作开展时要注意避免过度预警问题。严格地说，地震预警是针对破坏性地震波到达的预警，应在预警有效区域及邻近区域开展。如果对低于甚至远低于可能造成破坏的低烈度地震到达进行非清晰预警，尽管会对感知公众群体起到警示提醒作用，但也有可能形成不必要的负面效应，比如不必要的学校学生紧急疏散造成踩踏事件、各类设施的紧急制动造成不要的损失等。

6、地震预警需要全社会共同参与

地震预警观测系统和分析处理系统建设完成后，要真正发挥预警作用和减灾作用，需要政府、社会公众的参与才能实现。地震预警信息发出后首先要被感知人群接收到，这就需要政府相关部门、学校、医院、商超等人员密集场所安装信息接收终端，要充分利用广电系统电视机顶盒控制系统、村村通大喇叭广播系统、网络系统、手机客户端等基础设施发布地震预警信息，高铁、生命线工程、重要工业设施对地震预警信息的应用需要专业对接。

实践证明，有效的地震预警可以为最大限度减轻地震灾害损失和人员伤亡发挥重要作用，但地震预警仍有许多科学难题没有解决，预警信息与实际震情存在一定的偏差是难以避免的，希望社会公众能予以理解。

当然，地震预警必须依法开展。

玄妙梦幻

【山脉增长，裂谷分离，地球内部在发生什么变化？】

环球科学猫

2020/05/13 18:46:46

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作者：文/虞子期

我们都知道，地球是太阳系的八大行星之中，而它的内部结构主要分为地核、地幔、地壳，如果我们从地球表面来看，基本上就是“一块块”石头浮在水面上一样，从而支撑了我们人类和地球其他部分生命的一个“栖息地”。

但是地球并不是一颗不变的天体，举个简单例子来说，我们生活在地球上，站在地面上可能会觉得地球就是处于静止的模式，但是实际性地球是在运动的，所以我们不能从表面的情况看到地球的样子。


而来自伊利诺伊大学香槟分校的研究人员在研究地球的时候，发现了一个现象，并且将结果发表在了《地球与行星科学快报》上。

山脉增长，裂谷分离

研究人员是如何得到这个数据的？是利用地震的数据和新数据处理方法得来的，这也是迄今为止最好证明地球内部变化的方式。

根据研究结论指出，地球的内核正在旋转。什么情况？地球内部真的是活动的，当然不少人会直接想到，地球的岩浆不就是活动的吗？确实也是有道理。属于活动的模式。而就是因为这项结果的发现，大家就它与地球磁场的变化联系在了一起。


联系起来了，研究人员并没有完全了解到地球磁场如何在影响它们，怀疑它与内部核心-外部核心边界区域附近的动态过程紧密相关。同时指出了磁极位置的变化，场强的变化和异常的地震数据变化对这结论的支撑，而科学研究人员们也找到了有力证据证明地球与地球内部的变化。


在1996年的一次地震监测之中，发现了这个过程。根据地质学教授和研究人员表示，一些研究认为，我们解释为运动是地震波反射出不断扩大和缩小的内 芯边界的结果，例如不断增长的山脉和切割的峡谷，也就是在这种状态之下出现的。

为何地震与山脉增长，裂谷分离存在关系？

其实我们用一个简单的例子来说，首先上面也说了，该研究证明了“地球的内核正在旋转”，而从我们地震方面基础来讲，地球的内部变化可能也是推动地球陆地板块的一个变化，当板块运动发生一系列的运动时候，就会推动地球产生地震，其实这就连接到了我们地球发生地震的一个原理，我们一直都在说，地震的发生一般是板块运动或断层带滑动所带来的。


而在首段我们也说了， 地球的板块就如“悬浮”在地球的表面，那必然属于一个“动态性”模式，这样既然“地球内核在旋转”，那么地球外部也会随之发生变动，所以这就形成了一种“关联”模式，当然这是我们从结论看表面，具体原因科学研究者们还在寻找答案，因为中间的桥梁是“地球内核在旋转”，但是与地球磁场的转变还存在很多疑问没有解答。


地球的这些变化对人类有影响吗？

当然从现有的情况来看，这些变化潜意识没有什么影响，但是从地球的磁场或者说产生的一系列连锁效应，那么对人类的影响是存在的，例如说的山脉增长，裂谷分离情况，这算得上是自然变化了，偶然性的影响可能较大，而对于这里面说到的与地震关系，那就有影响了。

地震在科学之中如今无法预测，突发性非常强，小地震影响不大，但是大地震影响就大了。不知道科学研究表明的“地球的内核正在旋转”，会不会跟地震的发生存在关系。


当然不少人看到这里，可能会想到利用“地球的内核正在旋转”来推断下地震的情况，由于这里面还存在磁场的因素，所以相对较就较为复杂，但是这可能为地震的研究提供一些基础性的参考。如果能够找到地球的内核正在旋转的速度，强度，对应产生的连锁效应问题，那么也许我们能够解答出关于地震的一些情况。


综合情况来说，我们地球内部到底在发生什么，是如何在推动地球的一个变化，这个还需要详细的探索研究才行，地球的内核正在旋转除了影响这些关联性的问题，更多的问题我们也将后面跟进下。

玄妙梦幻

【防灾减灾日④｜中国地震局谈“地震冷知识”】
地震灾害是重大自然灾害风险防范的重要内容，也是影响经济社会和生态环境的颠覆性因素。据统计，1900年以来的120年里，全球共发生8.0级以上特大地震106次，造成超过220万以上人员死亡。今天是国家防震减灾日，带您一起看看那些你可能不知道的有关地震的冷知识。

月球上的“月震”与地球上的有很大不同

不仅在地球上会发生地震，在月球上也同样会发生月震。在1969~1972年期间，美国阿波罗宇航员在月球周围的着陆点先后放置了6台地震仪，阿波罗12号、14号、15号和16号获得了月震记录并传回地球。月震与地球上的地震有很大的不同！一是，很多月震持续时间非常长，有些可能会持续5至6个小时；二是，月震会发生在很深的地方，月球的半径为1738km，但深的月震会发生在月球内部800~1150km深度；三是，月震的震级一般都很小，深的月震震级一般为1~2级，浅部的月震震级会大一些，有记录到3~4级的较大的月震。有研究认为，月震的发生可能跟潮汐应力有关。

（美国阿波罗宇航员巴斯·奥尔德林（Buzz Aldrin）在月球表面部署地震仪）

人类记录到了“火星震”

火星上也同样存在“火星震”！2018年11月着陆火星的美国“洞察号”火星探测器，在2019年4月6日、登陆的第128个火星日，布设在火星地表的地震仪可能首次捕捉到了火星震的信号。火星没有板块构造，但它持续的冷却和收缩过程会产生压力。当这种压力积累到足够大，就可以引发岩石破裂、造成火星震。

（2019年美国“洞察号”火星探测器记录到的首个火星震：左图为洞察号在火星表面布设的甚宽频带地震仪，由图为记录的火星震信号及其频谱图）

人类记录到的震级最大的地震

有记载以来的最大地震，是1960年的智利9.5级大地震。引发的海啸在智利海岸激起高达25米的海浪，海啸波及整个太平洋，在阿留申群岛、夏威夷、日本、菲律宾、澳大利东南部都造成重大灾害，甚至传播到我国东海岸。地震发生约22小时后，海啸到太平洋彼岸的日本列岛时，波高最高达到8.1米，摧毁了1600多个房屋，导致185人死亡或失踪。地震发生约24小时后，菲律宾又有32人丧生。此次地震还造成6座死火山重新喷发、3座新火山出现。

（1960年智利大地震引发的海啸模拟。海啸的传播速度为每小时200英里，星号为震中位置，等高线上的数字是波阵面的传播时间，以小时为单位。 图片由美国国家海洋和大气管理局NOAA提供。）

世界上死亡人数最多的大地震

1556年（明朝嘉靖三十四年）的陕西华县8级大地震，据《明史》记载: “（嘉靖）三十四年十二月壬寅，山西、陕西、河南同时地震，声如雷……河、渭大泛，华岳、终南山鸣，河清数日。官吏、军民压死八十三万有奇……”，也就是说，死亡人数超过83万人！当然这个数字存在争议。考虑到人数统计差异、之前因其他灾害外迁人口被统计在内等因素，据估算实际死亡人数可能在45万以内。无论如何，这次地震仍是世界震害之首。

世界上最早记录的地震

陕西岐山地震发生于周幽王二年 (公元前780年)。这是中国史书记载比较可靠的最早一次大地震，也是世界上最早记录的地震。据《国语·周语》记载，地震时，“西周三川皆震。是岁也，三川竭，岐山崩”。三川即今陕西省的泾河、渭河、洛河。根据《中国历史地震目录》，此次地震的震级约为7级，极震区烈度为9度。

人类记录到最深的大地震

震源深度超过300km的被称为深源地震（与此相对应的深度0~70km的称为浅源地震、70~300km的为中源地震）。人类迄今为止记录到的最大的深源地震，是2013年5月24日鄂霍次克海8.3级地震，震源深度约为609km。从地震波记录的一般特征上，这次地震与浅源地震并无不同，对于地下深部巨大的围压下发生如此大的脆性破裂，目前尚未有广泛认可的科学解答。

（鄂霍次克海的俯冲带模型和2013年鄂霍次克海8.3级地震的发生机制。有研究认为橄榄石向尖晶石的突然转变可能是此次深地震的发生机制。）

人类发现的最大的前震

前震一般是指在大地震之前发生在震源区附近的地震，严格意义上的前震（称为“直接前震”）还被定义为震源机制与主震接近、反映大地震预滑过程的那些地震。目前已知的最大的前震，是跟2011年东日本9.0级大地震有关。在这次地震发生前的51小时，发生了震级高达7.5的大地震，这么大的地震平时我们都很少遇到，但谁能想到，这只是个“前奏”，后边接着就发生了震级高达9.0级的巨大地震。

让世界强国衰落的大地震

1755年葡萄牙里斯本发生震级8.5~9.0级大地震（2020年BSSA最新文章认为震级在7.2~8.2级之间），造成6万多人死亡。在15世纪至16世纪，葡萄牙都是世界上首屈一指的强国。葡萄牙全盛时期，在非洲、亚洲、美洲拥有大片殖民地，不论在经济、政治、文化上，都远超西班牙、英国、荷兰、法国等其他欧洲国家。地震引发的火灾几乎将整个里斯本付之一炬。此外还引发浪高达30米的海啸，洪水涌进城里，将逃过地震和火灾的幸存者带入大海。在多重打击下，里斯本80%的建筑被损坏，超过五分之一的人口丧生，再加上逃难而走的流民，里斯本的人口减少了将近十万，经济损失难以估量。此次地震令葡萄牙的国力严重下降，殖民帝国从此衰落。

能影响地球自转的大地震

地震引起的地球质量重新分布将会引起地球惯性张量的变化。根据角动量守恒原则，这将导致地球自转速度、极移和日长等变化。实际上很多大地震都可以影响到地球自转。2011年东日本9.0级大地震，使得地轴偏移了16cm，使得日本向美洲大陆移动了近4m。

地球上到底能发生多大的地震

现有知识认为，地球上不可能发生超过10级的巨大地震。这主要是因为地震的震级与发生破裂的断层长度有关，断层越长、可能发生的地震才越大。目前地球上尚不存在可以引发10级地震的断层。地球有限的尺度、地球表面切割成的几个大板块、频繁发生的不同大小的地震不断释放地壳积累起来的能量，这可能都是不能发生10级地震的约束条件。

叹为观止的地震间接损失

地震造成的经济损失有多少、持续多久？国际著名学术期刊2019年《Nature Communication》发文显示，2011年东日本9.0级地震造成的经济损失持续到现在，给企业造成的间接经济损失高达直接经济损失的100倍。

地震造成的最长的地表破裂

2004年印尼苏门答腊9.3级大地震，造成的地表破裂长达1150~1350km。地震破裂时间持续了500~600s。

造成巨量固体废弃物的地震

2011年东日本9.0级大地震及其激发的海啸，造成18.7万多所房屋被严重损坏或摧毁。这些房屋和工厂残骸、废弃汽车、破碎的集装箱和油罐等形成约2300万吨的固体废弃物和超过1200万立方米的海啸沉积物，这些巨量的固体废弃物的清理需要数年以上时间。

引发核事故最高级别的地震

2011年东日本9.0级大地震和海啸，造成的福岛第一核电站的核灾难被定为国际核事故级别中最高级别的第7级。自灾难发生以来，福岛第一核电站每天用以冷却熔化的反应堆和燃料池而产生的核污水达400吨。专家预计，清除核电站熔化的核废料并清理受辐射污染的大片区域可能需要40年以上，并可能耗资2000亿美元。

造成动植物和生态环境大规模破坏的地震

2004年印尼苏门答腊9.0级大地震之后，在安达曼群岛北部和中部沿海湿地出现了数平方公里的红树林的死亡，而地震就是直接元凶。这是由于此次地震在该地区造成数十厘米的静态地面隆升，进而潮汐水流入湿地的通道、造成湿地干燥和土壤盐度变化所导致。1960年智利9.5级特大地震产生的海啸，袭击了整个太平洋沿岸，海啸剥蚀土地，并将大量的沙子、岩块以及珊瑚碎片堆积到太平洋沿岸诸多地区，造成大量可种植土地的沙化。

最有趣的地震成因传说

地震的成因尚有诸多未解之谜，例如地震破裂如何启动、终止等等。人类在文明进程中始终与地震和地震灾害相伴，提出了很多不同的自己认为的地震成因说。饱受地震之苦的日本古代人，并不清楚地震的成因，只能用神话来解释，用各种鱼来解释（鳗鱼、被螃蟹夹住的鳗鱼）。当然最最流行的地震神话还是鲶鱼，鲶鱼背负着日本岛，它总想着掀翻压在其身上的岛屿，因此一动身子就会发生地震，还好，鹿岛神用“要石”压住了鲶鱼的头和尾巴让它不能乱动。在古希腊，人们认为海神波塞冬引起了地震。当他生气时，海神波塞冬会用他的三叉戟击中地面并引发地震。他不可预测的暴力行为为他赢得了“地球振动者”的绰号。

中国最早的地震科学普及工作

可能开始于1920年宁夏海原8.5级大地震之后。地震后第五天，北京《晨报》刊登题为《地震的道理如何》的科普文章（作者鹤晃），介绍了地震的成因、美国地震学家H. F. Reid的弹性回跳理论。此后，北京《晨报》在1921年2月23日还刊发了翻译国外学者的讲演稿，题目《地震，它的性质成因及重大地震的讲演》。

中国最早开展的震后科学考察的地震

中国政府最早组织的震后科学考察工作，开始于1920年的宁夏海原8.5级大地震。地震发生后的次年，我国现代地质学的奠基人之一、时任中央地质调查所代理所长，翁文灏先生，带领来自内务、教育、农商三个部的考察队员，亲临现场考察并撰写成《甘肃地震考》等著作，拉开了中国近代地震科学考察的序幕。

作者简介：蒋长胜，研究员、博士生导师，中国地震局地球物理研究所非天然地震研究室主任。中国地震学会地震学专业委员会副主任、国际地震学与内部物理学协会（IASPEI）教育和推广委员会委员。

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【濮阳、新乡地震了？官方回应！】

环球网

2020/05/14 19:57:20

已关注
“听说刚刚发生地震了?”

今天一大早

就有网友询问

到底咋回事儿？

记者进行了打探

↓↓


大河报·大河客户端记者从省地震局获悉，今天凌晨，中国地震局地球物理勘探中心为了开展河南省地震构造探查项目，在濮阳、新乡等地实施了人工地震作业，且已向当地政府、公安部门备案 。15日凌晨将继续在开封、漯河、南阳再次实施人工地震。

“人工地震施工是国内外非常成熟的地下成像探测技术 ，对查明深部地球物理特征，研究发震构造，实现‘地壳透明’具有重要意义。不会对周边建筑物和生活设施造成影响，更不会引发天然的地震，希望大家不要惊慌。 ”中国地震局地球物理勘探中心研究员王帅军解释称。

据了解，河南省地震构造探查项目是河南省“十三五”防震减灾重点项目，实施周期为2018年-2020年。 该项目是我省地震灾害风险调查的重要基础工作，按照“以点带面、点面结合”的工作思路，与已经完成和正在进行的城市活动断层探测项目相互结合，相互补充，通过全面系统的地震构造探测查，查明河南省重要断裂的深浅关系和发震背景，落实河南省主要断裂位置及活动性，建立地震构造演化动力学模型，综合评价全省地震危险性，确定主要潜在震源区和地震灾害风险源，建立河南省地震构造探查数据库，为新建扩建城市重要建筑设施、生命线工程和重大(重要)工程选址及抗震设防提供科学依据，全面提升我省防震减灾能力。

2018年，河南省地震构造探查工程项目开始组织实施，由于人工地震探测对地下结构成像效果好、精度高，成为河南省地震构造探查工程项目的主要手段。此外，还将通过应用重磁电研究、地质钻孔探测等方法，开展对地下结构的探察，实现“地壳透明”，落实河南省40条主要断裂的位置和活动习性，对全省地震危险性进行综合评价。

河南省地震局震防中心副主任张扬介绍，2019年，河南省地震构造探查项目已完成投资1465万元。完成豫北地区及周缘新乡-商丘断裂等7条主要断裂定位与活动性探测；编制了豫北地区断裂分布图和1:25万地震构造图；完成豫北地区主要断裂野外地质调查，实施浅层人工地震53条、200km、钻孔联合剖面进尺3600m、第四纪标准孔401.2m，城市间主要断裂段控制精度达到2-4km;利用河南省及周缘211个固定台站数据，构建河南省岩石圈三维速度模型;采用重力、航磁、大地电磁测深数据，对河南省深部构造与断裂空间分布进行系统分析；完成豫北地区主要断裂三维地质建模及河南省历史及现代地震活动性研究。

通过人工地震和钻探剖面初步判断新乡-商丘断裂封丘段、黄河断裂封丘县曹岗乡段、杨庄断裂杞县老官陈村段3条可能为活动断层。

目前，郑州、安阳、新乡、焦作、南阳5市已完成城市活断层探测工作；洛阳、开封、驻马店、濮阳、三门峡、鹤壁、许昌正在积极开展中。

“把地下搞清楚了，可以为城乡规划、生命线工程选址等提供重要依据，全面提升我省防震减灾的科学能力。”张扬介绍称，焦作市新区选址、南阳市城乡规划根据活断层探测成果做出了避让。

来源：大河报·大河客户端

记者：孙煊哲

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【火山活动——地球圈层系统的纽带】

中国地震台网

2020/05/14 12:48:39

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防灾减灾宣传周

今年5月12日是我国第12个全国防灾减灾日，今年的主题是“提升基层应急能力，筑牢防灾减灾救灾的人民防线”，5月9日至15日为防灾减灾宣传周。在这一周，我们将每天与大家分享一篇优秀的地震科普文章，希望能够提高大家对地震的了解，增强防灾减灾的意识和能力。

什么是火山？

在火山学工作者的日常生活中，提到火山，经常会遇到如下几个疑问：什么是火山？中国有火山吗？而往往直击灵魂的问题就是，你们研究火山有什么用？下面将尝试从地球圈层系统的角度，理解火山对地球的意义。

火山是地球上最普遍的山体地貌形态，它的形态有很多种。以我国的火山为例，长白山属于复式火山，也是我国最大的火山山体。我国还有很多的小型火山山体，它们以岩渣锥和玛珥火山（maar）为主。


长白山（图片源于网络）


岩渣锥. 由小到大依次为小空山、大空山、黑空山（腾冲，陈正全拍摄）


玛珥火山 （龙岗东龙湾，陈正全拍摄）

火山作用形成的山体形态各异，体态优美，观赏性很高。在我国，很多火山区都被建设成为地质公园，供游客观光体验。

火山不仅仅具有观赏性，其神秘色彩也一直被人们津津乐道。为了理解火山作用过程，火山学一步步地发展起来。根据目前人们对火山作用的理解，火山学是研究岩浆起源、在行星地幔中上升、穿过行星地壳喷发到行星地表的学科。火山学涉及到岩浆的物理、化学演化，岩浆的运移和喷发，以及在地表的火山物质堆积。一些火山作用过程会形成重大的自然灾害，而其他的火山作用过程对社会极为有益。


岩浆（实际上，熔融的硅酸盐，在地下称为岩浆，喷出地表以后被称为熔岩）

地球系统——圈层

为了便于研究，根据不同的物理性质和物质组成，人们将地球划分成了不同的圈层，由地球内部延展到宇宙空间。这些圈层中，我们将地核、地幔、地壳称为“内圈层”，将水圈、大气圈、生物圈称为“外圈层”。由于人类活动对地球系统施加的影响日益剧烈，一些学者也在探讨“人类圈”的含义和对地球系统的意义。


地球圈层的厚度与密度（汪品先, 2018）

火山作用在地球圈层中的位置

目前已知的火山活动，主要作用在地幔、软流圈、岩石圈、水圈、大气圈。有一些理论将火山作用的起源向下延伸到了地核，认为是地核的一些作用触发了火山活动。我们从现在从内圈层到外圈层，看看火山喷发是如何穿过地球不同圈层结构的。

岩浆的产生

地幔是地球各圈层中体积和质量最大的圈层，其体积占地球系统的83%，质量占67%（顺便说一下，地壳占据地球系统的体积<1%，质量<0.5%）。地幔的温度可能是1300-1600℃（计算出来的），并且绝大部分是固态的岩石。这些岩石熔融便形成岩浆。

（上）地幔熔融的条件，目前认为有两种：1. 局部地幔的压力降低（减压熔融）；2. 板块俯冲过程中，地球表面的水被加入地幔，降低了橄榄岩的融化温度。这里涉及到物态的转化，请有兴趣的童鞋搜索“固相线”的相关信息。在大洋中脊、俯冲带弧后盆地、洋岛、大陆内部的火山，很多都是减压熔融（decompression melting）形成的岩浆活动。


部分熔融的三种方式. 1 升温, 2. 减压, 3. 固相线左移（一般是流体加入）(Sigurdsson et al., 2015)

第二种地幔熔融方式，就是上图中的3箭头（固相线左移）。这种方式发生在俯冲带环境中，俯冲带堆积物中的挥发分进入到地幔二辉橄榄岩，改变了地幔的化学成分，使其固相线的温度低于当前的温度。这个概念被称为“凝固点降低熔融”。

这两种岩浆产生的方式，是与板块构造运动相联系的，涉及到的地球圈层是上地幔和软流圈。还有一种岩浆上涌的方式，它们处在板块内部，与板块构造关系较小。这就是地幔柱。

地幔柱（热点火山）

板块构造理论不能解释一些板块内部的大型火山，于是热点理论（或地幔柱理论）出现了，用来解释夏威夷火山和类似我国的峨眉山大火成岩省的成因。这种假说认为，驱动这些火山形成的岩浆作用来自更深的圈层，即热的地幔柱（tle plumes）在核幔边界升起（地下~2900 km深度）。地幔柱本身是固态但温度较高的岩石，形态为蘑菇状。【请注意，地幔柱与热点是两个概念。地幔柱是“柱”，热点单指火山喷出的那个“点”】

岩浆的上涌

岩浆产生之后，由于密度低于周围的岩石，或者受到挤压，会沿着裂隙上涌。在地幔柱条件下，类似于直接上涌。岩浆在上涌的过程中，可以直接喷出地表，也可以在地壳中存留一段时间，形成岩浆房。如果不喷出地表，就成了侵入岩。岩浆房中的岩浆可以与围岩发生混合、交代等作用，并改变岩浆成分。在合适的条件下，就会继续上涌并喷出地表。

岩浆喷出

岩浆上涌到地壳表层时，由于压力急剧下降，挥发份出溶，产生气泡化和碎屑化。如果出溶较快，碎屑化较强，就会形成火山碎屑物质。这些碎屑在压强差的作用下猛烈地喷出地表，就形成了火山喷发。有时，挥发份出溶较慢，岩浆直接溢出地表。


岩浆内挥发份在近地表的出溶和岩浆的碎屑化（Cash & Sparks, 2013）

岩浆或碎屑喷出地表后堆积在火山口附近，就形成了火山结构，也就是我们通常看到的火山景观。

在碎屑化强烈的火山喷发活动中，火山灰是主要的喷发物，也伴随有大量的水汽和二氧化碳。在巨大的喷射动力驱动下，这些物质组成的喷发柱能够直达平流层。


火山灰在大气圈的动力过程

小结：，火山活动在地球系统的各个圈层中，涉及到了地幔、地壳、大气圈等圈层。如果火山喷发出现在海洋中，即直接与水圈发生作用。

那么，具体有哪些物质交换呢？

火山作用与地球圈层物质

火山作用在地球圈层中，从核幔边界开始，作用在地幔、地壳、大气圈（水圈）等圈层，一个重要的意义就是承担了地球各圈层之间的物质交换。水和碳元素在不同圈层的循环，是地球与其他星球的区别。即：地球系统通过水循环和碳循环，为生命提供了存活与繁衍的条件。

水循环

水圈主要指的是地球表层水，包括了海洋、河湖、地下水、冰和大气中的水份。如果将地球表层水聚集在一起，体积是13.86亿km3 （地球的总体积是~10000亿km3）。


地球表层水的分布（汪品先, 2018）

地球表层水同时呈现三相形态。其实，在地球内部也有水的存在。不过它们是结合在矿物的晶格中。晶格中的水不是水分子，而是水分子分裂出的羟基（OH）进入到了硅酸盐矿物中。上地幔的主要成分是橄榄石，是储水大户，其含水量随深度向下递增。到了下地幔（670km以下），矿物成分发生变化，储水能力降低。


地幔含水量的推测数值（ppm=10-6）（汪品先, 2018）

地球表层水和内部水是在火山作用过程中进行交换的。地球内部的水，在洋中脊和大洋岛屿的火山活动中，被岩浆活动带到地表。地球表层的水在板块俯冲过程中，随着板块被带入到地幔深入。这是地球系统中最大尺度的水循环。


地球内部的水循环（猜想）（汪品先, 2018）

现今地球表层水圈的总水量为1.4×1020 吨，计算得到的海沟俯冲的水通量约为每百万年24×1016 吨，进入地幔深处的通量为每百万年9×1016 吨。目前，对于地幔到底具有多少水，没有一致的看法。有一些估算暗示地球内部水量与地表水量相当。人们主要通过地幔与大洋中氧同位素（δ18O）比例对此进行研究。

碳循环

岩浆的挥发份中，除了水份，还有大量的二氧化碳。地球圈层系统的碳循环，也是在板块俯冲的过程中，碳酸盐被带入地幔深部，再以火山喷发的形式排放出CO2。

火山活动排放温室气体的方式有两种：间歇期气体排放和喷发期气体排放。火山CO2释放到空气中的主要途径是间歇期排放，相对而言，喷发期的CO2排放量甚至可以忽略不计。例如，过去两个世纪中四个最大火山喷发活动产生的CO2释放量，相当于同期间歇期火山CO2排放量的1%。

由于在洋底测量CO2释放量具有很大难度，大洋中脊的海底火山喷发对地球碳排放的贡献目前还具有不确定性。少量的研究表明，全球大洋中脊的CO2通量是50-100 Tg a-1，但是也有研究估算为~ 800 Tg a-1。类似的情况也出现在对俯冲带海底火山的研究中。

现阶段人类活动产生的CO2是~35 Pg a-1,大于目前已知的火山气体排放。但远小于地质历史时期火山喷发的排放量。


火山喷发活动和人类活动释放CO2量的比较。（Tg=1012 g; Pg=1015 g）(Sigurdsson et al., 2015)

复杂的地球圈层


与类地行星和月球相比，地球圈层更为复杂。而火山活动是这些圈层之间物质交换的纽带。

火山学工作者是干什么的？

我们对地球深部的理解，源于两种主要手段：地球物理探测和地球化学测试。地球物理学研究就像用听诊器倾听地球内部的声音，通过各种波形解译了解地球内部结构和变化。我们无法到地球内部直接观察，所以，地球化学分析，就是将地下喷出的岩石（或构造运动抬升的岩石）进行分析测试，并使用高温高压实验进行类比研究。从研究对象的角度来讲，地下百公里乃至更深处喷出的岩石，是我们研究地球内部环境和成分的唯一依据。

火山学工作者是一群“地质匠”。前辈们多是用脚步丈量祖国的火山岩分布区，用地质锤捶打手标本，用放大镜观察组成岩石的矿物特征。他们将野外样品带回实验室，通过物理化学分析，探讨火山岩的形成过程及其相关的地球系统奥秘。

火山学科日益发展，目前，物理学、地球物理学、地球化学、空间对地科学、火山监测技术、火山灾害学等学科和手段都成了火山学研究中的重要组成部分。火山学工作者的研究工具和研究内容也在随之增多。现在，火山地质工作也可以很“高大上”，如用电钻取岩芯，用无人机和人造卫星获取地貌数据；野外定点观察，也有精准的“北斗”导航！

年轻的火山学工作者，正在科技发展日新月异的今天，沿着前辈的足迹，使用着更为先进的技术手段，探究火山的秘密，认识我们的家园！


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玄妙梦幻

【专题突破】“地壳推移”，还是泥石流？“泥石流”知多少？泥石流到底埋藏了多少地理考点？本文给你总结全了！

谭老师地理工作室

2020/05/16 02:26:57

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曾经，在微信群中又看到一些人在传播“地壳推移”的视频(如下)，从视频来看，怎么也不象地壳运动的形式，反而象泥石流的特点。

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什么是地壳推移？我好象没听说过这词，找度娘问一下，没有概念，也没有解释。在网上好不容易找到了一个靠谱一点的说法：回答者认为是地球内部岩浆翻滚，内部和地表之间有一层软层，就像蛋糕中间的奶油一样，随着时间的推移，地表就像蜗牛一样在大海上慢慢的蠕动。这不就是我们天天给学生讲的地壳的水平运动吗？软层不就是软流层，地表不就是其上的岩石圈吗？

什么是地壳运动？这好说，地壳运动由内营力引起地壳结构改变、地壳内部物质变位的构造运动，地球表层相对于地球本体的运动。通常所说的地壳运动，实际上是指岩石圈相对于软流层以下的地球内部的运动。岩石圈下面有一层容易发生塑性变形的较软的地层，同硬壳状表层不相同，这就是软流层。软流层之上的硬壳状表层包括地壳和上地幔顶部。地壳同上地幔顶部紧密结合形成岩石圈，可以在软流层之上运动。地球表面上存在着各种地壳运动的遗迹，如断层、褶皱、高山、盆地、火山、岛弧、洋脊、海沟等；同时，地壳还在不断的运动中，如大陆漂移、地面上升和沉降。

从视频来看，确实不是地壳运动。首先此现象发生在地表，是直接在地面之上移动的泥流，应该有水的参与，这应该是外力作用的后果；其次发生在缓坡，草原地区且天气晴朗，但草色嫩绿，应该是雨后不久；第三，发生在阳坡，这就很象泥石流中的融冻泥流事件。经上网查找，这事发生在9月7日，就是青海省玉树藏族自治州称多县扎朵镇直美村中卡社牧场的一起融冻泥流事件。

什么是融冻泥流？其产生的条件是什么？专家实地勘探后认为，此次灾情是由于近期当地大量降水渗透至草皮表层，草皮表层(约2.5米)全是腐殖土(黑土)，雨水进入后既加重自身重量，又起到润滑作用，加之大量雨水自上而下的冲击和润滑带动作用，致使草皮表层的腐殖土沿着河床自上而下滑坡，像推土机一样连推带刨移动，形成了泥石流。专家认为，这种奇特的现象是一起融冻泥流事件。融冻泥流是多年冻土区特有的地貌，多发于缓坡。多年冻土下部处于冻结状态，而近地表冬季冻结、夏季融化。在寒冷潮湿环境下的坡面上，表土层处于饱和状态，冬季发生冻胀时土颗粒沿坡面法线方向升起，夏季融化时沿垂直方向回落，使得土颗粒发生向下坡方向位移，在冻结层上水助推作用下，沿冻土上限附近的冰层面向下滑动。开始时为热融滑塌，在超饱水的情况下转变为泥流。

融冻泥流是介于泥石流(泥流)和山体滑坡(滑流)的中间状态，是一种很正常的自然现象，冻结的饱水松散土层和风化层解冻后，在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动。原来，融冻泥流是多年冻土区特有的地貌，多发于在阳坡或山沟。融冻泥流是冻土消融产生的塑性泥流，如果砂碎石多也称融冻泥石流。

青藏高原独特的地理环境为融冻泥流的形成提供了绝佳的环境，数千年来，犹如日出日落、四季复始，冻土层冬季发生冻胀时土颗粒沿坡面凸起，夏季融化时沿垂直方向回落，使得土颗粒向下坡方向位移，在超饱水情况下就转变为泥流，在冻结层上水助推作用下，土颗粒等介质沿冻土附近的冰层面向下滑动。

此外，专家一致认为，没有证据表明融冻泥流与地震有关，除非在条件适合的情况下冻土消融与地震同时发生。

回顾一下，地壳运动是什么，其影响是什么？泥石流产生条件如何？两者有什么联系？我亲爱的同学们，你们能梳理清楚吗？

1、冻融泥石流是什么?

冻融泥流指冻结的饱水松散土层和风化层解冻后，在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动的现象。


其堆积物称冻融泥流堆积。主要由粘性土和砂砾组成，是一种没有层理和分选性的杂乱尤章的堆积物，成分与坡地的岩性一致，常有泥炭、古土壤夹层。

在滑移过程中遇阻,常出现小型褶皱、断裂或形成台阶状的泥流堆积体，称泥流阶地。

2、发生的条件

发生在消融季节者为块体运动，年流动速度一般<1米。


（1）气候

融冻泥流见于多年冻土区。多年冻土下部处于冻结状态，而近地表冬季冻结、夏季融化。如有雨雪作用，加剧表层物质崩解进而运动。

（2）地表物质组成

若地表物质粗大，没有粘性土，水分可自由下渗，融冻泥流即不会产生；。

（3）坡度

坡度>30°的山坡，细沙土不易聚集，含水性差，不利于融冻泥流的形成。故在坡度为5～20°、地表物质以细沙土为主、含水量较多的坡地，最适于形成融冻泥流。


3、有什么影响?

冻融作用引发泥流对工程建筑造成的危害。

冻融泥流的危害主要表现在两个方面：

（1）在滑移、堆积过程中，对,房屋、铁路、公路以及农田等产生破坏，造成工程设施变形位移；

（2）泥流堆积物具有特殊的工程地质条件,谭老师地理工作室综合整理如作为建筑工程地基,容易产生沉陷、滑移。

※冻融泥流和冰雪融化形成的冰川泥石流是两种小同的现象：冻融泥流是冻结层融化后自身发生小规模蠕动、滑移的现象；冰川泥石流是冰雪融化后的水流挟裹大量泥砂石块形成的具有一定流速的特殊洪流。

泥石流相关知识


泥石流：是山地沟谷中含大量松散固体碎屑的洪流，它常在暴雨或融雪时期突然暴发，运动速度很快（每秒数米），历时短暂（数小时），在它的源头常有滑坡或崩塌，在下游出山口堆积成泥石流堆积扇。


泥石流是一种严重的自然灾害，对工农业生产、交通运输、城市建设和人民生命财产等带来很大危害。

科学认知、主动避险·泥石流

（视频 | 北京市地质研究所）

泥石流的形成条件

泥石流的形成和地质、地形、气象、水文等因素有密切关系，因为这些因素直接影响到泥石流的固体物质的补给、泥石流水体补给和泥石流形成的沟谷条件等。

泥石流发生须具备三个条件：

①流域内有大量易于搬运的破碎固体物质

②数量大并能在较短时间内汇聚的水

③有坡度较大的沟谷。


泥石流固体物质

①构造破碎带为泥石流提供大量的碎屑物质来源；

②岩石风化形成的大量碎屑物质；

③高山地区的厚层冰碛物也会成为泥石流固体物质的主要来源；

④强烈地震造成山崩滑坡，使土石体汇集于山谷，导致泥石流形成。


泥石流水体

来自集中降雨、快速冰雪融化和冰湖溃决等。

1972年7月27日夜，北京市怀柔区山区发生一次泥石流就和集中降雨有关，泥石流发生区从26日20点开始降雨，27日夜最大降雨强度达114mm/h，随后立即发生泥石流。

快速冰雪融化与气温有密切关系，是现代冰川和季节积雪地区形成泥石流的主要水源，西藏地区的高山积雪，每当夏季气温骤增，冰川和积雪大量消融，冰层最大年消融深度可达3m，常引起泥石流的暴发。

泥石流形成的沟谷坡度

泥石流沟的源头多呈环形洼地，有利于松散固体物质与水流的聚集，是碎屑物质和水的主要供给区。

沟谷是泥石流发生时排泄固体物质的通道，一般沟谷坡度越大，所造成的动能也大，最有利于泥石流的发育。陡峻的沟坡和比降较大的河床，使其快速形成泥石流，并迅猛下泻。

泥石流的形成不仅受当地自然地理条件的控制，还受人类经济活动的影响。开矿弃渣、修路切坡、砍伐森林、陡坡开荒和过度放牧等都可使山体失去稳定，雨季时可能发生泥石流。

泥石流的类型

根据泥石流固体物质的质地和含量可划分为泥流、泥石流和水石流三种。

泥流

泥流的固体物质多为细小的粉砂和黏土，一般只夹有少量的岩屑，所以泥流的黏度大，容重高（容重：指单位体积的土体和水体的总重量），呈稠泥状，有时有许多泥球。

泥石流

泥石流是山大量的泥沙和石块等固体物质和水组成的混合流体，固体物质的体积含量一般都超过15%，最多达80%以上。泥石流的侵蚀、搬运和堆积过程均极为迅速，往往在很短时间内（几分钟至几小时）将数十万至数百万立方米甚至上千万立方米的固体物质，从山里搬到山外，被搬运的巨砾的直径可达数米至一二十米，重量达数百吨至上千吨。

水石流

水石流是水和石块混合的一种泥石流，粉砂、黏土等细粒物质含量很少，没有黏性。

根据泥石流形成的诱发因素划分

降雨型泥石流

降雨型泥石流是以降雨为水源形成的泥石流，在西藏东南部山区的河谷，当年降雨量超过100m，日降雨量达10mm，1小时降雨约3mm左右，即可暴发泥石流。强降雨形成强度很大的泥石流，造成生命财产的很大损失。

融雪型泥石流

融雪型泥石流是现代冰川（积雪）沟谷区在夏秋季节，由于久晴高温，冰雪快速融化而突然暴发的泥石流，或者是高山冰崩或雪崩物质堵塞沟谷或覆盖坡地，后消融而形成的泥石流。

暴雨和融雪混合型泥石流

暴雨和融雪混合型泥石流是以两者为水源形成的泥石流。

溃决型泥石流

溃决型泥石流是指高山冰川地带，冰湖湖堤被湖水冲决而形成的一种突然暴发的泥石流。

地震型泥石流

地震型泥石流除由地震直接诱发形成泥石流外，还有由地震形成山崩和滑坡为泥石流提供松散固体物质，同时地震破坏水坝，为泥石流提供水源，或者因地震山崩堵塞河谷，形成堤坝并阻水成湖，一旦堤坝溃决便形成泥石流。地震泥石流多发生在地震高烈度区。

根据泥石流流体性质划分

稀性泥石流（紊流性泥石流）

稀性泥石流的特点是：

①流体内水含量多于固体颗粒含量，固体颗粒含量占总体积的10%~40%。

②运动中浆体是搬运介质，浆体流速较固体颗粒流速为快，呈紊动状态，所以又称紊流型泥石流。

③有冲、有淤以冲刷为主，堆积扇上表现为大冲大淤，或集中冲，分散淤。

④不易造成堵塞和阵流现象，亦无明显“龙头”，泥石流体在沟谷出口处停积后，水与泥浆慢慢流失，形成表面比较平整的扇形体，称泥石流堆积扇。它有洪积扇的许多特征，甚至

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地震后，地震波传到脚下，你会有三种不同的感觉 | 李娟

SELF格致论道讲坛

2020/05/27 16:19:05

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“我们现在看到的地面上的山川、河流、平湖、盆地等等，其实都是受地球内部的一个过程所控制的，也就是说地球内部动一动，地表就会有翻天覆地的大变化。”

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李娟
中国科学院地质与地球物理研究所研究员

我要带大家去一个很神奇的地方，做一次特殊的旅行，那个地方的压力可以达到100万个大气压。我们要去什么样的地方呢？没错，就是地球的内部——地核。

方向就是现在所在的位置垂直往下，万事俱备，就差一位很重要人物，就是我们的小导游，有请来自冰川上的来客——小松鼠。

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请注意，它抱着松果，经过了什么样的地方？

经过外核、内核，它终于降落在了固态的内核上。小松鼠拨动了内核，地表发生了翻天覆地的变化，而故事的情节就由此展开。

在动画片中，小松鼠抱着它的小松果，在一个神奇的大裂缝中神奇地穿过了地壳、上地幔、下地幔，以及外核和内核。


我们当然很明白，这样一个超级大裂缝在现实中是没有的，大家或许会说可以挖一个，没错，人类也确实是这样做了。

在人类历史上最深的钻，到目前为止是位于前苏联的科拉深钻，它的深度是12千米。


这张图的黄色线标则是地球半径的长度6370千米，而我们刚才说的科拉深钻只有12千米，也就是说连地球的皮毛都没有打透。这意味着我们上天容易而入地难。

人类对地球内部的认识和了解实在是太有限了，我们怎么样能够去认识地球内部到底是什么样的，它的结构又是什么样的呢？不能靠打钻这样的方法，我们只能找另外一种更有效的方法，这就要求助于地震波。

地震波是地震时发出的一种波动，一提到地震，我想每个人会涌上心头的就是“好可怕”，会联想到唐山大地震、汶川大地震，大家可以用不同的词来形容它，樯倾楫摧、房屋倒塌、妻离子散等等。

地震与地震波

我今天不想谈地震肆虐的这方面，我想站在另外的侧面，谈一谈地震在科学家眼中到底有什么样的价值？能带给我们什么样的信息？


这样一张波形图，是不是有点像心电图？其实比心电图要复杂得多。我和同事的工作，就是去阅读这样一张张复杂的“心电图”记录，想办法去解译来自于地球内部和地震本身的信息。

说到地震，古人们对地震的理解，大多数都是基于神话或者以宗教为基础。比如说中国的阴阳论，认为阴阳的失衡导致了大地为之颤抖；而西方则认为因为人类行为的不端，上帝特地派地震来惩罚人类。


直到1755年，大西洋沿岸的城市里斯本发生了一次超大的地震，6万人到9万人死亡。人们开始静下心来好好去思考，地震到底从哪里来？最终得出一个朴素又正确的推论，那就是地震源自于地球的内部。


这张图是我们上大学时教科书上一定会用到的一张经典的图片，说的是一个原本完整的栅栏在地震之后发生了6米的位移。美国的学者里德，根据这样一些野外观测提出了地震断层说。

说的是什么呢？地球内部的岩石也在受力，当力集聚到一定程度的时候，会超过强度的限制，因此地球内部会发生脆性的破裂。有点像搬一根尺子，或者一根棍子，给它使力的时候，它就会断掉。

因此，地球内部就形成了断层，能量就会以断层滑动的方式最终被释放出来，也就是我们感受到的地震波。

如何听到或看到地震波？

说到这儿，大家可能都想见一见地震波的真面目。它是一种波动，因此一定有它独特的频率范围，和人耳听到的声波做比较，我们的耳朵只对20赫兹到2万赫兹内的声波比较敏感，而地震波通常是比20赫兹要低。

因此，一般意义上来说，我们听不到地震发出的声音。但是为了让大家听到地震的“音乐”，我们特地把地震发生的速度给加快了，也就是把时间压缩了，或者换句话说，我们按了一个快门键，这样就可以听到地震发出的旋律和声音。（编者注：汶川地震地震波音频在视频中06：36位置）


听见了地震的声音之后，我们还有一个问题，怎么样看到地震波，或者说把它的信号捕捉下来？

这张图片告诉我们，中国是人类历史上第一个发明了能够对地动有感应仪器的国家，这就是张衡的候风地动仪。

但是这个仪器仅仅是能够感应地动和方向，并不是真正意义上的地震仪。因为作为一个地震仪，它需要对地动有时间和大小的记录。


这个金属样的小物质里放了三个分量的摆，水平、东西和南北两个分量，加上一个垂向分量。地动了之后，这个摆由于惯性会保持静止，摆和地面之间就会产生相对的位移。我们可以转化成信号记录下来，这样一张记录图就诞生了。


全世界有各种各样不同的仪器，有的分布在海里，有的分布在大陆，这就构成了一张无形的网。因此，无论在地球的任何一个角落发生一次中强地震，或者进行了核试验爆炸的话，都无法逃脱这张无形网的敏锐的眼睛。


不同的国家和地区，可以根据自己的需求去布设。比如说在我国的京津唐地区，台站的密度是比较高的，因为经济很发达；而在西部，看到的就是相对的稀疏一些。

地震波带来的感觉

当地震发生之后，地震波传播到你的脚下，你会有几种不同的感觉。

如果你很敏感，首先感到的将是上下的一种跳动，这是P波到来了，因为传播的速度比较快，因此最早到来。

后到来的是S波，它的传播方向和极化方向，或者说和振动方向是垂直的，因此一般会感到前后，或者左右的晃动。

如果还能够坚持，将会感受到第三种波，这种波叫面波。以更慢的速度传播到你跟前，有点像水面上传播的水波那样，前后滚动。通常来说，面波振动最大，因此带给人类的灾害也是最大的。

穿插一个小小的故事，去年7月份的时候，我和女儿去新疆科考，有一天早晨我醒得很早，正在思考着问题，突然感觉到床好像振动了，天花板也点晃。我想新疆那个地方多地震，应该是地震来了。我立刻把边上的女儿给叫起来，我说：“快醒一醒，感受一下地震。”

孩子也真是挺听话的，没有挣眼，把两只手伸开了，扒着床边，她说：“妈妈，我感觉到了，前后在晃动，脑袋瓜在晃动。”孩子说这个事情很好玩，是一生中很难忘的经历。我后来也问孩子，地震的时候怎么不害怕？她说那么小的振动有什么好怕的呢？而且妈妈也在身边，有什么好怕的？


地球内部的结构其实是很复杂，因此这些波可能有走短路径、走长路径，有直达波、折射波、反射波，总之它们经过了地球内部各个小角落，用独特的方式为我们照亮着地球的内部。


这张波形图是放大之后，可以更清楚地看到上面蕴含着一些信息。首先是时间的信息，另一个就是振幅大小的信息。

在这里教大家一个窍门，如果我们把不同台站的波形记录到的时间，点在这张图上，会发现连成一根曲线。这个曲线的斜率是很重要的，斜率就能告诉你地球内部的速度结构。

地球内部构造的历史研究成果

我们来回顾一下历史上有哪些大咖们的研究，给我们留下了重要的成果，也顺便回答一下大家可能在心中存留已久的一些问题，譬如说你怎么知道地球由地核，地幔和地壳构成呢？听我讲这个故事就明白了。


1909年，莫霍洛维奇把有限的数据点在一张图上，他发现了什么？这根曲线存在一个拐点，意味着什么？地球某一个深度速度发生了变化。

没错，这就是我们现在所说的莫霍面，也就是说莫霍面之上速度稍微慢一些，莫霍面之下，速度突然间就出了一个大的变化，这样就把地球分成地壳和地幔两个部分。

至于地核的由来，人们已经对它有很长时间的猜测，为什么呢？

卡文迪许很早以前就告诉我们，地球的密度大概是5.5克/立方厘米。而随便从地球上捡一块小石头回家去秤一秤，它的密度大概在2.7克/立方厘米，相差约2倍。


这2倍的差异怎么来解释呢？

地球深度越深，密度越大，因为压力会大。没错，是可以解释一小部分，但是不足以解释2倍这么大的差异。

古登堡老先生从地震图上看到了一些端倪，他追踪S波和P波，发现到大震中去的时候，S波突然间神奇地消失了，而P波也突然间刹车减速了。为什么呢？

古登堡认为在地球内部存在一个液态的外核，这个核的深度存在于2900千米，这个值离我们现在所给出来的2890千米，只差10千米。


正当人们欣喜地认为对地球的认识已经很棒了，十几年之后，来自于丹麦的女学者莱曼又发现了一个神奇的现象。依然是在P波的影区中，她发现了两支不该有的P波，怎么样解释呢？

通过6年的思考和论证，她提出了一个很巧妙的模型，在核的内部存在一个1200千米的固态的内核，这样就可以完美的去解释她观测到的所有现象。

莱曼的一生比较有传奇性，在我看来，她创造了两个学者之最。

第一个就是她的论文题目是最短的，只有一个字母“P”再加一个撇，什么意思呢？就是穿透内核的地震波的缩写形式。另外，莱曼也是我所认知的寿命最长的学者，1888年出生，是金牛座人士，1993年去世，活了105岁，差一点见证了两个世纪的历史。


人类对地球的认识从最简单的层状模型变化到了这样的内核、外核、上地幔、下地幔以及壳模型。但是人类还不满足，还想勾画一下地球内部的速度、密度随深度的变化曲线。


这张图已经看到了，跟我们刚刚说的简单的层状图形来比，还是要复杂得多，特别是在410和660那两个地方，可以发现速度也发生了急剧的变化，这个区域叫作“地幔转换带”，这就是我比较感兴趣的区域。

人类还是不满足，希望地球再透明一点，最好能获得三维、立体的，像水晶球一样的地球展现在我们面前。怎么做呢？

在医院中我们大家可能都做过CT检测，它对人脑或者对器官做一个全方位的扫描，这样通过切片，我们就可以很容易地分辨出哪个地方可能有异常，哪个地方有肿瘤。把人类大脑做CT的概念借鉴过来，我们也可以对地球做CT。


这里有一个差别，思路虽然一样，可是我们的源和接收点是不一样的，我们的源是什么？不再是X光，而是分布不均匀的地震发出的地震波。

我们的接收点也不一样了，不可能在

玄妙梦幻

【广东上千条鱼跳上岸，并非地震前兆！】
不过历史上广东地震可不少

星辰大海路上的种花家

2020/05/25 22:05:09

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5月18日广东潮州市某池塘的上千条鱼跳上岸，引起了周边民众热议，很多比较了解地震的民众认为这可能是地震的前兆，这个结论引起的大恐慌，鱼跳上岸是地震先兆吗？广东潮州地区有地震可能吗？

当地村民围观


为什么会地震？

其实地震的种类有很多，比如构造型地震 、火山地震、诱发地震 、塌陷型地震以及、人工地震等，但就破坏性和遭遇的可能来看，构造型地震和火山地震的破坏力是比较大的！下面我们简单介绍下这两种地震：

构造地震

这是地壳变动超过岩层承受极限导致断裂错位而引发的地震，一般引发构造地震的断裂带很长，影响面积极大，破坏程度则随断裂带断裂程度或者错位严重直接相关，全球90%的地震都是构造型地震！比如1960年5月21日下午3时，智利发生了9.5级大地震，造成6座死火山重新喷发，3座新火山出现，而且它还造成了二十世纪最大的一次海啸，给日本和菲律宾的东部沿海地区造成了重大损失！

1960年智利大地震引发的海啸袭击夏威夷后的惨状


造成智利大地震是智利大地震是纳斯卡板块滑入相邻板块下面时发生的，能发生如此大级别地震，这表示这两个板块的碰撞变形和应力累积了很久，即使不在1960年爆发，那么也会在此后的某个时间段突然发生。

1960年5月，智利普耶韦火山在地震后喷发。


火山地震：这是由火山活动引发的地震，地幔层的熔岩在巨大的压力下冲破围岩而导致的局部地层断裂而引发的区域性地震，一般在火山爆发前夕出现。这种地震的范围不大，一般局限在火山口周围数公里或者数十公里范围内。

地震的先兆有哪些？

上文简单介绍了主要的两种地震，先兆就在这两种地震的发生原理上！我们知道板块在突然断裂前会有变形，此时变形的板块就会发出低频的次声波，人类是听不到的，对低频声波比较敏感的动物可能就会感受到！


还有地层出现断裂，那么伴随着这个断裂地下的高压气体可能会缓慢的从地下释放出来，大都是含硫气体，导致嗅觉敏锐的动物会感觉得。如果释放在水中，则会让水中的气体改变，鱼和其他水生动物造成不安。甚至可能水塘的水浑浊，或者在地层裂纹中漏光。


这个地下温度也会也会通过这些缝隙向上传递，导致局部地区地层温度改变，使得一些冬眠的动物苏醒，纷纷从地洞中钻出来。


另外地层出现变化，地磁也会随着改变，对地球磁场敏感的动物也会出现不安和恐慌，比如发生大规模异常迁徙等现象。


但我们必须要有一个认识的是，地震有可能会有先兆，但也可能没有先兆，更为麻烦的是有先兆并不一定表示会地震，因为地层的变形到断裂这个过程没有技术可以预测它到底会在什么时候发生，所以用动物先兆来判断有没有地震是不靠谱的！


所以有很多所谓的预兆出现，然后反推回去当年的地震发生，其实这个判断是不科学的，也没有任何参考价值，如果每次动物出现异常动向都疏散的话，这几乎是不可能的事情，因为即使有预兆也根本就不知道范围。


而现代地震预报采用的则是电磁波比地震波传输更快的原理，利用地震仪去得多数据，在地震第一发生时间即向外围传输无线电信号，在最快的时间内让民众得到警告，一般能争取10秒到30秒甚至一分钟的预警时间，这在烈性地震中可以大大降低伤亡率。

广东潮汕地区最近会可能地震吗？

最近百年来广东历史上最大的地震是1918年2月13日南澳7.3级地震（汕头大地震），这次地震的震中百烈度为X度，震中深度为23千米，极震区为南澳、汕头、度诏安，南澳极震区绝大部分房屋倒塌！


从1066年到现在为止，南澳-泉州地震区发生频率是比较高的，如下图所示：

南澳-泉州地震区发生频率


之间频度相隔不等，其实地震也找不到规律，地层形变累积到一定程度就会发生地震，所以地震预报一直就是个难题。

南澳-泉州地震区地震构造图


1604年Ms7.5级地震发生后，经长时间的能量积累，在1918年南澳大震释放，但此次地震能量释放偏小，仍然在累积中，当下一个变形破坏累积到峰值强度点时，可能会有更大的地震发生。不过下次地震什么时候发生，可能没有人能知道，而根据动物动向来判断则只能作为一个参考。

中国地震断裂带分布


从中国地震带分布来看，潮州位于东南沿海地震带上，因此潮州地区发生地震的可能性确实是存在的，但从历史发生概率来看，也有可能发生地震，但也可能没有，其实这句是废话。

广东河源市东源县发生2.8级地震


据中国地震台网正式测定，5月22日22时40分在广东河源市东源县发生2.8级地震，震源深度10千米，震中位于北纬23.91度，东经114.47度。河源已经是东南沿海地震带的西南侧外围，不过这2.8级地震几乎就无感，不是地震仪还真不知道，所以完全无需恐慌。

地方政府辟谣

视频中跳上岸的是攀鲈，这种鱼能短时间离开水面寻找新的水源，因天气炎热水中溶解氧很低，因此这种能到处跑的攀鲈就准备跑路了，刚好被很多人以视频的方式记录了下来，而更多一知半解的朋友则解读为地震先兆，引起了大范围的恐慌！



所以潮州此次鱼跳上岸的事件，完全不必大惊小怪，而且这跳上岸的攀鲈，味道可是不错的，就当成一次攀鲈盛宴和地震先兆的科普吧！