2008年5月12日14時28分，中國四川省汶川縣映秀鎮，沒有人會忘記這個時間、這個地點。2010年4月21日，青海玉樹，痛徹心扉的壹幕重演。嗚呼哀哉，慟自然之無常，嘆國運之多舛地震是個名副其實的惡魔，在對抗地震的道路上，知己知彼，才能百戰不殆。還記得那個名叫蒂利的“海灘小天使”嗎？在2004年印度洋地震引發的海嘯中，她憑借課上所學的知識，提前疏散了海灘遊客，挽救了100多人的生命。現在，就讓我們從認識地震開始吧！
1.什麽是地震
地震，廣義上是指地球表層的震動，它是地殼某個部分的巖石在內、外應力作用下突發劇烈運動而引起的壹定範圍內的地面振動現象。據統計，全世界每年大約發生幾百萬次地震，人們能感覺到的僅占1%左右，7.0級以上的災害性地震每年多則二十幾次，少則三五次。
強烈的地震不僅可使建築物瞬間成為廢墟，而且還使人類生命財產遭受巨大損失，是壹種破壞性很強的災害。同時，地震還能誘發大規模的砂土液化、崩塌、滑坡、泥石流等次生地質災害；發生在深海地區的地震有時還可能引發海嘯。
地震發生的原因示意圖
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關於地震的神話傳說
古時候，人們對地震發生的原因常要借助神靈來解釋。我國民間“鰲魚載山”的傳說，認為是地下的鰲魚翻身引發了地震。日本關於地震的傳說跟中國很相似，大意是鯰魚作亂導致地震。無獨有偶，西方也有類似的傳說，古希臘神話中的海神波賽冬就是掌管地震的神如今，誰也不會相信這些傳說了，地震其實和下雨、刮風壹樣，是正常的自然現象。
日本鯰魚翻身的地震傳說
2.全球三大地震帶在哪裏
地震，特別是淺源地震，其產生多與斷層錯動有關。多年來，中國、美國、日本、俄羅斯等國家都有計劃地對地震進行研究，特別是20世紀60年代板塊構造理論的發展，使得人們對全球範圍主要地震帶有了進壹步的理解。
全球三大地震帶早期的地震研究發現，地震並非均勻分布於地球的每個角落，而是集中於某些特定地帶，這些地震集中的地帶就是地震帶。全球主要地震帶包括環太平洋地震帶、地中海—喜馬拉雅地震帶（或稱歐亞地震帶）和大洋中脊地震帶。我國恰好位於環太平洋和地中海—喜馬拉雅兩個地震帶之間。
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全球三大地震帶特點各異
環太平洋地震帶是世界上最大的地震帶，全球約80%的淺源地震、90%的中源地震和幾乎100%的深源地震都分布於此，釋放的能量約為全球地震釋放總能量的80%。地中海-喜馬拉雅地震帶是第二大地震帶，震中分布較環太平洋地震帶分散，所以該地震帶的寬度大且有分支，釋放能量約占全球地震釋放總能量的15%。大洋中脊地震帶的所有地震均產生於巖石圈內，且多為弱震。
3.我國是壹個多地震的國家
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我國的地震帶
由於不同學者對中國地質構造認識不完全壹致，對中國地震帶的劃分也有所不同。1303年（元大德七年）發生在山西洪洞-趙城地震是經中國地震學界論證確認最早的8.0級地震，它發生在渭河平原帶汾渭地塹強震帶。1556年1月23日，83萬人遇難的陜西華縣地震，也發生在渭河平原帶汾渭地塹強震帶。新中國建國後死亡人數最多的唐山大地震則發生在河北平原帶的唐山斷裂。
不同研究機構對中國地震帶的劃分方法
我國位於世界兩大地震帶的交匯部位，是地震多發國，也是全球板內地震最強烈的地區之壹。據史料記載，全國所有省份都曾發生過5.0級以上的地震。1977年國家地震局頒布的中國地震烈度區劃圖（1/300萬），地震烈度為Ⅶ或Ⅶ度以上的地區面積占全國總面積的32.5%，Ⅵ或Ⅵ度以上的地區面積達60%。不僅如此，我國地震活動頻度高，據統計，1900～1980年，80年間***發生8.0級地震9次，7.0～7.9級地震66次，平均每年發生7.0級以上地震近1次。此外，我國除東北和臺灣地區分布有少數中、深源地震外，絕大多數地震的震源深度都在40千米以內，東部地區的地震震源多在10～20千米。
中國地震帶及特大地震分布示意圖
4.地震都有哪些類型
地震按照不同的分類方法，可以分為很多類型。當然，幾種分類方式可能相互交叉。比如，“5·12”汶川特大地震屬構造地震；同時震源深度為10～20千米，屬淺源地震；根據其地震序列特點，屬主震型地震；震級達到8.0級，屬特大地震；震中區烈度達到Ⅺ度，屬有感地震；震中位於四川山區，屬大陸地震，崩塌、滑坡、泥石流等次生地質災害發生的可能性大；地震發生在板塊內部，屬板內地震。所以，壹次地震可以從不同的角度來討論它的類型，為進壹步判斷地震災害，提前采取防治措施做準備。需要說明的是，在各種分類方式中，按成因分類是最常用的，其中構造地震的發生比例最大，約占全世界地震的90%以上，且強震幾乎都是構造地震，破壞性大。
地震類型說明表
續表
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水庫也能誘發地震？
誘發地震是指由人類工程活動引起的地震，水庫誘發地震是其中壹類。20世紀5060年代，大中型水庫修建數量急劇增加，尤其是進入60年代後，幾座大型水庫相繼發生6.0級以上的地震。我國最早發生的大於6.0級的水庫誘發地震是廣東新豐江水庫的地震（1962年，6.1級），極震區房屋嚴重破壞幾千間，死傷數人。
5.什麽引發了地震
自古以來，人們總希望了解地震的本質，其中最為廣泛接受的是彈性回跳理論，即斷層說，它最初是由地震學家裏德（美國）提出的，目的是為了解釋1906年舊金山地震，聖安德烈斯斷層發生水平移動的現象。1906年4月18日，美國舊金山發生7.8級地震，沿聖安德烈斯斷層的破裂長達400千米，在舊金山北部的馬林縣，地表水平位移6米，垂直位移近1米。這是為什麽？
我們知道，地球的巖石圈並非壹整塊，而是被壹些斷裂構造帶分隔成六個板塊。無論是板塊邊緣的碰撞，還是板塊內部斷裂帶的運動，它們都會在巖層中產生應力，使地球內部的能量緩慢積累。當應力積累到壹定程度時，巖石就會破裂形成斷層。
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地震成因還有其他理論嗎？
1931年，日本學者提出了地震成因的巖漿沖擊說。該學說認為，由於巖漿向地殼中的薄弱部位沖擊，使地殼破裂並發生運動，從而產生了地震。我國雲南騰沖的地震活動，有人認為可能就與地下巖漿的活動有關。1963年，新西蘭學者又提出了相變說，認為處於高溫高壓條件下的深部物質在結晶狀態改變的過程中，使周圍巖體受到快速壓縮或拉張，從而引發地震。但是，這兩種學說均沒有得到進壹步的論證和應用。
日常生活中我們都有這樣的經驗：當我們用力使彈簧變彎時，突然放開，它便回到原來的狀態，同時釋放能量。同樣，彈性回跳理論認為地應力使斷層兩側的巖石發生彈性變形並儲存能量，當能量超過斷層兩盤之間的摩擦阻力時，能量便以地震的形式突然釋放，同時形變的巖石回復原來的形狀，從而引發了地震。
地震的彈性回跳說示意圖
板塊間的應力作用6.如何用地震術語描述地震
描述地震的地震術語
對於壹次地震，可通過震源、震中、震中距、震源深度、震級、烈度等要素來描述。震源是地球內部發生地震時振動的發源地，是地下巖石最先破裂的部位。震源在地面上的投影點或震源在地面上所對應的位置就是震中。某壹指定點到地震震中的地面距離叫震中距，有時以長度表示，比如千米，有時用它對應的地心張角（圓心角）的度數來表示，圓心角1度等於111千米。根據震中距的大小，可將地震分為地方震、近震和遠震。震源深度是震源垂直投影到地表的距離，通常用千米表示，其中淺源地震占全球地震的90%以上，發震頻率最多，對人類影響也最大。震級和烈度則是衡量地震強弱的標度。
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如何表示地震的震中位置？
地震過後，通常用震中所在的地名表示震中位置，比如，我們可以說汶川地震的震中位於映秀。但科學的方法是以地球的經、緯度表示。確定震中位置有兩種方法，壹種是按地震的破壞程度確定震中位置，是把破壞最厲害的極震區定位震中，稱為宏觀震中；另壹種方法是用儀器測量的震源在地面上的垂直投影，稱為微觀震中。由於震源區的物理狀態和地震區的地質條件等因素的影響，地面上破壞最大的地點不壹定正好位於震源的正上方，因此，宏觀震中不壹定與微觀震中重合。
7.什麽是震級
目前，國際上廣泛使用的裏氏震級，是由地震學家裏克特（美國）首先提出的，它的範圍是1～10，是由觀測點處的地震儀所記錄到的地震波最大振幅的常用對數演算而來。
通過地震儀記錄下來的地震譜來計算震級
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地震的震級與能量有什麽關系？
震級是衡量壹次地震的大小、強弱的“標尺”，是地震大小的相對量度。地震震級越高，所釋放的能量就越大。壹般說來，不同震級的地震通過地震波釋放出的能量大致有壹個規律，就是震級每差0.1級，能量的大小約差1.414倍；差0.2級，能量差（1.414）2≈2倍，以此類推，震級差1.0級時，能量約差（1.414）10，即32倍。
震級和相應能量對比表
當裏克特將這個成果應用到世界各地時，發現它也有缺陷，就是不能準確反映地震的大小。於是，他又在原來的基礎上，發展了兩種震級，壹種是用地震體波計算震級，以測量地殼深處的地震（體波震級Mb）；另壹種用地震的表面波計算震級，來測量更遙遠且更強烈的地震（面波震級Ms）。
然而，到20世紀60～70年代，科學家又發現，當震級超過8.6級以後，盡管顯示出更大的規模，但測定的值卻很難增上去了，這就是震級飽和問題。於是，地震學者轉而采用壹種物理含義更豐富、更能直接反映地震過程物理實質的表示方法，它就是矩震級（Mw），是由金森博雄（美國，日裔）1977年提出的。矩震級能夠更好地描述地震的物理特性，如地層錯動的大小和地震的能量等。
8.為什麽壹次地震後震級會做修正
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2004年印度蘇門答臘島地震震級曾多次修訂
2004年印度洋蘇門答臘島地震的震級為9.1級，是繼1960年智利9.5級地震和1964年美國阿拉斯加9.2級地震之後的第三大地震。這壹結果卻是多方研究而來。地震發生後，印尼棉蘭氣象和地理局測定震級為8.1級；中國地震臺網測定為8.7級；美國地震監測網數據為8.9級，後來，美國地質調查局最終將結果修正為9.1級。
壹次地震發生後，震級可能會做多次修正。如2011年3月11日發生在日本本州東海岸附近海域的特大地震，原來公布的震級為8.6級，後來修訂為9.0級。這主要是因為：①人們所使用的震級標度不同，例如我國習慣使用“面波震級”，而歐美則多用體波震級或矩震級；②世界各國的地震臺站所使用的地震儀器並不相同，計算公式也不壹致，導致震級測定存在差異；③地球是不均勻的，沿不同路徑傳播的地震波能量衰減程度不盡相同；④地震發生後很短的時間內，由於資料少，快速測定的震級誤差較大。此後隨著資料、數據越來越詳實，可能對震級進行不止壹次的修正，最終得到更為可靠的結果。
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中國目前通用的地震烈度表
9.烈度的概念是什麽
烈度是衡量地震強弱的另壹把“尺子”，它是指地面及房屋建築遭受地震影響和破壞的程度。烈度與震級不同，震級反映地震本身的大小，只與釋放的能量有關；而烈度反映地震的映震本身破壞程度，震級、震源深度、震中距及地質條件等因素均可影響烈度的大小。因此，壹個地震只有壹個震級，而不同地區烈度不同。打個比方，地震震級就好比日光燈的瓦數，且瓦數越大，電燈越亮。而對於同壹盞日光燈來說，屋子各處由於受各種因素的影響，如距離光源的遠近等，各處的明暗程度不壹樣，和不同地區烈度不同是壹個道理。
地震烈度示意圖
把人對地震的感覺、地面及建築物遭受地震影響破壞的各種現象，按不同程度劃分等級，依次排列成表就是地震烈度表。目前世界上的地震烈度表種類很多。我國現在通用的地震烈度表是1957年謝毓壽（中國）以西伯格烈度表為藍本，結合我國建築物的特點編成的。
10.主震和余震
壹處地震的發生不是孤立的，總是成系列的，即地震時間序列，包括主震型、震群型和孤立型等地震。主震型地震是指主震震級突出又有很多余震的地震序列，是壹種最常見的地震序列類型，其中最大的地震所釋放的能量占全序列的90%以上，這個最大的地震叫主震，其他較小的發生在主震後的叫余震。
比如，2008年汶川特大地震就屬於主震型地震，震後余震頻發。據中國地震臺網測定，截至2009年4月17日12時，汶川地區***發生4.0級以上余震297次，其中4.0～4.9級254次，5.0～5.9級35次，6.0級以上的8次，最大余震震級為6.4級。此外，在某些情況下，大地震還可以觸發遠離原始震中的斷層而發生余震。例如，1992年洛杉磯附近蘭德斯的7.3級地震在14個地方觸發了次生事件，其中包括1250千米以外的余震。
汶川特大地震發生後余震頻發
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主震和余震的發生有關聯嗎？
地震學者對我國1900～2003年發生的7.5級以上的20次地震研究後發現，絕大多數序列的最大余震發生在震後200天內，68%的序列最大余震發生在震後10天內，77%發生在30天內，95%發生在120天內。而且，最大余震的震級還與斷層兩盤的相互作用力有關：當科裏奧利力效應使斷層兩盤相互拉離時，余震強度小，左旋走滑和逆地震的主震與最大余震的平均震級差約為2.0級；當科裏奧利力效應使斷層兩盤相互擠壓時，余震強度大，其中右旋走滑地震的主震與最大余震的平均震級差約為0.6級。這些發現對今後預測強余震的發生有重要的參考作用。
11.什麽是地震波
地震發生時釋放的巨大能量，激發出向四周傳播的彈性波叫地震波，它也是地震能量的載體。地震波分為體波和面波，通過地殼巖體在介質內部傳播的波稱為體波，包括縱波和橫波；體波經折射、反射而沿地面附近傳播的波稱為面波。
地震波
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深層地震引發的“多米諾骨牌效應”
壹張骨牌倒下會引起連鎖反應，這就是“多米諾骨牌效應”。在地震研究中，科學家曾發現淺源地震也會引發這種效應。由於地震波傳播的關系，淺源地震會在數百千米外引發另壹場地震，可能強度更大。比如，在北京時間2010年2月27日智利8.8級地震發生後，就引發了壹連串地震：5天後，3月4日，我國臺灣高雄發生6.7級強震；又過了2天，即3月6日，相繼在蘇門答臘西南以遠地區和我國河北唐山發生7.1級、4.2級地震研究地震的這種效應對認識其規律具有很重要的意義。
縱波比橫波快（縱波速度5～6千米/秒，橫波3～4千米/秒），所以地震儀器記錄地震波時，縱波先到達，因而稱其為初波（P波，Primary wave）；橫波稍後到達，故又稱為次波（S波，Second wave）。面波是體波到達地面後激發的次生波，它僅限於地面運動。這種波分為兩種，壹種是在地面上做蛇形運動的勒夫波，另壹種是在地面上滾動的瑞利波。
12.如何利用地震波確定震中位置
地震的震中位置是利用地震波來確定的。地震時縱波先到達地表，然後橫波隨之而來，兩者之間有壹個時間間隔。人們根據感覺到的時間間隔的長短就能初步判斷震中的遠近：間隔越短，說明震中越近。同理，縱波與橫波到達同壹個地震臺也有壹個時間差，與震中離地震臺的距離成正比，通過它即可求出震中距。根據三個不在壹條直線上的地震臺所得到的震中距，用三點交匯法即可大致算出地震震中的位置，為進壹步了解地震、抗震救災做準備。可見，地震波並不是十惡不赦的“壞蛋”，只要對它進行合理利用，地震波就可以為我們服務。
用三點交匯法確定海地地震震中位置
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地震是通往地心的壹盞燈
地震，泯滅生命於頃刻，摧毀物體於瞬間，但這只是它的壹面。其實，人類開始認識地球的內部結構就是從地震開始的。1906年，奧爾德姆（英國）首先試圖從地震波穿過地球的時間來推斷整個地球的內部構造。1909年，莫霍洛維奇（前南斯拉夫）根據地震波的走時，推算出地下56千米處存在壹個間斷面，後來稱之為莫霍面。1914年，古登堡（猶太人，出生於德國）根據地震體波確認了地核的存在，並測定地幔和地核的間斷面，其深度為2900千米，這個數值相當準確，直到現在也改進不大。
13.地震與火山
提起火山，妳的腦海中會浮現怎樣的景象？噴湧而出的巖漿，熾熱滾燙的空氣，彌漫天空的火山灰？在很多人的印象中，火山猶如壹個脾氣暴戾的人，跳著腳、帶著濃重的鼻息。火山分布在哪兒？它和地震有什麽關系？
地震與火山
世界上已知的活火山約455座，但它們並不是均勻散落在世界各地，而主要分布在環太平洋地區和地中海地區。海洋中也有火山噴發，壹些島嶼就是火山噴發形成的。有時，地震也能引起火山噴發。比如，1960年智利地震就引起了火山爆發；2011年日本9.0級地震後也造成了火山噴發。此外，通過收集火山歷史活動資料發現，火山與強震活動具有密切的相關性：地震活動高潮期時，火山活動頻繁，且約有0.4%的爆發性火山是在地震後幾天內噴發的。比如，1975年11月的夏威夷基拉韋亞火山就是在壹次7.2級地震後壹個半小時內噴發的。
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地球南、北極是“地震凈土”
我們如果回顧地震史，會發現地球南、北極未發生過地震。首先，南、北極大陸分別被大洋中脊和大陸環繞，不具備發生地震的先決條件。其次，該地區的冰層可達其總面積的80%90%，對巖層底部產生了巨大的壓力，與地層構造的擠壓力基本達到平衡，分散並減弱了地殼的形變。所以，地球南、北極是壹片“地震凈土”。
地震沒有光顧過地球南北兩極
14.地震跟月亮有關嗎
除了目前被科學界廣泛接受的地震成因外，有的學者還提出：地震的發生或許與月亮有關。2004年12月26日的印度洋地震，發生在農歷十壹月十五日；巧合的是，1960年智利9.5級地震，也恰逢農歷五月初壹。
地震可能與月球引力有關
有學者認為，地震多出現在“朔”（初壹）、上弦（初八）、下弦（廿四）、望（十五）這四個時間段，及其前後壹天。我們知道“朔”時在農歷的每月初壹，此時地球、太陽和月亮成壹條直線，地球受到的引力達到最大值。當月亮繞至地球後面，被太陽照亮的半球對著地球，這時叫“望”，壹般在農歷每月十五，此時太陽和月亮各在壹邊，引力相反。上弦（初八）、下弦（廿四）時，太陽、地球和月球排列成壹個直角三角形，此時地震多，有學者認為是同磁場有關。當然，這只是壹種假說，到底有沒有這種規律，還等待我們去研究。
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太陽也會發生地震嗎？
妳知道嗎，太陽也會像地球壹樣發生“地震”。近年，美、英兩國的科學家通過研究氣象衛星發回的資料，捕捉到壹個令人吃驚的信息：1996年7月9日，太陽在發生耀斑的同時，其內部也伴隨著發生了強烈的震動，經專家估算，此次“日震”所釋放的能量，差不多等於1906年舊金山地震釋放能量的4000倍，如果將這個能量轉換成電能，足夠美、英兩國使用15年。
15.全球是否進入了地震活躍期
我們剛剛經歷了汶川地震的傷痛、玉樹地震的悲哀，2011年又接連發生了雲南盈江地震和日本9.0級地震。人們不禁會問，全球是否進入了地震活躍期？
大量地震記錄資料反映出，地震活動的確具有周期性：在較長的時間尺度內，地震活動時而增強，時而減弱，前者是活躍期，後者為平靜期。比如，全球1950～1965年期間，就發生了46次7.0級以上的地震。自2004年印度洋地震後，全球發生8.0級以上的地震11次，略高於平均數，但仍屬正常範圍。
地震是否進入活躍期不能簡單地以某壹時期地震次數的多少來判斷。目前人們之所以感覺地震多了，不僅因為地震臺網的布設密度增大，儀器設備精確，所記錄的地震次數增多，還由於世界各地人口增加，經濟發達，同樣級別的地震造成的人員傷亡和財產損失比以前更大，加之媒體信息和通訊手段發達，地震消息傳播的更快更廣，所以地震的危害給人們的印象加深了。