中國(guó)地震活動(dòng)的分布與特點(diǎn)

中國(guó)地震活動(dòng)的分布與特點(diǎn)

地震是指地殼的自然振動(dòng)，例如臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴、洪水和閃電。這是自然現(xiàn)象。在所有的自然災(zāi)害中,地震最為危險(xiǎn)。它在短短幾秒鐘內(nèi)突然降臨,令人難有機(jī)會(huì)逃生。除了生命的傷亡,它所造成的損害也要花上許多年才能恢復(fù)。全球每年發(fā)生地震約500萬次,其中能被人感覺到的地震有5萬多次,能造成破壞性的5級(jí)以上的地震約1000次,而7級(jí)以上有可能造成巨大災(zāi)害的地震約十幾次。我國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺,分布廣,是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家。20世紀(jì)以來,我國(guó)共發(fā)生6級(jí)以上地震近800次,遍布除貴州、浙江兩省和香港特別行政區(qū)以外所有的省、自治區(qū)、直轄市;死于地震的人數(shù)達(dá)55萬之多,占全球地震死亡人數(shù)的53%。地震及其他自然災(zāi)害的嚴(yán)重性構(gòu)成中國(guó)的基本國(guó)情之一。1我國(guó)地震的分布亞洲大陸有一條非常鮮明的重要地震帶,稱其為南北地震帶,或叫中國(guó)和蒙古的地震中軸帶。這個(gè)帶上地震特別多,加上東部西部交界處,人口也比較密集,所以這個(gè)帶上造成損失和傷亡比較多。我國(guó)位于世界兩大地震帶—環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓,地震斷裂帶十分發(fā)育。全國(guó)地震震中的90%主要分布在西部,100年以來,西部地區(qū)與東部地區(qū)發(fā)生地震比例是9︰1,而東部發(fā)生的地震主要集中在華北,長(zhǎng)江以南比較稀少。亞洲非常著名的地震帶—南北地震帶,北起內(nèi)蒙古,南至云南,東半部和西半部的邊界特別清楚,中間是地震特別多的地帶,古往今來地震頻發(fā)。這是一個(gè)很寬的地震帶,大概有五度,500km或再寬一點(diǎn)。這個(gè)地震特別多的帶向蒙古、貝加爾湖一直延伸下去,北邊就到了黃河大拐彎的地方,寧夏和甘肅的東端。華北地區(qū)是地震發(fā)生較多的地區(qū)。長(zhǎng)江以南地區(qū),即南嶺以北長(zhǎng)江以南,從浙江直到貴州這一中間地帶地震非常少。具體說,我國(guó)的地震活動(dòng)主要分布在五個(gè)地區(qū)的23條地震帶上。這五個(gè)地區(qū)是:(1)臺(tái)灣省及其附近海域;(2)西南地區(qū),主要是西藏、四川西部和云南中西部;(3)西北地區(qū),主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓;(4)華北地區(qū),主要在太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山—燕山一帶、山東中部和渤海灣;(5)東南沿海的廣東、福建等地。我國(guó)的臺(tái)灣省位于環(huán)太平洋地震帶上,西藏、新疆、云南、四川、青海等省區(qū)位于喜馬拉雅—地中海地震帶上,其他省區(qū)處于相關(guān)的地震帶上。中國(guó)地震帶的分布是制定中國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的重要依據(jù)。如果把2000年以來我國(guó)的地震記錄累加在一起,可以得出這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):8.5級(jí)以上地震2次,8級(jí)地震7次,7~7.9級(jí)地震65次,6級(jí)以上的地震380次。如果這些地震都發(fā)生在人口稠密的東部地區(qū),那么人口損失將非常慘重。所幸的是,這些地震大多發(fā)生在我國(guó)西部的西藏、青海這些人煙非常稀少的地區(qū),所以并未造成嚴(yán)重的災(zāi)害(見圖)。2001年11月14日,在青藏高原昆侖山口發(fā)生了8.1級(jí)地震。這次8.1級(jí)地震發(fā)生在昆侖山斷裂西段,它是自1951年西藏當(dāng)雄8級(jí)大地震相隔50年后的又一次特大地震。由于震中位于無人區(qū),所以沒有造成嚴(yán)重的人員傷亡,對(duì)正在施工過程中的青藏鐵路工程沒有造成大的影響,試驗(yàn)路基有晃動(dòng)卻沒有斷裂,但由于青藏鐵路沿線生命線工程較為集中,致使地震形變帶的穿過造成多種生命線破壞,且沿地震形變帶兩側(cè)建筑物破壞的衰減較快,造成了4793.17萬元的直接經(jīng)濟(jì)損失。野外調(diào)查表明,這次地震造成了350km長(zhǎng)的地震地表破裂帶,地震發(fā)生時(shí),一分鐘內(nèi)地表發(fā)生了6m的錯(cuò)動(dòng),然而這個(gè)錯(cuò)動(dòng)距離還不是最大的。最大的錯(cuò)動(dòng)是發(fā)生在新疆北部跟蒙古交界的富余地區(qū),地面在一分鐘內(nèi)發(fā)生了12~136m的錯(cuò)動(dòng)。可以想象,地面突然發(fā)生了這么快的錯(cuò)動(dòng),那么地面上的房子、工程等肯定會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞。曾經(jīng)有這樣的記錄:在地面上搭建的牛皮帳篷、布帳篷在地震時(shí)會(huì)突然被撕斷、撕裂開。地震時(shí)的發(fā)生的地表錯(cuò)動(dòng)能瞬間將一棵大樹劈開為兩半,這是因?yàn)闃涞紫掠懈?大地一錯(cuò)動(dòng),就把樹根給撕開了,繼而將樹體劈開。地震常常會(huì)造成滾石、山崩、滑坡、地裂縫、地面鼓包、地基沉陷、砂土液化、噴砂、冒水等地面破壞現(xiàn)象。地震時(shí)出現(xiàn)的地裂縫小的幾十米、幾厘米寬,甚至更小;大的可長(zhǎng)達(dá)幾十米,寬度從幾厘米到幾十厘米。這些地裂縫往往成組出現(xiàn),按一定方向有規(guī)律排列,有時(shí)還伴隨地面鼓包現(xiàn)象。1973年2月6日四川省爐霍7.6級(jí)大地震,就產(chǎn)生了大量的地裂縫,其中的一條地裂縫帶沿西北—東南方向延伸,斷斷續(xù)續(xù)總長(zhǎng)達(dá)90km。地裂縫穿過的地方,可使屋倒墻裂、橋梁錯(cuò)斷、公路鐵路遭到破壞。地裂的深度一般為幾十厘米,最多不過一兩米,并不象有人想象的那樣“深不可測(cè)”。這些現(xiàn)象是我們研究地震這類問題很重要的直觀現(xiàn)象。由于地震復(fù)雜難解,預(yù)測(cè)地震無疑是件困難的事情。影響地震的變量有成千上萬,而且沒有兩個(gè)斷層有完全相同的構(gòu)造。然而,有兩種數(shù)據(jù)特別值得注意:某一特定地區(qū)過去發(fā)生地震的記錄和斷層系統(tǒng)的巖體內(nèi)部正在積累的應(yīng)力。從過去的地震記錄可看出地震發(fā)生的頻率,有助于預(yù)測(cè)未來的地震。建筑物在地震時(shí)按破壞程度可以分為基本完好、輕微破壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞、毀壞五個(gè)等級(jí)。其破壞程度既與地震烈度有關(guān),也與建筑物所在地的場(chǎng)地條件、建筑物本身的類型及質(zhì)量等因素有關(guān)。從1900年以來中國(guó)6級(jí)以上的地震在時(shí)間上的分布可以看出地震的時(shí)間分布是不均勻的。經(jīng)過分析表明,在過去的100年間,中國(guó)大地震的發(fā)生可以分成若干個(gè)交替出現(xiàn)的相對(duì)活動(dòng)期和相對(duì)平靜期(見中國(guó)地震震級(jí)—時(shí)間圖)。我們從1900年算起,1902~1912年、1920~1934年、1945~1957年、1969~1978年、1988~2000年,這是五個(gè)地震非常密集的時(shí)間段。我們把每一段當(dāng)成一個(gè)地震幕,地震發(fā)生特別多的段,稱做地震活躍期。這個(gè)現(xiàn)象在中國(guó)如此,在美國(guó)、日本、土耳其也是如此。在每個(gè)國(guó)家或地區(qū),地震都是一段時(shí)間多,一段時(shí)間少。我們國(guó)家面積比較大,可呈現(xiàn)出比較完整的地震活動(dòng)期,且情況復(fù)雜。但歸結(jié)初步的統(tǒng)計(jì),最明顯的地震活動(dòng)規(guī)律大約是20年時(shí)間為一個(gè)地震幕,在這個(gè)幕內(nèi)又有兩年左右的時(shí)間為一個(gè)地震沖(叢)。這個(gè)現(xiàn)象不是僅在局部地區(qū),而是這一兩年之內(nèi)在全世界范圍內(nèi)都要突發(fā)幾次大地震,之后全球都在休息。平息一段之后又開始新的地震期,然后又是休息,循環(huán)往復(fù)。幕的內(nèi)部又有一段段的間歇,但是這段幕是拉開的,大約是20年。停頓的時(shí)間大約也是20年以內(nèi),形成地震一段時(shí)間活躍,一段時(shí)間停頓的規(guī)律。我們國(guó)家歷史積累的記錄大約兩萬年的時(shí)間。在這兩萬年以內(nèi),地震的活躍期并不是非常均勻的,有的短一些,有的長(zhǎng)一些,大體是20年,雖然地震活動(dòng)期發(fā)生的地點(diǎn)不同,并且持續(xù)的時(shí)間有變化,但間隔是清楚的。2華州地震災(zāi)害的概況與旱災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、泥石流、山崩、農(nóng)作物病蟲害等災(zāi)害相比,地震具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、社會(huì)影響深遠(yuǎn)、防御難度大等特點(diǎn)。地震發(fā)生十分突然,一次地震,持續(xù)時(shí)間往往只有幾十秒鐘,在如此短暫的時(shí)間內(nèi)造成大量房屋倒塌、人員傷亡,這是其他自然災(zāi)害難以相比的。發(fā)生在人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的大地震,往往可能造成大量人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)以來,全世界因地震死亡的人數(shù)達(dá)100多萬人,占各種自然災(zāi)害死亡總數(shù)的54%,平均每年所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾十億美元。我們可以對(duì)比一下,被分出五個(gè)級(jí)的滑坡災(zāi)害,最高級(jí)的滑坡災(zāi)害死亡不過上千人?？墒?一次大的地震災(zāi)害的死亡數(shù)會(huì)超過十萬人。比如,嘉靖三十四年十二月十二日(即公歷1556年1月23日),曾經(jīng)在我國(guó)陜西發(fā)生一次八級(jí)大地震,震中是陜西華州(今陜西華縣),震中烈度為Ⅺ度,陜、晉、豫三省受災(zāi)最重,是中國(guó)歷史上具有強(qiáng)烈破壞性的地震之一,死亡人數(shù)高達(dá)83萬。人們也許會(huì)問:“那時(shí)陜西有那么多人嗎?”答案是肯定的。位于黃河流域區(qū)渭河南岸的華州恰恰是過去的一個(gè)帝都—幾代皇帝稱帝立新國(guó)號(hào)的地方,所以人口特別密集,并且那里是一個(gè)富庶的產(chǎn)糧區(qū)。在這樣一個(gè)人口稠密、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)繁榮的地區(qū)大地震瞬間發(fā)生,必然會(huì)造成大量人員的死亡。除了當(dāng)時(shí)由于地震導(dǎo)致的直接死亡,還有震后大瘟疫的流行而造成的大批人員死亡,這是地震引發(fā)的次生災(zāi)害。這兩項(xiàng)數(shù)字相加,就形成了驚人的死亡人數(shù)—83萬!這是歷史上全世界因地震災(zāi)害死亡人數(shù)最多的一次,全球僅此一例。大地震由于突發(fā)性強(qiáng)、傷亡慘重、經(jīng)濟(jì)損失巨大,往往會(huì)產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng),對(duì)于一個(gè)地區(qū)甚至一個(gè)國(guó)家的社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成巨大沖擊,因此會(huì)引起社會(huì)、政府乃至國(guó)際上的高度重視。同時(shí),一次地震的破壞區(qū)雖然有限,有感范圍卻很大,波及面廣,對(duì)人們心理上的影響也比較大,這些都可能造成較大的社會(huì)影響。地震可導(dǎo)致直接災(zāi)害和次生災(zāi)害。由地震的直接作用,如地震波引起的強(qiáng)烈振動(dòng)、地震斷層的錯(cuò)動(dòng)和地面變形等所造成的災(zāi)害稱為地震直接災(zāi)害,它主要表現(xiàn)為建筑物、生命線工程和地面被破壞等現(xiàn)象,這是地震最普遍、最常見的現(xiàn)象。1976年河北唐山7.8級(jí)大地震,倒塌房屋530萬間;1974年云南永善7.1級(jí)地震,云南、四川兩省共有6.6萬間房屋受到破壞,其中倒塌2.8萬間;1985年3月29日發(fā)生在四川省自貢市的地震,雖然震級(jí)只有4.8級(jí),也倒塌了房屋400余間,還有更多的房屋受到不同程度的破壞。地震造成的人員傷亡,既可能由直接災(zāi)害引起,如房屋倒塌造成的傷亡等,也可能由次生災(zāi)害引起,如地震火災(zāi)與地震水災(zāi)等。由地震引發(fā)的火災(zāi)、水災(zāi)、有毒物質(zhì)泄漏和疫病流行等災(zāi)害,稱為地震的次生災(zāi)害。對(duì)社會(huì)生活和生產(chǎn)有重大影響的交通、通訊、供水、排水、供電、供氣、輸油等工程系統(tǒng)稱為生命線工程,強(qiáng)烈地震可能使橋梁斷裂、路面開裂下陷、鐵路扭曲、電纜拉斷、管道破裂,也可能使發(fā)電廠、變電站、水庫、大壩、配氣站、油庫、自來水廠、電信局、電視臺(tái)、電臺(tái)等要害部門遭到破壞,從而使現(xiàn)代化的城市癱瘓。地震時(shí),由于電線短路、煤氣泄漏、油管破裂、爐灶倒等原因,往往造成火災(zāi)。1906年美國(guó)舊金山8.3級(jí)大地震,引發(fā)全城50多處起火。大火燒了三天三夜,整個(gè)市區(qū)幾乎全部被焚毀;同樣,1923年日本東京大地震也有上千棟房屋被付之一炬,火災(zāi)死亡人數(shù)幾乎和地震造成的一樣多。地震山崩堵塞河道,形成“地震湖”,會(huì)使上游一些地區(qū)被水淹沒。一旦地震湖潰決,下游便會(huì)遭到嚴(yán)重水災(zāi)。另外,地震時(shí)如果水庫大壩遭到破壞,也會(huì)造成水災(zāi)。1971年美國(guó)洛杉磯發(fā)生6.6級(jí)地震,該市最大的水壩受震后產(chǎn)生裂縫,威脅下游安全,迫使下游8萬多居民緊急搬遷。1995年日本阪神7.2級(jí)地震,高架橋部分倒塌,三條高速公路和著名的“新干線”鐵路完全中斷,100萬戶停電,120萬戶停水,城市生命線工程受到嚴(yán)重破壞。此外,當(dāng)海底發(fā)生地震,海床驟然滑動(dòng)可能會(huì)引發(fā)海嘯或滔天巨浪。海嘯和地震一樣無法預(yù)防,但監(jiān)控系統(tǒng)可以預(yù)警海嘯的來臨。通過衛(wèi)星技術(shù)幾小時(shí)發(fā)出警報(bào),可使沿岸居民及時(shí)疏散逃生。3形成多學(xué)科、多測(cè)項(xiàng)的地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)我國(guó)政府一直高度重視防震減災(zāi)工作,新中國(guó)成立以來,特別是近十幾年來,我國(guó)的防震減災(zāi)工作在促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步,保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。目前,我國(guó)的地震臺(tái)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)了由單臺(tái)觀測(cè)到臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)、模擬觀測(cè)到數(shù)字觀測(cè)的轉(zhuǎn)變,形成了多學(xué)科、多測(cè)項(xiàng)的地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)。全國(guó)4級(jí)以上地震均可有效監(jiān)測(cè),東部重要省會(huì)城市及其附近的監(jiān)測(cè)能力達(dá)到1.5~2.0級(jí),首都圈地區(qū)的監(jiān)測(cè)能力達(dá)到1.0~1.5級(jí)。我國(guó)近年建設(shè)的“中國(guó)數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”工程,擬于今年全面完成。通過這項(xiàng)工程的實(shí)施,將全面提高我國(guó)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、震災(zāi)預(yù)防和緊急救援的能力。地震無法預(yù)防,目前的研究重點(diǎn)是如何使地震帶的人們生活得更安全些。從當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平和國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力出發(fā),我國(guó)對(duì)破壞性地震主要從兩方面進(jìn)行防御。3.1對(duì)工程中重要、特殊的工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)和監(jiān)管所謂工程性防御,就是想方設(shè)法把各種建筑物和容易發(fā)生次生災(zāi)害的城市設(shè)施盡可能地蓋結(jié)實(shí),使它們遇震不倒,修復(fù)可用;對(duì)已經(jīng)建成的建筑物進(jìn)行抗震加固,提高其抗震能力。地震對(duì)于空曠地區(qū)造成的影響相對(duì)較小,然而,遭到地震襲擊的堅(jiān)硬建筑物卻會(huì)造成災(zāi)難性的后果。諸多大地震顯示,造成傷亡的不是地震,而是建筑物的坍塌。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上130次曾經(jīng)造成大量人員傷亡的巨大地震災(zāi)害中,95%以上的傷亡是因建筑物倒塌造成的。因此,針對(duì)當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的地震災(zāi)害,使建筑物盡量堅(jiān)實(shí)牢固非常重要。這里所說的建筑物,不僅是住宅、校舍、商店、影劇院等生活設(shè)施,還包括那些特別重要、特殊的工程,如大型工廠、礦山、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程、超大型橋梁等,也包括那些容易發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑設(shè)施,如大型水庫、核電站、危險(xiǎn)品倉庫等等。在世界兩大人口密集帶美國(guó)加利福尼亞與日本,嚴(yán)格的建筑法規(guī)減少了地震的傷亡人數(shù)。這些地區(qū)的高層建筑的設(shè)計(jì)注重彈性,可使地震的能量安全散發(fā),而不會(huì)震垮柱子和地板。同時(shí)在建筑物的地基上,還裝有和汽車避雷器原理相同的避震器。運(yùn)用這種技術(shù),舊金山泛美大廈之類超高層建筑得以安全度過幾次大地震。事實(shí)說明,采取科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)和精心施工是保證建筑物抗震性能的關(guān)鍵。新建筑選址和地基對(duì)建筑物抗震同樣至關(guān)重要。我國(guó)新疆烏恰縣縣城曾經(jīng)建在古河床上,由于地層松軟,這個(gè)縣城多次遭受地震破壞,直到1985年被一次7.4級(jí)地震夷為平地。吸取歷史教訓(xùn)后,新疆烏恰縣城遷移到了地基比較穩(wěn)定的地帶。新縣城在1990年月6.4級(jí)地震中經(jīng)受住了考驗(yàn),安然無恙。再有,已建成但抗震性能不強(qiáng)的建筑應(yīng)該認(rèn)真進(jìn)行抗震加固。唐山大地震中,96%的建筑物被徹底摧毀,但仍有4%的建筑物如唐山鋼鐵廠、建筑陶瓷廠等,因在設(shè)計(jì)施工中認(rèn)真采取了抗震措施,經(jīng)過7.8級(jí)大地震仍安然屹立。1979年江蘇常熟一帶發(fā)生一次5.1級(jí)地震,這次地震并不算很大,卻使得許多民房開裂,難以修復(fù)使用。調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)厝罕娨蛉鄙俜勒鹨庾R(shí),建房時(shí)多采用立磚砌墻、大跨度開間、瓷磚裝飾外墻等方法,以追求外觀華麗和高大寬敞,使得房屋的抗震能力很差,受災(zāi)嚴(yán)重。這個(gè)例子說明,鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村的民房建設(shè)要注重抗震。近些年來,我國(guó)的地震科技人員編制了地震烈度和地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖,為一般民用建筑提供了科學(xué)合理的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建設(shè)工程抗震設(shè)防的監(jiān)管力度逐步加大,如對(duì)三峽工程、大亞灣核電站、西氣東輸、青藏鐵路等一系列重大工程開展了地震安全性評(píng)價(jià)工作,對(duì)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的一些建筑物進(jìn)行加固,加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民建房和村鎮(zhèn)公共設(shè)施抗震設(shè)防的指導(dǎo)等。這些措施大大提高了我國(guó)的地震災(zāi)害防御能力。3.2增強(qiáng)全社會(huì)參與地震應(yīng)急的能力與能力我國(guó)于1998年3月實(shí)施《防震減災(zāi)法》、《地震預(yù)報(bào)管理?xiàng)l例》、《地震安全性評(píng)價(jià)管理?xiàng)l例》等配套法規(guī)也陸續(xù)出臺(tái),使我國(guó)的防震減災(zāi)工作的管理步入法制化軌道。各級(jí)人民政府依照法律的規(guī)定,對(duì)地震防御工作做好宣傳、組織和管理,協(xié)調(diào)全社會(huì)做好各方面的防震減災(zāi)準(zhǔn)備。其中包括社會(huì)的組織動(dòng)員,整個(gè)社會(huì)要協(xié)調(diào)、有序、高效的采取各方面的減災(zāi)措施等,這方面工作的落實(shí)很重要的基礎(chǔ)就是要積極開展