第三講火山與地震

第四節(jié)、火山與地震第三講火山與地震火山與地震是人們可以直接觀察和感知的自然現(xiàn)象，對(duì)自然環(huán)境與人類生活都有不利影響。一、火山

(一)火山的類型與分布

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巖漿噴出地表是地球內(nèi)部物質(zhì)與能量的一種快速猛烈的釋放形式，稱為火山噴發(fā)。火山噴出物既有氣、液體，也有固體。氣體以水蒸汽為主，并有氫、氯化氫、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、氟化氫等。液體即熔巖，固體則指熔巖與圍巖的碎屑，如火山灰、火山渣、火山豆、火山彈、火山塊等。

火山噴發(fā)火山噴發(fā)巖漿噴出地表的活動(dòng)稱為“火山噴發(fā)”，或稱為“火山活動(dòng)”。1、火山的類型◆根據(jù)火山活動(dòng)狀況分類活火山：現(xiàn)在尚在活動(dòng)或周期性活動(dòng)的；死火山：史前曾經(jīng)噴發(fā)而有史以來(lái)不再活動(dòng)的；休眠火山：有史以來(lái)曾經(jīng)有過(guò)活動(dòng)，但長(zhǎng)期以來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的?；鹕絿姲l(fā)型式有兩類。一是裂隙式噴發(fā)，多見(jiàn)于大洋中脊的裂谷中，是海底擴(kuò)張的原因之一。陸上則僅見(jiàn)于冰島拉基火山等個(gè)別地方。二是中心式或管狀噴發(fā)，又可分為①夏威夷型或?qū)庫(kù)o式：只噴發(fā)熔巖而沒(méi)有火山碎屑；②培雷型或爆炸式：噴發(fā)時(shí)產(chǎn)生猛烈爆炸現(xiàn)象。巖漿酸度愈高、氣體含量愈多，其爆炸性也愈強(qiáng)。③中間型：噴發(fā)特點(diǎn)介于前兩者之間，依噴發(fā)力遞增順序又可分為斯特朗博利型、武爾卡型、維蘇威型等。

(二)火山地貌

在我國(guó)自釣魚(yú)島至小蘭嶼就有20余座火山。云南騰沖、新疆火山地貌在地表分布很廣。裂隙式噴發(fā)在海底形成洋脊和洋盆，在陸上則形成大面積的玄武巖高原，如巴西南部高原，印度德干高原，埃塞俄比亞高原，我國(guó)內(nèi)蒙古東南部的玄武巖高原等。中心式噴發(fā)形成的火山地貌，常見(jiàn)的有如下幾類：

1)灰渣火山錐。主要由火山碎屑物在噴口周圍堆積成的錐形體，如菲律賓的馬榮火山。

2)富硅質(zhì)熔巖穹丘。流動(dòng)性小、富含硅質(zhì)的熔巖形成穹丘，如騰沖火山中的覆鍋山和臺(tái)北大屯火山中的個(gè)別火山體。

3)基性熔巖盾。流動(dòng)性大的基性熔巖流反復(fù)噴出堆積而成的盾狀體，如夏威夷火山。

4)次生火山錐。古火山錐再噴發(fā)使錐頂破壞和擴(kuò)大成環(huán)形凹地，并在其中再產(chǎn)生新的火山錐，如維蘇威火山。

5)復(fù)合火山錐。多次噴發(fā)的火山碎屑和熔巖呈層狀混合堆成的火山錐，或巨大火山錐上生長(zhǎng)許多小火山錐。如意大利埃特納火山高達(dá)3700m的大火山錐上分布有300多個(gè)小型巖渣火山錐。

6)破火山口。有些爆炸式噴發(fā)的火山，噴發(fā)時(shí)堆積物很少卻形成一個(gè)大的爆破口。如1815年印尼坦博臘火山爆發(fā)，火山上部大約失去7XlOmt物質(zhì)。又如1883年喀拉喀托火山爆發(fā)沖開(kāi)一個(gè)深約300多米的大坑，致使海水突然灌進(jìn)火山口。

7)火山塞。填塞在火山噴管中的大塊凝固熔巖，在火山錐被剝蝕后露出地表，形如瓶塞美國(guó)懷俄明州的“鬼塔”(Devil’sTower)。

8)火山口湖?；鹕娇诜e水可形成湖泊，如白頭山的天池。菲律賓火山菲律賓火山菲律賓火山夏威夷火山夏威夷火山夏威夷火山夏威夷火山公園夏威夷火山公園2、火山的分布◆目前全球有2000多座死火山，500余座活火山。火山沿構(gòu)造板塊的邊界呈帶狀分布，大致可分為四個(gè)主要火山帶。世界火山分布①②③④環(huán)太平洋火山帶地中海火山帶東非火山帶大西洋海底隆起火山帶火環(huán)火環(huán)★中國(guó)的火山我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的火山錐660多座，絕大多數(shù)是第四紀(jì)死火山，活火山約12座。①環(huán)蒙古高原帶：吉林、黑龍江、晉北、內(nèi)蒙古等地，如山西大同火山群、黑龍江五大連池火山群。②環(huán)青藏高原帶：如云南騰沖、昆侖山；③環(huán)太平洋帶：吉林長(zhǎng)白山—江蘇—安徽—臺(tái)灣—雷州半島—海南島。我國(guó)的火山分布我國(guó)的火山分布①環(huán)蒙古高原帶②環(huán)青藏高原帶③環(huán)太平洋帶3、火山對(duì)地理環(huán)境和人類的影響火山是一種自然現(xiàn)象，同時(shí)也是一種自然災(zāi)害。有利影響：肥沃的土地、溫泉、地?zé)?，具有療養(yǎng)、旅游、科考等價(jià)值。不利影響：影響氣候、交通，掩埋道路、村莊、城市，危害人類健康和生命，造成財(cái)產(chǎn)損失，誘發(fā)地震、洪水等次生災(zāi)害。被火山灰掩埋的龐貝古城龐貝（Pompeii）古羅馬城市。龐貝城是亞平寧半島西南角坎佩尼亞地區(qū)一座歷史悠久的古城，西北離羅馬約２４０公里，位于意大利南部那不勒斯附近，維蘇威火山西南腳下１０公里處。西距風(fēng)光綺麗的那不勒斯灣約２０公里，是一座背山面海的避暑勝地，始建于公元前６世紀(jì)，公元７９年８月２４日毀于維蘇威火山大爆發(fā),厚約５．６米的熔巖和火山灰毫不留情的將龐貝從地球上抹掉了。龐貝在當(dāng)時(shí)屬于中小城鎮(zhèn)，但由于被火山灰掩埋，街道房屋保存比較完整，從１７４８年起考古發(fā)掘持續(xù)至今，為了解古羅馬社會(huì)生活和文化藝術(shù)提供了重要資料。公元１７４８年春天，一名叫安得列的農(nóng)民在深挖自己的葡萄園，他高舉鋤頭“哐啷”一聲，好像掘到了一塊巨石，但怎么使勁也拔不出鋤頭。他連忙喊弟弟、弟媳幫忙。眾人扒開(kāi)泥土和石塊，發(fā)現(xiàn)鋤頭穿透了一個(gè)金屬柜子，于是大家七手八腳把柜子挖出來(lái)，打開(kāi)一看，里面竟是一大堆熔化、半熔化的金銀首飾及古錢幣。消息傳開(kāi)，在這片土地上種植葡萄的農(nóng)民突然想起祖輩相傳的關(guān)于龐貝失蹤的傳說(shuō)，于是盜寶者蜂擁而至，爾后也引來(lái)一批歷史學(xué)家與考古專家來(lái)這里考古。后來(lái)意大利政府根據(jù)專家們建議，于１８７６年開(kāi)始組織科學(xué)家進(jìn)行有序發(fā)掘龐貝古城。經(jīng)過(guò)百余年七八代專家的持續(xù)工作以及數(shù)千名工作人員的辛勤維護(hù)，終于將龐貝古城這一驚心動(dòng)魄的一幕真實(shí)地再現(xiàn)于世人面前。巴士殘骸影響氣候火山泥石流吞沒(méi)村莊菲律賓火山科考夏威夷活火山（冰島）活火山（乞力馬扎羅

）死火山（內(nèi)蒙）休眠火山（長(zhǎng)白山，1199年噴發(fā)）裂隙式噴發(fā)與大洋中脊裂隙式噴發(fā)冰島寧?kù)o式噴發(fā)夏威夷寧?kù)o式噴發(fā)熔巖流入海夏威夷舊火山口中噴發(fā)舊火山口中噴發(fā)斯特朗博利火山“地中海燈塔”斯特朗博利火山噴發(fā)熔巖流五大連池熔巖流熔巖被翻花石五大連池翻花石火山渣（網(wǎng)狀）火山灰從天而降火山灰從天而降火山灰南美厄瓜多爾火山彈火山彈工藝品云南騰沖巨型火山彈（山西大同狼窩山）

麻花狀火山彈與火山渣火山通道、火山錐、火山口巖漿上升通道火山口火山錐火山口與寄生火山口海中火山口火山口湖火山口湖中的火山菲律賓大雅臺(tái)火山火山口“地下森林”牡丹江福建漳州地震是現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的一種激烈表現(xiàn)形式，它是地球最外層及其下面的上地幔的巖石遭到破壞，把所積累的應(yīng)力能轉(zhuǎn)化為波動(dòng)能，而使地面產(chǎn)生振動(dòng)的一種現(xiàn)象，地震發(fā)生是短暫的，但它的孕育時(shí)間很長(zhǎng)，是巖石圈內(nèi)能量積累突然釋放的結(jié)果。地震前地面隆起地表出現(xiàn)張裂縫；地殼破裂形式及深部探測(cè)結(jié)果均證實(shí)地殼破裂是張性的；地震時(shí)在震中區(qū)附近人們感覺(jué)地面先是上下顛動(dòng)，然后是左右搖晃。同時(shí)地震也是地球上對(duì)人類生命和財(cái)產(chǎn)危害最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，強(qiáng)烈的破壞性地震不僅可以瞬間將建筑物摧毀，還會(huì)引發(fā)水災(zāi)、海嘯、滑坡、泥石流、瘟疫、有毒物質(zhì)及放射性物質(zhì)泄漏等次生災(zāi)害。二、地震1、地震的概念▲地殼的快速震動(dòng)稱為地震。地震是一種經(jīng)常發(fā)生的自然現(xiàn)象，是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式。幾乎所有的地震都發(fā)生于地殼和上地幔部分。90％以上為構(gòu)造地震。另有火山、水庫(kù)、塌陷、爆破等引起地震?！厍蛏系牡卣?，達(dá)數(shù)百萬(wàn)次／年。其中絕大部分是無(wú)感地震，有感地震約為5萬(wàn)次／年，而能造成嚴(yán)重災(zāi)害的大地震為10—20次／年。

地震概念3▲地震三要素：發(fā)震時(shí)刻、震級(jí)、震中震源震中震源深度h觀測(cè)點(diǎn)震中距△▼◆地震的震級(jí)

震級(jí)：表示地震釋放能量大小的級(jí)別，通常用里氏震級(jí)來(lái)劃分，共分9個(gè)等級(jí)。按照震級(jí)大小，可以把地震劃分為：1、超微震：震級(jí)＜1的地震，人們不能感覺(jué)，只能用儀器測(cè)出；2、微震：震級(jí)＞1，＜3的地震，人們也不能感覺(jué)，只有靠?jī)x器測(cè)出；3、弱震：又稱小震，震級(jí)＞3，＜5的地震，人們可以感覺(jué)到，但一般不會(huì)造成破壞；4、強(qiáng)震：又稱中震，震級(jí)＞5，＜7的地震，可以造成不同程度的破壞；5、大地震：指≥7級(jí)的地震，常造成極大的破壞?！?900年以來(lái)發(fā)生的最強(qiáng)烈地震△1960年5月22日，智利，9.5級(jí)（為有史以來(lái)記錄到的最大震級(jí)，引發(fā)的海嘯高達(dá)30余米，1萬(wàn)余人喪生）；△1964年，阿拉斯加威廉王子灣，9.2級(jí)；△1957年，阿拉斯加安德烈亞諾夫群島，

9.1級(jí)；△1952年，俄羅斯堪察加半島，9.0級(jí)；△2004年12月26日，印尼蘇門答臘，9.0級(jí)，海嘯波高11～17米，＞22.7萬(wàn)人死亡。中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)(CSN)8級(jí)以上地震目錄（1970-2011）

◆地震的烈度▲烈度是指地震對(duì)地面和建筑物的破壞程度?！叶葎澐指鲊?guó)不同，一般劃分為12度?！淮蔚卣鹬挥幸粋€(gè)震級(jí)，但可有不同的烈度?！话阏f(shuō)來(lái)，在其他條件相同的情況下，震級(jí)越大，震中烈度也越大，地震影響波及的范圍也越廣；如果震級(jí)相同，則震源越淺，對(duì)地表的破壞性就越大。地震的烈度例如：1976年7月28日發(fā)生的唐山大地震，其震源深度只有12公里，震級(jí)為7.8級(jí)，震中烈度為11度；受唐山地震的影響，天津市地震烈度為8度，北京市烈度為6度，再遠(yuǎn)到石家莊、太原等就只有4～5度了。2008年5月12日四川省汶川發(fā)生的特大地震，是新中國(guó)成立以來(lái)破壞性最強(qiáng)、波及范圍最廣、救災(zāi)難度最大的一次地震，震級(jí)達(dá)里氏8級(jí)，最大烈度達(dá)11度，涉及四川、甘肅、陜西、重慶、云南等10個(gè)省區(qū)市417個(gè)縣(市、區(qū))、4667個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、48810個(gè)村莊。災(zāi)區(qū)總面積約50萬(wàn)km2、受災(zāi)群眾4625萬(wàn)多人，其中極重災(zāi)區(qū)、重災(zāi)區(qū)面積13萬(wàn)km2，造成69227人遇難、17923名人失蹤，需要緊急轉(zhuǎn)移安置受災(zāi)群眾1510萬(wàn)人，房屋大量倒塌損壞，基礎(chǔ)設(shè)施大面積損毀，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受重大損失，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟(jì)損失8451億多元。引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生災(zāi)害舉世罕見(jiàn)，其危害和損失可能超過(guò)地震本身帶來(lái)的直接損失。受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)是四川省映秀、北川、什邡、綿竹、汶川、彭州等地。2011年3月11日，日本當(dāng)?shù)貢r(shí)間14時(shí)46分，日本東北部海域發(fā)生里氏9.0級(jí)地震并引發(fā)海嘯，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地震震中位于宮城縣以東太平洋海域，震源深度20公里。東京有強(qiáng)烈震感。地震引發(fā)的海嘯影響到太平洋沿岸的大部分地區(qū)。地震造成日本福島第一核電站1~4號(hào)機(jī)組發(fā)生核泄漏事故。4月1日，日本內(nèi)閣會(huì)議決定將此次地震稱為“東日本大地震”。截至當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月12日19時(shí)，此次地震及其引發(fā)的海嘯已確認(rèn)造成13232人死亡、14554人失蹤。2、地震的分類地震按震源深度可分為三種類型◆淺源地震：0

～70km

；絕大多數(shù)地震屬于此類，占地震總數(shù)的72.5％（其中發(fā)生在

＜33km

的占地震總數(shù)的72％）；◆中源地震：70

～300km

；占地震總數(shù)的23.5％;◆深源地震：＞300km

；占地震總數(shù)的4％;有記錄的最深為720km。3、地震的分布3.1環(huán)太平洋地震帶環(huán)太平洋地震帶分布在太平洋周圍，包括南北美洲太平洋沿岸地區(qū)和自阿留申群島、勘察加半島、千島群島、日本列島南下至我國(guó)的臺(tái)灣省，一直經(jīng)過(guò)菲律賓群島轉(zhuǎn)向東南，直到新西蘭。這里是全球分布最廣、地震最多的地震帶，所釋放的能量約占全球的四分之三。全世界約80％的淺源地震，90％的中源地震和幾乎全部深源地震都發(fā)生在這一帶。所釋放的地震能量約占全世界能量的80％，但其面積僅占世界地震總面積的一半。3.2地中海-喜馬拉雅山地震帶又名“橫貫亞歐大陸南部、非洲西北部地震帶”該地震帶從地中海向東，經(jīng)中亞至喜馬拉雅山，然后向南經(jīng)我國(guó)橫斷山脈，過(guò)緬甸，呈弧形轉(zhuǎn)向東，至印度尼西亞。這是一條橫跨歐亞大陸，釋放能量占全世界地震釋放總能量的15％。此地震帶西起葡萄牙、西班牙和北非海岸，東去經(jīng)意大利、希臘、土耳其、伊朗至帕米爾北邊，進(jìn)入我國(guó)西北和西南地區(qū)；南邊沿喜馬拉雅山山麓和印度北部，又經(jīng)蘇門答臘島、爪哇島至伊里安，與環(huán)太平洋帶相接。這一帶也有許多火山分布，此地震帶和歐亞新生代褶皺帶（也是最年輕的造山帶）是一致的。3.3大陸斷裂谷地震帶分布于一些區(qū)域性斷裂帶或地塹構(gòu)造帶，主要有東非大斷裂帶，紅?！篮Ａ压鹊卣饚?，中亞地震帶，貝加爾湖裂谷地震帶以及太平洋夏威夷群島等。此帶主要為淺源地震。3.4大洋中脊（海嶺）地震帶分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海嶺地區(qū)（海底山脈）。主要包括：大西洋中脊（海嶺）地震帶、印度洋海嶺地震帶、東太平洋中隆地震帶。4、中國(guó)地震的分布我國(guó)地處世界兩大地震帶之間，是一個(gè)多地震國(guó)家。地震主要分布區(qū)如下：①臺(tái)灣及其附近海域；②西南地區(qū)：云南中、西部，川西，藏東南等地；③西北地區(qū)：甘肅河西走廊，寧夏六盤山一帶，天山南北麓等地；④華北地區(qū)：渭河、汾河河谷，京津唐地區(qū)，河北平原，魯中至渤海周圍等地；⑤東南沿海地區(qū)。5、陜西地震帶的構(gòu)成和特征陜西南部為秦嶺造山帶，北部為相對(duì)穩(wěn)定的鄂爾多斯地塊。渭河盆地夾持于鄂爾多斯地塊與秦嶺山脈之間，屬于汾渭地震帶的一部分。根據(jù)中國(guó)地震區(qū)、帶劃分，結(jié)合陜西省實(shí)際可將全省分為3個(gè)地震區(qū)、帶。陜西地震在空間分布上主要集中在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的陜南和關(guān)中地區(qū)，位于相對(duì)穩(wěn)定的鄂爾多斯地臺(tái)的陜北地區(qū)地震發(fā)生的次數(shù)比較少。智利大地震2智利大地震1960年5月22日唐山黑白照片

1976.07.28.凌晨，河北省唐山市發(fā)生7.8級(jí)大地震，整個(gè)城市被夷為一片廢墟，死亡24萬(wàn)人，傷84萬(wàn)。1999年9月21日臺(tái)灣集集大地震芮氏地震規(guī)模7.3.根據(jù)臺(tái)消防署(1999.9.2822:00)最新公布地震死傷人數(shù)，死亡2,110人、受傷8,737人、失蹤11人、埋困125人。

日本，6.8級(jí)，2004.10.23.地震形成的地裂日本地震造成的山體滑坡4、地震預(yù)報(bào)地震預(yù)報(bào)的三要素——時(shí)間、震級(jí)、地點(diǎn)地震預(yù)報(bào)方法4.1中長(zhǎng)期趨勢(shì)預(yù)報(bào)——地震地質(zhì)方法_

這是根據(jù)地震與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，估計(jì)強(qiáng)震可能發(fā)生的地區(qū)與強(qiáng)度的預(yù)報(bào)。地震是大地構(gòu)造活動(dòng)的一種表現(xiàn)，顯然應(yīng)當(dāng)發(fā)生在地質(zhì)上比較活動(dòng)的地區(qū)，尤其是在有最新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的地區(qū)。地震是巖層斷錯(cuò)的結(jié)果，而斷錯(cuò)主要是由于剪切應(yīng)力引起。所以在地面上首先應(yīng)注意剪應(yīng)力表現(xiàn)最大的地區(qū)。由此出發(fā)，國(guó)內(nèi)外地震地質(zhì)工作者結(jié)了一些概略關(guān)系：

(1)大地震常常發(fā)生在現(xiàn)代構(gòu)造差異運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)，或活動(dòng)大斷裂附近。不同大地構(gòu)造單元的交界