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地震概述(四)

 ChemAurum 2021-03-18
    2月3日00时05分,于成都市青白江区福洪镇发生5.1级地震,震中烈度达到VI度(对照文末的表格,Ⅵ就是说震中附近人人有感)。前面震级指的是地震释放能量的多少,可以用断层位移来衡量,是地震的固有性质;烈度则是距离的函数,烈度表附在文末。该地震发生于龙泉山断裂带上,注意不要和龙门山逆冲断裂带混淆。关于四川地区的地震参见地震概述(三)

为什么会发生地震?

    首先,我们来讨论关于地震发生的机理。考虑最简单的构造地震的发震过程,不难发现,巨大岩石体弹性势能的积累是地震能量的主要来源。上面的图片说明了弹性回跳理论的基本模型。基本知识参考地震概述(一)

地震需要裂隙!

    我们前面也提到,地震的弹性回跳理论说明,地震需要断层的应力集中,这样一来,在连续体中(这里说的是岩石内部没有裂隙和空洞的理想情况),如果要积累足够的能量,岩石的中心可以截取一个圆盘,受到一个扭转力矩的作用,断层面上会较为均匀的出现岩石的破裂和应力的释放。

    但是,断层面之间存在巨大的摩擦阻尼,类似力学中的过阻尼运动,这使得岩石的任何一部分都不能产生大的加速度运动。

    上面的分析说明,连续体不能在局部集中释放能量,我们猜测,孕震区应当存在空洞或一定程度的裂缝。

此次地震的地质基础

   上面的图片是震中地区的卫星图,可以看到,震中位于龙泉山断裂带,而经过简单的资料查询,该山区东部地区比西部地区低了近100米,充分说明,这里的东部山地具有一定的应力,为地震的形成奠定了基础。

那些地方可能发生地震?

    首先,不只有大板块边缘才会发生大地震。虽然历史上很多地震都发生在环太平洋火山地震带上,但是,在大板块内部存在很多小板块,之间的应力也足以达到破化力极大的水平。例如:唐山大地震发生在几条次级断裂带的交会处,形成的菱形块体较不稳定。参见地震概述(二)

    另外,某些特殊的地形暗示可能存在断裂带,虽然大多数断裂带并不活跃。因此,大可不必断章取义,危言耸听。秦岭北麓的华山巍峨耸立,如此高峻的缘由便在于,华山山前断裂使得这块花岗岩体大幅抬升,不过自元朝起这条断裂带就没有大的活动了。顺便说一句,北京著名的八宝山就处在一条断裂带上,称为八宝山断裂。


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