古代人是怎么将地震强度分类的?

栏目:古籍资讯发布:2023-08-19浏览:1收藏

古代人是怎么将地震强度分类的?,第1张

震级的划分是从近代开始的。古代人常将地震视为不祥之兆和上天的惩罚,基于当时的条件并无深入研究。而现在文献的古代地震级数是今人根据历史记载推测出的大概震级。

著名的里氏震级分为十级,我国采用的也是里氏分级其中共9个等级在实际测量中出现过。故常说为九级。

里氏地震规模最早是在1935年由两位来自美国加州理工学院的地震学家里克特(Charles Francis Richter)和古腾堡(Beno Gutenberg)共同制定的。

震级与发生频率下表列出的是不同里氏规模(ML)的年均发生次数和震中地区的影响:

程度 里氏规模 地震影响 发生频率(全球)

极微 20以下 很小,没感觉 约每天 8,000次

甚微 20-29 人一般没感觉,设备可以记录 约每天 1,000次

微小 30-39 经常有感觉,但是很少会造成损失 估计每年49,000次

弱 40-49 室内东西摇晃出声,不太可能有大量损失。当地震强度超过45级时,已足够让全球的地震仪监测得到。 估计每年6,200次

中 50-59 可在小区域内对设计/建造不佳或偷工减料的建筑物造成大量破坏,但对设计/建造优良的建筑物则只会有少量的损害。 每年800次

强 60-69 可摧毁方圆100英里以内的居住区。 每年120次

甚强 70-79 可对更大的区域造成严重破坏。 每年18次

极强 80-89 可摧毁方圆数百英里的区域。 每年1次

超强 90-99 摧毁方圆数千英里的区域 每20年1次

超强+ 10+ 从来没有记载, 极其罕见(未知)

(数据来自美国地质调查局。需要注意的是由于地震影响还受当地地质条件等因素的影响,表中描述的是极端影响)

历史纪录中最强烈的地震是1960年5月22日的智利大地震,里氏规模95级。

希望对你有所帮助!

  陕西大地震明嘉靖三十五年公元1556年 。死伤人数保守估计为83万。

  创世界人员伤亡最大的地震1556年1月23日陕西华县8级大地震,伤亡人口之多,为古今中外地震历史所罕见。据史料记载:“压死官吏军民奏报有名者83万有奇,……其不知名未经奏报者复不可数计”。这次地震为8级,极震区烈度为Ⅺ度,重灾面积达28万平方公里,分布在陕西、山西、河南、甘肃等省(区);地震波震撼了大半个中国,有感范围远达福建、两广等地。这次地震人员伤亡如此惨重,其主要因素是由于地震引起的一系列地表破坏而造成的。据史料记载:“嘉靖三十四年十二月陕西地震,壬寅夜地震,声如雷,山移数里,平地柴坼裂,水溢出,西安、风翔、庆阳诸郡邑城皆陷没,压死者十万。”其次造成地震严重灾害的还有震中区人口稠密,房屋抗震性能较差;地震发生在午夜时分,震前没有明显的地震前兆,人们没有丝毫精神准备;水灾、火灾、疾病等次生灾害严重;社会治安混乱,谣言四起;加上饥饿和人们无所居,使这次地震造成了惨重灾难。

  历史地理学研究结果表明,1556年陕西华县大地震造成的陕西潼关黄河河床的抬升,触发了1570年以后黄河小北干流长期的洪水泛滥频繁的洪水泛滥演化成两岸的生态环境灾难明代山西的荣河县城、蒲州城和陕西朝邑县城,就在这长达400 a的生态环境灾难中最终被废弃,以致人们以为它们在华县地震时也和现在一样,位于黄河河漫滩上

  来源:新华网

  新华网西安10月26日电(记者储国强 刘林)450年前发生在陕西省华县的一场地震震惊中外,那次地震造成了至少83万人死亡,成为迄今人类历史上死亡人数最多的一次地震灾害。

  陕西省日前召开华县大地震450周年纪念暨学术研讨会,有关专家认为,这次地震损失惨重的原因,除了地震发生在深夜、震区人口稠密等因素外,还有当时的抗震救灾体系不健全,民众防灾减灾意识薄弱,应当引以为戒。

  陕西纪念华县大地震450周年

  1556年1月23日,华县发生了一次8.25级的大地震。据史料记载,这次地震“压死军民奏报有名者83万有奇,未经报者不可计”,成为历史记载中死亡人数最多的地震灾害。地震重灾区面积达28万平方公里,分布在陕西、山西、河南、甘肃等省区,地震波及大半个中国,有感范围远达福建、两广等地。

  陕西省是地震活跃的地区之一,自有史料记载以来,共发生有感地震400余次,破坏性地震60余次。目前陕西已建立了由国家基准台、省级区域台网、地方台、流动监测等构成的地震前兆观测系统,地震速报水平、预报水平不断提高,西安地区可以监测到1级以上地震,全省绝大多数地区可监测2级以上地震,并组建了地震灾害紧急救援队。

  中国位于全球两大地震带——环太平洋地震带和欧亚地震带的交汇部位,所以地震活动十分频繁。发生在中国的大陆性地震在全球陆地破坏性地震中所占的比例为1/3。历史记载中,全球死亡超过20万人的6次地震,有4次发生在中国。

有的,地震云的定义

"地震云"是指地震即将发生时,震区上空出现的不同颜色的,如白色、灰色、橙色、橘红色等带状云。其分布方向同震中垂直,一般出现于早晨和傍晚。地震云的高度和长度:据目测估计,地震云的高到可达6000米以上,相当于气象云中高云类的高度。

目前,对于地震云的形成原因至今还是个谜,而且地震本身是个非常复杂的过程,地震云并非一种准确的预报方法。

地震云的记载

早在17世纪中国古籍中就有“昼中或日落之后,天际晴朗,而有细云如一线,甚长,震兆也”的记载,1935年我国宁夏的隆德县《重修隆德县志》中记载有“天晴日暖,碧空清净,忽见黑云如缕,婉如长蛇,横卧天际,久而不散,势必为地震”

但是,世界各国对于地震云的研究还是最近几年的事,其中以我国和日本处于领先地位,我国对地震云的研究始于1976年唐山大地震之后,目前成功的例证有十余个,日本利用地震云预报地震成功的例证有上百个,有趣的是,首先提出“地震云”这个名字的不是地震学者,而是一政治家,他就是日本前福冈市市长键田忠三郎,他曾经亲身经历过日本福冈1956年的7级地震,并且在地震时亲眼看到天空中有一种非常奇特的云,以后只要这种云出现,总有地震相应发生,所以他就把这样的云称为“地震云”。

地震云的形状

l948年6月27日,日本奈良市的天空,突然出现了一条异常的带状云,好似把天空分成两半。此怪云被当时奈良市的市长看见了。第三天,日本的福井地区真的发生了7.3级大地震。市长把这种「带状」、「草绳状」或「宛如长蛇」的怪云,称为「地震云」,认为「地震云」在天空突然出现后,几天内就会发生地震。市长的论断,得到了日本九州大学工学部气象学家的支持。1978年1月12日下午5时左右,市长在奈良市商工会议所五楼礼堂讲话队突然看到窗外天空中飘动着一条细长的由西南伸向东北方向的红云,他立即停止讲演,向参加会议的大约三百多人宣布,那就是「地震云」!云的上浮力量很大,正要突破其它云层。「地震云」有时呈白色,有时呈黑色,这次因为发生在黄昏,所以呈红色,他估计在两、三天内将发生相当大的地震。结果,第三天(1月14日中午)在日本东京以南伊豆群岛的大岛近海发生了7级地震。

地震云大致分为四种:

★第一种是横条状的云,一般都是单条出现。这种云很像飞机飞过之后留下的痕迹,所以又有人叫做飞机云。一般预示着2周以后有地震;

★第二种是成波浪状或者放射状的云,一般预示着1周以后地震;

★第三种是垂直的向龙卷风一样,或者像无风时垂直向上的烟柱一样的云,预示着三天以后地震;

★第四种是固体形状的大块的或者团状的云,一般出现在地震当时或者地震发生之前。

地震云的特征

那么,什么样的云才是地震云呢?这种云的最大特点在于“奇”,与一般的云有着明显的区别。

蔚蓝的天空中有时会留下一条飞机的尾迹,常见的条带状地震云很像飞机的尾迹,不过更加厚实和丰满些,它一般预示震中处于云向的垂直线上。

另外有一种辐射状的地震云,则有数条的带状云同时相交在一点,犹如一把没有扇面的扇骨铺在空中,云的交点垂直于地面就是震中所在地。

此外还有一种条纹状地震云,形似人的两排肋骨,根据此云判断震中较为复杂。

地震云出现的时间以早上和傍晚居多,地震云持续的时间越长,则对应的震中就越近,地震云的长度越长,则距离发生地震的时间就越近,地震云的颜色看上去越令人恐怖,则所对应的地震强度就越强。

目前,对于地震云的形成原因众说纷谈,虽然各有道理,但是都不能完整的解释地震前出现的这种现象,所以至今还是个谜,而且地震本身是个非常复杂的过程,所以预报地震,最好采用综合法。

地震工作者们认为,地震即将发生时,因地热聚集于地震带,或因地震带岩石受强烈应力作用发生激烈摩擦而产生大量热量,这些热量从地表面逸出,使空气增温产生上升气流,这气流于高空形成"地震云",云的尾端指向地震发生处。也有的认为,"地震云"的必然性尚缺乏实验数据,也可能是一种巧合。究竟如何,有待进一步考证。

地震与“风”“水”“龙脉”

国际东西方大学环境景观生态学专家董斌研究员:如果是学者,不妨请走出来,大家交流交流,所谓龙,就是“山”的形象的说法,是上风上水的庇护地,因为地势较高远,地形地貌较复杂,才被前人形象的称为“龙”,一般的上风上水的地方,就是龙脉,脉不仅仅指山,也指水,俗话说“地脉”、“水脉”。在地理学名词中, “地脉,英文Earth Pulse ,翻译为“大地脉动”, “水脉”即 “水脉波(水流脉动Water PULSE)”,这些都是风水场,风水就是科学,但是既懂科学又懂环境景观生态堪舆风水学的人太少了。在古代的东方,因为认识不到这些现象都是可以通过科学名词定义的自然堪舆风水现象,把龙脉理解为“山脉”是可以理解的,这个出自于远古人的图腾崇拜和对大自然的敬畏,叫做“龙脉”,非常形象,力量巨大而变幻莫测,这是中国古代关于“龙”的描述,是一种拟物修辞的描述。事实上,自然界的山脉运动也确实是力量巨大。足以用“龙”这一名词来描绘,也许远古人类所见过的强烈地震正如他们所曾见到的食肉恐龙一样“张牙舞爪”凶猛可怕。《左传》上说“龙降于绛郊”,古人一定见过龙这种生物,这是一定的,只是后来这种只局限于生活在中国的动物灭绝了,所以我们今天,一定要保护频临灭绝的珍惜生物,这些生物存在,说明生态与人类和谐相处,实现了人与生态的和谐相处。最近几天,因为学术研究项目,我经常跟我们的成中英校长交流,谈到主体与客体要实现和谐共生的问题,我们一谈就是几个小时,讲这个问题,科学的观点不能否定,迷信的东西和神秘的观点一定要放弃、抛弃。

以北京为例,北京西北,百望山、玉泉山、西山,就是北京的“地理龙脉”,这里的“地理龙脉”要发挥好作用,就能起到挡风沙、阻挡污物进入北京的作用,这里一定要建设好,保护好。众所周知,北方的西北风季节时间很长,西北向的风流对北京有很大的影响。北京西北这里的优美的自然景色聚合了生态宜居环境的很多功能、大部分功能,这里也是中国的“人文龙脉”,中国最早的大学教育从这里起步,众多高等学府,而且他们都建设在有优美的自然环境的区域和有深厚的历史底蕴基础的区域。但是,北京西北郊的阿苏卫垃圾填埋场和六里屯垃圾填埋场,建在了北京市西北郊的山区,这个就是缺乏环境景观与环境生态管理意识和环境景观与环境生态管理统筹规划的表现,作为主要致力于研究生教育和高等学术研究的教育机构,国际东西方大学环境生态管理学院计划将要开设这个课程的硕博士学位。

我刚才说过,在地理学的名词中,“地脉(Earth Pulse大地脉动)” 、 “水脉波(水流脉动Water PULSE)”,这些都是风水场,这些风水就是科学,比如“水脉波”,水脉波是地下水在流动时因受到障碍产生冲击而形成电力和磁力场。这种波动力量能穿透地表到达地面,使建筑物墙体开裂,植物生长不旺盛,也可以让人体脑波和电磁体发生混乱,妨碍生理律动,如长期处于水脉波之上会导致中风、血压升高、心脾肥大等疾病。比方说:“有时候我们会觉得睡得很不舒服,而换个地方反而会改善,这就是水脉波造成的直观表现。这在东亚地区千年以来一直被理解为“瘴气”和“风水”。

地震与所谓的“龙脉”(包括地脉与水脉波)的变化相关么?这个是一定的。地震引发龙脉变化,“地脉,Earth Pulse,也就是大地脉动”和“水脉波, Water PULSE,即水流脉动的运动变化,大地脉动也就包括板块运动, 中国地质调查局日前召开汶川地震及其诱发次生地质灾害情况分析会,对灾情进行“会诊”。初步认为,汶川地震是印度板块惹的祸,是逆冲、右旋、挤压型断层地震。地球每隔十几年就要爆发间隔性的变化,这是地震学家共知的事情。地球上的十几个板块之间的边界上都存在着相对运动,另外每隔112年左右太阳的变化有一次高峰,即黑子相对数有极大,这个也是天体运动场、风水场。

科学家们认为,印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川-映秀地区突然释放,爆发了罕见的汶川地震。

第33届国际地质大会为古地震方面的研究设立三个议题进行分组讨论:关于古地震的一般性论述提交论文摘要17篇,关于寻找古地震并测算其发生期次的议题提交论文摘要23篇,关于应用古地震学重建地震历史推断地震灾害影响提交论文摘要3篇。

有三十余个国家的地震和地质学者以口头发言或展板形式进行了有关的学术交流。其中包括美国、英国、法法、意大利、日本、俄罗斯和挪威等发达国家以及印度、伊朗、阿尔及利亚、哥伦比亚、约旦、尼泊尔等发展中国家,可见人们对地震灾害的强烈关注。

有关地质灾害的研究中,活动断层、陆表断层、走滑断层、深部断层、隐伏断层调查分析等为主要的关注对象。在深度上,古地震研究已到洋底地区,如对冰岛南部转换断层活动地区洋壳古地震的研究。

借助近、现代沉积物和新构造运动的观察在地震研究分析起了重要作用。如对日本东北部地区海滩沉积物的位移变形的观察研究揭示了其地下的隐伏断层;委内瑞拉地震研究机构Franck Audemard首次通过近现代沉积和构造演化来完善南加勒比海转换边缘地质灾害的评估;阿尔及利亚学者通过古地震特征的研究推测古地震的震源和能量。当然也有相当数量的文章对全球各地受地震影响而产生的地质灾害的描述及环境影响的评估。俄罗斯地球物理研究所的Ruben Tatevossian阐述了对比地震学中地震期次与古地震时间的工作方法。比利时Renard海洋地质中心的Jasper Moernaut和Marc De Batist通过智利南部中央地区高精度地震剖面研究,揭示了大规模地震在湖泊内形成的流动构造。美国阿肯色州立大学小石城的Haydar Al-Shukri和Hanan Mahdi通过物探手段反演古地震的特征。西班牙IG-ME的Miguel Angel Rodríguez-Pascua从沉积学、古地震学、考古学等方面,研究了西班牙东南部地震发生区的古地震记录。意大利Insubria大学的Alessandro Maria Michetti对地震的环境影响进行了综述。哥伦比亚的Hans Diederix认为,哥伦比亚全新世时期陆表断层活动对小型拉分盆地沉积物特征的影响为古火山活动的研究提供了证据。法国LGCA, CNRS UMR Christian Beck通过对委内瑞拉西北加勒比海断层的研究认为,湖相沉积地层是古地震研究的又一新的佐证。挪威Bergen大学Kuvvet Atakan指出了古地震数据对地震危害评估的重要性。土耳其Suleyman Demirel大学Fuzuli Yagmurlu对该国西南部爱琴海古地震板块多发区和Fethiye-Burdur断层地区的地震构造特征进行了综合研究。

下列研究值得我们关注。

一、阿拉斯加Yakutat微板块全新世断裂活动与复杂的重力滑塌作用的研究

基于“Saint Elias剥蚀和构造”项目(NSF大陆动力项目),美国地质灾害咨询公司的James Mc Calpin和西班牙Zaragoza大学的Francisco Gutierrez-Santolalla针对太平洋板块与北美板块之间的Yakutat微板块开展了地震地质调查研究。该微板块的海岸部分由一系列小的山脊组成,沿小山脊断续分布有数百个年轻的小崖岸;他们选择代表性的崖岸从3个区间进行了填图和槽探工作。

James Mc Calpin和Francisco Gutierrez-Santolalla发现,Yakutat微板块以ca40 mm/yr的速率向阿拉斯加处的大陆汇聚,并产生了压性断裂和褶皱作用。Yakutat微板块的西部边缘是Regged山断裂(RMF),以往研究认为它在全新世以正断层的形式滑移了150米,断面西倾、倾角为8°。而这一解释与该断裂的新近纪逆冲断裂活动相反。James Mc Calpin和Francisco Gutierrez-Santolalla的填图和槽探工作表明,Regged山断裂(RMF)在第四纪晚期依然延续以往逆冲断裂的构造带特征,而以往认为的山麓前缘正断层崖岸,实际上是由逆冲断裂前缘的重力垮塌作用所形成的。

二、现代沉积物和构造演化提高南加勒比海转换边界的地质灾害评估

加勒比海南缘的东西向边界为一条右旋的活动转换板块边缘,经历了变形和强地震活动。其所带来的相关活动包括环境变化和气候事件,如1999年12月的Vargas灾害。为了更好地评价那些可能影响北部和东北部沿岸的不同类型的“地质灾害”如地震、海啸和洪水等,2001年,在安第斯Mérida,针对Bocon6断裂开展了一个合作研究项目。

通过海相和湖相沉积物资料,他们进一步了解目前地震地质过程和晚第四纪演化。在实施钻孔取心前,确定了实施高分辨率地震剖面(sparker and single channel streamer,35千赫integrated system)的合适网度。2006年1月,CARIELPS航程应用两种工具对这个深88米、东西拉长的盆地(6015千米)进行了调查。沿El Pilar断裂发育而成的加勒比海湾,与转换系统最东部断面一致。地震地层学分析证实一个复杂的驱动机制:海平面波动、三角湾增长、沉降、变形滑移等。液体(气、水、泥)逃逸,重力再作用、后期剪切等均可见到。

该项研究计划以后将涉及:边缘区高分辨地震网度加密沿中央断面;横跨加勒比盆地获得几个剖面;短重力取心、高分辨多谱调查。

三、2007年7月16日日本中部地震评估核电站地震风险

2007年7月16日,里氏66级冲击了日本中部的日本海。距离震中10千米的Kashi-wazaki-Kariwa核电站(KK NPP),紧急关闭了7个反应堆中的4个,尽管关闭过程成功了,但强烈的地面变形和随后的火灾导致了公众的极大忧虑。

2007年地震断裂为一条倾向陆地的远岸逆冲断层,在原层沉积物覆盖之下识别地震构造是关键点(问题)。这个断裂位于5千米厚的强烈变形新近纪早期沉积物之下。海洋调查表明伴随褶皱和单斜倾覆的间断活动是诸多小地震(小于6级)的根源。断层之间的褶皱以前从未被当做地下盲断层的标志。由此断层的连续活动仅以特定的分支为依据。延伸小的断层在经验模式下仅会导致小地震。同样的方式来推测大地震KK NPP东30千米的断层系统。地震研究促进会2004年明确表示依据古地震数据有一条长83千米的断裂有8级地震的可能。然而,KK NPP公司坚持认为不连续间断断裂系统仅能产生短小分支和小地震。另一个关键问题是评估第四纪晚期微小的变形。Shin-estu油田褶皱和断裂带在第四纪非常活跃。晚—中更新世变形明显而连续。晚更新世—全新世的褶皱和断裂作用仅仅由于短的经历和表生地质作用的而非构造运动的扰动而连续性和明显性差。在2007年预测失败后,核工业公司和许多人才认同HERP的预测是合理的。

四、同震环境影响评估钋平原的地震可能性

意大利Insubria大学的Alessandro Maria Michetti等学者,在Monte Netto靠近古代(公元1222年)震中区域附近研究发现,同震的“古液化作用”和近期地表断裂事件是应用古地震事件评估地震灾害的良好例证。Monte Netto事件的发生史对于在活动的挤压构造环境下识别潜在的活动断层具有重要意义。尤其是在诸如核电站等关系重大的基础设施附近。依据文字资料、区域地貌分析以及详细的填图工作,他们确认位于Garda湖南西数千米的三个独立的丘陵(Castendol和Monte Netto)是第四纪晚期背斜作用的地貌表现。Ales-sandro Maria Michetti等学者发现,在几何学和近期变形速率方面,上述三个孤立的背形构造受控于东西向的对冲断层。两个十米级别的背斜构造被识别。背斜的核部地层为中更新统连续沉积的冰水堆积物和古土壤。其上为厚约6米的中—晚更新统黄土和古土壤所覆盖。北部褶皱的顶端以弯曲断裂组成的“地堑式”构造为特征,断层波及到顶部全新世土壤层。地层之间的关系清楚表明,地堑式构造由至少两个独立的地表断裂形成。地表发掘发现,靠近地堑中心,由砂和砾石组成的“岩脉”切穿了厚360厘米、具有液化特征的中更新统沉积物。横穿Monte Netto的地震反射剖面清晰表明,地表的褶皱和断裂作用与2千米深的次级断裂密切相关;而这个次级断裂受控于5千米深的Capriano del Colle逆冲主断裂。

此外,在地质灾害的调查研究中,有关地震发生机制、活动规律等理论探索也是一个重要议题——“地震、流体和变质作用”分组讨论的主要内容。

德国Steinmann研究所Stephen Miller在《脱/去挥发作用、地震和余震》的论述中指出,脱水和脱碳形式的去挥发作用能够在地壳内产生巨大的超高压流体带。一旦系统失去平衡,圈闭在地壳深部的超高压流体可能通过向雏形裂隙的扩散影响地震的开始过程。随着裂隙网络连贯性的形成,这个扩散过程可达数月至数年。当地震发生时,靠近狭窄滑动面的岩石会出现明显的破损带。相关的地震破裂过程包括微小和巨大裂隙的产生、生长以及接合等复杂作用;野外研究证实破损程度随着与滑动面距离的大小呈现指数式衰减。包括多重渗透裂隙网络的新生破损带,为圈闭在地壳深处的流体外泄提供了主要通道。经由新生裂隙的高压脉冲流体的传播很大程度地减少了作用于初始滑移面的正压力,进而引发地震或余震。依据震源区域的压力减少速率以及正的Clapyron斜面,压力的减少能够反作用于去挥发作用并促使额外流体的产生。这个假定基于一个非线性流体扩散模型。模拟结果呈现了上述过程,并以此模型对余震发生区域和几个特定构造环境下流体压力扩散区域进行了对比。Omori法则表明余震随着时间衰减的自然规律,这一点在裂隙系统的非线性扩散模型得到了充分证实。

挪威奥斯陆大学Haakon OAustrheim在进行“地震抽吸导致的洋壳岩石圈水合作用”研究认为,延伸到海平面下29千米的转换断层是地震的发生地。这些断层也与广泛蛇纹石化的缺失有关。Leka地幔断面的橄榄石在断层和韧性剪切带表现为不同尺度的变形特征。目前,针对这些构造的调查显示其中的橄榄石发生了强烈的破碎和断裂。这些碎裂的橄榄石相互间旋转形成了“书斜式”构造。充填在橄榄石的旋转碎块之间蛇纹石和透辉石,这一构造表明断裂造成的虚脱空间促成了此类矿物的生长。次级矿物的生长说明这些变形带曾经有大量流体通过。断裂作用形成空间估计约为50%(Ca50)。主滑移面上发育有条带状的蛇纹石。每个蛇纹石条带表现为一个滑动事件,在1厘米宽的断层带内记录了10个滑动事件。碎裂的橄榄石与碎块之间的开放空间,以及次生矿物生长和反复的断裂作用的综合效应共同形成了一个高效的地震抽吸系统。研究表明它是转换断层带洋壳岩石圈水合作用以及蛇纹石化和变质作用的有效机制。

挪威奥斯陆大学Torgeir Bjørge Andersen,Haakon OAustrheim,Timm John论述了“中等深度地震地质和高压下的岩石受力”。他们在高压和超高压下,对挪威西部地区岩石进行长期的实验观测得出了几项关于古地震位置和高压变质岩是的新发现。这些地震遗迹以榴辉岩相和蓝片岩相的假玄武岩玻璃断裂脉为特征。在加里东山系和阿尔卑斯山的科西嘉,这一发现证实,变质条件下的相关地震变形常常为韧性形变;而有关脆—韧性转换和如此高压下的岩石受力问题并未得到深入理解。有几处发掘出的地形显示了相关古地震遗迹的证据。它们是目前板块边缘收敛处常见地震的化石事例。结合理论与模型的建立,对古地震的野外研究和矿物学分析表明,蓝片岩相—榴辉岩相条件下的地震断裂活动通常与高温至超高温断裂有关。观察还发现即使在位移小于1厘米的非常小的断裂上,也会产生基性岩石和超基性岩石的加热和相关的熔融。橄榄岩中最小可视断裂的熔融作用表明,地幔岩石非常强硬而且断裂作用提高了温度(δT)并且熔蚀了一定体积难熔的物质,如橄榄岩。如果能够确定δT、熔蚀体积和位移,某一古地震所释放的最小应力便可得出。在科西嘉,针对穿越地幔橄榄岩的Ca 50古地震的详细工作能够计算这些相关断裂的最小应力下降。我们发现,当一个非常小的断层(45毫米位移)转变为450℃和25亿帕的硬柱石—榴辉岩相时,能够释放出580百万帕的应力(最小估计值)。这一数值小于冷地漫流体的理论计算值,但远远大于通常状况下由地震数据得出的应力值。我们研究发现,幔源橄榄岩能够耐受地质历史时期100百万帕的应力,而在如此高压条件下即使十分微小的偏移也可能导致富橄榄石的幔源岩石在极高温度下的熔融。我们推测高压下的地震断裂与蓝片岩相—榴辉岩相条件相一致(如绝大多数中等深度的地震),并可形成假玄武岩玻璃;而明显缺少假玄武岩玻璃的地表暴露断裂复合体可相当于全球采样深度。

日本东京大学Kazuhito Ozawa,京都大学Tadamasa Ueda,Masaaki Obata等通过“上地幔的摩擦熔化和形变:Balmuccia超基性假玄武玻璃中铬—铝尖晶石的记录”认为,超基性假玄武玻璃是上地幔地震破裂残留的象征,能够为更好地认识深源地震提供潜在的有价值信息。玻璃质出现在超基性假玄武玻璃可以为摩擦熔融作用提供明确的证据;但它同时也暗示着较低的环境温度不至于引起广泛的结晶作用和脱玻化作用,即对上地幔条件下是否真的发生碎裂事件提出疑义。2006 JPGU会议上Ueda等汇报了一个例外,他们在意大利Balmuccia橄榄岩中发现一个窄的超糜棱岩具有假玄武玻璃状的形态特征,如从断层脉体分支出去的注入式脉体;但其中的矿物组成却不具有玻璃物质或淬火结构。在2007 JPGU会议上,Obata等人进一步论述了700~800℃下橄榄岩相的尖晶石假玄武玻璃的重结晶作用,并讨论了韧—脆性转换所致地震破碎和摩擦熔融过程中“H2O-CO2流体”的作用。然而,这些研究并未给出有关熔融迹象和熔融程度估算的结论;关于摩擦熔融作用前后的形变史也未能全面澄清。通过观察全晶质假玄武玻璃之中和边缘的铬—铝尖晶石,我们得出了“假玄武玻璃形成和冷凝过程中熔融作用和应力转换”的明确证据。铬—铝尖晶石发育于所有假玄武玻璃的内部和边缘微相之中。在不同的产出状况下,尖晶石的形态、铬—铝条带和内部构造等表现出巨大的差异性。清晰的熔融作用证据来自注入脉体内细小的尖晶石颗粒。它们多数被拉长而平行于周边辉石和橄榄石构成的叶理。脉体还具有一个由细小的共生斜辉石和尖晶石组成的薄边,边缘的共生尖晶石的铬含量比内部的尖晶石高。脉体内的尖晶石由类似晶轴方向的一些亚颗粒构成。这些结构和组成明确说明,铬—铝尖晶石经历了由短暂热事件和熔融下形变而造成的部分解体。目前的研究证实,在极高压力导致的韧性变形处、剪切热事件的不稳定性可能成为幔源条件下(700~800℃和10亿帕)深部地震的动力机制。

在进行地震调查、预测、研究中,上述理论探索具有重要的指导意义。我们应当借助33届地质大会有关地质灾害方面的科技成果,结合四川汶川大地震的发生开展相关的调查、实验研究以及理论探索,把我国的地震预防工作提高到一个新的水平。

(陈树旺执笔)

历史上最早的地震载于《竹书纪年》之中,共记载了四次地震,其中最早的两次发生在公元前十七世纪的夏代末期,一次是夏“帝发七年(约公元前1831年),泰山震”。另一次是夏“帝癸(帝癸就是帝发儿子桀)十年(约公元前1809年),五星错行,夜中陨星如雨,地震,伊洛(河南省的伊水和洛水)竭。”《竹书纪年》,据说是晋太康二年,在魏襄王墓中取出的,是用隶书刻于竹简上的的编年史,上自黄帝,下迄魏襄王二十二年(公元前279年),这是我国最早的一部编年史,原书早已遗失。明代以来流行的《竹书纪年》被认为后人补作的伪书,称为今本。后来王国维等搜集各种古书上遗传下来的内容,复元古本成为《古本竹书纪年辑校补订》。虽然现在有古本、今本的真伪之争,有人怀疑所记地震未必可信,但书中所载地震已有时间和地点,以古人对地震的神秘迷信,不能是伪造的,必有事实根据,才会保留记载。此外,所谓伪书,是指已不是原作,并非指书中所记是伪事。因此,夏“帝发七年,泰山震” 应是我国最早的地震记载。

“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山冢崪崩。高岸为谷,深谷为陵”——地光闪闪,地声隆隆,霎时间山崩地裂,河水沸腾,高岸变成了低谷,深沟变成了丘陵。这是《诗经·小雅·十月之交》篇中对周幽王二年(公无前780年)发生在陕西的一次地震的描述。

从春秋战国时期开始,许多古籍都留下了有关地震的记载和论述:如《吕氏春秋》、《国语》、《晏子春秋》等书中有关记载并不只是限于著书年代发生地震,而且还记有较远历史时期发生的地震。到秦汉以后,地震记录史不绝书。自《汉书》开始,就把地震作为灾异列入五行志中。

东汉张衡(公元78-139年)首创了世界上第一台地震仪。东汉永和三年(公元138年),二月初三,安放在洛阳城里的地动仪,突然发出一声清脆的"当啷声",仪器西侧龙口所含的铜球,落到了面对着龙头的铜蟾蜍口里。根据这一迹象推断在洛阳西面某地发生了一次地震。消息传出,轰动朝廷内外。然而当时的洛阳却安若泰山,大街上车水马龙,人们毫无地动感觉,于是有人便乘机攻击张衡。正在人们议论纷纷的时候,信使骑着驿马赶来京城报告:远离洛阳1400多里的陇西一带(今甘肃兰州、临洮),于初三那天发生了地震,证实了地动仪的测报准确无误。

唐宋以后,方志大盛,对地震的记录,遍及全国,且大多比较详细。许多笔记、小说的诗文集中也常有对地震的描述。

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