地震的原理是什么？

一、地震的概念

地震就是地球表层的快速振动，古代又被叫作地动。它就如同刮风、下雨、闪电、山崩、火山爆发一样，是地球上经常发生的一种自然现象。

它发源于地下某一点，该点称为震源（focus）。振动从震源传出，在地球中传播。震中是地面上离震源最近的一点，同时也是接受振动最早的部位。大地振动是地震最直白、最普遍的表现。在海底或滨海地区产生的强烈地震，可以造成巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约500万次，对整个社会有着深远的影响。

二、地震的产生

地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生地震波，使得一定范围内引起地面振动的现象。震源是地震开始发生的地点，震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最剧烈的地方被称为极震区，极震区一般也就是震中所在的地区。

三、地震现象

地震发生时，最基本的现象是地面的连续振动，主要是明显的晃动。极震区的人在感到大的晃动之前，有时首先感到上下跳动，这是因为地震波从地内向地面传来，纵波首先到达的原因。横波接着产生大振幅的水平方向的晃动，是导致地震灾害的主要原因。1960年智利大地震时，最大的晃动持续了3分钟。破坏房屋和构筑物是地震造成的首要破坏，造成人畜的伤亡，如1976年中国河北唐山地震中，70%～80%的建筑物倒塌，人员伤亡惨重。地震对自然界景观也有很大影响。最主要的后果是地面出现断层和地裂缝。大地震的地表断层常绵延几十至几百千米，往往具有较明显的垂直错距和水平错距，能表现出震源处的构造变动特征（见浓尾大地震、旧金山大地震）。但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动密切相关，它们也可能是因为地震波造成的次生影响。尤其是地表沉积层较厚的地区，往往由于地形因素，坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝，造成在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂。地震的晃动造成表土下沉，浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表，形成喷沙冒水现象。大地震能使局部地形改观，或隆起，或沉降。使城乡道路诉裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中，因为地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯阻塞。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可造成火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区，地震还能引起山崩和滑坡，常造成掩埋村镇的悲剧。崩塌的山石堵塞江河，在上游形成地震湖。1923年日本关东大地震时，神奈川县发生泥石流，顺山谷下滑，远达5千米。

四、地震的起因

造成地球表层振动的原因很多，按照地震的成因，可以把地震分为以下几类：

1.构造地震

因为地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震。这类地震发生的次数最多，破坏力也最大，约占全世界地震的90%以上。

地震后的汶川

2.火山地震

由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。发生火山地震只有在火山活动区才有可能，这类地震只占全世界地震的7%左右。

3.塌陷地震

由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而造成的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，尽管有，也一般发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。

4.诱发地震

由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震只是在某些特定的水库库区或油田地区发生。

5.人工地震

地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动叫做人工地震。

人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后加大了地壳的压力，有时也会诱发地震。

震源是地震波发源的地方。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。一般将震源深度小于70千米的叫浅源地震，深度在70～300千米的叫中源地震，深度超过300千米的叫深源地震。浅源地震一般是破坏性地震，如1976年的唐山地震的震源深度为12千米。

五、地震的术语和相关知识

地球的结构就如同鸡蛋，可分为三层：中心层是“蛋黄”——地核；中间是“蛋清”——地幔；外层是“蛋壳”——地壳。地震大多发生在地壳之中。地球在不停地自转和公转，同时地壳内部也在不停地变化。由此而产生力的作用，使地壳岩层变形、断裂、错动，于是地震便发生了。震源深度最深的地震是1963年发生印度尼西亚伊里安查亚省北部海域的5.8级地震，震源深度786千米。同样大小的地震，因为震源深度不一样，对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅，破坏越大，但波及范围也越小，反之也如此。

某地与震中的距离叫震中距。震中距小于100千米的地震称为地方震，在100～1000千米之间的地震称为近震，大于1000千米的地震称为远震，震中距越远的地方受到的破坏和影响越小。

地震所引起的地面振动是一种复杂的运动，它是由纵波和横波共同影响的结果。在震中区，纵波使地面上下颠动；横波使地面水平摇动。由于纵波传播速度较快，衰减也较快，横波传播速度较慢，衰减也较慢，因此离震中较远的地方，往往体验不到上下跳动，但能感觉达水平晃动。

地震本身的大小，用震级表示，根据地震时释放的弹性波能量大小来确定震级，我国一般采用里氏震级。一般把小于2.5级的地震叫小地震，2.5～4.7级地震叫有感地震，大于4.7级地震称为破坏性地震。震级每相差1级，地震释放的能量相差约30倍。例如，一个7级地震相当于30个6级地震，或相当于900个5级地震，震级相差0.1级，释放的能量平均相差1.4倍。

当某地发生一个较大的地震时，在一段时间内，常常会发生一系列的地震，其中最大的一个地震叫做主震，主震之前发生的地震叫前震，主震之后发生的地震叫余震。

地震具有一定的时空分布规律。从时间上看，地震有活跃期和平静期交替出现的周期性现象。从空间上看，地震的分布呈一定的带状，称地震带，环太平洋和地中海—喜马拉雅两大地震带是主要集中地区。太平洋地震带差不多集中了全世界80%以上的浅源地震，全部的中源和深源地震，所释放的地震能量约占全部能量的80%。

地震时一定点地面震动强弱的程度叫地震烈度，我国将地震烈度分为12度。

震级与烈度，虽然两者都可反映地震的强弱，但意义并有一样。同一个地震，震级只有一个，但烈度却因地而异，不同的地方，烈度值不一样。例如，1990年2月10日常熟—太仓发生了5.1级地震，有人说在苏州是4级，在无锡是3级，这是不正确的。无论在何处，只能说常熟—太仓发生了5.1级地震，但这次地震，在太仓的沙溪镇地震烈度是6度，在苏州地震烈度是4度，在无锡地震烈度是3度。

地震烈度是经常使用的一个名词。按照一定取定性和定量标准划分烈度。

六、20世纪以来的八大最强地震

苏门答腊岛附近海域2005年3月28日（北京时间2005年3月29日0时9分）发生里氏8.7级地震，这是自1900年以来人类历史上发生的八大最强烈地震之一。下面是八次大地震的基本介绍（按震级排列）：

（1）智利大地震（1960年5月22日）：里氏9.5级。发生于智利中部海域，并导致海啸及火山爆发。此次地震共造成5000人死亡，200万人无家可归。

（2）美国阿拉斯加大地震（1964年3月28日）：里氏9.2级。这次地震引发海啸，造成125人死亡，财产损失达3.11亿美元。阿拉斯加州大部分地区、加拿大育空地区及哥伦比亚等地都有强烈震感。

（3）美国阿拉斯加大地震（1957年3月9日）：里氏9.1级，发生在美国阿拉斯加州安德里亚岛及乌那克岛附近海域。地震使得休眠长达200年的维塞维朵夫火山喷发，并引发15米高的大海啸，影响远至夏威夷岛。

（4）印度尼西亚大地震和俄罗斯大地震：①印度尼西亚大地震（2004年12月26日）：里氏9.0级，发生于印度尼西亚苏门答腊岛上的亚齐省。地震引发的海啸席卷斯里兰卡、泰国、印度尼西亚及印度等国，导致将近30万人失踪或死亡。②俄罗斯大地震（1952年11月4日）：里氏9.0级。此次地震引发的海啸波及夏威夷群岛，但没有导致人员伤亡。

（5）厄瓜多尔大地震（1906年1月31日）：里氏8.8级，发生在厄瓜多尔及哥伦比亚沿岸。地震引发强烈海啸，使得1000多人死亡。中美洲沿岸、圣·费朗西斯科及日本等地均有震感。

（6）印度尼西亚大地震和美国阿拉斯加大地震：①印度尼西亚大地震（2005年3月28日）：里氏8.7级，震中位于印度尼西亚苏门答腊岛以北海域，离三个月前发生9.0级地震位置挺近，造成1000人死亡，但并未引发海啸。②美国阿拉斯加大地震（1965年2月4日）：里氏8.7级。地震引发高达10.7米的海啸，席卷了整个舒曼雅岛。

（7）中国西藏大地震（1950年8月15日）：里氏8.6级。毁坏2000余座房屋及寺庙。印度雅鲁藏布江损失最为严重，至少有1500人死亡。

（8）俄罗斯大地震、印度尼西亚大地震和俄罗斯千岛群岛大地震：①俄罗斯大地震（1923年2月3日）：里氏8.5级，发生在俄罗斯堪察加半岛。②印度尼西亚大地震（1938年2月3日）：里氏8.5级，发生在印度尼西亚班达附近海域。地震引发海啸及火山喷发，人员及财产损失惨重。③俄罗斯千岛群岛大地震（1963年10月13日）：里氏8.5级，并波及日本及俄罗斯等地。