普通地质学课件——第七章 地震及地球内部构造
7,地震及其内部构造
第七章《地震及地球内部构造》震源：大地的振动称为地震，震动的源地称为震源。
地震震级：衡量地震绝对强度的级别（释放能量大小的参数）。
地震形成的原因何在？全球地震分布的规律怎样？用板块俯冲的观点解释全球地震带的分布规律？一、按成因地震分为三类：（1）构造地震：又称断裂地震，由地下岩石突然发生错段所引起。
（2）火山地震：由火山喷发，气体的冲击力所引起的地震。
（3）陷落地震：在石灰岩发育的地区，岩石被地下水长期溶蚀，形成巨大地下空洞，一旦上覆的岩石重量超过岩石的支撑能力，地表发生坍陷，引起地震。
二、按震源深度分为：深源地震、中源地震、浅源地震。
全球地震分布的规律主要集中在（1）环太平洋地震带（2）地中海—印尼地震带（3）洋脊地震带板块俯冲：（1）环太平洋地震带基本位置和环太平洋火山带相同。
由消减作用的概念可知太平洋板块下插到亚欧板块及南、北美洲板块地幔一定深度后，因强烈受热，导致洋壳上层的岩石发生选择性的熔融，形成具有中性成分为特征的岩浆。
岩浆沿裂隙带上升，引起了广泛的火山活动，这就是环太平洋火山地震带的成因。
（2）地中海—印尼地震带，根据消减作用，沿着地中海、喜马拉雅山、印度尼西亚一线也是一个消减带，在这里，古地中海的大洋板块向北插到欧亚大陆板块之下，引起了该带的火山与地震。
（3）洋脊地震带是由于海底扩张而使岩石圈沿裂谷带在不断拉张之中，持续的张引力导致了低震级而高频率的地震。
地球内部有几个圈层？其物质状态怎样？洋壳与陆壳的差别何在？地球内部圈层有：（1）地壳：组成地壳的大部分岩石物质密度为2.8g/cm3，主要的为各种火成岩与变质岩，还有或薄或厚的沉积岩。
（2）地幔：从地表产出的来源于地幔顶部和软流圈的物质中，底部密度为5.52.8g/cm3，地幔主要是有超基型岩类的岩石组成。
（3）地核：应存在铁与少量硫成分混合物，组成密度10—11 g/cm3。
洋壳与陆壳存在根本性差别：陆壳位于大陆，占地壳面积三分之一，厚度大，平均35km，高山区最厚可达60-70km，平原区最薄近于20km；陆壳的成分接近与中性火成岩。
地球科学地震与地球内部结构
地球科学地震与地球内部结构地震是地球表面的一种自然现象，它与地球内部的结构密切相关。
本文将介绍地球科学中地震的定义和原理，以及地球内部的结构。
地震是指地球内部能量释放的结果，通常由地壳板块运动引起。
地震的原理是地球板块之间的相互作用。
地球的外部由数十块巨大的岩石板块构成，这些板块在地球内部的软流体层上运动着。
地震的能量来自于地球内部的断裂和岩石的变形。
当板块在断裂带上发生滑动或错动时，它们会产生振动，通过地球内部的固体和液体传播出去，最终到达地球表面，形成地震。
地球内部的结构可以分为四个主要部分：地壳、地幔、外核和内核。
地壳是我们所生活的地球表面的一层薄壳，厚度约为5-70公里。
地幔位于地壳之下，是相对较稳定的层，厚度约为2900公里。
外核是地幔和内核之间的一层液态层，厚度约为2270公里。
内核是地球内部最内部的部分，由固态铁和镍组成，直径约为1220公里。
地震的发生与地球内部的结构有密切关系。
地震多发生在地壳板块之间的断裂带上，特别是在板块边界附近。
板块边界分为三种类型：构造板块边界、转换型板块边界和扩张型板块边界。
构造板块边界是两个板块之间的相对运动引起地震，如太平洋板块和南美板块之间的锁定断层。
转换型板块边界是指两个板块之间的相对滑动引起地震，如北美板块和太平洋板块之间的圣安地列斯断层。
扩张型板块边界是指两个板块之间的相对移开引起地震，如大西洋板块之间的扩张断层。
地震的触发并不总是发生在板块边界，有时也会发生在板块内部的断层带。
这些断层可能是因为板块内部的应力积累而产生的，当应力积累超过岩石强度限制时，断层就会发生滑动，引发地震。
总结来说，地球科学中地震是地球内部板块运动引起的现象，与地球内部的结构密切相关。
地震的能量来自地球内部的断裂和岩石变形，并通过地球内部的固体和液体传播到地表。
地球内部的结构分为地壳、地幔、外核和内核四个部分，地震多发生在板块边界附近，也可能发生在板块内部的断裂带上。
普通地质学—地震及地球内部构造
第七章地震及地球内部构造地震是一种常见的地质现象，全世界每年发生地震500多万次，其中大部分是人们不易觉察的小地震，人们能感觉到的地震约5万次，而且具强烈破坏性的地震，每年有十几次左右，类似唐山大地震(7、8级)规模者更少。
第一节地震的基本概念一、地震概况1、地震：地壳(岩石圈)的快速颤动。
是由构造运动引起岩石圈内某些地区的应力集中而使岩石变形，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石便产生破裂或位移，同时将其能量突然释放出来，并以地震波的形式向四周传播，于是产生地震。
2、震源：岩石圈内发生震动的地方。
是地震能量积聚和释放的地方。
实际上震源是具有一定空间范围的区间，称为震源区。
3、震中：震源在地面的垂直投影。
震中也是有一定范围的，称为震中区，它是地震破坏最强的地区。
4、震源深度：震源到震中的距离。
5、震中距：地震台到震中的水平距离。
6、震源距：震源到地震台的距离。
7、等震线：同一地震在地面引起相等破坏程度的各点的连线。
强烈地震在地球表层具有三个显著特点：①突发性；②破坏性；③连锁性。
海啸：海啸是一种具有强大破坏力的海浪。
这种波浪运动引发的狂涛骇浪，汹涌澎湃，它卷起的海涛，波高可达数十米。
这种“水墙”内含极大的能量，冲上陆地后所向披靡，往往造成对生命和财产的严重摧残。
地震海啸的产生一般需要三个条件：一是震源断层条件，如果震源断层表现为倾滑，就可能引起海啸；二是震源区水深条件，深水区比浅水区易于产生海啸；三是震级、震源深度条件，一般震级大于6、5级、震源深度在25公里以内，可产生海啸，震级在7、5级以上，震源深度在40公里以内，可形成灾难性海啸。
并不是所有海底地震都能引起海啸，据统计，在1、5万次海底构造地震中，大约只有100次能够引起海啸。
海啸的危害：地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的。
剧烈震动后，巨浪呼啸,以催枯拉朽之势，越过海岸线，越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄。
港口所有设施，被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空。
高中地理第7章 地震及地球内部构造
依据，依次确定出震级与能量的关系。
震级的确定: 一般取距震中100km处标准地震仪记录的地震波水平方
向最大震幅的对数值确定之。震幅单位为μm。
例如，最大水平向震幅为10mm=10000μm时，其对数值为4，则震级
为4级。6级震幅为1m，7级震幅为10m，8级震幅为100m，9级震幅为
1000m。
人们采用不同尺度的地震仪来记录不同震级的地震。
震后的大型滑坡，河流堰塞
震前北川卫星影像图
1976.7.28，震后倒塌的唐山机车车辆厂
1976.7.28，地震坍塌的唐山剧场
1976.7.28，地震坍塌的唐山大桥
差异挤压使铁路呈波状扭曲
唐山地震: X剪节理、张裂深沟
唐山地震:地面右旋错开
唐山地震:铁轨水平扭动
唐 山 地 震
: 烟 囱 水 平 旋 转 与
二、有关术语
CΔ
B
1.震源（A): 引发地震、释放深部能量的源区
h
d
2.震中（C)：震源(A)在地表的垂直投影
3.震源深度(h): 震源到震中的距离(AC)
A
4.震中距(Δ): 地震台(B)到震中的水平距离(CB)
5.震源距（d)：震源到地震台的距离(AB)
6.等震线：地表破坏程度（烈度）相等的点的连线
5.2005.10.8，南亚
7.6级地震。巴基斯坦一个城市被夷为平地，死亡5.8万人。
6.2004.12.26, 印度洋
8.7级强震。引发巨型海啸,印泰等七国伤亡五万多人,印尼死亡2.5万人。
7. 2008.5.12，14：28，我国四川汶川
8.0级地震，顷刻之间强震区城镇夷为平地。此次地震，使9万余人遇难， 37万人伤残,并派生了多处泥石流与滑坡灾害。直接经济损失8451亿元。
第七章地震及地球内部构造
• ⑶测量地面形态变化：也就是地形多监测，地形 变达到一定程度预示着地震发生。 • ⑷观察地下水变化：井、泉水位、水质、颜色变 化。如果出现水位升高、翻沙、冒泡、变色、变 味等异常现象，就可能与地震有关。 • ⑸观察动植物变化：动植物异常，牛马等大动物 煌煌不安，不进圈，鸡乱飞，蛇冬天惊慌出洞， 鱼浮水面，死亡，植物过早开花，这些异常现象 是由于地震前地球内部许多物理条件改变，从而 刺激了动植物的感觉和生理器官而引起。 • 其余还有：地磁异常、地光、声光、等研究方法。
大地震如果发生在渺无人烟的地方是不会造成伤害的，如果发生 在城市或农村的活，就会造成房倒屋塌，甚至建筑物与重要工程也会 遭至"破坏并危及人员的生命安全，给人们造成严重灾害. • 1976年7月28日03点42分在唐山发生了7. 8级地震 ，在几十秒钟的 时间内，将一座百万人口的工业城市变成了废墟。据统计，此次地震 共死亡24. 2万多人，重伤16. 4万多人，直接经济损失100亿元以上， 救灾花了6亿多元，重建用了50亿元，而且在这之后长时间内，造成 全国人民的恐震心理。1995年1月17日日本皈神大地震造成5438人死 亡，直接经济损失高达1000亿美元。
• 七、地震发生时避震 • 从地震发生到房屋倒塌，来不及跑时可迅速躲到桌下、床下及紧 挨墙根下和坚固的家俱旁，趴在地下，闭目，用鼻子呼吸，保护要害， 并用毛巾或衣物捂住口鼻，以隔挡呛人的灰尘。正在用火时，应随手 关掉煤气开关或电开关，然后迅速躲避。 • 在楼房 应迅速远离外墙及其门窗，可选择厨房、浴室、厕所、 楼梯间等开间小而不易塌落的空间避震，千万不要外逃或从楼上跳下， 也不能使用电梯。 在户外 要避开高大建筑物，要远离高压线及石化、化学、煤气等 有毒的工厂或设施。在过桥时应紧紧抓住桥栏杆，待主震发生后即向 桥头移动，正在行驶的车辆应紧急刹车。 在工作间 应迅速关掉电源闸、门开关、然后就近选择机器、设备、 办公家俱或事先建立的“安全岛”内避震，并防止次生灾害的发生。
第七章 地震及地球内部构造
唐山市河北省矿业学院图书馆， 西头倒毁，东头框架幸存
唐山地震后，房屋几乎全部坍塌
唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构木屋 架的三层楼房，墙倒顶塌。
第一节 地震的基本概念
（二）地震的类型
按成因分类 按震源深度分类 按震中距分类 按地震强度（震级）分类
第一节 地震的基本概念
按成因分类 构造地震：
等震线：地面上等烈度的点的联线。
震级和烈度的关系：震级和烈度都是衡量 地震强度的一种量度。
第四节 地震的分布
全球地震分布
主要分布在几条狭长的地震带内。 大的地震带有: 环太平洋地震带 地中海－南亚地震带 海岭地震带
第四节 地震的分布
（一）环太平洋地震带
包括太平洋的东、北、西各周边的岛 弧－海沟系和大陆边缘。此带的地震活 动性最强，频度高，能量大，震源深， 其释放的能量占全球地震释放总能量的 75％以上。
强震的分区性和成带性是中国大陆地震在 面上分布的基本特征。
第四节 地震的分布
总的来说，中国西部的地震活动较东 部强烈。西部地震主要分布在青藏高原 的四周，天山南北、横断山脉和祁连山 一带。其特点是发震频率高，复发周期 短，震级也相对较大。中国东部地震活 动主要集中在华北的一些断陷盆地内和 大断裂带附近，强震密集成带。
第四节 地震的分布
台湾地处西太平洋岛弧地震带中的 两弧交结点，地震活动强度特别高，震 级也大。在中国99％的地震都属壳内的 浅源地震，只在中缅、中苏和中巴交界 地区，以及台湾北部有些中源地震，在 东北的吉林、黑龙江等省的东部有些深 源地震。
第五节 地球的内部构造
1.地球基本数据
项目 赤道半径
数据 km 6 378.140
两极半径 6 356.755
普通地质学课件
喷出岩，以及它们的矿物组成、结构和构造特征。
变质作用与变质岩
1 2
变质作用的类型与机制 介绍变质作用的定义、分类，以及不同类型变质 作用的机制和条件，如区域变质作用、接触变质 作用、动力变质作用等。
变质岩的特征与分类 阐述变质岩的矿物组成、结构、构造和岩石化学 特征，以及变质岩的分类和命名原则。
3
地层中的化石与古生物
化石的定义
化石是保存在地层中的古代生物的遗 体、遗迹或遗物，是生物演化的直接 证据。
化石的种类
古生物的研究意义
通过研究地层中的化石和古生物，可 以了解生物演化的历程、古生物群落 的组成和生态环境，以及生物与环境 的相互作用等信息。
根据化石的保存方式和形态特征，可 将化石分为实体化石、模铸化石、遗 迹化石和化学化石等类型。
岩石的成因与演化
岩石的成因
岩浆岩由地球内部岩浆冷却凝固形成；沉积岩由地表风化产物经搬运、沉积和固结形成；变质岩由已形成 的岩石在高温高压环境下发生变质作用形成。
岩石的演化
岩石在地球历史长河中不断经历着形成、变化和消亡的过程。不同类型的岩石之间可以通过特定的地质作 用相互转化，形成一个循环往复的岩石圈物质循环过程。
根据构造运动的方向和性质，可以将其分 为水平运动和垂直运动两种类型。水平运 动是指地壳物质在水平方向上的移动，包 括拉伸、压缩、剪切等；垂直运动则是指 地壳物质在垂直方向上的升降运动，包括 隆起、坳陷等。
褶皱构造与断裂构造
褶皱构造
褶皱构造是地壳中一种常见的地质构造，它 是由于地壳受到水平挤压应力作用，使岩层 发生弯曲变形而形成的。褶皱构造的基本形 态包括背斜和向斜两种。
地球的内部结构
地球的内部圈层
地球从内到外可分为地核、地幔和地壳三个圈层。地核主要由铁和镍组成，地 幔主要由硅、镁等元素组成，地壳则是地球表面的岩石层。
《普通地质学》课件
岩石是由矿物或有机物质组成的天然固态集合体，是构成地壳的主要物质。根据 成因，岩石可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，不同类型的岩石具有不同 的结构和构造特征，对于研究地壳的形成和演变具有重要意义。
地质年代与地质作用
地质年代
地质年代是根据地壳上不同岩层形成的先后顺序和相互关系，将地壳历史划分为不同的时间单位，如 宙、代、纪、世、期等。了解不同地质年代的特征和演化规律，有助于研究地壳的形成和演变。
地质作用
地质作用是指地壳内物质在各种自然动力作用下所发生的一系列物理和化学变化的过程。根据作用方 式，地质作用可以分为内力地质作用和外力地质作用两类，它们共同作用形成了现今的地貌和地质环 境。了解不同地质作用的特征和规律，有助于预测未来的地质变化和灾害风险。
03 地质构造与地貌
地质构造
构造运动
介绍构造运动的概念、 类型和特征，以及其对
对于课程中的基本概念，需要深 入理解其含义和应用，避免死记 硬背。
实践应用
02
03
持续学习
学习过程中应结合实际案例，将 理论知识运用到实践中，提高分 析和解决问题的能力。
地质学是一门不断发展的学科， 需要保持持续学习的态度，关注 学科前沿动态。
参考文献
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地下水类型与运动
01
02
03
地下水类型
根据来源和形成方式，地 下水可分为包气带水、潜 水和承压水。
地下水运动
地下水在重力作用下从高 处向低处流动，同时受到 其他因素如地温、压力等 影响。
水循环
地下水通过蒸发、下渗、 径流等方式参与水循环， 与地表水相互转化。
地质灾害及其防治
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第三节 地震的地质作用
一.孕震阶段
地应力或应变能量的积累阶段，时限较长，一般经历几十年、甚至上
百年。
二.临震阶段
岩石的弹性变形即将达到其强度极限，处于大规模断裂的临界状 态。出现地震前兆现象： 1.地形变异常 2.震情异常 出现前震现象 3.波速异常 4.地下水异常 井、泉干涸、变味
三.发震阶段
地引力达到岩石强度极限，导致岩层 大规模断裂，释放出大量应变能量，发生 强烈地震（主震）。
建筑物破坏、地裂缝、山崩和滑坡
四.余震阶段 剩余能量释放阶段或震源断层弹性调整阶段。 初期震级较大，以后减弱。
第四节 地震的强度及预防（预报）
一.地震的震级 表示地震能量大小的等级，其计算取离震中100Km
处由标准地震仪记录的地震波最大振幅的对数值。
1.环太平洋地震带 2.地中海-印尼地震带 3.洋脊地震带
二.我国地震带
1.中枢大地震带 沿贺兰山-六盘山-秦岭-文县-沿岷江-滇东分布。 2.华北大地震带 沿宝鸡-汾渭河谷-燕山西部分布 3.华北平原地震带 邢台地震、唐山地震
第六节 地球的内部构造
一.地球内部波速突变的主要界面
1.莫霍面:地下30-40Km处,以上为地壳,以下为地幔. 2.古登堡面:地下2900Km处,以上为地幔,以下为地核. 3.岩石圈与软流圈界面:在地幔内部靠近莫霍面的部位.
二.烈度 表示地震对地面和建筑物的影响或破坏程度，离震中
区越远，烈度越小。
等震线：烈度相同的点的连线。由于地表各处地质条件不 均一，破坏程度就不一样，因而等震线为不规则的同心圆。
三.地震预防（Байду номын сангаас报） 1.地震区域划分 编制全国（地方）地震区域划分图
2.临震预报 主震前的短期预报
第五节 地震的分布
一.世界地震带的分布
第七章 地震及地球内部构造
第一节 地震的基本概念
一.地震概况 地震：地壳的快速颤动。 震源：地下深处发动地震的地区。 震中：震源在地球表面上的垂直投影。 震中距：震中到任一地震台的地面距离。 震源深度：震中到震源的距离。
分为浅源（0-70Km）、中源（70-300Km）、 深源（300-700Km）地震，其中浅源地震破坏性 最大。 海啸：海震引起巨大波动能量的海浪。
从地下50Km-250Km的地带,物质是固态和液态的混合 物,易于发生塑性流动,故叫做软流圈.软流圈以上物质为 固态,具刚性,称为岩石圈.(包括地壳及地幔最顶部)
二.地壳内部各圈层的物质成分
1.地壳:各种火成岩、变质岩及浅部的沉积岩组成. 大陆地壳与大洋地壳有差别,前者厚(平均35Km),年代
老，主要由中性岩组成;后者薄(平均7-8Km),年代新,由玄 武岩组成. 2.地幔:由超基性岩石组成,相当于辉石橄榄岩. 3.地核:由铁与少量镍、硫的混合物组成。
2.横波（S） 质点振动方向与波的传播方向垂直，第二到达震中。
3.表面波（L） 它不是从震源发生的,而是由纵波与横波在地面相遇后激发产生的。
振幅大，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
二.地震仪
记录地震波的仪器称为地震仪。由地震仪记录下来的震动是一条 具有不同欺起伏幅度的曲线，称为地震谱
纵波与横波到达同一地震台的时间差（S-P）与震中离地 震台 的距离成正比，离震中越远，时差越大。 三点交会法可求出震中位置
二.地震的成因类型
1.构造地震 岩石断裂引起，是岩石弹性应变能量
不断积累和突然释放的结果，其震源来自 断层面。分布广、强度大。 2.火山地震 火山活动引起的地震 3.陷落地震 喀斯特地区、矿区发生。 4.水库地震 水库蓄水引起的地震。
第二节 地震波与地震仪
一.地震波
1.纵波（P） 质点振动方向与波的传播方向一致，速度快，最先到达震中。