第2章第1节地质灾害

第二章部门灾害学内容：第一节地质灾害第二节地貌灾害第三节气象灾害第四节水文灾害第五节生物灾害第六节人为灾害第一节地质灾害1．定义：是地球内营力作用引起的地壳变形、位移及地表物质运动所产生的对人类有害过程和现象。一、概述根据地质灾害活动主体的物质状态将其划分为：固体活动灾害：地震、地裂缝、构造断裂等。液体活动灾害：火山等。气体活动灾害：即地气灾害“超自然力”灾害。2．主要类型：是地质灾害的一种类型，它是由于地球内部气体活动所产生的气体而对人类致害过程和现象。如氡气222、CO2、SO2、甲烷等。地气灾害1986年8月21日非洲喀麦隆尼奥斯火山湖喷发致灾，导致1700多人死亡，3000多头牲口丧生————CO2。美国加利福尼亚与内华达州之间的死亡谷。堪察加半岛的克罗诺基自然保护区的死亡谷。意大利那不勒斯和瓦维尔诺附近的两条死亡谷。印尼爪哇岛的六个大山洞。四大死亡谷：危害大，人员直接伤亡最多。分布广泛而有规律，呈点状、线状分布（如地震）。具有突发性，人类最难预防，研究早、投资多，但见效甚微（如地震）。3．基本特点：二、地震灾害1．地震的定义地震就是人们通过感觉和仪器查觉到的地球表层的快速振动，在古代又称为地动。1、伊朗6.5级地震

2005年2月22日伊朗克尔曼省发生里氏6.4级地震，约有20次余震。伊朗国营电视台报道，该地震死亡人数超过600人，有900多人受伤，受灾人数达3万多。这次地震发生在当地时间凌晨，无数房屋在一瞬间轰然倒坍，许多人卒不及防就死于梦中。2005年全球重大的地震2005年全球重大的地震2、日本7.0级地震

日本福冈县以西海域3月20日发生里氏7级地震，造成500多人受伤，部分民房倒塌。7级地震过后还发生了至少85次余震。2005年全球重大的地震3、苏门答腊北部8.5级地震

2005年3月28日在印尼苏门答腊北部发生8.5地震，震源深度30公里。截止到31日该地区附近发生过4级以上余震近40次。这次大地震发生地点与2004年“12.26”大地震相距只有几百海里。有将近2000人在地震中丧生。2005年全球重大的地震4、黑龙江林甸县5.1级地震

2005年7月25日23时43分，在黑龙江省大庆市林甸县发生5.1级地震。造成该县467户居民受灾，1340间房屋被损坏，11人受伤截止到7月26日21时，共记录48次余震，其中可定位余震17次，最大余震为4.0级。2005年全球重大的地震5、巴基斯坦7.8级地震

中国地震台网测定，2005年10月8日当地时间8时50分在巴基斯坦发生7.8级强烈地震，主震后发生了至少45次余震，最大余震超过6级。截止到10月19日，已经有79,000名巴基斯坦人被证实在地震中遇难，另有65,038人受伤，330万人无家可归。2005年全球重大的地震6、江西九江、瑞昌间5.7级地震

2005年11月26日上午8时49分在九江、瑞昌之间发生5.7级地震，共造成江西、湖北、安徽等省数百万人受灾，13人死亡，伤病8000多人，倒塌房屋1.8万多间，损坏房屋16万间，紧急转移安置60万人，避险群众近300万人。2006年全球重大的地震莫桑比克2月23日7.5级地震吉林省乾安县3月31日发生5.0级地震印度尼西亚5月27日发生6.4级地震云南盐津7月22日和8月25日分别发生5.1级地震南海12月26日发生7.2级、6.7级地震2007年全球重大的地震3月6日印尼苏门答腊发生6.6级地震6月3日云南普洱哈尼族彝族自治县6.4级地震7月16日日本新潟发生6.6级地震8月16日秘鲁海岸近海7.8级地震9月12-13日印尼苏门答腊南部海中发生4次强震2008年汶川地震2008年5月12日14时28分04秒，四川汶川、北川发生8.0级强震。震中烈度：11度伤亡人数：69227人遇难，374643人受伤，失踪17923人

2009年全球重大的地震2009年4月6日9时32分意大利中部6.3级地震2009年9月2日下午印尼西爪哇省7.3级地震2009年9月30日凌晨萨摩亚8.0级地震引发海啸2009年12月19日，台湾花莲东南方外海发生里氏6.8级强烈地震2010年全球重大的地震2010年1月13日下午海地7.3级地震2010年2月27日凌晨智利8.8级地震日本冲绳本岛6.9级地震2010年3月4日早上8点18分台湾高雄6.4级地震2010年4月4日墨西哥7.2级地震2010年4月14日青海玉树7.1级地震2011年日本仙台地震北京时间2011年3月11日13时46分震级：9.0级震中：日本本州岛仙台港东130公里处地震引发的大规模海啸淹没了东北部地区，造成人员大量伤亡地震也导致了福岛核电站发生泄漏，引发恐慌几个概念：震源：指地球内部发生地震的地方（实际上为一区域）。震源深度：将震源视为一点，此点到地面的垂直距离。震中：震源在地面上的投影点（实际上亦是一区域）。极震区：地面上受破坏最严重的地区，称为宏观震中。震中距：从震中到地面上任何一点，沿地球表面所量得的距离。描述地震空间位置的有关概念地震震级：根据地震仪测得的地震波振幅，来表示地震释放能量大小的一种量度。地震烈度：地震时地面受到的影响或破坏程度；震中烈度：震中区的烈度；等震线：地面上相同烈度点的连接线；描述地震大小的有关概念小于三度：人无感受，只有仪器能记录到；三度：夜深人静时人有感受；四-五度：睡觉的人惊醒，吊灯摆动；六度：器皿倾倒、房屋轻微损坏；六-七度：房屋破坏，地面裂缝；九-十度：房倒屋塌，地面破坏严重；十-十二度：毁灭性的破坏。地震烈度：对同一个地震，不同的地区，烈度大小是不一样的。距离震源近，破坏就大，烈度就高；距离震源远，破坏就小，烈度就低。中国地震烈度表Ⅰ度无感，仅仪器能记录到Ⅱ度个别敏感的人在完全静止中有感；Ⅲ度室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动Ⅳ度室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响Ⅴ度室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹

Ⅵ度人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡Ⅶ度房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水

Ⅷ度房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂Ⅸ度房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲

Ⅹ度房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸Ⅺ度房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化ⅩⅡ度一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭震级与烈度对应关系（参考）震级2345678>8震中烈度1～234～56～77～89～1011122．地震的类型构造地震地下深处岩层错动、破裂所造成。火山地震火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起塌陷地震地下岩洞、矿井顶部塌陷或滑坡而引起。诱发地震水库蓄水、油田注水、地下核爆炸等活动而引发。1）根据地震的成因，可以把地震分为以下几种：浅源地震：震源深度小于70公里中源地震：震源深度为70－300公里深源地震：震源深度大于300公里2）按震源深度不同分类地球上75%以上的地震是浅源地震。其中震源深度多为5－20公里。微震：1级≤震级<3级的地震有感地震：3级≤震级<4.5级的地震中强震：4.5级≤震级<6级的地震强震：6级≤震级<7级的地震大震：震级≥7级的地震特大地震：震级≥8级的大地震3）按震级大小不同分类4）按震中距大小不同分类地方震：震中距小于100公里近震：震中距100~1000公里远震：震中距1000公里以上死亡人数多且危害大——地震为群灾之首死亡人数：265万人（1900-1985年）——58%年经济损失：几十亿元——85%时空分布的广泛性爆发时间短而有周期性最难预报地震有利于形成矿藏3．基本特点：4．形成及影响因素地球内应力因素自然外力诱发因素

人为诱发地震神化故事：大鳖鱼、鲶鱼、大象、巨人等。1910年，理德：“断层说”；1931年，松泽武雄“岩浆冲击说”；1963年，新西兰学者“相变理论”

1）地球内应力因素由于岩石板块下部的地幔物质对流，驱动着上部岩石层板块活动：a．地幔物质从地壳薄弱处的洋脊涌出，推动着板块向两侧移动，在洋脊裂谷带产生频繁、小而浅的地震，这里的地震都属于张裂性质。b．大洋板块与大陆板块碰撞并俯冲到大陆板块之下，在碰撞附冲带上形成强烈的地震活动带，为不同深度的浅、中、深源地震，地震属于断层错动性质。板块理论c．当大陆板块相互碰撞，可能引起宽大而强烈的地壳变动带，并形成相应的地震带，如欧亚地震带，在某些地带当岩层板块可能被卷入较深，产生中源地震。d．大陆板块正在分裂，成为大陆裂谷，产生浅源、张裂性质的地震。e．板块运动使大陆内部不均一的板块之间相互挤压、剪切变形，产生板内地震。2）自然外力诱发因素宇宙射线太阳活动月球的影响地球的自转气象与地震地震诱发地震其他（1）宇宙射线宇宙射线是来自太阳和太阳系外宇宙空间的高能辐射，它是作用于人类的一个全球性自然环境因素。宇宙射线进入大气层后引起大气电离，对大气臭氧层和大气电场都产生影响，并通过大气臭氧层和大气电场的变化进而对地球的大气圈、水圈、岩石圈和生物圈产生影响。全球和我国7级以上大地震和大GLE事件有重要关系：a．上世纪以来全球7级以上大地震在一个月时间发生次数最多的10次和9次，它们就是分别出现在最大的GLE事件（1956年2月23日）和第二次大的GLE事件（1949年11月19日）之后，而且都是出现在2次大的GLE事件发生日期之后的第13个月，另3次大的GLE事件后地球也都出现了大地震活动的高潮。（1942.2.28、1942.3.7、1946.7.25、1949.11.19、1956.2.23）b．每次大的GLE事件后两年里我国或我国接界地区都发生了7级以上大地震。（2）太阳活动地震每日频数（实线）与太阳黑子（虚线）的对应关系太阳黑子数多的时候，地震每日频数也变大。说明地震活动与太阳黑子数有关。根据罗葆荣、蒋伯琴研究，黑子周期与地震的对应关系为：（1）百年来，谷年内都发生7级以上地震，无一例外。（2）在单周上升段内6级以上地震的可能性相对最小。（3）地震多发生在黑子活动下降相位期间。（4）黑子对地震的触发有一个滞后效应，一般为3—4个月，也有同时性效应。（3）月球的影响朔望与地震若以朔望前后一天为限进行统计，约有54%的大地震发生在此期间。1976.5.29云南龙陵7.6级地震(22h)→朔(29日9h47m),

相差约13h；1976.7.28河北唐山7.8级地震(03h42m)→朔(27日9h39m)

相差约18h；1966.3.8河北隆尧6.8级地震(5h29m)→望(7日9h46m)

相差约19h；1967.3.27河北河间6.3级地震(16h58m)→望(26日11h)

相差约1天5h。潮汐与地震河北沿海近年发震时间与当地高潮时刻的关系说明：海潮力既对海水起作用，又对地震发生时刻有一定的影响。可见，月球对地震的影响，还包括在诱震在内。（4）地球的自转地质时期的每年天数地质时代距今(百万年)每年天数地质时代距今(百万年)每年天数现在——365.24二叠纪275390新生代65371石炭纪350396白垩纪135377志留纪430402侏罗纪180381奥陶纪500412三叠纪225385寒武纪600424在地地球演化的时间长河里，自转速度逐渐减慢，在短尺度时间内，地球自转是不均匀的。

对地震的影响：由于自转的不均匀，造成地球两极向赤道推压，或自赤道向两极拉伸，在这种情况下打破了地幔物质的平衡状态，导致了地壳不同块体受力的差异，使一些地区的应力场发生变化，产生地震。如在1900——1980年，甘肃、宁夏（≥6级）地震发生在地球自转速度快的时期，如海原1920年8.5级地震。古浪1927年8级地震；河北大多数地震发生在地球自转慢的时期，如1966邢台大地震。在1902——1972年80年期间，地球自转加快46年（1902~1935，1949~1962），大陆发生6级以上地震59次；减慢为22年（1936~1948，1963~1972），发生6级以上地震28次，发震概率分别为57%（快）和23%（慢）。（5）气象与地震事例：a．1976年唐山大震前1年，震区下了一场罕见大暴雨，中心雨量接近500毫米。b．内蒙和林格尔强震前2年，当地下了场雨量达600毫米的特大暴雨。c．1966年刑台大地震前2年多，华北平原发生了以震区为中心的特大洪涝。结论：降水与地震有关。时间：从涝到震间隔有几个月或一二年之久，并且其间还有小震活跃的现象，时间序列特征：大降水——小震活跃——大震。原因我国大陆地壳不是完整和均匀的，而是被断裂分割为大小不等的块体，这些块体彼此挤压和扭动。由于块体介质的结构不同，形成了应力积累单元和应力调整单元。应力积累单元的存在就决定了震源的位置和震级的大小；而应力调整单元运动的快慢与否决定了孕震的时间进程。调整单元块体在巨大的地应力作用下，相对蠕滑形成了压缩区和拉伸区，岩石“扩容”，孕震进入缺水状态。解释：当孕震进入晚期后，随着调整运动的加速，压缩区和拉伸区范围愈来愈大，地下水的动态平衡受到破坏愈来愈大，震源缺水也愈来愈严重，岩石强度增大和断层抗滑阻力加强，调整运动受阻，孕震过程进入“相持”阶段。在此阶段前后，调整单元上适逢有大降水，雨水可直渗而下。调整单元得水“复活”，即表现小震活跃。因孕震已进入晚期，调整单元则以更快的速度把应力调整到积累单元使震源进入不稳定状态直到发震。即说明了大降水——小震活跃——大震的时间序列特征。3）人为诱发地震核爆炸引起地震水库诱发地震人工注水诱震（1）核爆炸引起地震原因：核爆炸时，地下冲击波使岩石产生下大量的裂缝（有的长达4~5km）而引发地震。事例：

（1）1976年，内华达核试验后几分钟，危地马拉地震，死亡几万人。

（2）

1985年，法国在穆鲁尼亚一个环形珊瑚岛上进行威力很大的核工程，核试验刚结束，墨西哥发生了强烈地震，此后危地马拉、哥斯达黎加、波多黎各相继发生了一个强度较弱的地震。（2）水库诱发地震水库蓄水后对库区附近地震活动的影响有三种情况：其一是未诱发地震占绝大多数；其二是已诱发地震的（占千分之几）；其三是抑制地震的，这更是个别情况。世界4.5级以上水库地震列表第一、烈度高震感强。因为水库诱发地震的震源浅,深度一般小于5km，甚至有的只有几百米。第二、地震分布集中在水库影响区。基本是在水库淹没区及其影响范围之内，一般在坝区、深水区相对应的库岸附近，特别是在基岩裸露的峡谷地段地震较多。特点：第三、地震活动与水库蓄水过程及运营有密切关系。一般在蓄水后1—2月内开始发现有微震活动,1—2年内发生主震。多数是在水库水位猛烈上升时,地震的频度、强度增加，下降时减弱。第四、有丰富的前震序列。地震有两种类型：一是主震—余震型；二是震群型，都有丰富的前震。（3）人工注水地震指人工抽液、注液而引发地震，包括油田注水、高压注工业废液等活动。

事例：较早诱发地震是1925年美国得克萨斯洲与溪斯油田发生的一系列地震（烈度3—4度）。我国1975年任丘油田开发，1976年注水诱发一系列地震活动。5．世界地震分布规律分布路线：两支从太平洋最北部的阿留申群岛起，西支经堪察加半岛、千岛群岛到日本；至此，向南绕菲律宾板块分成东西两支，西支经琉群群岛、台湾、菲律宾和苏拉威西；东支经小笠原群岛、马里亚纳群岛到巴布亚新几内亚、新赫布里底群岛，而后纪新西兰与南太平洋洋脊汇合。东支由阿留申群岛向东，经阿拉斯加、加利福尼亚、墨西哥、加勒比海以东，向南经秘鲁到智利。（1）环太平洋地震带——最大的地震带分布着全球大部分浅源、中源地震，几乎全部深源地震，浅源地震所释放的地震能量约占全球浅源地震总释放能量的75%，中、深源地震约占90%左右。释放能量约为全世界地震的80%。尤以日本、堪察加半岛和智利一带最强烈。中源地震分布比较普遍，深源地震分布于西太平洋一些地区。（如吉林）特点：又称阿尔卑斯一喜马拉雅地震带，它经印度尼西亚、缅甸、喜马拉雅山、帕米尔高原、伊朗、小亚细亚、巴尔干到意大利。（2）欧亚地震带分布路线：分布着除环太平洋地震带以外的大部分浅源地震和其余的中源地震，浅源地震所释放的能量约占全球浅源地震总释放能量的20%左右，中源地震约占11%左右。地震活动最强烈的地方当推喜马拉雅山脉东西两侧的阿萨姆地区和帕米尔高原，这里地震频度高，震感强。如1897年和1950年分别在印度阿萨姆和中国察隅一一墨脱一带，发生高达8.6级世界罕见的特大地震。特点：是现代地壳张裂的地带，也是地震活动的另一地带。特点：①地震活动主要集中在裂谷带内，离开裂谷带则很少，震源均在30km以内，无中、深源地震。②裂谷在大陆、海洋和陆、洋过渡地带都有。（3）裂谷带大陆裂谷：东非、贝加尔、莱茵和美国的盆地山脉等裂谷带，海洋裂谷：海岭洋脊部分。陆、洋过渡型裂谷带：亚丁湾、红海等地区，大洋盆地内部，由年轻的(约85—25百万年)刚性强的海洋地壳组成，除洋脊弱震带外，内部几乎很少发生地震；大陆内部，如加拿大、巴西、西伯利亚、北欧、阿拉伯和南极等地，它们多系古老的(约2500万年以前)岩石组成的大陆地壳，这里很少或几乎没有发生大地震。在有些大陆内部，虽然也是由坚硬的大陆地壳组成，但由于内部破碎，分布着众多断层，这些断层后来又重新活动，容易发生大地震，这类地震为板内地震，如我国的华北地区、蒙古杭爱山区、澳大利亚、印度和美国东部地区。（4）其它地区1）地震活动的基本特点（1）地震分布范围广以1997年颁布的《中国地震烈度区划图》（1/300万）基本烈度7度以上：313万km2，占国土面积的32.5%；基本烈度≥6度以上：575万km2，几乎占国土面积的60%；全国城市的46%及许多重大工程项目、经济命脉都分布在震区。6、我国地震的特点和分布我国地震多发带示意图以1901—1986年：发生≥8级地震9次；7—7.9级83次；6—6.9级440次；5—5.9级3000次。1949——1986年：≥8级地震3次；7—7.9级43次；6—6.9级273次。（2）地震频度高全球发生1372次7级以上地震，我国约占1/10。我国平均每年发生一次7级以上强烈地震，大陆平均0.7个7级以上强震。我国地震累计释放量约占全球的2/10~3/10。（3）地震强度大除东北张广才岭和东南沿海有少数深源地震，大多为浅源地震。震源在30km以内，一般在10~20km。（4）地震震源浅1920年12月16日，宁夏海原地震，震源30km，烈度12度，死亡234117人。1927年5月23日，甘肃古浪地震，震源12km，烈度11度，死亡4万余人（8万余人）。1976年7月28日，唐山地震，震源16km，烈度11度，伤亡40万余人，经济损失300亿元。浅源地震对地表及其建筑物破坏严重，人员伤亡惨重，经济损失大。（5）地震危害大上世纪70年代世界与我国地震造成伤亡人数对比位于地震区的城市、水库、电站、桥梁、大的厂矿企业、油田及输油、输气管道的比较多，因此，地震的潜在威胁大，未来威胁大。（6）地震潜在威胁大主要是由它所处的地质条件决定的：东面有环太平洋地震带的西太平洋地震带。我国的西部和西南边界为地中海-喜马拉雅地震带。我国也是板内地震最多的国家。2）我国是世界上多地震的国家3）我国的地震分布根据我国地震活动分区或断块构造作部分概述台湾断块——位于环太平洋的西太平洋地震带的分支上为一著名的弧形地震带，它不仅是我国地震程度和频度最高的地区，其地震活动在世界上也是著名的。从明清以来的资料统计，共计地震245次，其中发生在6~6.9级的地震208次，7~7.9级的地震34次，8级以上的地震2次，不确切的地震6~7级1次。我国地震多发带示意图青藏断块——位于地中海-喜马拉雅地震活动带内它是我国地震活动频度高和强度大的地区，这主要是受印度洋板块和欧亚板块汇集后两个大陆板块碰撞的影响，特别是上新世以来导致青藏高原内部地壳强烈变形和频繁的地震活动。公元前193年~1984年期间，发生在≥6级地震342次，其中≥8级地震11次，≥7级地震57次。新疆断块——位于欧亚板块内部主要以强烈隆起的褶皱带与相对下沉的盆地相间为特征，包括阿尔泰褶皱山系、天山褶皱山系和祁连山褶皱山系三个主要的地震带，在这三个地震带都发生过8级以上的大地震，如1920年的海源地震（8.5级）、1927年的古浪地震（8级）等。我国地震多发带示意图北起赤峰——开源深断裂，南至秦岭的北缘、肥中和响水深断裂，西至银川——吉兰泰断陷盆地带，东部延入黄海、渤海海域。本区内部构造复杂，形成许多次级断块，可划分为四个地震带：①郯城——庐江深断裂地震带；②太行山前大断裂地震带；③山西隆起区断陷地震带；④华北沉陷地震带。其中山西隆起区断陷地震带，是历史上一个强烈地震带，它是华北断块区地震活动最强的地带。华北断块深源地震仅出现在吉林的安图、辉春和黑龙江的穆棱、东宁、牡丹江一带，深度一般为400~600km，震级5~7.5级，因震源过深，一般无破坏作用。中源地震分布于：①台湾省东部的沿海，如基隆东北，深度为100~270km；②西藏南部的江孜、达旺附近，深度为140~180km；③新疆西部的塔什库尔干、麻扎一带，深度为100~160km。从空间位置的分布特点看：浅源地震分布最广泛，东部大部分在30km以内，西部稍深，有的达40~60km，我国近年来发生的破坏性地震，其深度都是不超过30km的浅源地震，它们与地质构造尤其同活动断裂构造有着更密切的关系。7．地震的监测和预报地震监测是地震预报的基础，通过布设测震站点、前兆观测网络及信息传输系统提供基本的地震信息，从而进行地震预报甚至直接传入应急的防灾减灾的指挥决策系统。目前，全球许多活动断层都处于严密的监测控制之下。监测方法从技术含量很低的动物群异常反应的观察到使用精密仪器自动监测断层活动性并通过通讯卫星把数据传递到地震监测中心。1）地震