为什么山脉比平原更容易平原发生地震的可能性?

我们脚下的大地每天都会动。因为地球内动力的作用,地壳会时刻不停地机械运动,我们称之为构造运动。地震就是一种快速构造运动,但在平常,构造运动很慢,我们很难察觉。比如喜马拉雅山在不断变高,日本列岛也在缓慢漂移(可通过现代测量手段观察)。就如上述的例子,构造运动可以分成垂直运动和水平运动。因为构造运动的普遍性、永恒性、方向性、非匀速性、幅度与规模差异性,让地壳出现了不同的地貌类型。我们根据构造运动的不同,将这些地貌分成四个类型,分别是水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造。水平构造:如丹霞地貌当岩层受到垂直构造运动而未发生褶皱,依旧保持水平或近似水平产状。则称之为水平构造。我国的丹霞地貌就是水平构造,受到流水风力侵蚀后,形成了顶平、坡陡、奇形怪状的地貌。甘肃张掖丹霞地貌与彩色丘陵景观广东韶关丹霞山倾斜构造:似岩层插入大地岩层因为构造运动与水平大地形成夹角,称为倾斜构造。褶皱、断层或不均匀升降运动都有可能让岩层倾斜,倾斜构造的产状由走向、倾向和倾角确定。倾斜构造经过外界侵蚀作用,会形成单面山和猪背岭等地貌。台湾花莲奇莱山台湾花莲奇莱山褶皱构造:弯弯扭扭不破碎岩层在侧向压应力的作用下发生弯曲的产生的现象,被称为褶皱。褶皱的划分有很多,最简单的是按凹凸方向不同划分,上凸为背斜,下凹为向斜。此外,还能根据轴面产状、枢纽产状、横剖面形态和褶皱的长宽比来进行分类。断裂构造:节理断层不一样岩石因为受应力强度超过自身强度而发生破裂,让岩层持续性遭到破裂的现象,称之为断裂。如果破裂面的岩石之间没有出现明显滑动,称之为节理。比如风景区中的“一线天”,绝大多数是张开的节理面。若破裂面两侧的岩石明显滑动而错位,称之为断层。江西鹰潭龙虎山一线天—节理断层的两侧岩石会上下位移,如果同时有多个断层,就会形成地垒和地堑。地垒在地形上就是断块山,比如我国的华山,泰山和庐山。华山西峰如果从宏观的角度看地壳的构造运动,就会发现地表岩石圈也一直在运动。板块构造学就认为,地壳被大洋中脊、岛弧、海沟、深大断裂分成了好几个板块。而这些板块在不停运动,不停相互作用,由此产生了板块的边界。关于板块边界,目前可分成三种类型。1、扩张型边界(增生型),这是板块之间相互分离的地方,很容易喷出岩浆,形成以玄武岩为主的节理和断层。典型的就有大西洋裂缝。2、俯冲型边界(汇聚型),两个板块相撞之处。这里还可以细分为岛弧海沟型边界和地缝合线型边界。最典型的岛弧海沟型边界就是太平洋板块和亚欧板块之间的边界,也就是我国东面的岛屿海沟。最典型的地缝合线型边界还是亚欧大陆和印度洋板块的交接。好吧,亚欧板块真是最惨板块。3、转换断层型边界(次生型),主要因为前两种板块运动,导致板块边缘出现了与板块边界垂直的裂缝。主要是在大洋中,该边界附近有浅震,会喷出少量玄武岩。目前,将板块划分为太平洋板块、亚欧板块、印度-澳大利亚(印度洋)板块、非洲板块、南极洲板块、北美洲和南美洲七个大板块。此外,还有纳兹卡、伊朗、阿拉伯、菲律宾和加勒比等小版块。阿拉伯板块是从非洲板块断裂后形成,是世界上最年轻的碰撞活动带。因为板块构造学说,我们也能够更好地解释地震火山的产生。之前在解释板块边界中,我们提到了最惨的板块-亚欧大陆。其实除了太平洋板块和印度洋板块已经和亚欧板块“相撞”,非洲板块也在“相撞”的过程中。地中海的不断缩小和阿尔卑斯山的出现,这些就是非洲板块和亚欧板块正在接触的证明。这些板块的“相撞”也让世界上大部分的火山和地震分布在他们之间。比如全世界500多座活火山,370多座在太平洋周边,剩下的大部分火山在地中海-印度尼西亚火山带上。太平洋边不太平,也因此有“太平洋火环”之称。关于火山,可以根据喷发类型分成两种。1、裂隙式喷发,大多在大洋中脊处,是海底扩张的原因之一。此外,冰岛拉基火山也属于裂隙式喷发。2、中心式喷发(管状喷发),又可以分为夏威夷式喷发(宁静式)、培雷型喷发(爆炸式)和中间型。在我国,台湾一带的火山最为活跃,从钓鱼岛到小兰屿就有20座火山。云南腾冲、新疆于田以南昆仑山中也有小型火山。太平洋边不太平,太平洋除了火山外,周边还有环太平洋地震带,大约80%的浅源地震、90%的中源地震和几乎全部的深源地震都在这个区域发生。此外,全球集中地震带还有其他3个,一是地中海-喜马拉雅带,以浅源地震为主。二是大洋中脊带,这些地方基本是板块分离处,地震活动性弱,多是小地震。最后一个是东非裂谷带,地震活动性较强。中国就处于环太平洋带和地中海-喜马拉雅带之间,属于地震较多的国家。台湾省位于环太平洋带上,是我国地震最多的地方。此外,我国东部:地震主要发生在河北平原、汾渭地堑、郯城—庐江断裂带等地。西部:青藏高原四周、横断山脉、天山南北、祁连山地和银川-昆明构造线一带,详见下图。

自公元前780年有地震记录以来,中国大陆以及近海地区共发生6级以上地震近700次(1900年前记录严重不全),遍布全国除贵州、浙江外的所有地区。中国以世界陆地面积的7%,囊括了三分之一的大陆强震。仅在20世纪下半叶,中国大陆死于地震的人数就达28.5万,占主要自然灾害死亡人数的半数以上。进入21世纪,相继发生汶川地震、玉树地震、芦山地震、岷县地震和鲁甸地震,每次都对当地人的生命和财产造成了重大的创伤。
每次地震以后,人们心里总是不自觉地犯嘀咕:我这里会不会发生地震呢?会发生多大的地震?若掌握了这样的信息,就有可能针对性的进行预防措施:建设更牢固的房屋,进行防震演练。
事实上,通过对中国多年积累资料的分析,中国的地质工作者已经分析出中国哪些地方容易发生地震。他们把中国划分成了六个一级地块,即青藏、西域、南华、滇缅、华北和东北亚。六个一级地块下面还可以进一步划分为多个次一级的块体。而地震,就容易发生在地块的边缘。
左图为中国的地块,橙线为板块边界,蓝线为一级地块的边缘,绿线为二级地块的边缘。右图为公元前2600年至公元2000年中国4级以上地震分布图。两图对比,可见地震多发地区与地块边缘重合度颇高。在这些地块边界上,发生了中国100%的8级以上大地震,这些边界占中国国土面积的16%。也就是说,中国16%面积的国土发生破坏性大地震的可能性远大于其他地区。
来自高原的力量
讨论这个话题,总免不了要提到青藏高原。
青藏高原高高隆起,给人的印象似乎它是一个巨大的完整块体。但实际上,青藏高原是由若干个次一级的块体构成的,块体与块体之间以大断裂为界,这些大断裂一直延伸到云南、四川,乃至到越南、泰国所在的中南半岛。这些大断裂多为走滑断裂,每年的滑移速率为3~15毫米,在这些断裂的控制下,青藏高原的内部物质正源源不断地向高原周缘流动。
在青藏地块及其周边,发生过多次强震。最近的一次就是发生在2008年发生在龙门山地区的汶川地震,相信每个人对这次地震记忆犹新。而在1920年,在宁夏海原,发生了一次8.5级大地震,造成约29万人死亡。1950年,西藏墨脱发生了8.6级地震,造成1500多人死亡。2001年,在昆仑断裂上,发生一次8.1级地震,所幸当地是无人区,没有造成人员伤亡。而这一带小地震更多,比如2016年2月,新疆于田7.3级地震,就发生在阿尔金断裂的西端,2010年玉树地震发生在玉树-甘孜断裂上。另外,在高原东北缘的祁连山麓和河西走廊,人口稠密,历史上也曾发生多次大地震,比如1932年酒泉昌马7.6级地震,约7万人遇难,1927年武威古浪县,发生8级大地震,死亡4万多人。
青藏地区的地震带与地震历史记录(截至1996年)
青藏高原向东缓缓冲去,造就了南北地震带。这个地震带北起宁夏,经过甘肃东部,进入川西、云南。这里人口稠密,地震非常频繁,几乎集中了中国半数的8级以上大地震。海原地震、汶川地震、丽江地震以及2014鲁甸地震就发生在这个地震带内。
西域震动的群山和安详的盆地
广阔的新疆,是西域地块的领地。
5亿年前,这里曾经是一片汪洋,大洋中散布着一些大陆地块,比如塔里木、准噶尔。在随后漫长的地质演化过程中,大洋慢慢闭合,而这些散布的地块就慢慢地拼合到一起,在各地块的边界形成山脉,比如天山、阿尔泰山,就是这样产生的。这些大陆地块内部比较稳定,但边界比较软弱。西域地块曾沉寂了一段时间。但进入新生代之后,随着印度板块向欧亚板块的碰撞,这里又活跃了起来。
新疆地貌特征,就是三山夹两盆。自北向南,阿尔泰山、准噶尔盆地、天山、塔里木盆地、昆仑山交替前行。盆地是坚硬的地块,受到挤压的时候不易变形,比较稳定。但后来,印度板块推着青藏高原向北运动,遇到盆地的阻挡,应力传递到软弱的山脉,造成了原来已经比较稳定的地块边界重新活跃,地震多发。
在新疆西部的喀什地区是帕米尔高原。和青藏高原一样,隆起于两大板块的碰撞,发育有多条活动强烈的断裂带,地震多而大。
20世纪内,新疆已经发生过多次强震,比如1902年,喀什地区的阿图什城发生了8级大地震;1906年,玛纳斯县发生7.7级大地震;1931年,新疆东北的富蕴县发生了8级大地震。近几十年来,喀什伽师县多次发生7级左右地震,给当地造成了极大的损失。
新疆境内的地震带与地震历史记录(截至1996年)。
总之,新疆的阿尔金山、天山山麓,西部与中亚各国交界、帕米尔高原是地震的多发区,震害严重,而盆地内地震相对较少,震级也较小。
“复活”的华北
1976年的唐山大地震造成的创伤,至今仍让人无法释怀。
唐山位于华北地块之上。地质上的华北,范围远大于地貌上的华北平原,还囊括了陕西、河南、辽宁的大部分,河北、山西、山东的全部以及内蒙古的南部,渤海、黄海以及朝鲜半岛的南部。华北地块内部又可以细分为三个子单元:鄂尔多斯地块、华北平原地块和鲁东—黄海地块,可以说这三个部分各有特色。
华北地块作为一个整体,历史悠久,是中国最古老的地体,早在18亿年前就已经形成,进入稳定的演化期。在侏罗纪之前(2亿年前),华北地块的内部一直都比较稳定。但之后,情况发生了变化:华北“复活”了。华北复活的原因现在还有争论,一种观点认为这和东部的太平洋板块向华北下面俯冲有关,复活的表现是华北的地壳开始减薄并沉降,岩浆活动活跃,地震火山频发。但是,以太行山为界,华北仅在东部复活,而西部变化不大。
华北地块中有一个非常特殊的断裂,郯庐断裂带,是华北地块和鲁东—黄海地块的分界。它南起长江,向北延伸到东部,分为两条(一说三条),进入俄罗斯,仅在中国境内就有两千多公里,是华北平原地块和鲁东—黄海地块的分界。郯庐断裂带形成于中生代(2亿年左右),近期的活动可能受到了太平洋板块向亚欧板块之下俯冲的影响,较为活跃。
鄂尔多斯地块,约相当于现今黄土高原的主体,是一个非常特殊的地质单元。它内部十分稳定,没有记录到过大于6级以上的地震。但在周缘,地震活动非常活跃,称鄂尔多斯周缘断裂带。它西面的银川盆地内,发生过1739年平罗8级地震,死亡约5万余人,1561年发生中宁7.5级地震。在鄂尔多斯地块的南缘,渭河地堑内,曾于1556年在西安东部的华县发生过一次强烈地震,据统计死亡约83万人,并重创西安,小雁塔的塔顶被震落。而在鄂尔多斯地块的东部的山西,历史上曾发生过多次惨烈地震,比如1303年洪洞县8级地震,造成几十万人伤亡,1695年临汾8级地震,另外,在原平、灵丘、忻州等地也多次发生7级以上的强震。
相比之下,华北平原地块更为不宁。仅在上世纪六、七十年代,就发生过6.7级邢台地震、7.4级渤海地震、7.3级海城地震、7.8级唐山大地震和7.1级滦县地震。1668年,山东临沂发生过一次8.5级大地震;1679年在北京的平谷县,发生了一次8级地震。频发的大地震现身于人口如此稠密的地区,带来了多次深重的灾难。
至于鲁东—黄海地块,它大部分位于海里,历史地震记录较少。但近年来也曾发生过多次5级左右的地震,可能存在有一个潜在的地震带。
华北地区的地震带与地震历史记录(截至1996年)。
华北地块地震的特点是周期特别长,同一条断层上大地震的发震周期为上千年,甚至万年,超过人类文明史,记录很少。华北平原又覆盖着厚厚的松软沉积物,掩盖了断裂,我们仅知道其中的很少一部分。加之大量的人类活动改造了地震形成的地貌,给研究华北地震带来了极大的困难。可以说,除了鄂尔多斯地块内部,华北的大部分地区都在地震的威胁之下,研究程度又非常低,而这里又是人口稠密、经济发达地区,防震,不能有丝毫松懈。
华南大地的庇护与大海的愤怒
中国的东南地区,从属于南华地块。所谓“南华”,包括了华南和南海两个次级地块,大致以中国东南海岸为界。
华南地块非常古老,其内部非常稳定,地震频率较低,震级也都不大。华南的内陆地区,是中国最不容易受地震危害的地区之一。
但东南沿海,存在一系列的活动断裂,发生过震级较大的地震,这可能和受到东部菲律宾板块的俯冲挤压有关。1605年在海南琼山,发生7.5级地震,致使沿海70多个村庄沉海,死亡数千人。1918年,在广东南澳近海,再次发生7.5级地震,造成了很大的破坏。福建海外也不安宁,1604年,泉州海外发生一次8级大地震,此后,还发生过多次较强地震。现在研究认为,在台湾海峡至海南岛的海域内,存在一条或若干条活动断裂,具有发生大地震的能力。
华南地区的地震带与地震历史记录(截至1996年)。
华南地块的东部边缘台湾,则是中国地震频率最高的地区之一。台湾是亚欧板块和菲律宾板块相互俯冲挤压的地区,位于板块的边缘,非常容易发生大地震。1999年发生于日月潭南方的7.6级集集地震,全岛有震感,造成2321人死亡。
至于南海地块,基本没有较大地震,地震的频率也很低。
东北与西南的对比
东北亚地块在我国国内的部分非常稳定,虽然郯庐断裂从此经过,但活跃性较低。从历史地震来看,东北地区地震发生的频率远小于其他地区,强度也不大,和华南内陆基本相当。但是,也会发生一些中小震,比如2016年早些时候发生在吉林松原的5级左右的群震。
长白山地区是本区地震相对活跃的地带,但是,这些地震的特殊之处在于,它们的震源非常深,一般大于200公里。这是由于太平洋板块俯冲到亚欧板块之下,直达600公里之下,发生地震。
东北地区的地震带与地震历史记录(截至1996年)。
这些因素综合起来,使得东北成为较少受到地震危害的地区之一。但在中国的另一端,西南边陲的云南,正在逃跑的滇缅地块却暴躁不已。
滇缅地块,不止包括云南和缅甸。红河断裂以南的几个市(州)和中南半岛都是它的地盘,其南部边界可能到达了苏门答腊岛。这个地块是在亚欧板块和印度板块挤压的过程中,被挤出来的一块,向南逃逸而去。
云南地区的地震带与地震历史记录(截至1996年)。
在逃逸的过程中,我国境内的部分遭受了强烈的变形,内部有多个断裂带,历史上发生过多次强震,如1988的临沧耿马地震,7.6级;1976发生在景洪州龙陵县的7.3级、7.4级地震,两者前后仅隔两个小时。
编辑的话:知道了哪些地区更容易发生地震,就需要对这些地区进行针对性的预防。在关键区域科学设防、对公众进行防震训练,需要时间和金钱。但做到了这一点,会给未来多一分保险。
作者 :Olivine
封面来源: 站酷海洛
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