第二节 地质灾害

课前引入

1976年7月28日3时42分,河北唐山发生里氏7.8级大地震。

“是时,人正酣睡,万籁俱寂。突然,地光闪射,地声轰鸣,房倒屋塌,地裂山崩。数秒之内,百年城市建设夷为墟土,二十四万城乡居民殁于瓦砾,十六万多人顿成伤残,七千多家庭断门绝烟。”唐山抗震纪念碑(图6.10)的碑文如此诉说着这场重大灾难。

你知道地震是怎么发生的吗?地震会给人类造成哪些危害?

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地震

地壳中的岩层在地应力①的长期作用下,会发生倾斜或弯曲。当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时,岩层便会突然发生断裂或错位,使长期积聚起来的能量急剧地释放出来,并以地震波的形式向四周传播,使地面发生震动,称为地震(图6.11)。

地震能量的大小用震级表示。地震时某一地区地面受到的影响和破坏程度用地震烈度表示。一次地震只有一个震级,但可以有多个烈度。地震烈度的大小与震级、震源深度等有直接关系。受地质构造、地面建筑等影响,在震中距相同的地方,地震烈度有时相差很大。

脚注:①当物体(如岩石)受到外力作用时,其内部会产生一种抵抗力,这就是应力。地应力就是出现在地壳中的应力。

地震会造成房屋倒塌,破坏道路、管道、通信等基础设施,导致人员伤亡和财产损失。地震还会诱发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、有毒气体泄漏、疫病蔓延等灾害。

地震不仅破坏当地的资源环境和生态系统,还会造成家破人亡和生活突变,从而严重损害灾区人们的心理健康。这些影响具有一定的滞后性和隐蔽性,持续时间往往长久。

板块与板块交界处地壳极不稳定,是地震易发地区。从世界范围看,地震集中分布在环太平洋和地中海—喜马拉雅地带。我国地跨世界两大地震带,地震灾害发生范围广、频度高、强度大,是世界上地震灾情最严重的国家之一。我国地震灾害发生频繁的地区有台湾、西藏、新疆、青海、云南、四川等。

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滑坡和泥石流

滑坡是山地斜坡上的岩体或土体,因河流冲刷、地下水活动、地震及人类活动等原因,在重力作用下,沿一定的滑动面整体下滑的现象。岩体比较破碎、地势起伏较大、植被覆盖度较差的山地丘陵区以及工程建设频繁的地区,滑坡多发。

泥石流是山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的,含有大量泥沙、石块的特殊洪流。地形陡峻、具有丰富的松散物质以及短时间内有大量水流是发生泥石流的主要条件。

滑坡的危害主要表现为破坏或掩埋农田、道路和建筑物(图6.12),堵塞河道。泥石流多与山洪相伴,来势凶猛,破坏力大,能够摧毁聚落,破坏森林、农田、道路(图6.13),淤塞江河等。滑坡和泥石流都可能造成重大的人员伤亡。

我国山区面积广大,滑坡和泥石流分布广泛,发生频繁,尤以西南地区最为多发。

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活动:认识自然灾害的关联性

自然灾害种类较多,许多自然灾害之间具有内在关联性。认识自然灾害的关联性,有助于理解自然灾害的广泛性和复杂性。

1. 一种自然灾害可能直接引发多种灾害。参考旱灾直接引发的灾害示意,列出地震直接引发的多种灾害。

2. 一种自然灾害引发的灾害,会进一步引发其他灾害,从而形成灾害链条。参考旱灾引发的一条灾害链条,完成地震的一条灾害链条。

 3. 你所在的地区多发哪种自然灾害?这种自然灾害又会引发哪些灾害?你能画出其中的一条灾害链条吗?

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地震灾害

地震:地球内部能量急剧释放出来,以地震波的形式传播,引起地面震动,形成地震。这种由地质构造变动引发的地震,约占地震总数的90%以上。此外,火山喷发、岩洞崩塌、陨石冲击和人类活动(如核爆炸、修建水库等)也可能引发地震。

思考:地震灾害和地质灾害有什么不同?

名词链接:

震源指地震的发源地。震源深度在70千米以内的为浅源地震,在70-300千米的为中源地震,在300-700千米的为深源地震。

震中指震源在地面上的投影位置,是地面距震源最近、受地震影响最强烈的地方。

地震波主要包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波(P波),它的传播速度快,来自地下的纵波能引起地面上下颠簸振动;振动方向与传播方向垂直的波为横波(S波),来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。

等震线指把地面上在同一地震中破坏程度相近的各点连接起来的曲线。

震中距指地面上任意一点到震中的直线距离。

震级表示震源释放能量多少的级别,目前国际通用的是旦氏震级划分方法,一次地震只有一个震级。震源所释放的能量越多,震级就越大。

环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带是世界主要地震带。环太平洋地震带集中了全球80%以上的浅源地震、90%的中源地震和几乎全部深源地震,所释放的能量占全球地震释放总能量的80%。地中海一喜马拉雅地震带主要分布在大陆上。

地震不仅发生范围广、频度高、强度大,而且危害大。据统计,全球每年平均发生地震约500万次,其中人们能够感觉到的约5万次,而造成严重破坏的有20多次。地震灾害会造成各类建筑物倒塌和损坏,交通、通信中断和其他生命线工程设施等被破坏,甚至会引起火灾、爆炸、瘟疫、有毒物质泄漏、放射性污染和场地破坏等,造成人畜伤亡和财产损失。

思考:1.说出世界上的地震带主要集中分布在哪些地区。

2.我国位于哪些地震带上?

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地质灾害

指因异常地质活动,使生态环境和人类社会遭到破坏的灾害事件,包括泥石流、滑坡等灾种。

滑坡指斜坡上的不稳定岩体或土体,在重力作用下沿一定的滑动面整体向下滑动的现象。

滑坡一般发生在岩体或土体结构松软、破碎,地势起伏较大的地区。山地丘陵和工程建设频繁的地区,是滑坡的多发区。我国的滑坡主要发生在云南、四川和贵州等省,以及黄土高原和秦岭-大巴山地区。

滑坡会掩埋房屋,造成人畜伤亡;摧毁城镇、工厂和矿山;破坏铁路、公路、航道,威胁交通安全;破坏地表覆盖物等。

阅读:泥石流

泥后流多发生在山高沟深、地势陡峻的山区,是由暴雨或冰雪融水等引发,含有大量泥沙、石块和松软土攘的特殊洪流。泥/吕流暴发突然,来势凶猛,常常给当地村镇、道路、建筑物和矿山等造成毁灭性的灾难。例如,2010年8月8日凌晨甘肃省舟由县暴发了特大泥后流。泥石流带长约5000米,平均宽度300米,平均厚度5米,总体积180多万立方米。受泥石流冲击的区域被夷为平地,城乡居民住房大量损毁,交通、供水、供屯和通信等基础设施陷于瘫痪,河道严重堵塞,人员伤亡惨重。截至2010年10月11日,1501人遇难,264人失踪,造成严重损失。

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湘教版此单元未安排内容。

自然灾害和地理信息技术在防灾减灾的应用被分开在相关章节讲解,比如地貌。

课前导入

1976年的唐山地震和2008年的汶川地震,是我国近70年来发生的最严重的两次地震灾害。这两次地震的震级和烈度差不多,造成的损失却相差很大。汶川地震死亡人数远远小于唐山地震,而直接经济损失却远远大于唐山地震。

问题:造成两次地震灾害损失差异的主要原因是什么?自然灾害损失的大小与哪些因素有关?

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地震

一定区域内地面震动的现象叫地震。由地震造成的灾害叫地震灾害。地球上每年发生约数百万次地震,其中绝大多数地震是人们感觉不到的。造成严重灾害的地震每年大约有10多次,造成特别严重灾害的地震每年大约有1~2次。

世界上发生的地震大部分属于构造地震。构造运动使岩石发生变形,当变形积累到一定程度时,岩石突然发生破裂或者错动,长期积累起来的能量急剧释放出来,并以地震波的形式向四面八方传播出去,就会形成地震。除了构造运动,人类活动有时也会产生或者诱发地震,例如水库蓄水、人工爆破和核试验等都可能产生或者诱发地震。

引发地震能量释放的源地称为震源,震源垂直向上到地面的距离叫震源深度,震源上方正对着地面上的位置称为震中。人们所在的地点到震中的距离称为震中距。根据释放能量大小将地震划分的不同等级,称为震级。一般来说,震级越大,震源越浅,离震中越近,人口越密集,建筑物防震性能越差,地震灾害越严重。地震会导致建筑物倒塌、道路损坏、资源环境破坏等,给人们的生命财产造成重大损失。

板块边界是地球上最主要的地震分布带,板块内部大大小小的断层活动带也是地震的主要发生地带。世界地震主要集中分布于三个地带:环太平洋地震带,位于太平洋板块与周边板块的交接地带;地中海-喜马拉雅地震带,位于欧亚板块与非洲板块、印度洋板块的碰撞地带;大洋中脊地震带,位于板块的拉张边界上。

我国位于世界两大地震带之间,再加上内部断层众多,因此地震频发。根据我国历史上地震的发生情况,可以划分出四大地震带,即台湾与福建沿海地震带、华北太行山沿线和京津唐地震带、青藏高原及其边缘地震带、新疆地区盆地边缘地震带。

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知识窗:地震震级与烈度

震级是表示地震强弱的量度,是划分震源放出的能量大小的等级。一次地震释放的能量是一定的,但是不同方法测定和计算出的震级可能不同。人们通常用里氏震级来表示地震的大小。震级相差1级,能量相差大约32倍;相差2级,能量相差约1000倍。也就是说,一次6级地震释放的能量约相当于32个5级地震,而一次7级地震释放的能量大约相当于1000个5级地震。

震级相同的地震,造成的破坏程度不一定相同;同一次地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。烈度是衡量地震破坏程度的指标。地震烈度与震级、震源深度、震中距以及震区的地面组成和房屋结构等有关。一般来讲,震中区的破坏最严重,烈度最高。从震中向四周扩展,地震烈度逐渐减小。

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滑坡、泥石流

滑坡通常指斜坡上的土层或岩层,在重力作用下沿一定的软弱面整体向下滑动的现象。影响滑坡活动的因素众多,大致可以归为三个:一是不稳定的山坡形态,如较陡的坡面;二是岩土软弱面,如岩体中的裂隙和松软夹层;三是触发因素,如地下水、地表水、降水对岩土软弱面的润滑作用,以及地震、河流侵蚀、人工活动等对坡体稳定性的破坏。

泥石流是指大量大小混杂的松散固体物质和水的混合物,在重力作用下向下快速运动的特殊洪流。大量松散的堆积物、较大的沟谷坡度,以及由暴雨、快速融水或者堤坝溃决等导致的突发性巨大水流是泥石流发生的三个基本条件。因此,泥石流多发生在暴雨频发的山区。

滑坡、泥石流都具有突发性特点,是山区主要的自然灾害。除了自然因素外,对植被的破坏、不适当的开挖与堆积等人类活动,都可能触发或者加剧滑坡、泥石流灾害。

滑坡、泥石流的破坏力巨大,可以在短时间内摧毁桥梁、道路、房屋,堵塞河道,埋没农田,给人民生命财产造成巨大损失。2015年11月13日,发生在浙江丽水的山体滑坡,滑坡体规模达30余万立方米,27户房屋被埋,21户房屋进水,造成26人遇难、11人失踪。

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