地震成因
彈性反跳理論 人類知道地震成因是相當近的事。從前人類因感於地震的恐怖而將它想像為是由地下神怪動物所引起,日本人相信是因地下鯰魚搖動而造成,本省民間也有傳說是因為地牛翻身所致。到了十九世紀中葉人類雖然己經發覺地震災害往往集中於狹長地帶並推測地震應有一定發源地。推當時仍不知地震的真正原因。一直到1906年舊金山大地震後,美國約輸霍普金斯大學哈利瑞德教授提出彈性反跳理論,地震成因才有定論。
根據該理論,岩石被當作彈性體,因此可像被壓縮的彈簧一般的儲蓄機械能。當斷層兩側的岩體發生與斷層摩擦力時,斷層上最脆弱的部份便開始崩潰而裂滑動。斷層最先開始斷裂的地方稱為震源。位置可能接近地表,也可能在地下深處。將震源垂直向上投影到地表面的一點,稱為震央。
斷層斷裂滑動一旦開始以後,便自震源沿斷層面急速擴張,斷層面兩側岩體因而產生相對運動。此時原已積於斷層上的摩擦應力就突然被全部或部份的解除,於是接近斷層面的岩石便在很短的時間內(通常是數秒鐘)彈跳到新的平衡位置。長期蓄積下之彈性能也在這一瞬間轉變成摩擦熱和地震波而被釋放出來。地震波隨著由震源向四八方傳播出去,所經之處引起地盤震動,這就是我們通常所感覺到的地震動。自彈性反跳理論提出來已獲得許多直接和間接證據的支持,因此現在我們可以肯定的說,地震是因為地下斷層突然錯動直接的成因。
隨著斷層兩側在斷裂滑動前所受到的應力作用方向不同,斷層斷裂滑動的型態也不一樣。斷層錯動可分為:正斷層、逆斷層、和走向斷層或平移斷層。
圖一 彈性反跳理論
發生地震的原因 發生地震的原因不外乎下列數種:(1)斷層錯動(90%),(2)火山活動(7%),(3)岩溶塌陷,(4)隕石撞擊, (5)地函物質相變化,(6)地下核爆及其它人為因素等。 按目前的瞭解,斷層錯動是發生地震最主要的原因;其發生次數最為頻繁,造成災害的機會也最大。火山活動引致的地震一般規模較小,影響 範圍有限。岩溶塌陷一般限於卡斯特地形發育的石灰岩區,其引致的地震規模亦小。大的隕石撞擊 可能會引起很大的地震,地球上雖留有隕石撞擊的痕跡,例如:美國亞利桑那州的梅提歐隕石坑( 直徑約一公里),但自有近代地震儀的百年以來,尚未有這一類地震的記錄。發生在地下數百公里 深處的地震目前有一種說法,認為是地函物質因結晶構造突然轉變發生體積變化而產生地震。地下 核爆產生的能量甚大(相當於一個中高規模的地震),故亦為地震的來源;那些已公布的核爆為地 震學者研究地球結構及震波傳播的最佳資料。此外,在建造大型水庫或在深井內灌水,施加外力或 潤滑斷層面,都有誘發地震的記載。 按目前的瞭解,斷層錯動是發生地震最主要的原因;其發生次數最為頻繁,造成災害的機會也 最大。尤其是發生在陸地上的斷層錯動,更是造成災害性地震(disastrousearthquake)最主要的原 因。
參考資料來源:《財團法人台灣營建研究中心,”建築防震措施”》
《中央地質研究所網站,網址:http://www.gep.ncu.edu.tw/teach/lee.htm》
根據該理論,岩石被當作彈性體,因此可像被壓縮的彈簧一般的儲蓄機械能。當斷層兩側的岩體發生與斷層摩擦力時,斷層上最脆弱的部份便開始崩潰而裂滑動。斷層最先開始斷裂的地方稱為震源。位置可能接近地表,也可能在地下深處。將震源垂直向上投影到地表面的一點,稱為震央。
斷層斷裂滑動一旦開始以後,便自震源沿斷層面急速擴張,斷層面兩側岩體因而產生相對運動。此時原已積於斷層上的摩擦應力就突然被全部或部份的解除,於是接近斷層面的岩石便在很短的時間內(通常是數秒鐘)彈跳到新的平衡位置。長期蓄積下之彈性能也在這一瞬間轉變成摩擦熱和地震波而被釋放出來。地震波隨著由震源向四八方傳播出去,所經之處引起地盤震動,這就是我們通常所感覺到的地震動。自彈性反跳理論提出來已獲得許多直接和間接證據的支持,因此現在我們可以肯定的說,地震是因為地下斷層突然錯動直接的成因。
隨著斷層兩側在斷裂滑動前所受到的應力作用方向不同,斷層斷裂滑動的型態也不一樣。斷層錯動可分為:正斷層、逆斷層、和走向斷層或平移斷層。
圖一 彈性反跳理論
發生地震的原因 發生地震的原因不外乎下列數種:(1)斷層錯動(90%),(2)火山活動(7%),(3)岩溶塌陷,(4)隕石撞擊, (5)地函物質相變化,(6)地下核爆及其它人為因素等。 按目前的瞭解,斷層錯動是發生地震最主要的原因;其發生次數最為頻繁,造成災害的機會也最大。火山活動引致的地震一般規模較小,影響 範圍有限。岩溶塌陷一般限於卡斯特地形發育的石灰岩區,其引致的地震規模亦小。大的隕石撞擊 可能會引起很大的地震,地球上雖留有隕石撞擊的痕跡,例如:美國亞利桑那州的梅提歐隕石坑( 直徑約一公里),但自有近代地震儀的百年以來,尚未有這一類地震的記錄。發生在地下數百公里 深處的地震目前有一種說法,認為是地函物質因結晶構造突然轉變發生體積變化而產生地震。地下 核爆產生的能量甚大(相當於一個中高規模的地震),故亦為地震的來源;那些已公布的核爆為地 震學者研究地球結構及震波傳播的最佳資料。此外,在建造大型水庫或在深井內灌水,施加外力或 潤滑斷層面,都有誘發地震的記載。 按目前的瞭解,斷層錯動是發生地震最主要的原因;其發生次數最為頻繁,造成災害的機會也 最大。尤其是發生在陸地上的斷層錯動,更是造成災害性地震(disastrousearthquake)最主要的原 因。
參考資料來源:《財團法人台灣營建研究中心,”建築防震措施”》
《中央地質研究所網站,網址:http://www.gep.ncu.edu.tw/teach/lee.htm》
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