城市地震地質災害及其預測問題分析

陳鋒

【摘 要】本文主要分析地質災害的相關問題以及如何預測地質災害，從而有效的預防城市地震，地質災害的發生。

【關鍵詞】城市地震;地質災害;預測

中國很多經濟發達的大中型城市都存在地震，地質災害的隱患，因此對大型城市地震地質災害預測非常重要。本文主要結合城市地震地質災害，分析其預測措施。

一、城市地震地質災害分析

（一）永久地面位移

在大地震期間，地面可能會永久地向上，向下或側向移動到新的位置（在極端情況下，最大可達10或更大的m，30或40 ft）。地面位置的這種變化也會使地面傾斜，這可能會導致道路和公用設施的中斷，并且在沿海城市中，還會導致港口設施的淹沒或出現。甚至不到一米（一英尺或兩英尺）的地面偏移也會對基礎設施造成嚴重破壞。

（二）地表破裂

在大多數地震中，沿著斷層跡線會發生一些地表破裂。這會產生斷層陡峭度，其垂直位移可能高達幾m（最大10 ft或更多）。這可能會破壞道路和公用事業，任何破裂的建筑物都可能遭受廣泛的破壞。

地震期間的大地破裂也可能發生在次生斷層上。地震引起的地球表面破裂也可能發生在表層沉積物的薄弱區域中，這些薄弱區域會破裂并擴散。如果破裂的表層發生了足夠的擴散，則可以將其分類為滑坡。

（三）滑坡和雪崩

在陡峭的山坡和山區，大地震可能引發許多滑坡，崩塌或雪崩。這些會損壞滑坡路徑上的建筑物，城鎮或道路。

（四）液化

如果細顆粒或中顆粒的未固結沉積物被地下水飽和，地震期間發生的震動可能會導致沉積物顆粒彼此失去接觸并懸浮在水中，從而將固體地面暫時變成液體地面。建筑物和其他結構可能會在液化地面中下沉，傾斜或滑動很短距離，從而造成嚴重損壞。

（五）著火

火災是地震的次要而不是主要的影響。斷裂的電線和天然氣管道通常在地震期間引起火災。使問題更加復雜的是，地震破壞也可能中斷供水，使得不可能用消火栓中的水撲滅大火。大地震造成的大火燒毀了這座城市的大部分土地，對建筑物造成的破壞比地震期間的地面震動更大。從2003年到2032年，一次或多次6.7級或以上地震的概率為62%。該結果包括未顯示斷層的14%的地震幾率。

二、城市地震地質災害的預測

科學家距離能夠預測地震還有很長的路要走。一個好的預測必須準確地確定地震發生的地點，發生的時間以及震級，以便人們能夠撤離。不必要的疏散是昂貴的，并且使人們在下次訂購疏散時不相信當局。地震發生的位置是最容易預測的特征。科學家們知道地震發生在板塊邊界，并且往往發生在地震發生之前的位置。地震多發的社區應始終為地震做好準備。這些社區可以實施建筑法規，以使結構抗震。地震何時發生更難以預測。由于隨著時間的推移，斷層上的應力會以相同的速率累積，因此應定期發生地震。但是到目前為止，科學家們甚至無法預測地震發生的時間，甚至幾年之內。

有時在大地震之前會出現征兆。小地震被稱為前震，有時在大地震發生幾秒鐘到幾周之前發生。但是，許多地震沒有前兆，小地震并不一定要發生大地震。通常，斷層周圍的巖石會隨著微裂縫的形成而膨脹。由巖石中的應力積累引起的地面傾斜可能在大地震之前發生，但并非總是如此。地震前，井中的水位會隨著裂縫的進出而波動。這也是大地震的不確定因素。在地震發生之前，P波和S波的相對到達時間也減少了。地震學是對特定區域地震發生的頻率，該區域發生哪種類型的地震及其原因的研究。

在地圖上匯編的地震震中顯示，在全球范圍內，大多數地震發生在太平洋沿岸，從中國到中東的南亞山區以及地中海地區。地震震中還追蹤了橫跨海洋各層的洋中脊，由于幾乎所有地震都發生在斷層上，因此要確定更精細的地震風險，主要包括識別，映射和研究每個州或地區的活動斷層。但是，許多活動斷層被隱藏了，要么是由于它們在地表形成的任何陡坡都被沉積物，土壤和植被侵蝕或覆蓋了，要么是因為它們是盲斷層。在隱伏斷層上發生一次或多次重大地震并且已經研究了地震波以確定其位置和斷層運動類型之前，通常不會識別和定位隱伏斷層。

用于確定區域地震活動性的信息包括，根據以下推論得出的過去地震發生的頻率：

歷史記錄

考察史前地震記錄證據的地質研究

已知活動故障的位置

收集該地區最近發生的地震的地震數據

就板塊邊界而言，該區域的構造背景，以及如果附近存在板塊邊界的信息

根據GPS設備的測量結果以及在鉆孔中進行的應力和應變測量，該地區的地殼承受的應力和應變

該區域的地下地質層和結構基于地質制圖的橫截面，鉆探數據以及地殼和地幔深層的遠程成像

基于此信息，可以對特定區域的地震風險進行統計量化。例如，可以為特定地震帶估計下個世紀或未來10年發生大地震的幾率。但是，還沒有科學的方法可以準確地預測下一個特定區域的下一次地震發生的時間，發生的地點或震級。科學家已經研究過使用可能的地震前指標，例如地面傾斜，井水位變化，斷裂帶附近地下水的變化，斷裂帶周圍土壤的電導率變化，地震活動的變化或模式等。

結語：

完善城市地震災害的分析，并建立預警機制，對城市發展非常重要。本文分析了地震地質災害，并提出了預測措施。

（作者單位：平頂山市地震臺）