地震

lexiaoyao
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2025-09-01

地震介绍

地震分为天然地震和人为地震。

天然地震即断层活动,两个板块之间相互碰撞产生的。大型的板块比如大约几千-几百万年前印度板块向欧亚板块俯冲,造成了喜马拉雅山的隆起,这是造成四川、西藏、青海、新疆等地频繁地震的原因。郯庐断裂是扬子板块和华北板块挤压形成的,也是东部地震的主要原因。日本则是太平洋板块向欧亚板块俯冲造成的。这里有人会问日本地震为什么比四川要频繁。这里要提到洋中脊的概念,地底岩浆从洋中脊喷出,然后再海底冷却形成新洋壳,这就导致了太平洋板块不断扩张,不断和周围的板块挤压。太平洋板块的洋中脊位置在夏威夷火山岛链,和南美洲挤压成智利的狭长山脉。另一个反面例子是大西洋,他已经进入了消亡阶段,即洋中脊不在喷出岩浆,洋盆也在逐渐缩小,大约2.2亿年甚至更长的时间后,大西洋会彻底消亡。当然这只是一种猜测,大西洋的洋中脊说不定哪天又开始活跃了。

人工地震即人为的,如过度开采地下水,炸药、核弹爆炸,人工锤击地面(地震车),修建水坝引发的都是人为的。

科学来讲,地震就是一个应力释放的过程,板块运动中,相互挤压就是在蓄力,地下岩体在达到破裂极限压力后发生破裂,即导致应力被释放,引发地震,因此我们看到地面会产生很多的裂缝。炸药、核弹爆炸,人工锤击地面(地震车)这些就是直接释放超高的应力。过度开采地下水在石油的生成与开发的石油的运移和存储中提及过,直接表现为地面下限,建筑物倒塌,如关中平原(西安)为防止地面下限禁止开采地热资源,即开采地下热水。

地震的应用

众所都知,地震波分为横波和纵波,其中横波无法在液体、气体中传播。这里我们可以拿一排小球和一根绳子做示例,纵波即前一个小球撞击下一个小球然后依次传递下去,横波即绳头摆动一下后出现的波浪形态,因为液体、气体中分子没有像绳子这般连起来,所以没法传播横波。因此我们一般使用的纵波。

讲地震勘探时,我们要先提出一个概念:波阻抗。即岩石密度和波速的乘积。就像光的反射、折射发生在不同介质的接触面上一样,地震波的反射、折射发生在不同波阻抗岩体界面上,两种岩体波阻抗差值越大,反射越强。因此石油的生成与开发中提到地震勘探只能用于沉积岩。

沉积岩因为其分层+环境不断变化,导致沉积的及时是同种岩性,也会存在差异。

地震波发射后,利用地面埋设的检波器(因为地表松软泥土或沙子会大幅吸收地震波的能量),记录反射波达到的时间,即得到一个时间和深度相关的地震波数据,将收集到的地震波进行一些处理,建立一个时间与深度转换的关系,就可以在一定程度上反应地下地层的深度展布。同时因为其局限性,只能分辨出厚度大于四分之一波长的岩层,目前技术最高能达到的约120-150赫兹,

波长 λ = 纵波波速(v)÷ 频率 (f)= 6500 m/s ÷ 120 Hz ≈ 54.2 米(m)

取四分之一也就10m左右,因此其精度有限,无法分辨小于10m的岩层。

同时,随着深度增加,波的能量会逐渐衰减,导致深度的反射波极弱甚至无法捕捉。

小结

因此地震在发育大厚层的区域能取得显著效果,但小薄层则只能提供参考。而我国的盆地基本都是陆相沉积(即湖盆、河流沉积),沉积规模较小,因此需要另一种手段:测井。

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