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地震是地球内部能量释放导致固体物质位移的过程。由于它具有极其可怕的突然性，地震是地球上最具破坏性的自然灾害。在本章，我们有以下的学习目的：①了解地震与断层的关系；②如何定义一个地震的震级；③认识地震波的类型、性质以及如何导致地面运动；④如何评价地震风险；⑤了解地震的主要影响；⑥地震的预报方法；⑦如何应对地震。
2011年3月11日日本本州发生了9级地震，引发巨大海啸，造成了2.3万人伤亡和严重的核泄漏事件（鲁中网）。
地震（earthquake）是地壳快速释放能量过程中造成振动并产生地震波的一种自然现象，它是所有改变地貌、引起人类文化巨大灾难的最可怕的自然灾害。地震的可怕之处在于它的极其突然性，人们在地震来临之前往往不能及时、安全地转移。
这里所指的地震通常是一种发生于地球内部却在地球表面呈现灾变性事件的现象，常起因于地壳中地层的错位移动、能量的突然释放。在历史上人类都对这种突然的震动以及地震声音有神秘感和困惑感，并把这种现象与他们的宗教文化结合在一起，认为是上帝的旨意，是人类无法预测和控制的。
全球每年要发生500万次地震，绝大多数是人们感觉不到的小地震，大地震相对较少，其中6级以上强震每年发生10～200次；7级以上大震平均每年18次，达到8级或8级以上的巨大地震每年平均1～2次。所以，认为地球是坚实稳固的观点是不合理的，地球并不稳固。另外，人类活动也创造了许多诱发地震的条件，如用注水方法进行二次采油、建造水库等。
地震预测是近几十年来才开辟的新的研究领域，人类对地震的发生和发生时间有了更为深入的认识。随着地球上城市化现象越来越明显，地震带来的破坏性也越来越突出，持续做出进一步预防努力是非常紧迫与必要的。
在叙述地震分布之前，有必要介绍“震源”（focus）这个概念。震源是地球内部能量释放的地方，震源至地表的垂直投影点称为震中，它是地震反映在地面的地理位置，通常也是标在图上以说明地震位置的点。震源深度小于 60km的地震称为浅源地震，60～300km的地震称为中源地震，300～700km的地震称为深源地震。每年都有不少于100次震级大于6级的地震，对居住区造成很大的破坏。所幸的是，大多数海洋或陆地上的地震发生区，人口稀少。
全球地震的分布与“板块”的边界非常一致。“板块”是板块构造学中的基本概念，认为地球的岩石圈并非整体一块，而是分割为几个相互独立的构造单元，每个单元就是一个板块。板块在地幔软流圈上运动，板块之间或分离或汇聚。由于板块内部都是比较稳定的区域，板块的边界就构成了构造活动带，是地震、火山等频繁发生的地方。
从图3.1可以看出，世界上的地震主要集中在4个地震带（earthquake belt）上：
图3.1 全球地震环带
（1）与火山活动分布一致的环太平洋地震带。这个带分布着一系列连续的年轻火山，也分布着构造不稳定的岛弧体系和西半球海岸地区，大约80%的浅源地震和90%的中源地震以及几乎全部的深源地震都集中在这个带。
（2）沿西班牙地中海到中东和喜马拉雅山的狭长地带。这个带以浅源地震为主，而且多分布在大陆上。
（3）大西洋和印度洋中部地震带。是一些巨大海底山脉所在地，在板块构造学中叫“大洋中脊”。这里的地震一般为小震，震源也较浅。
（4）大陆裂谷地震带。其主要是沿东非裂谷，以及红海、亚丁湾、死海裂谷系分布，均为浅源地震。
我国地处环太平洋带和地中海—喜马拉雅带之间，是一个多震的国家。自20世纪以来，我国共发生5级以上的破坏性地震3000余次，仅在1966—1976年期间就发生了8次7级以上的大地震。根据中国地震信息网，我国的地震分为23个地震带，主要分布在以下地区：
（1）华北地区（含东北南部）：包括郯城—庐江带（沿郯庐断裂，从安徽庐江经山东郯城，穿越渤海至辽东半岛、沈阳一带），燕山带，河北平原带（太行山东麓），山西带（主要沿汾河地堑），渭河平原带（主要沿渭河地堑）。
（2）东南沿海地区：包括东南沿海带（主要在福建及广东潮汕地区），台湾西部带，台湾东部带。
（3）西北地区：包括银川带，六盘山带，天水—兰州带，河西走廊带，塔里木南缘带，南天山带，北天山带。
（4）西南地区：包括武都—马边带，康定—甘孜带，安宁河谷带，滇东带，滇西带，腾冲—澜沧带，西藏察隅带，西藏中部带。
除去上述，还有东北深震带（主要在吉林、黑龙江的东部）。
近百年来，我国发生了7级以上的强震达十余起，主要如下：
（1）1920年海原地震：12月16日20时5分，宁夏海原县发生震级为8.5级的地震，震中烈度Ⅻ度，震源深度17km，死亡24万人。
（2）1927年古浪地震：5月23日6时32分47秒，甘肃古浪发生8级地震。这次地震，震中烈度Ⅺ度，震源深度12km，死亡4万余人。
（3）1932年昌马地震：12月25日10时4分27秒，甘肃昌马堡发生震级为7.6级的大地震。此次地震，震中烈度Ⅹ度，死亡7万人。
（4）1933年叠溪地震：8月25日15时50分30秒，四川茂县叠溪镇发生震级为7.5级的大地震。此次地震，震中烈度Ⅹ度，叠溪镇被摧毁。
（5）1950年察隅地震：8月15日22时9分34秒，西藏察隅县发生震级为8.5级的强烈地震。此次地震，震中烈度Ⅻ度，死亡近4000人。
（6）1966年邢台地震多次：3月22日16时19分，河北宁晋县发生7.2级地震，震中烈度Ⅹ度。两次地震共死亡8064人，伤38000人。
（7）1970年通海地震：1月5日1时0分34秒，云南通海县发生震级为7.7级的大地震。此次地震死亡15621人，伤残32431人。
（8）1975年海城地震：2月4日19时36分6秒，辽宁海城县发生震级为7.3级的大地震。此次地震死亡1328人，重伤4292人。
（9）1976年唐山地震：7月28日3时42分54点2秒，河北唐山发生震级为7.8级的大地震。此次地震死亡24.2万人，重伤16万人。
（10）1988年澜沧地震：11月6日21时3分、21时16分，两次地震相隔13分钟，两座县城被夷为平地，伤4105人，死743人。
（11）2008年汶川地震：5月12日14时28分，震级为里氏8.0级，最大烈度达Ⅺ度，破坏特别严重的地区面积超过10万km 2 。受灾最严重的地区是四川省北川、什邡、绵竹、汶川、彭州等地。截至2008年9月25日12时，确认69227人遇难，374643人受伤，失踪17923人。
（12）2010年 4 月 14 日，青海省玉树地区发生两次地震，最高震级 7.1 级。截至2010年5月 30 日 18 时，遇难 2698 人，失踪 270 人，受灾面积 35862km 2 ，受灾人口246842人。
古代人认为地球是不动的，其绕行星旋转是一种静止。他们认为一定有什么东西支撑着地球以免下掉，并想象各种各样的动物充任这个角色，而地球的震动是动物难以支撑或行走时产生的一种现象。在印度尼西亚巴厘岛、亚洲婆罗洲岛及保加利亚，这种动物是野牛，对印度阿尔冈琴族人来说，这种动物是龟，在印度尼西亚西里伯斯岛这种动物是野猪，在印度尼西亚摩鹿加群岛这种动物是蛇，在波斯（现伊朗）这种动物是蟹，在蒙古这种动物是青蛙，而在日本，人们认为这种动物是猫或者蜘蛛。
在希腊，哲学家毕达哥拉斯认为地震起因于他们自己的搏斗。而另一个提出开创性理论的是古希腊哲学家、科学家亚里士多德，他认为地震是因为炽热气体奋力挣脱地球内部束缚的缘故。
另外，还有一种思想来源于圣经，即认为地震是“由于山体愤怒而发生的颤抖”。1750年，伦敦基督教主教Tomas Sherlock告诉他的教区居民，最近两次地震是罪人的旨意，要求人们去忏悔。
现代的地震学家比古代人更致力于用大量的迹象、数据去研究地震的起因，发展新的思想，用新的理论解释前震、主震与余震的一系列现象。地震的发生是瞬时的，在几秒到几分钟内可以影响到几百万平方千米以外。地震的发生与断层有关的普遍现象，使人们认识到断层活动是自然界大多数地震的主要原因。大多数科学家认为，在最近一万年内（全新世以来）活动过的断层可以认为是活断层（active fault）。
20世纪初期人们已经注意到地震活动都集中于最近时期火山和构造活动强烈的地带。1907年，美国的霍布斯提出地震构造线的概念。1911年，美国的里德根据对1906年旧金山大地震的研究提出了关于地震成因的“弹性回跳”（elastic rebound）或“弹性变形”（elastic deformation）假说，把地震的发生和断层活动相联系。他认为地震的直接原因是岩层不断受力发生变形，当受力超过岩层强度阈值时会导致岩层错动，形成断层。在岩层错动时，扭曲的岩层同时回弹（回跳），聚集的能量沿地壳薄弱部位释放，以地震波的形式释放。图3.2是“弹性回跳”的篱笆模型，上图是错动前篱笆变形扭曲，下图是错动时沿断层线破碎，而两侧篱笆回弹复位。
图3.2 断裂“弹性回跳”模型演示
断层有3种基本类型：正断层、逆断层和平移断层。前两种是垂直方向上的滑动，而平移断层则是水平方向上的滑动。在自然界，断层活动很难遵循一个方向，通常是沿着某个倾斜方向的混合滑动。由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震。这类地震发生的次数最多，破坏力也最大，约占全世界地震的90%以上。
我国汶川8.0级地震发生后，中国国土资源部、中国地震局、中国科学院等多部门认定地震成因如下：
（1）印度板块向欧亚板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东部四川盆地缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川——映秀地区突然释放。
（2）逆冲、右旋、挤压型断层地震。发震构造是龙门山构造带中央断裂带，在挤压应力作用下，由南西方向向北东方向的逆冲运动，致使余震向北东方向扩张。
由于火山岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。其特点是震源较浅，一般不超过10km，影响范围较小，主要集中于火山活动带，一般是由中性和酸性岩浆喷发的火山所引起的。
在20世纪，人类模仿地震的能力大大提高，可以通过各种途径诱发地震。其中，一些地震是无意识产生的，一些地震是有准备有目的的。这些地震有时能导致很大的损失，而在严格对待时也能带来好处。
（1）坝体与水库。1931年，人们在希腊首次发现人工水库与地震是有联系的。世界上11000座大型坝体（坝高大于10m）中，0.3%的大坝产生了地震。然而，在库深大于90m的水库中，10%的水库与地震有关，21%的水库（库深大于140m）产生了较大地震，其中有微震也有大到震级为6.4级的大地震。
因为水库诱发地震的例子不少。比如，1935 年，美国科罗拉多丹佛坝开始蓄水，1936年附近地区就有地震活动，1937年地震监测显示了大约100次地震，1939年5月出现最大的地震，其震级为5级，1942年以来地震活动逐步加强。
1962年3月，我国广东河源市新丰江水库有过一次由于水库蓄水诱发的“大地震”：震中在大坝下流约1000m，震源距离地下5000m，强度为6.1级。图3.3反映了新丰江水库水位与地震频次及较强地震的关系。新丰江水库库容量达139.8亿m 3 ，大坝为钢筋混凝土结构，大坝高124m，长440m，顶宽为5m，是世界上第一座经受6级地震考验的超百米高混凝土大坝。
图3.3 新丰江水库水位与地震频次的关系
（2）注水。人类往地下灌注水体也可以诱发地震。在美国，坐落于某山脚下的军工厂，其副产品最初被倾倒在丹佛地区的水库池塘里。到1961年，持续19年的废物排放致使地下水受到了污染。对此，在1962年3 月开始将废水注入一个3671m深的处理井中，其围岩是异常破碎的前寒武纪的花岗片麻岩。1962 年4月，在科罗拉多州的丹佛地区，第一次出现了该地区前所未有的地震。1965年11月，人们意识到了地震与注水的内在联系后便停止了注水，然而地震还是一直持续到1969年，其中包括两次3.5级地震和14次2.5级地震。在1962—1967年期间，共发生至少1500次地震，震级最小为0.7级，最大为4.3级，影响的最大范围达方圆8km之外。
井下注水也是二次采油的一种方法。1957年某公司在科罗拉多州的Rangely油田成功地用注水方法二次开采了大量的石油。在1962年，位于65km之外的新型地震台检测出油田的微小地震。1967年秋，美国地质调查局在该地区装置了地震记录仪，其10天之内记载了40次小型地震。1969年10月，调查局就此地区的4口井进行了周期性注水试验和抽水试验。试验的第一年就出现了900次地震，其中367次地震发生于井口1km范围内。到1973年，当重新从井下抽回水体时，地震几乎立即停止。在这4年的试验期间，近1/3的地震震级超过1级。
（3）其他的人为因素。矿山开采可以产生意外的地震波，这是由于挖掘地球内部的岩体引起矿田应力场的重新分布，当突发事件发生时，随之而来的是更多围岩的崩塌，这种现象被称为“岩爆”。其结果可导致能量大量释放而引起地震。在加拿大、南非及美国东部的深部煤矿，都有这种现象的长时间记载。
地下核试验也能引起震级较大的地震活动，甚至可以被几千千米之外的地震仪检测到。在美国能够常常感觉到来自前苏联的核试验爆炸而诱发的地震，有些可以达到7级震级。内华达试验场的1.1×10 6 t的核爆炸可以产生数千次地震，其中5级地震可以延伸到7km深处。
人类的其他活动也可以产生地震。比如高速公路上巨大的交通事故，以及由于修筑道路、隧道、矿山开采进行的爆破作业等都可以诱发地震。现在，我们已经知道怎样对待、利用这些人为的地震活动。我们可以通过小应变地震仪来了解地壳中不同岩石的特征及厚度，以及运用测得的数据来解释岩石的成分和结构，从而绘制出深部岩石的地面分布图，这对深部岩石中探油作业具有重要的应用价值。
尽管地震可以发生在地球700km深处，但也会因为其影响地壳中岩石的位移而影响到人类。地震以突然的振动或地震波的形式释放了部分能量，但大部分能量仍用于原位岩石的移动、加热。地震的剧烈程度取决于沿断裂带或断层滑动的长度、宽度、位置以及类型，其他影响因素还包括岩石的岩性、位移量以及破坏岩石稳定性所需的积累时间。
图3.4 地震波在地球内部的传播
断层触发地震可以产生4种类型的地震波（seismic wave），如图3.4所示：主波（primary wave，P波）、次波（secondary wave，S波）勒夫波（Love wave，L波）和雷利波（Rey leigh wave，R波）。它们在同一时间产生，但传播的速度与途径是不同的。
4种地震波可以归结为体波（body wave）与面波（surface wave）两大类。其中，体波是在地球内部传播的，又分为P波和S波。P波沿能量冲击方向，可以在岩土体和水体中传播，速度可分别达到6km/s和1.5km/s，能引起传播方向上岩土体的压缩，并首先到达地表；S波也是剪切波，速度较慢，可达到3km/s，仅在固体中传播，可引起与波传播方向正交的剪切。面波是在地面传播的，可分为L波和R波，L波能引起滑动，而R波能引起滚动，两种波的联合可导致地面凸起和建筑物摇晃，可对建筑物、桥梁和道路实施毁灭性破坏。
地震波的产生是通过地表物质、地貌以及水体的变化反映的，可以用地震仪检测（图3.5）。P波和S波到达地表的时间、两种波的速度比率以及振幅都可以用地震记录仪测定并记录，同时反映地震的严重程度、震中及震源深度。
震级（magnitude）是表示地震释放能量大小的指标。1935 年，查尔斯（Charles F. Richtes）提出了地震震源震级的测量方法，用M表示震级，以他的名字命名，简称里氏震级表（Richter magnitude scale）。在理论上里氏震级是由阿拉伯数字组成，下限为 1，上限为10。然而目前最严重的地震只达8.9级。震级在数学变化上呈对数关系，震级为8.8级并不代表4.4级的两倍。一般地，人们能够感觉到的震级是2级，而对人们集聚区造成灾害的震级是大于6级。
图3.5 地震记录仪及地震波监测结果示意图
按照震级大小，可对地震进行分类。震级小于3级的地震为弱震，震级大于或等于3级、小于或等于5级的地震为有感地震，震级大于5级小于6级的地震为中强震，等于或大于6级的地震为强震，震级大于或等于8级的地震为巨震。按照里氏震级表，震级是相对于能量释放数量的地震波振幅对数值。据统计，全球每年发生的地震级别及地震次数见表3.1。
表3.1 地震强度分级及地震次数统计表
烈度（intensity），指地面遭受地震影响和破坏的程度，是一种反映破坏程度的有关灾变特征的相对值。1902年，意大利地震学家麦加利（Mercalli）根据地震对人类影响提出了麦加利地震烈度分级，他用罗马数学Ⅰ～Ⅻ来表示地震的烈度，后来又经过了修正（Modified Mercalli scale）。我国也把烈度划分为十二度，不同烈度的地震，其影响和破坏大体如下：小于Ⅲ度人无感觉，只有仪器才能记录到；Ⅲ度在夜深人静时人有感觉；Ⅳ～Ⅴ度睡觉的人会惊醒，吊灯摇晃；Ⅵ度器皿倾倒，房屋轻微损坏；Ⅶ～Ⅷ度房屋受到破坏，地面出现裂缝；Ⅸ～Ⅹ度房屋倒塌，地面破坏严重；Ⅹ～Ⅻ度毁灭性的破坏。
震级与烈度是衡量地震的两把“尺子”。一次地震只有一个震级，但烈度不止一个，离震中近的地方烈度高，破坏大；反之烈度低，破坏小。1976年唐山地震，震级为7.8级，震中烈度为Ⅺ度；受唐山地震的影响，天津市地震烈度为Ⅷ度，北京市烈度为Ⅵ度，再远到石家庄、太原等就只有Ⅳ～Ⅴ度了。
地震的毁坏程度取决于震级、震中、震源深度，以及当地的地质条件、地形地貌、建筑物的设计以及人口密集程度。比如说，在地震特性相同的情况下，不稳定地面（岩性为砂岩、黏土岩）所经受的影响要比稳定地面（如花岗岩地层）明显得多（图3.6）。
图3.6 地面稳定性与不同类型岩土的关系
地震的影响可以分为永久与衍生的两种，前者具有永久的特征，包括断层崖，地面破裂、河流的堰塞等（图 3.7）。而由于地面运动衍生的破坏包括滑坡、海啸、砂土液化（liquefaction）、泥石流、水库大坝崩溃、火灾、化学物质泄漏、财产与生命的损失以及心理创伤等。衍生影响比地震本身造成的永久影响更为剧烈。地震震级越大，带来的损失也越大，影响也越大。
建筑物破坏通常是因为地震面波对建筑物施加的水平作用力所致，而多数建筑物在建筑时一般仅考虑到垂直负载的作用。由于建筑物材料在性质上都存在差异，因此它们承受的力也是不同的。承压能力差的部分被压碎以及连接处松动，可以导致整个建筑物的倒塌。木质、钢质框架由于不易变形而具有良好的安全性，混凝土与钢材浇制材料则具有良好的抗震能力。
地震诱发滑坡和崩塌非常普遍，根据我国对1949—2005年以来震级大于5级的300多个地震震例研究表明，全国20多个省区都有地震诱发崩塌、滑坡灾害发生，特别是地震较多的西部地区，地震诱发崩塌与滑坡尤其严重。
汶川地震是我国建国后最为惨重的一次地震，其造成的地震滑坡灾害程度无论从影响面积，还是从发生数量上都不亚于历史震例。汶川地震诱发的崩塌滑坡具有数量多、密度大、影响广、规模巨大、分布受断层影响明显等特点。据国土资源部门对居民居住区和公路沿线初步统计，崩塌滑坡达 2 万～3万个，而实际数量应该远远超过这个数。在灾害严重的区县，平均灾害点密度为每百平方千米 29 处，公路两侧滑坡、崩塌特别密集，甚至连续成片。这些崩塌、滑坡不仅造成了巨大的经济财产损失，还给灾后救援与重建带来了极大的困难。
图3.7 地震造成地形永久性破坏
海啸（tsunami）由海底地震、火山爆发或巨大岩体塌陷和滑坡等导致的海水波动、能造成近岸海面大幅度涨落的现象。海啸产生的巨浪是所有波浪中最惊人的，在深水区运移速度最快。在 7200m深处，速度可达 900km/h，在 140m深处可达 180km/h，在20m深处可达50km/h。海啸引起1.5m高的海底水体隆起到达海岸时可达到 30m高的巨浪。地震引起的海啸，可导致巨大的财产损失和生命的伤亡，比如以下实例就很典型。
1960年5月22日，智利沿海大地震引起的海啸进入到太平洋，使1000多人丧生，且以710km/h的速度运移到10600km之外的夏威夷，清除了许多建筑物，轻而易举地移动了20t的岩石，使61人丧生。
1976年4月1日，由地震引起的、发生在美国阿拉斯加州阿留申群岛的海啸，将一座房屋抛至空中13.5m高，并扔进海中，导致5个居民丧生；此后在不到5h之内，巨浪到达夏威夷，又造成133人死亡，163人受伤。
2004年12月26日8时58分，印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生8.7级地震（百年以来第5次大地震），其引发的海啸波及了东南亚和南亚至少10个国家，截至2005年3月5日已造成28万人死亡和重大财产损失。这是自1964年3月以来世界上发生的最强烈地震，此次海啸是1900年以来这一地区发生的最大海啸（图3.8）。
图3.8 2004年印度尼西亚地震引起的海啸过程
（a）海啸前的平静；（b）异常退潮；（c）上岸；（d）淹没；（e）海啸巨浪；（f）海啸能量推移示意图
地震影响生命、财产损失的因素是多方面的，其中包括地震烈度、发生时间、区域稳定性、人类建筑的抗震强度以及人口密度等。而影响人类建筑的地震因素主要包括地震烈度、地震持续时间、建筑物设计和材料类型以及地基特征和基础类型。我们不能从地震对建筑物的破坏程度了解到更多的地震特征，但可以了解到更多的有关建筑物结构类型的信息。
强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。历史上，各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市，其中因地震而毁灭的城市有27个，包括1906年美国旧金山8级大地震、1923年日本东京8级大地震、1976年中国唐山7.8级大地震等。自20世纪以来，全球共发生1700多次7级以上（含7级）大地震，其中85%发生在海洋，15%发生在陆地。由于大陆是人类最主要的聚居地，可以说15%的大陆地震造成了全球85%的地震灾害。
我国是大陆地震最多的国家，在占全球7%的国土上，发生了全球33%的大陆地震，是大陆地震最频繁、地震灾害最严重的国家。
地震导致生态特征的变化是各种各样的，可以对地形地貌及水环境产生各种影响。比如，由于地震的作用，可能导致局部地形标高的变化，从而导致地下管道的破坏、河道源头的变迁，产生新的湖泊。1964年阿拉斯加地震使潮水淹没区抬升到远远超过潮汐能达到的高度，几乎导致海岸水环境生命的瞬间毁灭。
地震对人的损害除了身体伤害外，还有其他方面引起的心理伤害，比如地震光、响声等对心理的影响是巨大的。
在一些地震活动中，出现许多由奇怪的光线组成的景象，这种光叫“地震光”，如图3.9所示。这种光可以出现在地震前或地震后，在出现时相似于片状闪电，但更持久。目前对这种现象的解释，有人认为是含石英岩石的“压电效应”所致，即是压力变化在岩石中产生很高的电位差，在达到临界值时由岩石通道释放到大气层中而产生这种现象。
图3.9 地震光
在地震产生前或地震产生过程中有时会产生响声，这种响声与建筑物的破坏发出的响声截然不同。它有时是低沉的轰隆声，有时是枪响一样的沉闷声，有时是撕布一样的声音。这些声音在地震活动中可能持续几分钟、几小时甚至几天时间。尽管没有产生多大的生命和财产的损失，但容易使人怀疑地球是不坚固的。1971年发生的圣弗兰西斯科（旧金山）地震使许多身体未受伤的小孩和成年人产生严重心理障碍，并且在地震之后仍持续了很长时间，带来的精神伤害是无法估测的。
在地震发生后的一段时间内，人们难以摆脱严重的恐震心理，从而出现了惊慌、外逃、外迁现象，给社会生活带来影响。同时地震谣言四起，人心浮动，加剧了社会不安定状况，造成学校停课，商店停业，厂矿停产现象。
地震是摧残人类文明、引起巨大伤亡的一种突发性自然灾害。1906年美国旧金山地震、1923年日本东京地震和1976年中国唐山地震等使地震所在城市瞬间夷为平地；1920年宁夏海原地震和1976年唐山地震死亡人数分别达23.4万人和24.2万人，成为20世纪地震灾害之最。尽管世界范围内的地震科学家长期以来坚持不懈、孜孜不倦地记录、描述和探索着地震活动，但对地震的成因、形成过程和影响因素等仍然知之甚少。
地震的预测预报是当今人类面临的科学难题。虽然我国地震专家曾成功预报了1975年海城地震（震级7.3级）和1999年海城岫岩地震（震级5.4级），这是增强我们信心难得的实例，但更多的却是地震的漏报和虚报事件。
按距离地震发生时间，预报分为中长期预报、短期预报和震前预报。中长期预报主要通过地震和地质情况调查研究来实施；短期预报，既要靠地震和地质情况的调查研究，还要依靠各种监测手段来实施；震前预报主要靠各种监测手段来实施。
地震带来的灾难是巨大的，及时警报、预防地震尤其重要，这离不开地震监测工作。
承担地震监测任务的就是地震科学战线的广大科技工作者，通过日日夜夜的监测，形成一个对大地活动进行严密监视的网络，以观察地下的动静。地震部门对地震的监测可归纳为以下4个方面：
（1）测震学科，专门负责记录地下大大小小的震动。1000多年前东汉的大科学家张衡发明的候风地动仪，就是我国最早的记录地震的仪器。现在的地震仪比过去完善多了，采用先进的电子反馈技术和卫星通信技术以及计算机技术，形成一种叫“宽频带、大动态、高精度数字化地震仪”。这种地震仪可记录小到1级以下的微震、大到8级以上的巨震，而且还可以给出完整的地震波形。目前，全球发生的大于7级、邻国大于6级、国内大于5级、首都圈地区大于4级的地震，在发生以后15min就可以准确地给出地震的震级、位置、时间和深度，为人们减轻地震灾害的损失争取了时间。
（2）地震形变监测学科，专门负责监测地球板块的运动、断层的移动，尤其是一些重点地震区地下应力应变的微小变化。如1975年辽宁海城地震前，金县水准测量站就发现地壳出现显著性变化，为这次地震的成功预报立下大功。在大地形变监测中，“全球定位系统（global position system，GPS）”具有极其重要的作用。
（3）地震地球物理场监测，专门负责监测地球的重力场、电场、磁场、应力场、温度场等等变化。由于地震的能量是由地球岩石层的构造运动、地幔物质的迁移、地核高压高温物质的热运动所提供的，在地震断层发生错动的前前后后，必然伴随大量物理场的剧烈变化。
（4）地震地下水体的监测，专门负责监测地下水的水位、水中氡、水中汞等放射性元素的变化。国外有不少证据，发现震前地下水位有明显的向震中趋近的变化、震中附近的氡含量大幅度跳跃的现象。
归纳以上4个方面，监测手段可分为微震、强震、地磁、地电、地形变化、地应力、地下水位和地下水化学8种，是我国当前监视地下变化进行地震预测的主要手段。
地震前兆可以分为4种类型：地震波变化、物理化学性质变化、地形变化及动物行为异常。
（1）P波与S波速度比率的变化：这不是一个普遍存在的现象，其可能只出现在某一类型的地震活动前后。
（2）前震或微震的数量、频度变化：这样的地震群可以预告一些地震的来临，但有时作为预报又缺乏充分性，因为有时地震也会发生在地震群出现区以外的地方。如1978年1月14日发生的日本伊豆（Izo）半岛地震，就是在1月13日起发生了多次有感地震和无感地震后发生的强震，震级7.0。
（1）电阻变化：岩石电阻变化表明了岩石含水量的变化。当岩石饱水时，电阻降低。由于裂隙的形成常使扰动区充水，导电性增强即电阻降低则意味着地震的来临。
（2）井中水位变化：几十年来，人们都已认识到地震能够地下水位的波动。在1950年8月印度阿萨姆地震后，美国地质调查局在威斯康星州的一口观察井发现水位波动振幅达4m；在1964年阿拉斯加地震时，佛罗里达钻井水位剧烈变化。这种变化在地震预报中具有重要意义。
（3）氡气辐射：地震区这种惰性气体从深井中或断层带释放出来的例子已经不少。如1966年发生在苏联Tashkent的地震，震前深井中氡气含量超过了正常值的两倍，震后又恢复到正常值。然而，由于许多地震区缺乏氡气背景值、加上连续监测的困难以及缺乏深井长时间监测数据等因素，这种方法并没有得到广泛的应用。
地形变化可能是报道最多的前兆特征。最翔实的例子是1964 年发生在日本Niigata的7.5级地震，该地区在19世纪后期就开始了准确的测量监测，结果表明1898—1955年期间该地区处于缓慢、稳定的上升阶段，而在1958年出现了较高的抬升速度，但1964年地震后几乎没有什么运动。
大量事实证实，动物在临震前会表现出反常行为。我国关于这方面的材料比较多，在许多大城市人们都有受过这种教育的经历，知道震前动物反常行为特征。比如牛、羊、马等不肯进入圈栏；老鼠、蛇四处出洞逃窜；兔子竖起耳朵，惊慌失措；鱼受惊后不断跳离水面；鸟不停飞行而不归巢等等。
在1975年2月4日发生在海城的7.4级地震，动物的异常行为对地震的预报起到了巨大的作用。虽然整个城市被毁灭了，但人员伤亡很小，这是由于震中附近的100万居民在震前已经提前撤离。1976年我国根据动物的反常行为并结合其他前兆，又成功地预报了三次7 级以上的地震，它们分别是5月29日发生的云南地震、8月16日发生的四川地震及11月7日发生的四川云南边境地震。然而，由于动物没有表现出很反常的行为，以及缺乏其他的地震前兆，1976年发生的唐山地震和2008年发生的汶川地震伤亡惨重。
地震安全性评价（earthquake security evaluation），是根据对建设工程场地和场地周围的地震活动与地震地质环境的分析，按照工程设防的风险水准，给出相应的地震烈度等参数以及地震灾害预测结果。
地震安全性评价工作的主要内容包括：工程场地和场地周围区域的地震活动环境评价、地震地质环境评价、断裂活动性鉴定、地震危险性分析、设计地震动参数确定、地震地质灾害评价等。
地震发生后，建筑物是否倒塌与抗震设防要求直接相关。抗震设防要求包括建设工程抗御地震破坏的准则，以及在一定风险水准下抗震设计采用的地震烈度或地震动参数。我国一般建设工程抗震设防要求通常采用3个水准概率来设防，这3个风险水准分别是小震不坏、中震可修、大震不倒。也就是说，所设计的工程在常遇的小震下，工程基本无损，无需修理即可继续使用；在难得一遇的中震下，经修理后仍可继续使用；而在不大可能遭遇的特大地震下，可以造成工程破坏，但仍不倒塌，以保证人身安全。
地震是所有改变地貌、引起人类文化巨大灾难的、最可怕的自然灾害。地震是时常发生的，只不过我们有时感觉不到而已。
地球上地震的分布与板块构造边界的分布非常一致，常常起因于地壳中地层的错位移动、能量的突然释放。人类的活动也能够诱发地震，这些行为有些是无意识的，有些是有目的的，如水库蓄水、井下灌注水体、开采矿藏都可能引起地震。
地震前兆微妙，且具有突发性，衍生的灾难性影响以及建筑物由于震动影响而倒塌带来的影响是灾难性的。这不仅包括建筑物的倒塌、心理的恐惧，还包括伴发灾害如海啸、火山爆发、滑坡等的发生。由于地震而导致地貌与水生环境的改变也是灾害之一。
我国地处环太平洋带和地中海—喜马拉雅带之间，多发的地震给我国带来了巨大的灾难。在占全球7%的国土上，我国是大陆地震最多的国家，发生了全球33%的大陆地震。
然而，地震的预报与抑制研究却是极为艰辛的，尽管地震科学家长期坚持不懈、孜孜不倦地记录、描述和探索着地震活动，但对地震的成因机理及其形成过程和影响因素等仍知之甚少。值得一提的是，地震前兆尤其动物在震前的反常行为曾为我国成功预报三次7级以上地震做出了巨大贡献。在地震抑制工作上，不能忽视的是地震安全性评价。
1.解释断层蠕动的概念，它有破坏性地震有什么关系？
2.地震震源和震中有什么区别？
3.里氏震级与麦加利烈度有什么不同？
4.如何判断活断层？
5.地震波的主要类型有哪些？描述它们的运动特征。
6.人类活动如何引起地震？
7.地震的主要影响有哪些？
8.地震减灾程序的主要目标是什么？
9.人们应对如何应对地震的出现？
10.全球地震带主要是哪些？
11.地震安全性评价的概念与内容是什么？
12.地震监测主要监测哪些内容？
准确预报地震是非常困难的，其主要原因有哪些？社会上有不少人对地震预报的必要性持否定态度，你如何看待这样的问题？
1.历史上有记录的最大的10次地震.http://www.elist10.com/top-10-biggest-earthquake-ever-recorded-history/#ixzz3JfkHYfHx.
2.自然灾害，美国地质调查局（U.S. Geological Survey）.http://www.usgs.gov/natural_hazards/#eq.
3.中国地震信息网.http://www.csi.ac.cn/.
4.中国地震台网.http://www.ceic.ac.cn/.