地球也颤抖?

于鹏翔

古时候发生地震，人们会认为是天神发怒或天地阴阳无法调和所致。今天我们一感到天旋地转第一时间想到的肯定是逃生，因为我们知道那是地震发生了！地震，顾名思义就是大地内部在震动。问题是这好好的大地为什么会震动呢？

人类生活的这片陆地叫作岩石圈，其厚度可达上百千米。组成岩石圈的是成分各异、大小不一的岩石。整个岩石圈并非一幅完整的大地画卷，而更像一幅分裂成很多块的大地“拼图”。那些分裂而成的大块岩石就被称为板块。简单来说，地球的表面由各种板块组成，这些板块上有陆地也有海洋。板块在不停地运动，这些运动造成了地球表面的地质变化。例如，地质学家研究发现：印度洋板块在以每年6厘米的速度向亚欧板块靠近，在它们缓慢的碰撞过程中就形成了喜馬拉雅山。

但新的问题又摆在我们面前：板块为什么会移动？板块移动是持续性的，可为什么地震不是持续的？其实，这两个问题一直困扰着科学家，直到现在，关于板块运动和地震的关系还没有一个完善且得到充分证实的结论。不过针对这些问题，科学家还是得出了一些公认的结论，我们来看一看吧！

板块为什么会运动

我们首先要知道，地球从地心到地表并不是一个均质整体。地球的最内部是地核，地核之上是地幔，地幔分为上地幔和下地幔，上地幔的最上层和地壳共同构成了我们前面所说的岩石圈。在上地幔之中还有一个很奇怪的地方，那里的岩石并不是坚实的固态，而是一种软软的黏稠态。科学家给这里取了一个很形象的名字——软流层，就是软软的、能流动的地球圈层。板块运动的奥秘就蕴藏在软流层之中。

软流层之所以是软的，一个重要的原因就是它的温度。软流层在地下100多千米处，这里的温度高达1400℃。这样的温度足以将岩石熔化，让它们从固体变为液体岩浆。这些岩浆喷出地表就形成了火山。软流层中的岩浆温度虽然很高，但是热量分布并不均匀，靠近地心的部分比靠近岩石圈的部分温度更高。在这种冷热不均的条件下，热的部分不断上升，冷的部分不断下沉，岩浆就在其中缓慢地循环起来。不仅如此，岩浆本身的密度不均还会加剧这种上下运动。科学家给这种运动取了个名字叫作“地幔对流”。大家可以想象一个很有意思的场景：在我们脚下100多千米的地方，正在上下运动的黏稠的岩浆带动着漂浮于其上的板块正在来回移动。板块在移动的过程中产生了碰撞，于是就形成了地震。所以说，地震频发的“地震带”基本上都位于板块交界处。

持续的碰撞与短暂的地震

板块时刻在运动，可地震并不会在同一个地方不停地发生，这是为什么呢？讲到这里，我们要提到英国的一位地质学家——莱伊尔爵士。他最先提出地震与地球表面的断层有关，但并没有说明原因。

1906年4月18日凌晨5点左右，美国旧金山发生大地震，震级达到里氏7.8级。震后，科学家发现这次地震是太平洋板块与北美板块沿着一个叫作圣安德烈斯断层的地方相互水平滑动造成的。通过对这次地震的研究，一位名叫亨利·里德的科学家提出了“弹性回跳”理论。这个理论简单来说，就是板块运动的力量在断层附近慢慢积累，但是因为断层之间有着巨大的摩擦力，所以不会立即发生错动，断层之间只是产生了一种像橡皮筋一样的弹性变形。但当板块运动的力量积累到一定程度时，断层之间的摩擦力已无法对抗这股力量，于是板块就错动起来，地震也就发生了。当这股力量释放完毕，地层在新的位置重新稳定，地震也就结束了。

根据“弹性回跳”理论，我们可以知道每次地震之前都会有一个漫长的能量积累过程，在这个过程中是不容易发生地震的。但是到底要多大能量才能引起地震、断层之间的摩擦力能让大地支撑多久等问题，直到今天仍然困扰着人类。这也使得地震预测成了一个世界性的难题。

“弹性回跳”理论能够解释在断层附近发生的构造地震（又称断层地震），但对于火山或者人工引起的其他形式的地震就无从解释了。所以，想要彻底了解地震，我们还要不断地探索。

地震波

我们总是用地动山摇、山崩地裂这样的词来形容地震发生时的恐怖场景。地震发生的时候，巨大的能量会以地震波的形式传播到地面。而地震波就是地动山摇、房倒屋塌的罪魁祸首。

地震波可以分为横波和纵波。所谓横波，就是振动方向和传播方向垂直的波，比如我们甩大绳的时候，绳子的震动就属于横波。纵波则是振动方向和传播方向一致的波，比如我们拉紧弹簧再松开时产生的波就是纵波。横波传播的速度比较慢，而纵波的传播速度很快。除了这两种从地球内部传来的波，还有一种在地球表面传播的波叫作“表面波”。在这几种波的共同作用下，地震形成了巨大的破坏力。

横波与纵波

在地震发生的时候，速度比较快的纵波会先到达地表。这时纵波会使建筑物上下颠簸，力量巨大。纵波也是使人晕眩的原因。如果建筑物比较结实，扛过了第一轮纵波的袭击，还会有紧随其后的横波攻势。横波速度比较慢，因此它会比纵波晚到，但它会让建筑物产生快速的左右摆动。更可怕的是表面波，它会进一步加剧左右摆动。此时，在这几种波的共同作用下，建筑物会扭摆起来，最终难逃坍塌的命运。

震级与烈度

看到这里，同学们可能已经谈“震”色变。但其实大家也不用害怕，因为这种破坏力极强的地震毕竟不会经常发生，发生频率较高的还是一些小型地震。那我们应该如何判定地震的大小呢？这就要说到地震规模指标了。地震规模指标包括：震级、烈度、震源深度、震中距。震级一般用里氏震级表示。这个概念是美国地震学家里克特和古登堡提出的。

里氏震级每一级的能量差是10的1.5次方倍（约32倍）。如果相差两级，能量就差了10的3次方倍（约1000倍）。一般来说5级以下的地震，人们会有感觉，但是对现代建筑物不会有太大的损坏。6级以上的地震对于现代建筑物会有一定的损坏，人们能感受到剧烈的晃动。7级以上的地震会给建筑物造成严重损坏，甚至使建筑物坍塌。在世界范围内，平均来说，6级地震每天都在发生，7级地震每月发生一次，8级左右的大地震每年发生一次。听上去，地震发生的频率非常高呀！但幸运的是，绝大部分地震都发生在高山、海洋或人烟稀少的地区。

因为地震对建筑物的损害巨大，所以除了里氏震级，各国还会用烈度来表示地震对建筑物的损害程度。我国使用的是2008年发布的《中国地震烈度表》，将地震分为12级烈度。同时，我国规定建筑物至少要达到6级烈度的抗震等级，要是正好位于地震带上，建筑物的抗震等级还要提升到9级烈度以上。和地震强度密切相关的还有震源深度和震中距这两个指标。从名字我们就可以知道，震源深度就是地震发生的地方到地表间的距离，而震中距就是指观察点到地震中心的地球球面距离，这两个数字越大对人类的影响越小。

地震避险指南

说了这么多关于地震的知识，我们要是遇到地震应该怎么办呢？

1.一定要远离窗户，小心被玻璃碎片伤到。

2.一次地震发生的时间只有几秒到十几秒，因此在主震过去之后，要立即逃到户外空旷的地方，并且远离建筑物。

3.如果没有足够的时间逃到户外，我们要在第一时间用一些比较结实的东西护住头部，同时抓紧手边的水瓶、手电筒等。然后，尽可能跑到厨房或卫生间这样空间狭小又比较坚固的地方避险。

4.最好在家中常备一个安全包，里面放上手电筒、瓶装水、高能量食物、基本药品、哨子、小刀等救生物品，以备关键时刻带在身边。

5.在离开高层建筑物时一定不要乘坐电梯，而要走楼梯。

6.最重要的就是事前常演习，遇事不慌张！