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1.地震的成因、地震規模與震度

1960年代的後期,地震及大地構造學家們根據地震震源的分布及特性,配合古地磁等詳細資料,提出了板塊構造學說。此學說說明地球的外殼係由數個大的板塊組成,地震產生係因板塊移動,在其邊緣產生的碰撞或錯動所造成,所以地震大多發生於板塊邊界地帶,而板塊內部則鮮有地震發生。因此地球上的地震活動帶,事實上就是板塊的分界,台灣位於歐亞板塊與菲律賓板塊的碰撞邊界,地震頻繁。

地震之基本理論為地層受到大地應力作用,開始變形,累積能量,直到地層無法承受而斷裂錯動,並於短時間內,彈跳到新的平衡位置。長期累積的能量在這一瞬間釋放出來,產生一種彈性波,藉以將能量向四面八方傳送出去,此彈性波稱為地震波。當地震波到達地表時,引起大地的振動,即所謂的地震。曾斷裂過的地層,稱之為斷層,通常較易受力再錯動,引發地震。地層最先開始斷裂的地方即稱為震源,其位置可能接近地表,也可能在地下深處。將震源垂直向上投影道地表面上的一點,稱為震央

     規模和震度是地震學家用來衡量地震大小和地盤振動程度二種不同尺度。以釋放能量來度量一個地震的大小可說是最確實的,可是地震能量無法直接觀測,它必須根據斷層滑動面積、滑動距離及其他因素才能間接計算,地震學家採用一個在1935年由芮克特教授提出的「地震規模」來代表地震的大小,稱之為「芮氏規模」。芮氏規模是以區域性地震儀地震儀所紀錄的地震波幅為其基礎,表示地震的能量大小。地震發生後,各地所感受到的振動強弱不一,一般而言,距震央越遠振動越弱,不過地盤特別軟弱的地方,振動可能加劇,所造成各地振動的激烈程度稱為地震強度,簡稱強度。震度級數主要根據人的感覺、建築物的振動情形和地形或地物受影響的程度而定,例如921集集大震所造成的災害有斷層、山崩、地裂、鐵軌彎曲、房屋倒塌、橋樑斷裂、土壤液化、噴沙等現象,因此是一種粗略又主觀的表示法,目前各國所採用震度分級標準頗不一致,我國中央氣象局則採用7級分法,依次為微震、輕震、弱震、中震、強震、烈震及劇震

 


2.Elasticity(彈性)

 

stress超過Yield Streugth(屈服強度),則產生永久形變無法恢復原狀,若達到Ultimate Strength,則產生斷裂(rupture)

 

l         Tensile/compressive Stress & Young’s modulus (E)

l         Shear Stress & shear modulus (G)

某些工程材料的彈性性質

材料

密度

(仟克/3)

楊氏模數

(109牛頓/2)

最終強度

(106牛頓/2)

屈服強度

(106牛頓/2)

7860

200

400

250

混凝土

2320

30

40

 

 

3.地震規模與能量釋放的關係

地震規模與能量釋放的關係可以下式表示

 LogE=12.24+1.44ML

 ML 為芮氏規模,能量E以耳格(ergs)為單位。

4.921集集大震系列地震參數表
5.台灣地區百年來十大災害地震參數表