有關地震的資料
當地震發生時，地震波在地球內部和地表傳播。使時間加速，妳能夠看到這壹切的發生。右圖表明了面波是如何從地震發生處向外傳播的。切面圖顯示的是體波在地球內部傳播，在遇到內部障礙物時發生改變。地表的黃色條標示的是面波的傳播範圍。
這個圖形顯示了是從全球的地震臺站收集
來的實際地震圖。當各震相（P波，S波等）到
達地球表面和切面圖上的某壹臺站時，妳可看
到地震波形的變化。在P波和S波之後的是面波。它們是地震中造成主要破壞的地震波。有兩種類型的面波：壹種是勒夫波，物質粒子在沿與波傳播方向垂直的方向作水平的前後運動，另壹種是瑞利波中，物質粒子沿與波傳播方向同方向作垂直的前後運動。地震學家利用這些地震波的到達時間來測定地球的內部結構。
地震的產生和類型
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地震分為天然地震和人工地震兩大類。天然地震主要是構造地震，它是由於地下深處巖石破裂、錯動把長期積累起來的能量急劇釋放出來，以地震波的形式向四面八方傳播出去，到地面引起的房搖地動。構造地震約占地震總數的90%以上。其次是由火山噴發引起的地震，稱為火山地震，約占地震總數的7%。此外，某些特殊情況下了也會產生地震，如巖洞崩塌（陷落地震）、大隕石沖擊地面（隕石沖擊地震）等。
人工地震是由人為活動引起的地震。如工業爆破、地下核爆炸造成的振動；在深井中進行高壓註水以及大水庫蓄水後增加了地殼的壓力，有時也會誘發地震。
地震波發源的地方，叫作震源。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小於70公裏的叫淺源地震，深度在70-300公裏的叫中源地震，深度大於300公裏的叫深源地震。破壞性地震壹般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公裏。
地震帶
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地震主要分布在環太平洋帶，阿爾比斯—喜馬拉雅帶，大西洋中脊和印度洋中脊上。總的來說，地震主要發生在洋脊和裂谷、海溝、轉換斷層和大陸內部的古古板塊邊緣等構造活動帶。
震源：是地球內發生地震的地方。
震源深度：震源垂直向上到地表的距離是震源深度。我們把地震發生在60公裏以內的稱為淺源地震；60－300公裏為中源地震；300公裏以上為深源地震。目前有記錄的最深震源達720公裏。
震中：震源上方正對著的地面稱為震中。震中及其附近的地方稱為震中區，也稱極震區。震中到地面上任壹點的距離叫震中距離（簡稱震中距）。震中距在100公裏以內的稱為地方震；在1000公裏以內稱為近震；大於1000公裏稱為遠震。
地震波：地震時，在地球內部出現的彈性波叫作地震波。這就像把石子投入水中，水波會向四周壹圈壹圈地擴散壹樣。
地震波主要包含縱波和橫波。振動方向與傳播方向壹致的波為縱波（P波）。來自地下的縱波引起地面上下顛簸振動。振動方向與傳播方向垂直的波為橫波（S波）。來自地下的橫波能引起地面的水平晃動。橫波是地震時造成建築物破壞的主要原因。
由於縱波在地球內部傳播速度大於橫波，所以地震時，縱波總是先到達地表，而橫波總落後壹步。這樣，發生較大的近震時，壹般人們先感到上下顛簸，過數秒到十幾秒後才感到有很強的水平晃動。這壹點非常重要，因為縱波給我們壹個警告，告訴我們造成建築物破壞的橫波馬上要到了，快點作出防備。
1976年唐山大地震時，壹位住在樓房裏的幹部突然被地震驚醒。由於這位幹部平時懂點地震知識，所以當他感到地震顛簸時，迅速鉆到桌子底下，五、六秒種後，房頂塌落。直到中午，他被救出後，深深感到要不是自己果斷鉆到桌子底下，早就沒命了。他說是地震知識救了他的命。
地震學的偉大成就之壹是，人們完全了解了地震波被激發的機制。在上個世紀末，壹位地震學者評述地震時寫道：“地震的原因還仍隱匿於朦朧之中，可能是永恒之謎，因為這些強烈震動發生的處所，遠距人類觀察領域之下。”許多與他同時代的人認為，火山作用是地震的首要原因，而另壹些人傾向於地震源於高大山脈造成的巨大重力差。
在20世紀初地震臺網建立之後，完成了地震活動的全球性監測，人們發現許多大地震發生之處遠離火山和山脈。越來越多的地質學家把破壞性地震的野外考察作為他們的任務。地面斷裂之大常常使他們震驚，這些斷層可以從地形沿線狀系統變形而被識別。上世紀末科學家已經清楚地認識，壹般的地震與造成地球表層廣泛變形的構造過程密切相關，這些變形也創造了山脈、裂谷、洋脊和海溝。地質學家推測，地表巖石的大規模迅速錯動是強烈地動的原因。他們的推斷很快發展成信心十足的論述，大多數地震發生的機制已經被發現。
今天認為天然淺震幾乎都有同樣成因。地球深成構造力造成地球外層大規模變形是地震的根源。沿地質斷裂的突然滑移則是地震波能量輻射的直接原因。
4.1 地 質 斷 層
在實驗室裏巖石受壓能使之以不同方式“破裂”和“破壞”。在有的突發破裂中，斷裂把巖石切開，兩側巖石相對滑動，多條裂紋把巖石裂成碎塊。如果巖石破碎的碎塊能再拼合起來，這種破壞類型稱之為脆性破壞。另外壹種巖石破壞中，標本的兩側不突然滑移，而是緩慢地碾磨，沿著壹個傾斜斷面仍粘合在壹起。這種巖石的破壞不能像脆性破壞那樣快速釋放儲存的彈性能量。
在自然界，大規模的破裂面被稱為地質斷層。像在實驗室中見到的那樣，壹條斷層的兩側可以逐漸地並難以察覺地互相滑過；也可以突然破裂，以地震形式釋放能量。在後壹情況下，斷裂兩側向相反方向錯動，以致壹度橫過斷裂排列的巖石會發生變位。許多斷裂非常長，有的可在地表追蹤幾千米。
斷裂展示的特性形形色色。它們可能是僅具有很小的可見位錯的清晰的裂面（圖4.1），
也可能是巖石的擴展破碎帶，幾十或幾百米寬，這是沿斷裂帶不時重復運動的結果。斷層壹旦形成，它往往成為持續應力作用下繼續變位的場所，這可由斷面附近的碎裂巖泥質物所證實，斷面上的大多數巖體含有曾發生巖石變位造成的豐富的破裂。斷裂帶中的巖石可在若幹地震過程中被非常細地挫碎和剪切，使它變成壹種塑性粘土物質，叫斷層泥。這種物質強度小，以致彈性能量不能像在較深的脆彈性巖石中那樣存儲。
斷層曾按它們的幾何學及相對滑移方向分類。如圖4.2所示，斷層在三維坐標中的定位由兩個角度給出：第壹是斷層的傾向，即斷面與水平面之間形成的角度。第二是斷層的走向，即出露於地表的斷層線相對於正北方向的角度。
圖4.1 猶他州喀那布附近的切過巖層的小而清晰的正斷層
圖4.2 地質斷層的類型
斜斷層(圖右邊)都具有水平運動(走滑斷裂)和垂直運動(正斷層和逆斷層)兩種斷裂的特征
斷裂可按其沿傾向和沿走向的運動方位分類。走滑斷裂，有時也叫橫推斷層，能引起斷層兩側彼此相對水平滑移。巖石平行於走向相對平行地移動，如果當我們站在這種斷裂的壹側，看另壹側的運動是從左向右，這種斷層運動叫右旋走滑。同樣地能確定左旋走滑斷層。
斷層的運動可完全沿傾向發生，稱為傾滑斷裂。這時斷裂壹側相對另壹側上下運動，其斷裂運動基本平行於斷層傾向，巖石在垂向發生位錯，有時造成壹個小而可見的巖石墻面，稱之為斷層崖。這類斷層可劃分為兩個亞類：壹個是正斷層，是在傾滑斷裂中傾斜斷面上邊的巖石相對斷裂下邊的巖石向下運動；相反地，逆斷層是傾斜斷面上邊的巖石向上運動。逆沖斷層是斷層傾角很小的逆斷層。斷層很少是純走滑或傾滑的，通常它們具有水平和垂向運動分量。這種斷裂名為斜向斷裂。有些斷裂面沒有能從基巖穿透上覆土壤，因為近地表的土壤吸收了差異滑移。這時只能通過挖探槽或切開隱伏斷崖才能探測出斷層。
4.2 其他來源的地震動
大多數破壞性地震——諸如1906年舊金山地震、1988年的亞美尼亞地震和1992年加利福尼亞蘭德斯地震，都是因斷層巖石的突然破裂而發生的。雖然通常談地震指的就是這些所謂的構造地震，但強烈的地面震動也可能是許多其他來源的結果。
第二種熟知的地震類型是伴隨火山的噴發而發生的地震。許多人，像早期希臘哲學家那樣，想象地震是與火山活動聯系的。的確，在世界許多地區地震與火山相伴發生，令人印象深刻。現在我們知道，雖然火山噴發和地震都是巖石中構造力作用的結果，但他們並不壹定同時發生。今天我們稱與火山活動相關發生的地震為火山地震。
在大火山地震中，從地震波確定的震源機制可能與構造地震是壹樣的。靠近噴發的火山，巖石由於巖漿的積累和運動而變形，彈性應變能在巖石中積累起來。這些應變導致的斷層破裂就像構造地震壹樣，但與火山並無直接關系。然而，由於地下火山通道中噴發巖漿的快速運動以及超熱蒸汽和氣體的激發，可使周圍巖石發生顫動，稱之為火山震顫。
另外壹種類型的地震為，當地下洞穴或礦坑崩陷時造成壹個小的“塌陷”地震。這種現象是通常所說的礦爆的變種，礦爆時采礦場誘發應力造成大量巖石爆裂飛出采礦面，產生地震波。
1974年4月23日在秘魯沿曼塔羅河壹個壯觀的滑坡造成相當4.5級地震的地震波。大約1.6立方千米體積的巖石滑動了7千米，致使約450人死亡。這次滑坡並非由鄰近的構造地震驅動，而是由於山體的失穩。部分重力位能在土壤和巖石的快速向下運動時轉化成地震波，並被上百千米以外的地震臺清楚地記錄到。壹臺80千米以外的地震儀記錄到3分鐘的地動。這個搖動持續時間是與地滑的速度和範圍相壹致的，它在觀察到的滑移7千米距離內以每小時約140千米的速度運行。
因為地震通常造成地滑，有時規模很大，很難分開原因和效果。近代史中最大地滑可能發生於1911年俄國帕米爾山中的烏索。伽裏津（Galitzin），壹位現代地震學的先驅，在聖彼得堡附近他的地震儀上記錄到了烏索地滑造成的地震波，因此地滑發射出來的地震波傳播了3 000千米。他開始以為記錄了壹個正常的構造地震，直到1915年派出壹支調查隊去研究烏索地滑，才發現這次地滑席卷了2.5立方千米巖石!
圖4.3 新西蘭庫克山1991年12月15日1 400萬立方米巖石和冰雪崩塌下來之後的
情景（a)和75千米以外記錄到的庫克山雪崩地震圖，相當於壹次3.9級地震（b）
很大的隕石與大氣或地球表面碰撞造成碰撞地震是壹種稀少的情況。壹個神奇的例子是通古斯隕石於1908年6月30日在西伯利亞壹個偏僻地區進入地球大氣層，在大氣層快速減緩時的應力和熱作用下，隕石在地球表面以上不到10千米的高度爆炸，夷平了大面積的森林。俄國和歐洲的許多地震臺，有的遠在5 000千米之外，都記錄到了地震波。開始人們還以為是壹次大的構造地震。
有壹些在流體註入深井或大型水庫蓄水後誘發地震的記錄，雖然其機制仍被認為是由斷層破裂而釋放應變能。這些事例提出壹個問題：在什麽程度下，壹口井或水庫中的水會誘發那些否則要許多年後才會發生的地震?
壹個良好記載的案例是麥德湖事件，它於1935年水庫蓄水之後發生在科羅拉多河上胡佛水壩。在湖形成之前該區無地震活動的歷史記錄，但蓄水後小地震頻發。當水庫充水之後建立了地方性地震臺，記錄表明，發震次數與水庫的蓄水量變化有相當密切的對應關系。
對水庫水深超過100米和1立方千米體積的大型水庫，這種效應最明顯。然而，大多數這種大水庫是無震的，世界上26個最大水庫僅有5個發生無可置疑的誘發地震，包括贊比亞的喀瑞巴水壩和埃及的阿斯旺高壩。最合理的解釋可能是，井或水庫附近已經受構造力而產生應變，以致斷裂已經幾乎準備滑動，水頭增加了壓力，從而增加了巖石中的應力並驅動滑移；水也可使巖石弱化，降低巖石強度。
最後，人類爆炸化學炸藥和核裝置引起爆發地震。在近地表爆炸中，破碎地區產生的地震波向所有方向傳播，當初至P波到達地面時地面會外隆，如果能量足夠大，會將巖土四拋，如同采石場那樣。
當然，人類和野獸有時也造成地震，盡管壹般極小，例如機械地敲擊地面。
4.3 彈性能的緩慢積累
讓我們對構造地震成因作進壹步的討論。地球深部的作用力使地震活動區巖石產生變形，隨時間增加變形漸漸變大。這種變形在很大程度上，起碼在大約千年尺度上，是彈性變形。所謂彈性變形，是指加力時巖石產生體積和形狀變化，當力移去時將彈回到它們的原狀，就像受擠的橡皮球。這種彈性巖石運動能通過精密的系統的大地測量加以探測，以區分出彈性和非彈性(即不可逆的)變形。
為了達到這種目的，有3種主要大地測量方法。兩種確定水平運動大小。第壹類，用小望遠鏡測量地面上標誌間的角度，這個過程叫三角測量。第二類叫三邊測量，測量地面標誌之間的距離。在現代三邊測量技術中，光(有時是激光束)被從壹定距離的制高點的鏡子反射，用壹種光電測距儀測量光的雙向路徑往返所用的時間（圖4.4）。在路徑很長時，光速隨大氣狀況而變化。因此，在精密測量時用飛機或直升機沿視線飛行，並測量空氣溫度和壓力以便能夠校正。這些測量精度可達在20千米距離準確到約1.0厘米。
圖4.4 在加利福尼亞帕克費爾德用於進行大地測量的激光束對著遠處的鏡子
第三類測量是通過野外建立水準測線測定垂向運動的大小。這種水準測量簡單地測定在地面上不同地點布設的基準點的高程。重復測量可揭示各次測量間的變化。國家測網是在國土固定位置上設置國家基準測樁。有可能的話，水準線將延至大陸邊緣，以便用平均海平面作為確定陸地高程絕對變化的參照點。近年來，同步衛星也被用來作為已知參考點，利用地球表面固定點發射無線電波至衛星的走時測距。
不同的測量方法表明，在地震活動區，諸如加利福尼亞和日本，地面水平和垂直運動都達到了可觀測到的量級。它們還表明在大陸的穩定區，諸如加拿大和澳大利亞的古老地塊，很少發生變化，至少在最近的過去。與地震有關的區域變形測量的最重要的結果可能來自加利福尼亞。在那裏他們早自1850年開始並於1906年舊金山地震後定期進行測量。其成果在現代地震發生的理論中起著關鍵作用。近十余年來沿聖安德烈斯斷裂系的測量已有進壹步改進，著眼於地震預報。測量人員用光學和激光束光電測距儀，測量了聖安德烈斯斷裂兩側山頂上基準點之間的距離。應變的趨勢變化特別清楚，測量表明斷層存在右旋變形，而未橫過主要斷裂帶的測線長度變化則很小。
4.4 彈性回跳原理
在科學發現中常常不是記住對壹事件的首次描述或某個假說的首次提出，而是記住那些使科學界信服確實發現了壹些新東西的事件。現今廣為接受的地震發生的斷裂破裂機制的物理學原理，是由對1906年聖安德烈斯地震令人信服的研究確立的。1906年以前跨被聖安德烈斯斷裂切過的區域作了兩組三角測量，壹組在1851～1865年，另壹組在1874～1892年。美國工程師裏德（Reid）註意到，到1906年的50年期間斷裂對面的遠點移動了3.2米，西側向北北東方向運動。當這些測量數據與地震後測量的第三組數據比較時，發現地震前和地震後，平行於聖安德烈斯斷裂的破裂，都發生了明顯的水平剪切(見第8章圖8.4)。
自裏德的工作之後，地震學界普遍認為，天然地震是地球上部沿壹地質斷裂發生突然滑動而產生的。這滑移沿斷面擴展，這種滑移破裂傳播的速度小於周圍巖石中的地震剪切波波速。存儲的彈性應變能使斷裂兩側巖石回跳到大致未應變的位置。這樣，至少在大多數情況下，變形的區域越長、越寬，釋放的能量就越多，構造地震的震級也將越大。圖4.5給出地震矩與斷層長度的關系。
圖4.5 板內大地震的地震矩與斷層破裂帶長度的關系
如圖4.6所示，那些造成1906年地震的力畫在圖解中。想象這壹圖解是垂直地橫過聖安德烈斯斷裂的壹排籬笆的鳥瞰圖。該籬笆垂直穿過該斷層，在兩側延伸許多米。用空箭頭表示的構造力作用使彈性巖石應變。當它們緩慢地作功時，該線（籬笆）彎曲了，左側相對右側錯動。這種應變作用不能無限地持續，早晚那些軟弱巖石，或那些位於最大應變點的巖石要破壞。這壹破裂後將接著發生彈回，或在破裂的兩側回跳。這樣在圖4.6中斷裂兩側的巖石中的D回跳到D1和D2。圖4.7示出1906年地震斷層破裂之後橫過斷層的籬笆被錯動的情況。
圖4.6 跨斷層的籬笆當斷裂彈性回跳時造成的結果
（a）構造力作用下橫過斷層的籬笆發生彎曲， A點和B點向相反方向移動；
（b）在D點發生破裂，在斷裂兩側的應變巖石彈回到D1和D2
圖4.7 在海濱地區跨聖安德烈斯斷裂的籬笆在1906年舊金山地震時
錯動了2.6米，遠處的土地向右移動
自從1906年地震之後，肯定了彈性回跳作為構造地震的直接原因。像鐘表的發條上得越緊壹樣，巖石的彈性應變越大，存儲越大的能量，當斷裂破裂時，儲存的彈性能迅速釋放，部分地成為熱，部分地成為彈性波，這些波就構成地震。
巖石的垂向應變也很常見。在這種情況下，彈性回跳沿傾斜斷面發生，引起地水平線沿垂向垮落並形成斷層崖。大地震造成的斷層崖可達好幾米高，有時沿斷裂走向延伸幾十或幾百千米。
巖石力學實驗室裏的試驗曾闡明了地震前期應變在地球巖石中的變化。在這些實驗中，將水飽和的巖石試樣在高溫下的流體介質中壓縮。這種研究指示在局部構造力作用下地殼緩慢應變，在構造斷裂鄰近造成巖石中微裂隙的集中。水緩慢地擴散並充填在巖石的裂縫和孔隙之中。由於微裂隙的發展，沿斷裂的高度應變區的體積增加，這個膨脹過程進壹步使斷裂帶弱化。同時，在裂隙中的水降低了巖石的約束力，並使橫過潛在斷層面的摩擦力降低了，容許巖石松動，以致最終沿壹個主要斷裂面滑動。按這種方式變形的斷裂產生彈性回跳並傳播擴展。
地震的前震和余震也能通過研究主滑動附近的裂縫發育過程而得到理解。前震是沿斷裂的應變和破裂物質中的微細破裂結果，而那時主斷裂並沒有發展，因為物理條件尚未成熟。前震中的有限滑動稍微改變了力的格局。水的運動和微裂隙的分布，終於使壹個更大破裂開始了，造成主震。沿主破裂巖塊的拋擲和嚴重搖動及局部生熱，導致沿斷裂的物理條件與主震以前相比有很大不同。其結果是附加的小斷裂發生了，造成余震。之後，該區的應變能逐漸降低，像壹個沒勁的鐘表，可能在許多月之後恢復穩定。
4.5 40年中美國的最大地震
我們設想因為強震發生緩解了壹條斷層上的應變，在壹個地區壹旦余震結束將跟隨而來的是平靜。但主斷裂往往僅是威脅壹地區的復雜斷裂網格中的壹條。壹條斷裂上應變能的災變性釋放，可能增加相鄰斷裂的壓力。近幾年來襲擊美國本土的最大地震表明，壹個大地震對壹個地區的地震活動性及地震災害的影響是多麽難以預測。
1992年6月28日星期天上午4點58分，壹個強震襲擊了加州荒僻的莫哈維沙漠中的蘭德斯城鎮(見圖4.10)。其主震的面波震級為7.5。事後發現彈性回跳的大主幹斷裂，正是由於它的錯動在南加州產生強烈搖動，使遠在科羅拉多州的丹佛都有感。
震中位於蘭德斯鎮和尤喀河谷之間，大約在聖安德烈斯斷裂帶東北30千米。這個人口不多的居民點遭受了高強度的晃動。戈布羅哥（Gobrogge）先生描述了在尤喀河谷中他的保齡球道邊墻被破壞時說：“那太可怕了，確實可怕，它不肯平靜下來，壹直持續地搖擺，從未停止。”這個地震，官方名之為蘭德斯地震，與經常提到的1952年克恩地震發生在同壹地區。然而因為它位於沙漠，僅有1人死亡和5人重傷。地震摧毀超過77家，有4 300戶受到破壞，估計財產損失約5 000萬美元。
在以後的日子裏，成百的地震學家和地質學家來收集資料，目睹了斷裂的明顯證據。壯觀的右行地表錯動形成壹系列走滑斷層，排列成“雁列”狀，每壹斷裂與前面另壹斷裂首尾相鄰，坐落在前方右側或左側，像壹個系列臺階。這壹系列斷層連成的主斷裂已填繪在加州地質圖上，但因為它們在其尾端分離達10千米，曾被認為是單獨的斷層。作為壹條連續的深斷裂的段落，個別的斷裂被認為在12 000年前滑移過，但自那以後沒有活動過。據此，沒有設想會發生壹個7.5級，囊括全部80千米的斷層錯動的地震。
沿斷裂測量的地表滑移在蘭德斯附近達2米，如圖4.8和圖4.9所示，沿破裂西北部錯動大致5.5米。還有令人驚奇的1米高的地震陡崖，出現在沿主斷裂彎轉的部分段落。
圖4.8 莫哈維沙漠中沿埃莫森斷層256千米寬的地區的壹對衛星影像
該斷層是蘭德斯地震過程中錯斷的幾條斷裂之壹。左邊的影像拍攝於1991年7月27日，
地震之前11個月；右邊的影像，剛好於地震後27天拍攝。地震過程中斷裂造成的地裂
縫清楚可見，從左上角延伸至右下角。在這壹位置橫過斷裂的位移約為4米
圖4.9 埃莫森斷裂崖的新鮮斷面顯示1992年蘭德斯地震後的滑移(稱之為擦痕)
隨著蘭德斯地震之後發生了最不尋常的地震連鎖反應。主震之後沿滑動的斷層連續發生壹系列余震（圖4.10）。作為規律，在大的淺源地震之後，隨後的日子裏地震活動在更大的地區內會突然戲劇性地增加。主震之後3個小時又在以大熊湖附近為中心處發生了強震(MS=6.5)，地面被再次震顫。這次震動是距第壹次斷裂源約45千米西方的另壹條斷裂的滑移產生的。應用計算模擬考察區域斷裂系的應力變化，其結果表明，蘭德斯地震的斷裂滑動造成了斷裂上某些部位應力增加，大熊湖地震就是因此而發生的。計算還表明，蘭德斯地震可能增強了南聖安德烈斯斷層上的應力，加強了走滑剪切的趨勢，同時降低了聖安德烈斯四周頂住周邊的壓力，該種力是無形的連續的。這些作用集中在壹起，可能增加了本區未來發生大地震的機率。
圖4.10 南加州蘭德斯地震後25日內的余震和斷層分布圖
主震以星號表示，顏色深淺的變化表明1979～1992年間區域地震引起的應力變化，
聖安德烈斯斷層卡洪山口以東應力增加，以西應力減小
緊接著蘭德斯主震之後的24小時內，在距震中600千米範圍內地區臺網測到了11個震級大於3.4的地震。按照加州和內華達地區地震發生的正常概率，這種兩個大事件連續發生的機率僅為十億分之壹。這種同時發震在地質歷史中是極少出現的！因此我們推測，是蘭德斯地震引起了這個地震活動高潮，它直接在巖石中增加了彈性應變，或由它的地震波通過各單個斷裂而在它們上面引起變化應力而造成地震活動高潮。
最難理解的是沿內華達山脈東側，從歐文谷以南向北到長谷火山口，距蘭德斯400千米的小地震發生頻度的顯著增加。北部距主破裂800千米的莫娜盆地、拉森山和最北頭的北加州沙斯塔山，也都出現背景地震活動的顯著增加。
許多加速度計被蘭德斯地震觸發了，它們繪出強搖擺的信號。圍繞斷裂源的許多地點觀測表明，蘭德斯地震的震中破裂可能是由南開始向北傳播。在斷裂北端地面變動比斷裂南端強烈得多。聽眾可以體驗同樣效應，像擴音器移近時聲強提高壹樣，學術名詞叫定向聚焦，描述由波源的運動引起能量在壹個方向上集中。因為破裂方向不同，其運動可比平均值更大或更小，因此地面運動強度取決於破裂的方向。
4.6 地 震 矩
由受構造應力影響使斷裂面突然滑移的力學模型，推導出地震整體大小的最有用的量度。這個量度，在第3章提到過，叫地震矩。它是1966年美國地震學家安藝（Aki）提出的。現在受到地震學家歡迎，因為它與斷裂破裂過程的物理實質直接聯系。根據它能推斷活動斷裂帶的地質特性。
矩的力學概念可用壹簡單實驗加以描述。把雙手放在重的方桌兩邊，在水平方向上壹只手推、另壹只手拉。兩只手分開得越寬，桌子越容易轉動。換句話說，桌子旋轉需要的力是隨兩臂的杠桿作用的增加而減少的。這兩個大小相同、方向相反的力稱為力偶。這個力偶的大小叫矩，其量值由兩個力之壹的值和它們之間的距離相乘而得到。
這個概念可以引伸到造成地質斷層滑動的力的系統。在這種情況中，地