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地震概论
2、 地震震级
科学家们和公众询问地震的一个基本问题就是它 的大小。因此，地震学家们发明了许多简单的方法从 地震记录上确定地震的大小。地震台站所用衡量地震 大小的最普通单位是地震震级。在1935年查尔斯·里克 特（Charles Ricer）在加州理工学院发明了类似的方 法测量地震大小，和达也曾经用类似与确定恒星的大 小的方法确定日本地震的大小。里克特提出按照地震 仪器记录到的地震波的振幅将地震分级。
09
35.9 90.5
11
3
09
26
10
35.9
90.5
10
62
8.2
34
IGCEA
491
8.0
108
NEIC
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区别 地震概论
3、 地震震级与烈度的区别和联系
首先，震级和烈度的含义不同。
震级是衡量地震本身释放能量大小的 级别。地震释放的能量越大，震级就越大。 一次地震只有一个震级。
倍),则地震震级是 ( 4 )
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地震震级确定
地震概论
用一张特殊的标度图，计算一个地震的ML的过程是很简单的： （1）用S波与P波到达的时间差，计算出距震源的距离（S-P＝24秒）； （2）在地震图上测量出波运动的最大振幅（23毫米）； （3）在下图左边选取适当的距离（左边）点，在右边选取适当的振幅点， 两点联一直线，从它与中央震级标度线相交点可读出ML =5.0。
5.3 地震序列
5.3.1 地震活动期间地震序列的结构 5.3.2 余震预测
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5.1 地震基本参数 地震概论
时 空 强
发震时刻
经/纬 度和 震 深度 级
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地震概论
“据中国地震台网测定，北京时间2008-05-12 14:28 在 四川汶川县(北纬31.0，东经103.4) 发生8.0级地震。”
地震概论
近震震级标度ML
• 李克特（ C. F. Richter）于1935年通过美国 南加利福尼亚地区地震研究 ，使用的仪器是伍 德—安德森标准地震仪进行记录（周期0.8s， 阻尼0.8，放大倍数为2800倍）
ML = log A - log A0
•
= log A/ A0
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震波随距离的衰减
• S（△）为台站校正值，对于不同的台站和不 同的仪器，其值不同，规定以北京白家疃地震 台的基式地震记录为ML的标准，即S=0，其它 地震台站和仪器要另求S值。
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量规函数
地震概论
• log A0是震中距的特殊函数，写成 R（ Δ）量规函数
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地震概论
岩石释放能量与地震波的能量之间的比例（比例 在0~1/2 之间），与应变能释放的快慢有关系。若释放 得极慢，可全部变成其他形式的能量(如热能)而不产生 地震波。若释放得极快，则最多只有一半的应变能化 作地震波的形式传播出去。
岩石总应变能是不易估计的，但地震波能量可以 用振幅的平方去估算。普通所说的“地震能量”是指 地震波能量而言，它比实际地震释放出的能量可能要 小二三个数量级。
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震级和烈度的区别和联系
联系 地震概论
地震震级与地震烈度有一定联系。烈 度大小与地震震级大小、离震中的远近、 震源深浅、当地的地质构造、场地条件等 因素有关。总的说来，地震震级越大，烈 度越大；距震中越近，震源越浅、烈度也 就越大。
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地震波传播示意图
根据观测到的地 震波资料可以获得： 各种震相的到时…
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P波
地震概论
P波到时
S波 S波到时
地震记录波形图
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发震时刻的测定
S波走时
P/S波到时差
P波走时
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地震概论
查尔斯·里克特（1900～1985年）——里氏震级发明者
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z
地震概论
里氏震 级系统
• 近震震级标度ML • 面波震级标度MS • 体波震级标度mB和mb
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• 规定：A0=为伍-安氏扭摆仪在离震中100公 里处的记录振幅等于千分之一厘米。以此
为基点。
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地震概论
• 里氏震级M是最大地震波振幅以10为底的对 数.一般振幅随距离增大而减小,里克特选择 距震中距100千米的距离为标准.对一个100 千米外的地震,如果伍德-安德森地震仪记录 到1厘米的峰值波振幅(即1‰毫米的10( 4 )
图4.2 唐山地震遗址
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地震概论
地震仪的基本工作原理（三分量）
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地震概论
观测点接收到地震波
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地震学有关 震相特征的 规定说明：
地震概论
t：震相到时，例如tp是P波初动的到时， ts是S波初动的到时 等，一般算至秒。
地震概论
震中距离/km
PS波到时差
震中 距
P、S波走时曲线图
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BKS
21.0
JAS
20.4
MIN
12.9
190
188 105
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地震概论
以加州的3个地震台BKS、JAS和MZN为中心的弧相交于震中
附近——奥拉维尔大坝细线是一些主要断层的地表位置
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1）甲乙的出发点距离终点的距离是多少？ 30km 2）甲乙的出发时间是什么时刻？ 上午7:00 3）甲/乙到各地的时间曲线？
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地震概论
一般以发震时刻、震中地理位置 （即经度和纬度、震源深度，以及地震 大小（即震级）这五项作为地震基本参 数。
发震时刻: H
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T:震相周期，以秒计算。
地震概论
△：震中距离以度数或千米计。
α：观测点指向震中的方位角，可用P波初动的水平位移分
向测定，即AE:AN=tanα。
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地震概论
1、发震时刻、震源位置参数的测定
震源的求法（近震的时空参数）
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地震概论
2001年11月14日昆仑山口西地震的震级
发震时刻
序号
（UTC）
震中位置
震源 深度 /km
时
分
秒
纬度 /（ oN）
经度 /(oE)
1
09
26
13
36.2 90.9
定位 台站
数
25
震级 MS
8.1
计算 震级
台站 数
测定 机构
25
APCEA
2
09 26
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地震概论
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地震概论
一个8.5级地震通过地震波释放出来的能量，大约相 当二滩电站连续发电近6年的发电量总和。
1995年1月17日日本阪神大地震的震级为7.2级，释 放的地震波能量相当于1000颗二次大战时投向日本广 岛的原子弹。
汶川地震释放的能量相当于5600颗广岛原子弹爆炸。
一般认为，迄今为止世界上记录到的最大地震是1960 年5月22日智利的9.5级地震。
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1、能量的积累和释放
地震之前，震源处有应变，
我们假定震前震源处的应变能为
E1，由于发生了地震减少到E2。 E= E1- E2就是被地震所释放的应 变能。
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零级地震的规定
地震概论
• 伍德—安德森标准地震仪在震中距等于 100km处,如果记录的两水平分向最大振 幅的算术平均值是1μm，那么此次地震 的震级为零级。
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李克特定义
地震概论
• 当Amax/ A0=1时,M=0
• 当Amax/ A0=10, 102, 103, 时,M为1 、2、3 地震
/p/gg_zd 距离/千米
s-P/秒
震级
振幅/毫米
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问题:
地震概论
• 1 、地震仪没有正好放在震中100千米地方， 怎么确定震级？
• 2、不是用伍德-安德森地震仪，怎么确定震 级？
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我国使用的ML公式
地震概论
• ML = logA +R（△）+S（△） • R（△）是量规函数，它的物理意义是补偿地
地震概论
地震概论
ssz-gogo
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地震概论
第五章 地震参数及地震序列
5.1 地震基本参数
5.1.1 发震时刻、震源位置参数的测定 5.1.2 地震震级 5.1.3 地震震级与烈度的区别与联系
5.2 地震能量
5.2.1 能量的积累和释放 5.2.2 震级和能量的关系
烈度是指某地区受地震影响的强弱或 破坏程度。破坏越严重，烈度就越大。
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区别 地震概论
震级和烈度的区别和联系
其次，确定震级和烈度大小的依据不同。
震级是根据地震台站的仪器记录，按 一定公式推算得出。
地震烈度的大小，是根据地震发生时 人的感觉及室内摆设的动摇情况，以及房 屋和其他建筑物的破坏轻重程度，还有地 面破坏现象等来确定。
P、S波走时曲线图
地震概论
由tp/s到时得P和S到时差
P/S走时