地震概论整理 一、一些概念与常识 1. 震源：地震破坏开始的地方。 2. 震中：震源在地表的垂直投影。 3. 震源区，震中区（极震区），震中距。 4. 震级：表示地震强度，是根据地震图记录到的地震波的强弱来表征地震大小的一个标度，无量纲。 5. 烈度：是描述地震破坏性的一种经验性的定性标度。不仅与地震大小和震源深度有关，而且与观测点距震中的远近，场地条件，建筑物结构、质量和固有周期有关。 6. 走时：地震射线从震源出发到达地震台所用的时间。 7. 地震的分类（主要）（详见讲义p3） 按成因：a.构造地震（占全球发生的天然地震的90%）。所有危害人类的大地震都是构造地震。b.火山地震（中国少有）。c.诱发地震（人为）（d.陷落地震） 按震源深度、震源机制、震级等划分 地方震：震中距在100km内；近震：震中距在100~1000km内；远震：>1000km 8. 地震序列 主震型：有一次大的主震，前有前震，后有余震。（一般观测到前震的地震序列不多，因为即使主震是大地震，其前震有可能震级极小） 震群型：一个地震序列中包含若干震级差不多的地震，无一特大震级的地震。 9. 全球大地震带（三条） a.环太平洋地震带。震源深度从大洋一侧向大陆逐渐加深。所释放的地震能量占全球75~80%，是全球地震活动最强烈的地震带（全球80%的浅源地震、90%的深源地震均集中在该带上，这是一条对人类危害最大的地震带）。 b.地中海—南亚地震带。以浅源地震为主，局部有中深源地震。所释放的地震能量占全球的20%左右。中国西藏、云南局部地区属于此。 c.全球断裂带地震带（洋中脊、海岭）。均为浅源地震，深度<30km，无巨大地震，地震频度低。 10. 地震成因：弹性回跳理论（断层说）、岩浆冲击说、相变理论。（后两者没有进一步论证、应用）

宇宙演化 1. 距离 光年 天文单位（AU/UA） 秒差距parsec (pc) ：恒星距离单位，数值上等于恒星周年视差的倒数。详见ppt。1pc=360×60×60/2PI×1天文单位=206265天文单位=3.2616光年=308568亿公里 离太阳最近的恒星比邻星的距离约为1.29pc（4.22光年）。 周年视差：一个天文单位对某点所夹的角。 2. 多普勒效应与哈勃常数，引力红移

太阳系 1. 从里到外：水、金、地、火、（小行星环带）、木、土、天王、海王、（冥王） 其中，水星、金星、地球、火星为类地行星。其余为类木行星。 轨道近圆、同向、共面 2. 小行星的形成原因（课堂提问）：（根据回忆整理）本来可以形成大行星的。但由于 位置特殊，木星引力和太阳引力的共同作用将其撕裂。（引力作用是关键） 3. 天体物理常识 4. 恒星的结局（红巨星—白（黑）矮星—核炸超新星—中子星、超新星—黑洞。略） 5. 体积 密度 卫星 表面 主要元素 类地行星 小 大 少 固 Fe,Mg,Si,K,Ca,Al,Ti,Ni 类木行星 大 小 多 非固 H,He,CH4,氨冰、水冰 6. 彗星（来源于Oort云） 彗核、慧发、慧尾。 彗星有光芒是因为太阳风的影响。所以彗星头对着太阳，尾背着太阳。 7. 地球的早期演化 8. 火山的熔岩来自地壳下部和地幔上部。地震同地层断裂相联系,大陆地震主要发生在地壳的上部和中部。火山和地震是地壳不停运动的剧烈表现形式,而海陆变迁则是地壳不停运动的缓慢表现形式。 二、地震波 1.惠更斯原理 2.费马原理：地震波在介质中传播的路径为走时最小的路径。Fermat定理是地震波的高频近似（地震波的特征波长远小于所研究问题的特征尺度）解。 3.地震射线：能量束的宽度（d）反比于频率（f）。f->正无穷时，能量束成为射线。在非均匀介质中，地震射线会弯曲。 4.体波：在无界弹性介质中，存在纵波（P波），横波（S波）。前者速度约为后者sqrt(3)倍。液体中不传播S波。 5.面波：在有界弹性介质中，存在Love波、Rayleigh波。前者走蛇形，振动方向为水平横向；后者轨迹为沿着波行进方向的垂直平面内的逆进椭圆。在半无限均匀介质中无Love波且Rayleigh波没有频散。而地震记录中有Love波和有频散的Rayleigh波，说明地下介质非均匀或成层。 6.地震中先来体波，再来面波；体波中总是纵波先到。距震中远的地方，仍然先感觉到上下颠簸。因为体波有折射。 7.地球的自由振荡：（驻波）。球形震荡、扭转型震荡。 8.波序：从先到后P，S，Love，Rayleigh。详见讲义p18。 9.地质构造对地震波的影响。建筑物所在地地质越坚硬，受到的破坏越小。但盆地存在两种可能。详见“地震盆地效应”。 三、地震仪及基本参数的测定 1.候风地动仪：不是地震仪，因为它不能记录时间。 2.震中定位方法。见第一次作业。 3.震级：里氏震级ML定义。 面波震级MS：lgE = 11.8 + 1.5M; 能量单位为尔格。全球已发生的最大地震震级为8.9（智利，1960-5-22）。 体波震级mb 矩震级Mw。 4.强震加速度及加速度计。 四、地震机制 1.物理补充知识：应力（了解即可） 2.断层和结合。地震发生在断层上。断层滑动开始的地方叫震源。 3.断层几何术语：断层上盘/断层下盘 断层面与地球表面的夹角叫倾角。范围为0—90度。 站在断层的地表面上，上盘在你的正右方，你所面对的方向为走向方向。断层面和地表的交线的走向方向与正北的顺时针夹角叫断层的走向。 范围为：0－360度。 滑移：描述断层的上盘相对于下盘滑动的方向。 4.四种断层类型：正断层、逆断层、走滑断层（左旋、右旋的定义）、斜滑断层 5.三种主应力作用在断层上，两个水平的一个垂直的。如果垂直压应力： 最大－正断层 最小－ 逆断层 中等－走滑断层 6.板块构造学说。 灾变说、均变说、槽台说（垂向运动） 大陆漂移 海底扩张 熔融的岩浆从地球的深部沿着洋中脊流出产生新的洋壳，并向两边扩展，最后在海沟处消失，回到地球内部，形成洋壳的不断更新和循环。 所以海洋地壳的沉积层薄，海洋地球年龄不大 板块构造 地球像一个煮熟的鸡蛋。地球内部主要由三层构成：地壳、地幔、地核 七（六）大板块：印度-澳大利亚板块、太平洋板块、北美板块、南美板块（美洲板块）、欧亚板块、非洲板块、南极板块 板块边界类型 7.弹性回跳理论 内容略 地震能 地震发生时，大部分应变能转化为热能（克服摩擦力而消耗掉了），只有百分之几的应变能转化为地震波。 地震能＝克服摩擦力消耗的热能＋地震波能量 地震效率＝地震波能量／ 地震能 ＝7.5~15% 8.震源辐射图案 左旋断裂与右旋断裂 地面升降 初动（由于图多，以上内容详见讲义） 课堂提问：如何识别地下核爆炸。（初动无象限分布） 9.课堂提问：转换断层（中间易发生地震，原因是介质运动方向不一致） 10.深源地震机理（见讲义p41页中部） 五、地震波传播理论 1.惠更斯原理、费马原理 2.Snell定律与射线参数p（角度正弦除以速度。对于给定的射线，p是常数）。首波，侧面波：角度为90°，故p=1/v（类似掠入射） 3.根据计算，介质中存在低速层时，地表会出现没有地震波到达的区域（阴影区，shadow zone）。详见ppt。 4.震相:地震图上记录到的不同振动类型或通过不同途径的波所引起的一组一组的振动。 远震震相 P和S:表示从震源发出、经过地幔到达地面的纵波和横波。 c：表示P波或S波在地核界面发生反射。（外） K：通过外核的纵波。（横波不能在液态的外核传播） KK表示纵波在外核界面反射（内），依此类推。通常用P’表示PKP。 I：通过内核的P波 J：通过内核的S波。 i:在内核界面的反射 p,s:反射点比较靠近的震源纵波和横波（适用于从震源发出的波在地球表面两个地点反射后到达同一台站的特殊情况） 六、地球内部的结构 外核：流体 内核：固体 莫霍面（M面）：地壳与地幔的分界面 古登堡面（G面）：地幔与地核的分界面 L面：外核与内核的分界面 七、地震预报 1.预测：不是预报。精度低，基于地震重复返回周期分析而不是基于地震前兆的识别。如果可用的地震目录好，预测的效果就好。预测只对少数历史地震目录记载较好的地区效果较好，如：中国，日本，欧洲，美国加利福尼亚。对地震频度低、震级大的区域效果就差。 2.地震空区：有地震倾向、地震的能量释放低于平均水平的区域。 3.概率预报：利用概率来预测将来的地震。 4.地震预报：地震预报三要素：地震发生的时间、地点、强度 大震前一些物理参数的可能变化，这些变化可以作为地震前兆，用于地震预报。依赖于地震前兆信息。可靠的地震预报方法必须具有可重复性，适用于任何破坏性地震。 5. 已经提出的地震前兆：地震波速度的变化、地壳变形、地下水变化、气体释放、大气效应、动物异常行为、岩石的电磁性质改变等。 6. 地震是高度非线性过程 迄今地震学家仍未探索出一种确定性的地震前兆。也就是说，尚未找到任何一种异常现象，可以在所有大地震之前必被无一例外地观测到；并且一旦出现这种异常现象，必无一例外地发生大地震。 7.地震预报困难的关键：地震物理过程本身所具有的复杂性和地球内部的“不可入性” 8.地震预报必然会引起社会、经济问题。地震预报一般由省、自治区级人民政府发布。情况紧急时，可由市、县人民政府发布48小时内的临震警报，并同时向上级部门报告。其它任何单位和个人都无权发布地震预报消息。出现地震预报的小道消息，只要不是上述有发布权限部门发布的消息，可初步判断为地震谣传。“预报”的地震震级很精确，发震时间、地点很具体的传闻是谣传；跨国地震预报是谣传。 9.防震准备。 “女儿墙”。大震的预警现象主要有：地面的颠动、地声、地光，建筑物的晃动，人体自身心理产生的恐慌等。 10.震时是跑还是躲，我国多数专家认为：震时就近躲避，震后迅速撤离到安全地方，是应急避震较好的办法。避震应选择室内结实、能掩护身体的物体下（旁）、易于形成三角空间的地方，开间小、有支撑的地方，室处开阔、安全的地方。 震时如在平房或楼房一楼，应全力往外冲。 11.震后被埋：遇人搜身，装死…… 八、宏观地震学 1.常识：近震对低矮建筑危害大，远震对高层建筑危害大。（与共振原理有关） 2.构造地震：92%发生在地壳中，其余的发生在地幔上部 破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震占90%以上。 3. 火山地震：由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。 4.陷落地震：由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规