（二）地震与地震波

目录

一、地震

二、地震波

2.1 地震波概述

2.2 地震波的分类

2.2.1 实体波

2.2.2 表面波

2.2.3 其他分类

三、地震勘探的主要类型

一、地震

        地震：地壳快速释放能量过程中造成的地面振动。

        震级：地震的大小用震级表示，代表地震本身大小的枪托，由震源发出的地震波能力决定，一次地震只有一次震级。

        烈度：地震对地表破快强弱的程度，因地而异，受当地各种自然和认为条件的影响，一次地震可以有多个烈度。对于震级相同的地震来说，如果震源越浅，震中距越短，则烈度一般越高。

        等震线：将烈度相同的点连成封闭的曲线。

        震中距：从观测点到震中的直线距离。

        震中：震源在地面上的垂直投影，即地面正对着震源的那一点。

        震源深度：从震中到震源的垂直距离。

        震源：内部岩石发生断裂引起震动的地方。

二、地震波

2.1 地震波概述

        地震波是指从震源产生向四周辐射的弹性波，一般情况下假设岩石是一种完全弹性体。

        弹性波——固体中传递的平面波：应力波的一种，扰动或外力作用引起的应力和应变在弹性介质中传递的形式。

       在地震波理论中，通常把地球介质当做均匀、各向同性和完全弹性介质来处理，只是一种简化的假定。实践证明，这种假设可以是分析更加简单，在多数情况下可以的得到与观测结果相符合的值。

补充：各向同性与各向异性的区别

物理性质可以在不同的方向进行测量。

（1）若各个方向的测量结果都是相同的，说明物理性质与取向无关，称为各向同性；

（2）若各个方向所体现出来的性质都不一样，则说明物理性质与取向密切相关，不同取向的测量结果迥异，称为各向异性。

2.2 地震波的分类

        地震波主要分为两种：一种是实体波（能穿越地球内部），一种是表面波（只在地表传递）。

2.2.1 实体波

        实体波分为P波与S波，P代表主要（Primary）或压缩（Pressure）,S 代表次要（Secondary）或剪力（Shear）。

       P波 （即是地震纵波）：是推进波，地壳中传播速度为5.5~7千米/秒，在所有地震波中，前进速度最快，最先到达震中，使地面发生上下振动，粒子振动方向和波前进方平行，破坏性较弱。P波能在固体、液体或者气体中传递。

补充：

（1）声波只有纵波。

（2）弹性波在传递的时候有两个圈，纵波和横波，而声波传递只有一个圈。

        纵波传播公式为：

，其中λ和μ分别是介质弹性性质有关的拉梅常数，ρ 为介质的密度。

        S波（即是地震横波）：是剪切波，地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒，前进速度仅次于P波，第二个到达震中，使地面发生前后、左右抖动，粒子振动方向垂直于波的前进方向，破坏性较强。S波只能在固体中传递，无法穿过液体外的核。

        横波传播公式为：

2.2.2 表面波

        表面波（又称L波）：是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，有低频率、高震辐和具频散的特性。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素，是最有威力的地震波。

        Love Wave（勒夫波）：粒子振动方向和波前进方向垂直，但振动只发生在水平方向上，没有垂直分量，振幅在表面最大，类似于S波，差别是侧向震动振幅会随深度增加而减少。

        Rayleigh wave（瑞利波，地滚波）：粒子运动方式类似海浪，在垂直面上，粒子呈逆时针椭圆形振动，震动振幅一样会随深度增加而急剧减少。在所有地震波中，该波在时间上扩散的最多，在地震仪上产生较长的波持续时间。

2.2.3 其他分类

        按照波在传播过程中传播路径的特点来区分，可把地震波分为直达波、反射波、透射波、折射波等。

        按照各种波在地震勘探中所处的地位来区分，可把地震波分为有效波、干扰波和特殊波。

三、地震勘探的主要类型

        纵波反射波地震勘探：激发和接收纵波信息。

        横波反射波地震勘探：激发和接收横波信息。

        转换横波地震勘探：纵波激发，接收横波。