地震波的基本知识

地震波的相关知识~

地震波一般由横波 纵波 绕射波 平面波 旋转波等组成 一般作为宏观表现出来的是横波和纵波 纵波表现为上下颠簸 横波表现为水平摇摆 由于纵波的传播速度较快 所以一般震中附近会先感觉到上下颠簸 随后水平摇摆 地震部门也根据这个原理来确定震中距 从而判断震中 横波的破坏力最大

一、震时就近躲避，震后迅速撤离到安全的地方，是应急避震较好的办法。这是因为，震时预警时间很短，人又往往无法自主行动，再加之门窗变形等，从室内跑出十分困难；如果是在楼里，跑出来更几乎是不可能的。但若在平房里，发现预警现象早，室外比较空旷，则可力争跑出避震。
二、躲在室内结实、不易倾倒、能掩护身体的物体下或物体旁，开间小、有支撑的地方；室外远离建筑物，开阔、安全的地方。
三、应趴下，使身体重心降到最低，脸朝下，不要压住口鼻，以利呼吸；蹲下或坐下时尽量蜷曲身体；抓住身边牢固的物体，以防摔倒或因身体移位，暴露在坚实物体外而受伤。
四、低头，用手护住头部和后颈，有可能时，用身边的物品，如枕头、被褥等顶在头上以保护头颈部；低头、闭眼，以防异物伤害眼睛；有可能时，可用湿毛巾捂住口、鼻，以防灰土、毒气。
五、不要随便点明火，因为空气中可能有易燃易爆气体充溢；要避开人流，不要乱挤乱拥。无论在什么场合，街上、公寓、学校、商店、娱乐场所等，均如此。因为，拥挤中不但不能脱离险境，反而可能因跌倒、踩踏、碰撞等而受伤。

扩展资料：
地震的前兆
一、地下水异常
1、水位、水量的反常变化。如天旱时节井水水位上升，泉水水量增加；丰水季节水位反而下降或泉水断流。有时还出现井水自流、自喷等现象。
2、水质的变化。如井水、泉水等变色、变味（如变苦、变甜）、变浑，有异味等。
3、水温的变化。水温超过正常变化范围。
4、其他。如翻花冒泡、喷气发响、井壁变形等。
二、生物异常
动物是观察地震前兆的“活仪器”，它们往往在震前出现各种反常行为，向人们预示灾难的临近。已发现有上百种动物震前有一定反常表现，其中异常反应比较普遍的有20多种，最常见的动物异常现象有：
1、惊恐反应：如大牲畜不进圈，狗狂吠，鸟或昆虫惊飞、非正常群迁等。
2、抑制型异常：如行为变得迟缓，或发呆发痴，不知所措；或不肯进食等。
3、生活习性变化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活动不怕人，大批青蛙上岸活动等。
三、电磁异常
电磁异常是指地震前家用电器，如收音机、电视机、日光灯等出现的失灵现象。最常见的是收音机的失灵、手机信号减弱或消失、电子闹钟失灵等现象。
四、地声
临近地震发生前，往往有声响自地下深处传来，这就是“地声”。地声一般出现在震前几分钟、几小时、几天或更早；以临震前几分钟出现得最多。
五、地光
地光也是临震前的一种宏观现象，中国已在多次地震前观测到，它们一般出现在临震前或震时，也有出现于震前数小时或更早的。
地光的颜色很多，有红、黄、蓝、白、紫等，有的也像电火光。它们的形状各异，有带状光、片形光、球状光、柱状光、火样光等。、
参考资料：百度百科 地震

（一）地震波的形成

弹性体在外力的作用下，内部质点会离开平衡位置发生位移而产生形变，外力解除以 后，产生位移的质点在应力的作用下都有一个恢复到原来平衡位置的过程；但由于惯性力 的作用，运动的质点不可能立即停止下来，而是向平衡位置的另一方向运动，于是又产生 新的应力，使质点再向原始的平衡位置运动。这样，由于受应力和惯性力的不断作用，使 质点围绕平衡位置发生振动。另外，在振动过程中，质点与其相邻质点间的应力作用，必 然会引起相邻质点的振动。这种振动在弹性介质中不断地向周围传播和扩大，便形成了以 激发点为中心，以一定速度传播的弹性波。

弹性波形成需有两个条件，一是要有一种能传播振动的介质，二是要在该介质中激发 振动。那么，坚硬的岩石是否具有弹性呢？弹性理论表明，自然界中的大部分物体在外力 作用下，既可表现为弹性，亦可显示为塑性。其究竟表现为何种性质，主要取决于物体本 身的物理性质、外力的大小和作用时间的长短。当外力很小且作用时间极短时，大部分物 体表现为弹性性质。反之，显示为塑性，甚至发生破碎。此外，温度、压力等外界因素也 有一定影响。

图1-1 爆炸震源周围介质形变分区示意图

在陆地上进行地震勘探时，多以炸药震源激发地震波。激发时，震源附近的介质因受 到瞬间巨大压力作用而破碎，形成一空穴。其外围附近，压力虽有减小，但仍超过介质 的弹性极限，介质发生塑性形变，形成一放 射状或环状裂隙的形变带（图1-1）。再向 外，介质因受力较小（位移小于1μm），且作 用时间极短（小于100ms），发生弹性形变。在弹性形变区，介质质点将产生围绕其平衡 位置的振动，该振动向周围空间传播出去便 形成了地震波。由上述可以看出，地震波是 在地球介质中传播的弹性波。

地震波虽然是一种弹性波，但它不像简 谐波那样具有固定的周期、频率、振幅，以 及在时间上无休止的振动。地震波是一个具有确定起始时间和有限能量的脉冲振动。在应 用信号分析领域中，称该振动为地震子波。地震子波的一个基本属性是振动的非周期性，其原因在于：

首先，就激发振动的波源而言，爆炸时作用于岩石的外力是非周期性的，不足以补偿 质点振动因阻尼等而耗损的能量，因而质点的振动是不稳定的。由于震源激发的振动具有 脉冲性质，只在短时间内延续，所以地震波具有非周期脉冲性质。

其次，从传播振动的介质看，实际的地质介质与理想的弹性介质不同，岩石中的质点 由于摩擦阻尼的作用，使部分振动能量转变为热能。因此，在地质介质中传播的振动不能 形成稳定的周期性振动。

地震波正是由于具有上述非周期脉冲性质，地震勘探工作才有可能利用其从地下带到 地面的信息，划分地层、查明构造及推断岩性等。

（二）地震波的类型

地震波主要分为两大类：体波和面波。在介质内部传播的波称为体波，沿弹性介质分 界面传播的波称为面波。

1.纵波与横波

根据弹性理论，弹性波的传播，实际上是弹性介质中质点间应变的传递，并且任何复杂 的弹性应变均可分解成两种基本的应变——体应变和切应变。它们分别与两种弹性波相对 应：与体应变相对应的称纵波（又称为P波）；与切应变相对应的称横波（又称为S波）。

纵波传播时，质点振动方向与波的传播方向一致，并在所经过的扰动带内，交替出现 压缩带和膨胀带（图1-2），因此，纵波亦称胀缩波或疏密波。

图1-2 地震纵波传播示意图

横波传播时，质点振动方向与波的传播方向相垂直。在横波经过的区域内，质点相对 传播方向产生横向位移，即剪切形变在介质中的传播，因此横波又称剪切波。

根据横波传播的特点，在其传播方向上，质点有无限多个横向振动方向。但在研究 中，通常关注两个方向的振动：一个是质点振动在垂直平面内的横波分量（图1-3（a）），亦称SV波；另一个是质点振动在水平面上的横波分量（图1-3（b）），亦称SH波。

图1-3 地震横波传播示意图

在完全弹性和各向同性的均匀介质中，地震纵波与横波的传播速度分别由下式给出：

勘探地球物理教程

式中：vP和vS分别为地震纵波与横波速度；λ和μ为拉梅常数；ρ为介质密度。

由纵波与横波速度的表达式，有

勘探地球物理教程

式中：σ表示介质的泊松比，在0～0.5之间变化，大多数弹性介质为0.25左右，故纵波 速度约是横波速度的1.73倍。由于纵波传播速度快，所以总是最先被记录到。

2.面波

在无限均匀的介质中，只产生纵波和横波；但在自由表面或介质分界面上可以产生面 波。面波是体波传播遇到界面时产生的复杂情况，一般可以说是体波经地层界面多次反射 叠加生成的次生波。

面波有两种类型，即瑞利（Rayleigh）面波和勒夫（Love）面波。

瑞利面波是沿半无限弹性空间的自由表面（如地球表面）传播的，质点运动轨迹为逆 进椭圆。椭圆长轴垂直于介质表面，短轴与波传播方向一致，长、短轴比值大致为3：2，如图1-4所示。瑞利面波的传播速度vR小于横波速度，当σ≈0.25时，v_R≈0.92v_s。

图1-4 瑞利面波传播示意图

勒夫面波是在横波速度较高的半无限弹性空间之上存在低速层时产生并传播的。质点 振动方向平行于界面，垂直于波的传播方向，可看做是SH波的一种特殊形式，类似于图 1-3（b）上覆一低速层的情况。

面波是地震波能量的主要携带者。面波的振幅在垂直于界面的方向上，随距离的增加 呈指数形式迅速衰减；但在沿界面的方向上，随距离的增加衰减得比体波慢。

人工地震记录中常见的是瑞利面波，即所谓“地滚波”，通常表现为低频率、大振幅 和低波速。在地震勘探中面波通常被视为干扰波。

（三）波形图与波剖面图

如图1-5（a）所示，设在O点激发地震波，考察测线上某处质点位移随时间变化的 图形，称为该点的波形图（或振动图）。图中横坐标t表示时间，纵坐标u表示质点位移。

波在传播中，质点只是围绕平衡位置振动。质点振动的极值（最大位移）在波形上的 显示，称波的相位（向上的极值称正相位，向下的极值称负相位），极值的大小称波的振 幅（用A表示），两相邻正相位或两相邻负相位的时间间隔称为波的视周期（T^*），视周 期的倒数称为波的视频率（f^*）。

图1-5 波形图和波剖面图

沿测线各点的振动是有相位差的。若让时间“固定”，考察该时刻沿测线各质点位移 随距离分布的图形，称为波剖面图，如图1-5（b）所示。图中横坐标x表示距离，纵坐 标u仍表示质点位移。

在波剖面图上，具有正向极大位移的点称为波峰，具有负向极大位移的点称为波谷，相邻两波峰（谷）之间的距离称为视波长（λ^*）；视波长的倒数称为视波数（k^*），即单 位距离内波的数目。

由上述可知，波形图是在时间域里描述地震波，波剖面则是在空间域内描述地震波。两者间的参数有相互对应的关系，且可用波速将其联系起来。

---

阜南县17514117936： 地震波的含义是什么? ？
语晴盐酸： 由于地震或人工爆破产生的弹性 振动在地球内部以一种波的振动形式 表现出来,这种波就叫作地震波.地 震波有纵波和横波两种,纵波和横波 能否通过介质及其传播速度的不同, 反映了地球内部不同的物质的性质和 密度.通过对地震波的观测研究,可 以推测到地球的内部构造.

阜南县17514117936： 地震波的相关知识 - ？
语晴盐酸： 地震波一般由横波 纵波 绕射波 平面波 旋转波等组成 一般作为宏观表现出来的是横波和纵波 纵波表现为上下颠簸 横波表现为水平摇摆 由于纵波的传播速度较快 所以一般震中附近会先感觉到上下颠簸 随后水平摇摆 地震部门也根据这个原理来确定震中距 从而判断震中 横波的破坏力最大

阜南县17514117936： 地震波有什么特点? ？
语晴盐酸： 地震波包括纵波和横波两种,纵波在固、 液、气体中都能畅通无阻,而横波只能在固体 中传播,而且密度大传播快,密度小传播慢.科学家们在地球内部33千米和2900千米两 处,分别发现地震波传播速度急剧变化,说明 在这两个地方,物质差异很大,存在两个间断 面.位于33千米处的称莫霍面,这个面以上 是地壳,以下是地幔;位于2900千米处的称古登堡面,这里是地幔同地核的分界面.这 两个面把地球内部分成层次分明的三个主要同心层,即地壳、地幔和地核.

阜南县17514117936： 最先感受到地震波的是什么波 ？
语晴盐酸： 发生地震时最先感到的地震波是纵波.地震纵波是由地震震源向四处纵向传播的振动,地震波按传播方式可分为纵波(P波)、横波(S波)(纵波和横波均属于体波)和...

阜南县17514117936： 地震波速度的主要用途 - ？
语晴盐酸：[答案] 地震波有两种,一种是横波,另一种是纵波,横波仅能在固体中传播,约700千米/时,纵波的速度快一些,但在固,液,气,都等传播.地震波在不同的地域传播的素度不同.在莫霍界面以上,二者速度始终增加.到达地壳与地幔的分界线古登堡面,横...

阜南县17514117936： 地震波的传播是怎样的 - ？
语晴盐酸： 地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波. 1、纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱. 2、横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到...

阜南县17514117936： 描述地震波的主要特征量有哪些 - ？
语晴盐酸： 概述 由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波.地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源.由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波. 地震波是...

阜南县17514117936： 什么是地震波？
语晴盐酸： 由地震震源向四处传播的振动.地震学的主要内容之一就是研究地震波所带来的信息.地震波是一种机械运动的传布,产生于地球介质的弹性.它的性质和声波很相近,因此也叫做地声波,不过普通的声波是在气体中传播的,而地震波是在地球介质中传播的,所以要复杂得多.在计算上地震波和光波有些相似之处.波动光学在短波的情况下可以过渡到几何光学,从而简化了计算.同样地,在一定条件下地震波的概念可以用地震射线来代替而形成了几何地震学.不过光波只是横波,地震波却纵、横两部分都有,在具体的计算中,地震波要复杂得多

阜南县17514117936： 地震波与地震表面运动有什么关?地震波与地震表面运动有什么关系 ？
语晴盐酸： 首先,地震波分为纵波(P)和横波(S). 地震发生时,纵波传播速度快,它使地球表面的物体上下颠簸; 横波传播速度不及纵波快,它使地球表面的物体左右摇晃. 以上就是简单的关系.如有问题可以@我

阜南县17514117936： 地震波的分类及特点 - ？
语晴盐酸： 地震只存在横波和纵波. 地震的破坏力称为烈度,地震只有一个震级,而烈度不同. 房子一样还存在地基等因素.因此房屋倒塌有的就没有倒.