地震概论第二章
地震第二章教案模板doc
教学过程教师启发学生活动【导入新课】上节课我们学习了在家里发生地震了应该怎么办,如果我们在外面时遇到了地震应该怎么注意些什么呢?【讲授新课】在户外发生地震时,伴随地震可能会发生很多其他的危险,下面我们就对各种可能发生的情况进行讲解1、在户外发生地震假设你在街上走,街边有高楼、天桥、广场等,这时发生地震,我们应该怎么办?(讨论)总结:①就地选择开阔地,趴下或蹲下②避开玻璃墙、烟囱等高大建筑物③避开变压器、电线杆等物④避开危险品工厂、仓库及狭窄的街道和危墙⑤避开立交桥、天桥等各种桥梁和隧道〈承转〉2、上面我们说了如果我们在街道上遇到地震的情况,如果我们在野外,比如说去爬山、郊游的时候遇到地震,又会出现什么危险呢?〈读图〉P37图,图中女的身后有几个滚落的石头,这是我们在野外遇到地震时常遇到的危险〈归纳小结〉这时,我们最应该注意的是:①避开山脚、陡崖,以防地震发生时发生山崩、滚石、泥石流②避开陡峭的山坡、山崖,以免发生滑坡、地裂等③当遇到山崩、滑坡时,应向垂直与滚石前进得放下跑,或者躲在结实的障碍物下,保护好头部,而不能顺着滚石放下往山下跑〈承转〉如果地震发生在沿海地区会发生什么?〈讲述〉3、沿海地区发生地震会引起海啸,海啸的破坏力很大,更应该加强预防。
应该注意一下几点:①远离海岸、沙滩,避开山涧、谷底。
应在两侧的斜坡、山丘上避难②避开狭窄的巷子和建筑物密集的地带,躲避到高地上,如果来不及,可以到坚固的高大建筑物上躲避讨论可能会遇到的危险讨论什么地方是安全的,什么地方比较危险看图,思考,在这种情况下要怎么避免被石头砸到③如果在船上,应抓住船上牢固的物体,以免被甩进海中④躲避海啸的时间应该在2个小时以上〈承转〉思考并回答如果发生海啸时,没有及时躲避,就会被海啸卷进海里,那是不是会游泳,不会沉下去就没事了呢?即使会游泳,当你被卷到海里,四面都是海,没有陆地,你一会游累了还是一样会沉下去,所以要注意:①会游泳的要尽快寻找漂浮物,如木板等抓住不放,向岸边游②不会游泳的应该闭紧嘴,憋住气,当身体浮上水面时立即呼吸新鲜空气,寻找漂浮物③如果没有漂浮物,应该用双手在水里向下压水,并使身体倾斜,仰头憋气使身体浮起来,大声呼救④千万不能在水中胡乱挣扎,耗费体力〈归纳小结〉总结在户外遇到地震时的注意事项,强调不要惊慌,要有预防意识【板书设计】二、在室外怎样避险1、在户外发生地震时的注意事项:禁忌:2、在野外发生地震时的注意事项:禁忌:3、地震时发生海啸的注意事项:禁忌:4、地震时落入水中的注意事项:禁忌:教案课题在室外怎样避震课时 1 时间教学内容在室外遇到地震及其引发的其他危险时的注意事项教学目标通过学习本章内容,让学生有地震时自救和互救的基本常识,培养学生的对灾害的预防意识德育目标培养学生抗震的意识和自救互救的能力教学重点地震发在户外时发生各种危险时如何自救及互救教学难点培养学生的防灾意识板书设计二、在室外怎样避险1、在户外发生地震时的注意事项:禁忌:2、在野外发生地震时的注意事项:禁忌:3、地震时发生海啸的注意事项:禁忌:4、地震时落入水中的注意事项:禁忌:教学反思作业注意。
地震概论地概知识点整理
第一章地震学的研究范围和历史全球每年发生500万次地震,人们可以感觉的仅占1%,造成严重破坏的7级以上的大地震约有18次,8级以上的特大地震1~2次。
全世界有6亿多人生活在强震带上,上个世纪约有200万人死于地震,预计二十一世纪将有约1500万人死于地震。
我国是个多地震国家,20世纪以来,我国发生了800多次6级以上的地震,平均每年约8次;历史记载全球死亡超过20万人的地震有6次,其中在中国就有4次。
第一节什么是地震学?地震学包括:一、地震的科学以及地球内部物理学,后者主要研究地震波的传播,从而得出地球内部结构的结论;二、弹性波(地震波)的科学,主要研究地震、爆炸等激发的弹性波的产生、在地球内部的传播、记录以及记录的解释;三、应用:地震勘探、工程地震学、识别核爆。
固体地球物理学则是通过观测地球表面上的物理效应来研究地球内部的物质的性质第二节地震学的研究范围和主要的研究方面研究范围的三个方面一、宏观地震学:主要是指地震宵害的调查和研究、地区基本烈度的划分,以达到为建筑物的抗震设计提供合理的资料和指标,并为地震预报提供宏观数据。
二、地震波的传播理论:根据地震台风网观测得到的地震资料,研究地震波的发生及传播特征,并利用来研究地壳和地球内部的结构、组成和状态。
三、测震学:内容包括地震仪器的研制、地震观测台网的布局以及记录图的分析、处理和解释工作。
第三节地震学的基本名词和概念2)按震源深度划分:✧浅源地震:震源深度小于60km的天然地震;✧中源地震:震源深度在60-300km之间的地震称为中源地震;✧深源地震:震源深度大于300km的地震已记录到的最深地震的震源深度约700公里。
有时也将中源地震和深源地震统称为深震。
(3)按震中距划分:✧地方震:震中距小于100km的地震;✧近震:震中距小雨1000km的地震;✧远震:震中距大于1000km的地震;(4)按震级划分:✧弱震:M<3的地震;✧有感地震:3<M<4.5的地震;✧中强震:4.5<M<6的地震;✧强震:M 6的地震;地震波波长:数百米至数千米第三节古代人类对地震的认识一、地震学前史在科学不发达的过去,人们对地震发生的原因,常常借助于神灵的力量来解释。
地震概论-地震波讲义
地震概论
• 介质的弹性性质(elastic):
Hooke’s Law:
DL
DL/L=s/E
未加载
s=Ee
加载
应变:
e=DL/L
s
卸载
应力:
sF/A
第二章 地 震 波
地震概论
• 介质的 脆性 性质(brittle)
DL
未加载
加载
s
卸载
第二章 地 震 波
地震概论 • 介质的塑性性质(plastic):
1. 机械波产生的条件
地震概论
波源
产生机械振动的振源
弹性介质 传播机械振动的介质
注:波动是波源的振动状态或振动能量在介质中 的传播,介质的质点并不随波前进。
第二章 地 震 波
2.横波和纵波
地震概论
横波:质点的振动方向和波的传播方向垂直。
纵波:质点的振动方向和波的传播方向平行。
波谷
波峰
振动方向
传播方向 波密
Dd d
DL L 式中 称为泊松比。实验表明,对于一切介质, 介于0到1/2 之间,金属介于1/4到1/3之间。对于地球介质,常取1/4表示地幔 的大部分,对于地球外核(液态)取为1/2。式中的负号表明Dd与 DL变化方向相反。
第二章 地 震 波
地震概论
⑶体变模量(K)
在地球介质中,最常见的是液体静压力,即各 个方向都受到压力,且大小相等。体变模量则表 示在这种情况下应力与应变的比值,即
由于地球具有边界和内部分层构造,地震波不 仅有纵波和横波,还有面波和地球自由振荡。
第二章 地 震 波
地震概论
1.体波
体波是指可以在地球内部三维空间中向 任何方向传播的波,包括P波和S波。弹性 波的传播,实际是介质中弹性形变的传播,任 何复杂的弹性应变都可分解为两种基本应 变——体变和切变来表示,与体变相应的为 纵波,与切变相应的为横波。
最新(完美版)地震资料解释文字部分总结 -第二章
第二章地震层序分析2.1 地震时间剖面的特征时间剖面是有众多相邻的单道地震记录所组成的。
单道地震记录反映的是该点位的振动图,它反映了其下地层的反射系数的垂向变化特征。
时间剖面的纵坐标为双程旅行时间。
通常为ms。
时间剖面的横坐标为地震道的道号,因各道是等间隔排列的,因此它反映了时间剖面的空间位置。
时间剖面的显示方式及其对比:波形显示、波形加变面积显示、波形加变密度显示、波形加彩色显示2.2 地震反射界面的追踪对比方法2.2.1 地震反射标志层的确定(1)同相轴:同相轴是地震剖面上反射波的相同相位的连接线。
因峰值点容易确定,因此通常是对波峰或波谷进行同相轴对比。
(2)地震反射界面:地震反射界面是多条地震剖面的同相轴在三维空间上构成的一个几何面。
(3)地震反射标志层:指波形特征突出、稳定且分布广泛的同相轴或波组。
因其易于识别和对比,因此地震解释首先要从标志层开始,在断裂发育区尤其如此。
重大的地质界面可以是标志层,也可以不是。
例如基底的意义重大,但某些情况下反射特征并不明显,难以识别。
2.2.2 单一同相轴的对比(1)极性相同:同相轴具线状廷伸特征,相邻道的同相轴或为波峰或为波谷,应为一连续的曲线,相邻界面的同相轴应大体平行。
(2)波形相似:相邻道同相轴的振幅、频率等波形特征相似,横向上为逐渐变化,横向连续性好。
对波形相似的把握:相邻道同相轴的振幅、频率等波形特征相似,横向上为逐渐变化,横向连续性好。
实际资料中,波形相同是极少的。
2.2.3 根据波组或波系进行地震反射界面对比(1)波组:是相邻若干个有一定特征且横向稳定的同相轴的组合。
一般由一两个强振幅与若干弱振幅波组成。
(2)波系:是相邻若干个有一定特征且横向稳定的波组的组合。
2.2.4 不整合面的包络面对比(1)不整合面反射的特殊性1) 不整合面下伏地层的波阻抗横向变化,而上覆层波阻抗横向稳定,所以不整合界面的波阻抗差不仅有大小的变化,而且有正负的变化,因此反射振幅既有强度的变化,也有极性的变化。
地震概论整理
地震会考什么呢?不知道啊...那就打在下面的会考,没有看的不考吧!绪言:1.地震灾害具有频度高、强度大、分布广、震源浅、灾害重的特点。
2.地震学的应用:(1)地震观测是研究地球内部结构最基本的方法。
(2)利用地震波在不同岩层分界面上所产生的反射、折射或衍射来确定这些几何界面的几何关系,从而寻找地下的地质构造,特别是储油构造。
(3)地震波还可以用作传递信息的工具。
(4)科学家用地震波资料研究地球内部结构,用地震波探测地下矿产资源,并形成了一门应用科学——地震勘探。
(5)地震学者还在核爆监测及维护世界和平中做出了重要贡献。
【地震学,即对地震的科学研究,与化学、物理学或地质学相比较是一个年轻的学科;然而在仅仅100年里,它在解释地震成因、地震波的性质、地震强度的显著变化以及整个地球的地震活动明显的分区特征等方面取得了显著进步。
地震学是探测地球内部的嘴有效的深部探测器。
近年来,通过地震波可以探测出地球内部岩石密度和刚度小到10%的变化,这些新研究进展大多依靠层析成像方法。
】第一章。
地震队人类社会的重大影响1.华县地震——有历史记载伤亡之最※损失巨大的原因:(1)震中区位于河谷盆地和冲积平原,松散沉积物厚,地下水位高,地基失效,黄土窑洞极易倒塌;且地震发生在午夜时分,人们丝毫没有准备。
(2)地震前两年关中地区大旱,岁荒粮歉,地震后完全丧失了抗御灾害的能力,疾病等次生灾害严重。
(3)位于华县地震极震区东西两端的是渭南和潼关两个黄土塬,在地震的触发和强烈振动作用下,造成沿黄土塬边缘发生了巨大的构造滑坡。
(4)黄土崩塌了窑洞造成伤亡。
(5)震中区的地裂缝吞噬民众。
(6)地裂缝、砂土液化和地下水系的破坏,使灾情进一步扩大,水灾、火灾等次生灾害严重,加上社会治安混乱,谣言四起,灾民惶惶不可终日。
2.海城地震——世界上唯一成功准确预报的主震型地震。
3.减轻震害措施(1)减轻震灾的工程性措施:①加强工程结构抗震设防,提高现有工程结构的抗震能力。
地震学概论课程教学大纲
目录《地震学概论》课程教学大纲 (1)《灾害学概论》课程教学大纲 (7)《大学计算机基础》课程教学大纲 (14)《大学英语I》课程教学大纲 (21)《大学英语II》课程教学大纲 (24)《大学英语III》课程教学大纲 (27)《大学英语IV》课程教学大纲 (30)《大学语文(一)》课程教学大纲 (33)《大学语文(二)》课程教学大纲 (37)《思想道德修养与法律基础》课程教学大纲 (41)《中国近现代史纲要》课程教学大纲 (51)《马克思主义基本原理概论》课程教学大纲 (65)《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(一)》课程教学大纲 .. 75《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(二)》课程教学大纲 .. 83《职业生涯发展与规划》课程教学大纲 (93)《大学生就业指导》课程教学大纲 (100)《大学生健康教育》课程教学大纲 (111)《体育普修》课程教学大纲 (116)体育课教学部其它课程教学大纲(存目) (122)《地震学概论》课程教学大纲课程代码:2008147课程名称:地震学概论学时学分:32学时/2学分先修课程:无适用专业:全院各本科专业开课部门:地震科学系一、课程的地位、目的和任务《地震学概论》是我院公共基础课程。
地震是威胁人类安全最主要的自然灾害之一。
我国是一个发展中的社会主义国家,也是一个多地震的国家,这一国情本身就决定了防震减灾宣传工作的重要性。
本课程旨在普及和传授学生地震科学知识、防震避震的专业知识和技能,加强防震减灾教育,提高广大学生的自救互救意识和能力。
通过本课程的教学营造我院防震减灾文化氛围,提高学生防震减灾意识和能力,体现我院办学特色。
二、课程与相关课程的联系与分工本课程无先修课及后续课,通过本课程的学习使学生了解地震的成因、分布、危害、监测、预测及防御减灾措施等科普知识。
培养学生理论联系实际的能力,懂得如何防震与减灾,学会与地震共存,能正确对待地震的发生,树立预防为主、监测预报为辅的思想观念,提高学生防震减灾的意识。
地震概论复习资料
第一章 地震学的研究范围和历史1、 地震学是一门应用物理学。
2、 911 房屋倒塌的主要原因:钢筋受热。
3、 历强震而不倒的古建筑:山西洪洞县广胜寺飞虹塔、应县木塔、赵州桥、天津蓟县独乐寺观音阁等等;原因:卯、榫,以柔克刚。
4、 地震学发展简史:定量研究只有100 年左右的时间。
5、 中国国家地震局:1971年成立,1966年河北邢台地震。
第二章 地震波1、 泊松比υ:—样品横截面线度变化率/横向线度变化率。
( 0 , 0.5 )金属:( 0.25 , 0.33 )地幔:0.25外核(液态):0.5其他:杨氏模量E :线应变中,应力与应变体变模量K :液体静压力,应力与应变切变模量μ:刚性系数2、 体波:可在地球内部向任意方向传播纵波P (Primary Wave):体变,介质膨胀、压缩形成,传播速度快;横波S (Second Wave):切变,剪切力,杀伤力大;SH 波(平行与界面的分量),SV 波;主要差异:P 波速度快,√3 倍(泊松介质)P 波和S 波的质点振动方向相互垂直一般情况,P 波垂直分量较强,S 波水平分量较强S 波低频成分丰富天然地震震源破裂以剪切破裂和错动为主,故S 波能量比P 波强根据质点有无转动和体积变化,P 波:无旋波;S 波:无散的等容波3、 面波:沿地球表面传播,在与界面相垂直的方向上,波动的振幅急剧衰减Rayleigh wave :质点运动轨迹为逆进的椭圆,地面振幅最大Love wave :横波,介质至少2层,上层v s 小地震记录中,一般振幅比体波大面波的能量被捕获在表面才能沿着或近地表传播,在伦敦的圣保罗大教堂 “耳语长廊”或中国天坛回音壁的墙面上捕获的声波就是面波。
其他:✓ 地球的自由振荡✓ 脉动4、 一般到序:P 波、S 波、勒夫面波、瑞利面波、地震尾波ρE V P =ρμ=S V第三章 地震波的传播理论1、 震中距:1°= 110km2、 地震波的吸收和衰减:传播时间t 后,,γ为衰减系数传播距离x 后,,α为吸收系数3、 费马原理:震动由介质中的一点传播到另一点时,她所经过的途径会使其传播时间为一稳定值(最大、最小、拐点)地震学中的Fermat 定理:地震波在介质中传播的路径为走时最小的路径。
地震概论期末考试复习知识点
有4次。
• 按震中距分:1)地方震:震中距小于100公距大于1000公里的 地震。
• 纵波:质点的振动方向和波的传播方向平行。
• 横波:质点的振动方向和波的传播方向垂直。
• 注:在固体中可以传播横波或纵波,在液体、气体(因无剪切效应 )中只能传播纵波。
波阵面和波射线
平面波
波 线
波 阵 面
球面波
波 线
波 阵 面
注:
1、在各向同性介质中传播时,波线和波阵面垂直。 2、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份, 都可视为平面波。
地球介质:三性皆有的复合体。 地震时:脆性 地震波传播时:弹性 地质时间内,地幔对流 长时间:素性 短时间:弹性 短时间断:脆性
• (1)P波的传播速度比S波快,地震图上先出现P波。 • (2)P波和S波的质点振动(偏振)方向相互垂直。 • (3)一般情况下,三分量地震图上P波的垂直分量相对较 强,S波的水平分
量相对较强。 • (4)S波的低频成分比P波丰富。 • (5)天然地震的震源破裂通常剪切破裂和剪切错动为主,震源向外辐射的S波
地震概论
• 如果切变模量=0,则横波速度Vs=0。这说明在 切变模量为零的介质(液体)中,横波不能通过。地 球的外核由于没有横波通过,应当属于液态性质。
• 很多固体,特别是地表附近的岩石,它的泊松比接 近于1/4。这时=,于是有 VP 3VS ,这种关系 式称为泊松关系式,满足此关系式的介质称为泊 松介质。
的能量比P波的强。 • (6)P波通过时,质元无转动运动,而有体积变化,P波是一种无旋波。S波
通过时,质元有转动,而无体积变化, S波一种无散的等容波。
第二章 地 震 波
第2章 地震
中国和日本一样是世界 上地震灾害最严重的国家.
中国这个占世界7﹪土 地的国家承受了全球 33﹪的大陆强震.
汶川地震震中就位于 活动的龙门山中央断裂上.
中国十二大地震
1556年中国陕西华县8级地震,死亡人数高达83万人。 1668-7-25日晚8时左右,山东郯城大地震震级为8.5级 郯城大地震,波及8省161县,是中国历史上地震中 最大的地震之一,破坏区面积50万平方公里以上, 史称“旷古奇灾” 。 1920-12-16,20时5分53秒,中国宁夏海原县发生震级 为8.5级的强烈地震。死亡24万人,毁城四座,数十 座县城遭受破坏。 1927-5-23,6时32分47秒,中国甘肃古浪发生震级为8 级的强烈地震。死亡4万余人。地震发生时,土地开 裂,冒出发绿的黑水,硫磺毒气横溢,熏死饥民无 数。
我 国 地 震 地 质 的 基 本 特 征
②具明显的西强东弱、西多东少的分布规 律。 ③地震常发生在断裂带应力集中的特定部 位。a.活动性断裂带的转折突出部位 b.活动性断裂带的端点部位; c.不同方向活动性断裂带的交叉复合部位; d.活动性断裂的锁闭段; e.断面不平滑的活动断裂及犬牙交错的活动 断裂带。
我 国 地 震 地 质 的 基 本 特 征
从中国的地震(尤其特大地展)震中分布上也可 以看出地震和地质构造密切相关。如闽粤沿海 及台湾一带,恰好位于太平洋西岸,它们属于 环太平洋地震带的范畴:燕山地区局于中生代 褶皱带,是华北最活跃的地带,晋、陕、豫交 界地带,也是有名的汾渭地堑通过的地方,历 史上著名的陕晋豫大地震(1556年)就发生在这 里; 甘肃及宁夏一带处于祁连山脉,地形对北明显, 其间存在着大断裂.也是历来的地震活动区: 西部及西南部高山地带,如天山、昆仑山、横 断山一带,近代断裂上升活动十分强烈,喜马 拉雅山是最年轻的山脉,这些地区都是新构造 运动特别活跃的地带,经常有地震发生。
地震学概论
資料來源:.tw/department/cmrg/921review/review-1.htm
地震成因
•地球上有3個主要的地震帶
–環繞太平洋邊緣的 「環太平洋地震帶」 –歐亞大陸南緣的「歐亞地震帶」 –各大洋中的「中洋脊地震帶」
•地震來由
–地球上95% 的地震便是由板塊活動所造成, 其餘的5%則是因火山活動、地下核爆、地殼塌 陷、或隕石撞擊而來。
地震成因
• 地球構造:地殼(crust)
–即地球外殼,平均厚度約為 35 公里。大陸地 殼的上面部分主要是由花岡岩所構成,而海洋 地殼主要是以玄武石所構成的板塊。陸地地殼 較海洋地殼厚,例如西藏高原下的地殼厚約 70 ~80 公里,而海洋地殼平均為5~8公里。
地震成因
• 地球構造:地函 (mantle)
地震強度的量化 – 規模
• 芮氏規模(ML)定義:一標準扭力式伍德-安德森 地震儀(Wood-Anderson torsion seismometer) (自由週期0.8秒,倍率2,800倍,阻尼常數0.8) 在距震央100公里處所記錄的最大振幅以微米 (Micron,1μ=10-6m)計的對數值。 • ML=logA-logA0;A=標準扭力式地震儀,在 某觀測站所記錄之最大振幅(以μ為單位)。A0 =距離修正量 • 芮氏規模相差1.0的地震,地震波的振幅相差10倍
921地震規模及各地震度
921地震
規模 7.3
921第二次大震
6.8
震源深度
各地震度
1.0公里
南投 6 級 嘉義 5 級 台南 5 級 台東 4 級 澎湖 4 級 台北 4 級 苗栗 3 級 台中 6 級 新竹 5 級 宜蘭 5 級 屏東 4 級 高雄 4 級 花蓮 3 級 南投 6 級 嘉義 5 級 台南 5 級 台東 3 級 澎湖 4 級 台北 2 級 苗栗 4 級
地震概论
第一章地震对人类社会的重大影响1、有历史记载伤亡最大的地震——陕西华县地震2、揭开中国地震监测预报科学实践的序幕的地震——邢台地震3、世界历史上最大的地震是——智利地震以邢台震区为地震预报试验场,密切监视和细致分析震情,揭开了中国地震预报科学实践的序幕。
现场所开展的观测研究工作涉及地球物理、地质、大地测量、地球化学、工程力学以及生物、气象等十多个学科,建立了一批前兆观测台站,先后有测震、地电、地磁、地下水、水化学、水准、基线、重力、扭称、地应力、地声、地倾斜等20余种手段投入了观测,取得了一批有价值的观测资料。
同时灾区群众也采用多种方法监测地震,如地下水、动物行为习性以及其他一些简易仪器。
初步形成了中国第一个综合性的专群结合的前兆观测台网。
至此,中国地震预报科研工作进入了以大量前兆观测为基础的,多学科联合攻关的新阶段。
4、地震的直接灾害和次生灾害第二章地震的成因与地震活动特征1、地震的成因地震的发生是在构造应力的作用下,当岩石圈某处岩石发生突然破裂、错动时,把长期积累起来的能量在瞬间急剧释放出来,巨大的能量以地震波的形式由该处向四面八方传播出去,直到地球表面,引起地表的震动,便发生了地震。
浅源地震是由岩石破裂(或断层)引起的,但中、深源地震的成因问题过去一直未得到解决,按一般情况理解,在几百公里的地下深处,岩石已具很强的塑性,不可能发生脆性破裂并引起地震。
当冷的刚性岩石圈大洋板块沿海沟向下俯冲时,由于其下插速度较大,深部物质来不及对它马上加热、同化,因此这种刚性的下插板块常可到达很深的地方仍保持较强的弹性或脆性。
这样,在俯冲产生的机械力的作用下,俯冲板块内部发生断裂和变形,便可以产生中、深源地震。
2、天然地震分类3、断层地壳位于地球的表层,在地壳的中上部发育数量庞大的断层,它们错断地层和岩石,使得不同岩石之间以截然的界线相接触。
对于人类而言,断层的存在既有好的方面,例如,断层可以构成油藏构造的组成部分,在其它矿产的形成过程中也起着重要的作用;也有有害的一面,比如,断层能错断煤层,增加开采的难度,断层的存在能造成岩体的破碎,产生地质灾害,也不利于工程建设。
(完整版)北京大学《地震概论》重点知识点
(完整版)北京大学《地震概论》重点知识点地震概论笔记(2016春)第一章地震学的研究范围和历史1. 地震是一种常见的自然现象,全球每年约发生500万次地震。
全球有6亿多人生活在强震带上,20世纪约有200万人死于地震,预计21世纪将约有1500万人死于地震。
我国是多地震国家,历史记载死亡人数超过20万人的地震,全球6次,中国4次。
2.地震的两面性:①自然灾害②给人类了解地球内部的信息3.地震:地球内部介质(岩石)突然破坏,产生地震波,并在相当范围内引起地面震动。
破坏开始的地方称为震源(地球内部发生地震的地方。
理论上看成一个点,实际上是一个区)震源深度:将震源看做一个点,此点到地面的垂直距离称为震源深度。
4.震中:震源在地表上的垂直投影。
震中距:观测点与震中的大圆弧距离(在地面上,从震中到任一点沿大圆弧测量的距离)可证明是两点间的最短距离。
烈度:宏观,实际的破坏程度(我国12度烈度表)震级:微观标准表示地震能量大小,仪器测量(地震差一级,能量相差32倍(101.5),两级相差1000倍:log E=11.8+1.5M,E:能量,M:震级)两者都反映地震大小5.分类:地震序列:①主震型(一个主震,多个余震)②震群型按震源深度分:①浅源:震源深度< 60km ②中源:60-300km ③深源:> 300km 按震中距分:①地方震:震中距<100km ②近震:<1000km ③远震:>1000km (以观测点为圆心,1000km为半径)6. 地震学是应用物理类课程。
地震学只有100多年的历史,中日美在地震学三足鼎立第二章地震波第一节波的性质简述1.液体、气体只能传播纵波,固体可以传播横波(S波)、纵波(P波)2.波线和波阵面垂直3.远离波源的球面波波面上任何一小部分视为平面波第二节地震波1. P波和S波的主要差异总结:vP=√3vS(1)P波的传播速度比S波快,地震图上总是先出现P波。
地震概论周五 地概笔记2018秋
第一章1、近震:震中距离1000公里远震:震中距离1000公里以外地方震:震中距离100公里2、烈度:按一定宏观标准,表示地震对地面影响和破坏程度的一种量度震级:按一定围观标准,表示地震能量大小的一种量度3、比较重要的就是地震波的折射、反射和转换的计算第二章:地震波1、地球介质通常可以认为是均匀和连续的。
2、在无界弹性介质中,纵波传播速度为杨氏模量与密度比值的二次方,横波传播速度是切变模量与密度的比值的二次方。
纵波(P波)传播速度约为横波(横波)传播速度的根号3倍。
3、纵波与体变相关,横波与切变相关。
4、面波振幅一般比体波大。
5、回音壁上是面波。
6、面波周期越大,渗透深度越大。
7、在半无限的均匀介质中,不产生Love波,且Ruilei波没有频散。
因此,地震记录中出现love波以及频散的Ruilei波,则介质不均匀。
8、地球自由震荡周期特别长,周期短长排列:体波<面波<自由震荡9、影响自由震荡周期的因素:(1)自转(2)横向非均匀性10、地震波的波序:P波,S波,love面波,Ruiley面波,地震尾波(脉动)频率依次降低第四章:地球内部的结构1、地壳厚度约为35~45公里,一般分为两层。
上层的P波速度由5.8~6.4公里/秒随深度增加到下层的6.5~7.6千米/秒2、要研究大洋和地壳的区别,必须研究面波!!!可以此判断海洋地壳和大地地壳是不同的3、地幔氛围上地幔、过渡层和下地幔三个层区4、地球内部的圈层结构:壳幔界面:地下30-60Km处地壳与地幔的分界面,莫霍界面上下地面的过渡层幔核界面:地下约2900Km处,地幔与外核分界面,古登堡界面内外核界面5、用于确定地球内部深处构造的基本方式,解释测得的地震波走时曲线,求解通过地球的平均地震波速度。
第五章1、板块构造学说一、板块理论发展第一阶段:大陆漂移维格纳——大陆漂移学说的缔造者大陆漂移的证据:大陆架;化石;岩石连续性;古气候证据问题大陆漂移的力学机制是什么?二、第二阶段——海底扩张地磁条带和地磁极性反转(哈扬地壳年龄不超过两亿年)三、第三阶段——板块构造板块构造驱动力问题地幔对流模式2、简述地震学、古地磁学为板块构造学说提供的证据地震学为板块构造学说提供了三方面的证据:(1)天然地震的空间为校址可以勾画出板块的边界。
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作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
• 介质的弹性性质(elastic):
Hooke’s Law:
DL
未加载
DL/L=/E =Ee
应变:
加载
e=DL/L
应力: F/A
卸载
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
• 介质的 脆性 性质(brittle)
DL
未加载
加载
卸载
作者:赵克常
第二章 地 震 波
plastic
permanent strain
anelastic
elastic Time (t)
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论 • 应力、应变及广义胡克定律
h
Dh
截面积:
A F 胡克定律:
作用在 A上的拉力
1 e E
作者:赵克常
Dh 应变: e h
应力:
F A
第二章 地 震 波
地震概论
3.波阵面和波射线
波阵面:在波动过程中,把振动相位相同的点连成 的面(简称波面)。 波前:在任何时刻,波面有无数多个,最前方的波 面即是波前。波前只有一个。
波线:沿波的传播方向作的一些带箭头的线。波线 的指向表示波的传播方向。
平面波:波面为平面
球面波:波面为球面
柱面波:波面为柱面
作者:赵克常
地震概论
• 介质的塑性性质(plastic):
DL
未加载
加载
卸载
卸载不能完全恢复原状, 有“永久残余变形”。 作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
Stress-Strain Relation
(based on experimental result)
Elastic range Plastic deformation
地震概论
4.波长和频率
波长:在同一条波线上,相差为 2 的质点间的距离。 周期:传播一个波长距离所用的时间。 频率:周期的倒数。 频率和周期只决定于波源,和介质种类无关。 波速、周期和波长之间存在如下关系: v f —波速 T —周期
v
T
—波长
f
—频率
作者:赵克常
第二章 地 震 波
Linear range
Stress()
(Hooke’s Law)
Failure (brittle)
failure
Permanent strain
0 作者:赵克常
第二章 地 震 波
Strain(e)
地震概论
Rheology(流变学) Property
on stress off applied
Strain (e)
在单纯发生剪切应力(力的方向与受力面平行)时, 应力与应变的比值称为切变模量。切应变时不发生体 积变化,仅发生形状变化。可以表示成
F S
式中是在切变情况下的偏转角度,为切变模量,或叫 刚性系数。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
上述的E、K、、 四个弹性常数是由物质 本身性质决定的。在这四个弹性常数中,只有两 个是独立的,满足:
第二章 地 震 波
波阵面和波射线
地震概论
球面波
波 线 波 阵 面
平面波
波 线 波 阵 面
注:
1、在各向同性介质中传播时,波线和波阵面垂直。
2、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份, 都可视为平面波。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
波阵面和波射线
地震概论
球面波、柱面波的形成过程:
作者:赵克常
第二章 地 震 波
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
第三节 地震波的类型
在无限、各向同性的均匀弹性介质中,仅有两 种类型的弹性波传播,即纵波和横波。 但是在半无限、各向同性的均匀弹性介质或 成层介质中,有可能出现一种弹性波,这种波的特点 是:扰动的幅度随着离开界面距离的增加而迅速 衰减,或者说,扰动只局限于界面附近。通常称这种 波为面波。 由于地球具有边界和内部分层构造,地震波不 仅有纵波和横波,还有面波和地球自由振荡。
2、弹性常量 ⑴杨氏模量(E)
F DL E S L
地震概论
在线应变(纯伸长或纯压缩)情况下,应力与 应变满足
式中DL是纵向应力引起的长度变化,E为杨氏模量。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
⑵泊松比( )
当样品受到纵向拉力,在纵向发生伸长的同时,在横向上也 必然发生相应的缩短,反之,纵向压缩,必伴随横向的扩张。设样 品的横截面线度为d,其变化量为Dd,则横向线度的相对变化率 Dd/d与纵向长度的相对变化率DL/L之比为常数,此常数即为泊 松比,即 Dd d DL L 式中 称为泊松比。实验表明,对于一切介质, 介于0到1/2 之间,金属介于1/4到1/3之间。对于地球介质,常取1/4表示地幔 的大部分,对于地球外核(液态)取为1/2。式中的负号表明Dd与 DL变化方向相反。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论 一、弹性介质及弹性常量
1、弹性介质 • 岩石或地层的连续性并不好,而且岩石的化学成分 和物理性质也常有变化。但是,我们所讨论的地震 波,其波长一般大于数百米以至数千米,因此地球介 质通常可以认为是均匀和连续的。 • 对于天然地震和人工爆破,除了在源附近外,介质所 受的力一般都是很小的, 延续的时间很短, 通常可 以视介质为完全弹性体。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
1.体波
体波是指可以在地球内部三维空间中向 任何方向传播的波,包括P波和S波。弹性 波的传播,实际是介质中弹性形变的传播,任 何复杂的弹性应变都可分解为两种基本应 变——体变和切变来表示,与体变相应的为 纵波,与切变相应的为横波。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
地震横波和纵波
在无界弹性介质中,存在两种基本类型的弹性波: (1) 纵波(Longitudinal wave, or Compressional wave) --质点振动方向与振动(能量)传播方向一致 --传播速度为: VP E
(2) 横波(Transverse wave, or Shear wave) --质点振动方向与振动(能量)传播方向垂直 --传播速度为: VS
作者:赵克常
第二章 地 震 波
2u ρ 2 (λ μ)( u) μ 2u t
2ω ρ 2 μ 2ω t
地震概论
对上式求旋度,得 其中 ω u 所得方程表示一种波动,其速度为Vs。显然
VS /
根据的定义,这种波的质点振动方向与传播方向垂直, 称为横波;Vs为横波速度。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
第二节 地震波
• 地震波是一种由地震震源发出在地球内部传播的 波。至今为止,人们对地球内部的认识主要来自地 震学,因为人们不能直接达到地球内部,只能靠 地震激发的地震波来研究它。 • 当地震发生时,从震源辐射出各种类型的波,有些波 通过地球内部传播,有些沿着表面传播。从这些波 的走时,频率和振幅特性或频散性质,可以确定地球 内部的波速和深度的关系。
地震概论
第二章 地 震 波
第一节 第二节 第三节 第四节 波的性质简述 地震波 地震波的类型 地震波的波序
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
第一节 波的性质简述
波动是振动的传播过程。 机械波:机械振动在介质中的传播过程。 电磁波:变化的电场和变化的磁场在空 间的传播过程。
作者:赵克常
第二章 地 震 波
E K 3(1 2 )
9 K E 3K
E 2(1 ) 3K 2 6 K 2
作者:赵克常
第二章 地 震 波
二、波动方程
z • 一般情况下,物体的变形 用位移场或形变场描述。 U ( x, y , z ) u ( x, y, z ), v( x, y, z ), w( x, y, z )
地震概论
纵波
横波
作者:赵克常
第二章 地 震 波
克常
第二章 地 震 波
地震概论
S波可以分解成两个分量,S波平行于界面的位移 分量为SH波,S波在入射线和界面法线构成的平面上 (称为入射面)的位移分量为SV波
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
P波和S波的主要差异
• (1)P波的传播速度比S波快,地震图上先出现P波。 • (2)P波和S波的质点振动(偏振)方向相互垂直。 • (3)一般情况下,三分量地震图上P波的垂直分量相对较 强,S波的水平分量相对较强。 • (4)S波的低频成分比P波丰富。 • (5)天然地震的震源破裂通常剪切破裂和剪切错动为主, 震源向外辐射的S波的能量比P波的强。 • (6)P波通过时,质元无转动运动,而有体积变化,P波 是一种无旋波。S波通过时,质元有转动,而无体积变化, S波一种无散的等容波。
地震概论
• 因此,一般情况下的应 变用位移场来描述。
(x,y,z)
y
x
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
在没有外力作用时,弹性介质的位移场应满足方程
2u ρ 2 (λ μ)( u) μ 2u t
式中也是一个弹性常数,称为拉梅常数,满足
E
(1 )(1 2 )
地震概论
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
作者:赵克常
第二章 地 震 波
地震概论
1. 机械波产生的条件