北京大学《地震概论》震例分析：汶川大地震、仙台大地震
汶川地震中部分房屋结构震害原因分析
吕西林：各位代表⼤家下午好，很⾼兴参加这次会议，并且跟⼤家汇报⼀下我们在灾区⼯作的⼀些情况，我的主要内容有下⾯四个⽅⾯，第⼀个是现场房屋震害评估及考察，第⼆是典型震害原因及初步分析，我们这⾥强调⼀下是初步分析，第三是对提⾼建筑物抗震防灾能⼒的建议，第四是在防震⼯程中积极采⽤成熟的⾼新技术。
第⼀是现场房屋震害评级及考察，所有的评估⼯作很简单，⼀⽅⾯是什么房屋是不能⽤的，有危险的，不能进去的，还有⼀类是可以⽤的房⼦，让⼤家临时可以⽤，这只是应急评估，这是我们当时在现场的情况，我们去了以后，是在⼴元市和青⼭县的路上，这个路上不时有⼭体滑坡，这个是地震灾区主要的⼀些县城，这是县城的分布图，红⾊的地⽅是我⾃⼰去过的地⽅，从这个地震发⽣到⼋⽉底我去过七次，累计⼯作时间⼀个多⽉，主要是三个任务，⼀个是房屋应急评估，还有⼀些政府部门邀请的再评估，第⼆是我们援建⼀个都江堰的⼩学，第三是我们同济⼤学负责北川地震遗址公园的规划策划。
这个是国家地震现场应急⼯作队公布的第⼆套和最终的图，上午谢⽼师也公布了这个图，⼤体的内容差不多，这次地震有两个重灾区，⼀个是映秀，还有是北川县城为中⼼的地区。
第⼆个是典型震害原因及初步分析，我们结合我们看到的情况进⾏⼀个归纳，第⼀是地震烈度极⼤是这次地震灾害的主要原因，这次地震有⼗个极重灾区，这些灾区震前的设防烈度为七度，这次的烈度达到了⼋到⼗⼀度，这个是⼤家公认的。
这个是北川县城震后⼀⾓，北川县城已经被铁丝围起来了，这些照⽚看到，有的房⼦还是可以⽤的，这个是新城区，这个是⽼城区，实际上这些房⼦到⾥⾯看的话，就⽐较惨了，有的已经破坏的⾮常严重了，这个是办公楼两层都倒塌了，上⾯还可以⽤，这个房⼦中有些⼈还是可以逃出来的，这个是滚⽯砸向房屋，这个是⼭体滑坡引起的，还有⼀些更惨的照⽚，第⼆个是未设防的旧房屋倒塌和破坏严重，但是按照国家规范和标准正常设计施⼯和正常使⽤的房屋都具有很好的抗震能⼒，这个是青川县城，是5⽉18号我们拍的，这个是没有设防的房屋，这个是新规范的房屋，对⽐⾮常明显，这是⼀些⽼房⼦和新房⼦的对⽐，这是⼀个青川县城的⼀个2001年按照规范设计和建筑的，他也没有什么⼤的破坏，这是在青川县城⾥⾯的⼩学建筑，没有⼀个校舍倒塌，基本没有⼤的破坏，也是按照新规范设计的，另外是青川中学，也是没有任何⼤的破坏，只是⼀些⼩的裂缝。
汶川地震震源特性分析报告
初步研究及考察成果（一）2008年5月12日汶川特大地震震源特性分析报告陈运泰许力生张勇杜海林冯万鹏刘超李春来中国地震局地球物理所，北京 1000812008年5月12日下午2点28分（北京时间），在四川省的汶川县发生特大地震，陈运泰院士的研究组迅速开展地震资料的分析工作，通过多种分析手段获得了这次地震及两个强余震的震源参数。
现将结果报告如下。
注：时间仓促，行文粗糙，纰漏难免，敬请谅解。
一、震源机制1、2008年5月12日14点28分主震震源机制从全球长周期台站挑选了如图1左图所示的18个台站的垂直向波形资料通过矩张量反演得到的这次主震震的矩张量解及其最佳双力偶解如图1右图所示。
使用的资料采样率为1sps，资料的频率范围为0.005~0.02Hz。
结果表明，这次地震是一次以拟冲为主、兼少量右旋走滑分量的地震。
断层向西北方向倾斜，走向为229°。
这次地震释放的标量地震矩为4.4 ×1021 Nm，震级为Mw8.3。
其它参数见表1、2和3。
观测地震图和合成地震图的比较如图2所示。
N S EW图 1 长周期台站分布（左）；矩张量解及其震源机制解（右）图 2 观测地震图与合成地震图的比较。
上面的波形为观测地震图，下面的波形为合成地震图。
表1 2008年5月12日汶川主震震源参数Date yyyy-mm-ddTimehh:mm:ssLatitude/°NLongitude/°EDepth/kmMagnitude Sources表2 2008年5月12日汶川主震矩张量解（10e21 Nm ）No 11M 12M 13M 22M 23M 33M DCM exp M CLVD MSource 1 2.53 2.53 -0.22 -1.18-1.10 5.13 4.04 2.15 0.70IGP-CEA表3 2008年5月12日汶川主震最佳双力偶解Plane IPlane IIT-axisB-axisP-axisStri ke/°Di p/°Rak e/°Strike/°Di p/°Rak e/°Az m /°Pl g /°Az m /°Pl g /°Az m /°Pl g /°Source229 43 123 7 55 63 222 67 23 22 116 7 IGP-CEA2、2008年5月12日20点强余震震源机制从全球宽频带台站挑选了如图3左图所示的12个台站的垂直向波形资料、通过矩张量反演得到的这次强余震的矩张量解及其最佳双力偶解如图3右图所示。
北京大学地震概论考点汇总
北京大学地震概论考点汇总第一章地震学史1.浅源地震：震源深度小于60km；中源地震：震源深度在60km到300km之间；深源地震：震源深度大于300km。
2.1966年邢台大地震导致了1971年中国地震局成立。
3.死亡超过20万人的地震有6次，其中在中国就有4次。
4.近震：震中距小于1000km；远震：震中距大于1000km。
第二章地震波1.P波和S波的主要差异：a)P波的传播速度比S波快，地震图上先出现P波；b)P波和S波的质点振动（偏振）方向相互垂直；c)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；d)S波的低频成分比P波丰富；e)天然地震的震源破裂通常以剪切破裂和剪切错动为主，震源向外辐射的S波能量比P波能量强。
f)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波是一种无散的等容波。
2.地震不地震，抬头看吊灯，说明S波和面波有水平分量。
3.P波使建筑物上下晃动，S波使建筑物侧向晃动。
第三章地震波传播理论1.射线理论2.波长很短：λ f = v在高频近似的情况下，可用波射线来描述波的传播3.Snell定理：5. PcPS可能存在，ScSP不可能存在。
（其中c表示P波和S波在地核界面上的反射，K表示通过外核的纵波，I表示通过内核的纵波，J表示通过内核的横波，i表示在内核界面的反射，p和s分别表示由震源向上（地面）传播的射线）P 夹角比S大。
第四章地球内部的结构1.应用地震波去透视地球内部首先要研究地震图。
2.大陆地区地壳平均厚度为35km。
大洋和大陆下面的地壳厚度不同。
3.地壳是通过研究首波而发现的。
用面波研究地壳性质，因为面波在地壳中运行。
4.上地幔（410km以上）、过度层（410-670km之间）及下地慢（670km以下）。
5.古登堡教授拥有更丰富的地震纪录，得出了更精确的核介面深度估计，首次估计出地核深度为2900km。
地震概论-5-地震参数及地震序列概要
ssz
地震概论
P波
地震波传播示意图 S波
根据观测到的地 震波资料可以获得： 各种震相的到时…
P波到时
S波到时
地震记录波形图
/p/gg_zd
ssz
发震时刻的测定
地震概论
由tp/s到时得P和S到时差
P/S走时
S波走时 P/S波到时差
即： tp/s走时
P波走时
由P/S波到时减去走时即 得到发震时刻。
台站名 BKS JAS P波 S波
时
15 15
分
46 46
P波到时
秒
04.5 07.6
S波到时
时
15 15
分
46 46
秒
25.5 28.0
MIN
/p/gg_zd
15
45
54.2
15
46
07.1
ssz
15:46:04.5
15:46:25.5
地震概论
台 站 S-P/s
震中距离/km
因为它是矢量，有方向性，须附脚标加以说明，有：垂直向 (Z )，分为向上(c或u，向下（d）水平向(H)，分为向东(E )， 向 西(W)，向南( S )，向北 （N）；并以（c）、(E)、(N)为正(+) 向，以（d）、(W)、( S)为负（一)向。
/p/gg_zd
ssz
上午10点到达终点处，乙与下午1点到达终点处。请问：
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？
/p/gg_zd
ssz
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。
汶川地震过程的分析解说
按震级大小可把地震划分为以下几类
弱震震级小于3级。如果震源不是很浅，这种地 震人们一般不易觉察。
有感地震震级等于或大于3级、小于或等于4.5 级。这种地震人们能够感觉到，但一般不会造成破 坏。
中强震震级大于4.5级、小于6级。属于可造成 破坏的地震，但破坏轻重还与震源深度、震中距等 多种因素有关。
汶川7.8级地震的震中位置 在汶川县映秀镇（北纬31度， 东经103.4度），余震沿映 秀—北川—青川断裂带及相 邻区域分布，呈北东30度方 向。主震及余震分布的长度 约为240公里，其最严重的 破坏区域也是沿映秀—北 川—青川断裂。表明这次地 震是龙门山中间的一条主断 裂活动的结果。
汶川7.8级地震强余震时序图
地壳
地幔
外核
内核
刚性 塑性
地幔对流带动刚性板块运动 在板块边界上产生地震
Thermochemical convection
?
地幔热对流示意图
大洋与大洋板块碰撞
大陆与大陆板块碰撞
印度板块插入青藏高原
地震波传播示意图 Seismic Wave Propagation
Receiver Array (seismometers)
发生地震的根本原因是地球内部物质处在不断运动中，一般把地球分为地 壳、地幔和地核等部分。其中地幔又分为岩石圈、软流圈以及下地幔部分。由于 温度的差异，地幔发生大规模的对流，带动了上覆的岩石圈运动，板块产生大规 模的漂移运动。在各板块的缝接部位或张裂部位，产生岩块的碰撞、挤压和强烈 变形，应力在某些部位高度集中，在超过岩块强度极限的时候，产生突然破裂， 引起大地剧烈振动，地震波向四周发射。产生地面变形、开裂和建筑物的严重破 坏。
Source (Earthquake)
浅谈汶川地震
浅谈汶川地震1引言2008年5月12日14:28分四川省汶川县发生8.0级大地震，震源深度约为14km，大地震在90s时间内完成了主要能量的释放，相当于400多颗原子弹同时爆炸所释放的能量，造成人员伤亡超过10万，近1.9万人失踪，此次地震危害之大，历史罕见。
地震主灾区位于四川西部山区，山高谷深，地质构造复杂，断裂发育，属于滑坡和泥石流多发区。
此次地震不仅直接引发了大量崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害，还进一步引发了堰塞湖和泥石流等链式灾害。
汶川大地震是一场巨大的人间惨剧由其诱发的各种灾害给人民群众的生命财产带来巨大损失，影响范围巨大。
此次地震，严重受灾区主要包括汶川、北川、青川、安县等市县。
从灾害面积来看，汶川县受灾面积最大为131.55km2,其次为北川县，为45.57km2,其余地区均介于6-17km2。
2汶川地震发生的地质构造背景地形地貌：受灾区主要包括龙门山区和成都平原两个地貌单元，地形上处于我国第一梯级青藏高原向第二梯级四川盆地过渡地段，地形变化剧烈。
以龙门山大断裂为界，西部山高谷深，犹如屏障拔地而起，东部则为平坦的成都平原。
地貌反差极其强烈。
整个地形西南部高，东北部低。
其西南段南部山顶海拔高度为2500-3500m，最高为4000m左右；东北段海拔高度1500-2500m左右，最高3000m，成都平原则在800m以下。
地层岩性：受灾区自元古界至第四系均有发育，区内上三叠统广泛出露。
龙门山断裂带前缘发育的中三叠世-侏罗纪地层最全。
三叠纪以后的主要沉积地层自下而上包括三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系。
地质构造：受灾区位于我国著名的活动断裂带—龙门山断裂带上，活动构造发育，断裂总体走向NE40°左右。
本区著名的活动断裂有江油—都江堰断裂，北川—映秀断裂，雪山—青川断裂（见图1），由图可知所有的次生灾害整体分部成带性，与本区著名活动断裂分布几乎一致。
本区地震历史记载以来7级以上地震8次，最大的即为此次汶川地震。
北京大学通选课地震概论第四章
第四章 地球内部的结构
第一节 第二节 第三节 第四节 地球内部结构的发现 地球内部的圈层结构 反演问题 反演地震层析成像与地球内部三维结构
作者：赵克常
第四章 地球内部的结构
地震概论
第一节 地球内部结构的发现 一、探索的历史
• 在古代，地心被神化地描绘成地狱之火。 • 古希腊时，毕达哥拉斯和亚里士多德都提出过球形大地的观点，埃拉托 色尼则第一个用几何方法给出了地球赤道的长度。 • 1522年9月6日，麦哲伦完成了第一次环球航行，地球是圆的这个概念才 宣告确立。 • 1666年，牛顿发现了万有引力定律，标志着对地球认识的新阶段的开始。 牛顿和惠更斯同时得出地球是一个两极扁平赤道隆起的椭圆的理论，牛 顿的重力原理也提供了测定地球密度的一种途径。把整个地球内部的平 均性质与已知岩石的密度比较，可以得到对地球组成情况的初步近似估 计。 • 1798年，英国的卡文迪什勋爵确定地球的平均密度为5.45，比普通岩石 的密度大一倍。差异如此之大，表明在地球内部决没有空洞，那里的物 质必定是非常致密的。
作者：赵克常
第四章 地球内部的结构
地震概论
另外一个有关地球内部状态的重要线索是由日月引力 造成的海洋潮汐提供的。如果地球内部差不多都是液体的 话，地球的岩石表面将像大洋潮汐一样涨落，其结果是在 海岸边会看不到潮的涨落。1887年一个优秀的地球物理学 家乔治· 达尔文从主要海港的潮的高度得出结论：“认为 地球内部是流体的假说不可取”。他推理地球深部的总体 刚度虽然不像钢那样大，但仍是相当可观的。 经过进一步精心推敲，地球物理学家们作出了简单曲 线，估计从地表到地心巨增的压力对密度的影响。1897年 维歇特通过理论计算发现，地球内部可能由围绕着一个铁 核的硅酸盐地幔组成。
陈运泰：汶川地震的成因断层、破裂过程与成灾机理(2008-07-25)成都
0 5m
2
4
6
(m)
Slip 8
1 1
200
三、汶川地震的破裂过程
地面上的最大 滑动量达7.5 米 最大滑动量 8.9米
Kangding
西南
5 3 1
100
2
0 (km)
strike
Distan-c1e0a0long
4
6
7
-200
2
6 4
21
1 -300
东北 Distance along dip (km)
0 5m
2
4
6
(m)
Slip 8
1 1
200
三、汶川地震的破裂过程
Kangding
西南
5 3 1
100
2
0 (km)
strike
Distan-c1e0a0long
4
6
40
20
1 -300
东北 Distance along dip (km)
0
-200
21
Qingchuan
2
6 4
Pingwu
BeSicohnugapnan
了大规模的地表破裂。在汶川地区，地面上 的最大滑动量达7.5 米。
三、汶川地震的破裂过程 阶段
地震破裂的时 间过程分为4个 阶段。
整个地震破裂 过程释放了 9.4×1020 牛顿·米 的地震矩，相当 于矩震级MW7.9。
三、汶川地震的破裂过程
西南
0 1020304S0t5r0e6s0s drop (MPa)
LSZ P
3.6e-005 0.66
2.1e-005
MSEY P
ADK P
汶川地震报告
浅析“汶川大地震”地震是地球内部能量的突然释放，是地球的快速振颤，是众多自然灾害的头号杀手。
它给人类带来巨大的灾难，造成了人类生命、财产的巨大损失。
因此，为了与地震灾害作斗争，我们必须深入认识地震，了解地震，做出抗震举措，从而减少地震带来的伤害。
本文旨在通过分析“汶川大地震”的概况，让大家了解到相关的地震知识，做出相应的准备以防遭受突如其来的地震时不知所措。
一、概要：发生时间： 2008年5月12日(星期一)14点28分地点：四川汶川震级： 8.0死者： 69,226人，下落不明人员： 17,923人负伤人员： 374,643人倒塌房屋： 7,789,100户半倒塌房屋： 24,590,000户直接经济损失总额： 8,451亿人民币图1 遭受地震后的废墟二、受灾地区总体概况：一般受灾地区：四川、甘肃、陕西、重庆、云南等10个省(市)中的417个县(市区)，4656个乡镇，47789个行政村，总面积大约44万平方公里，受灾人口4626万人。
其中四川省受灾面积大约是28万平方公里，受灾人口2983万人(6月24日国务院报告) 重大受灾区：四川、甘肃、陕西省的51个县(市区)，1271个乡镇，14565个行政村，总面积132596平方公里，重大受灾地区人口：1986.7万人(8月12日国务院重建基本规划) 极度重大受灾区：四川成都市(都江堰市、彭州市)、德阳市(绵竹市、什邡市)、绵阳市(安县、北川县、平武县)、广元市(青川县)、阿坝自治州(汶川县、茂县)等10个市县，极度重大受灾面积：26409平方公里，受灾人口：363.7 万人三、地震成因：此次地震的成因为印度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆升导致地震（见图2）。
高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川—映秀地区突然释放。
逆冲、右旋、挤压型断层地震。
地震概论第三章地震波可修改全文
6800 18500
3.6 4.64
4.5 5.42
8.2 10.08
250 650
软流圈(部分熔融)
1200
984
3300
3.42
4.36
7.93
100
低速层
1100
984
1900
3.34
4.6
8.2
60
上Байду номын сангаас幔
地 幔
14 400-1000
0
3.0千米/秒
S波速度
1.5千米/秒
5.5千米/秒
P波速度
水
花岗岩
在同样条件下P波速度大于S波
四、地震波传播
地震波在物质介面上传播 地震波在地面传播 地震波在地壳内部传播（近震＼远震） 地震波走时曲线
按震中距大小不同分类
地方震: 震中距小于100公里 直达波纵横波之间时间差小于3S，振动持续时间通常为1-2min之间 近震 : 震中距100-1000公里 首波纵横波之间时间差小于1min43S，振动持续时间通常为3-5min之间 远震: 震中距1000公里以上
P波和S波的速度表达式
P波，速度Vp = V (K+ 3/4µ)/ρ 花岗岩: Vp = 5.5千米/秒; 水: Vp = 1. 5千米/秒 ρ为密度 S波，速度Vs=V µ/ρ 花岗岩: Vs =3.0 千米/秒; 水: Vs = 0 千米/秒
3、直达波、界面反谢波、首波
5、远震地震波
远震波不但传播路径长.而且波射线向地球内部穿透的也深. 由于地球内部存在许多层面,波射线遇到这些层面将发生反射、折射现象，从而产生出新的波。地幔折射波、地表反射转换波、核面反射转换波、地核穿透波
北京大学地震概论考点汇总
北京大学地震概论考点汇总第一章地震学史1.浅源地震：震源深度小于60km；中源地震：震源深度在60km到300km之间；深源地震：震源深度大于300km。
2.1966年邢台大地震导致了1971年中国地震局成立。
3.死亡超过20万人的地震有6次，其中在中国就有4次。
4.近震：震中距小于1000km；远震：震中距大于1000km。
第二章地震波1.P波和S波的主要差异：a)P波的传播速度比S波快，地震图上先出现P波；b)P波和S波的质点振动（偏振）方向相互垂直；c)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；d)S波的低频成分比P波丰富；e)天然地震的震源破裂通常以剪切破裂和剪切错动为主，震源向外辐射的S波能量比P波能量强。
f)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波是一种无散的等容波。
2.地震不地震，抬头看吊灯，说明S波和面波有水平分量。
3.P波使建筑物上下晃动，S波使建筑物侧向晃动。
第三章地震波传播理论1.射线理论2.波长很短：λ f = v在高频近似的情况下，可用波射线来描述波的传播3.Snell定理：5. PcPS可能存在，ScSP不可能存在。
（其中c表示P波和S波在地核界面上的反射，K表示通过外核的纵波，I表示通过内核的纵波，J表示通过内核的横波，i表示在内核界面的反射，p和s分别表示由震源向上（地面）传播的射线）P 夹角比S大。
第四章地球内部的结构1.应用地震波去透视地球内部首先要研究地震图。
2.大陆地区地壳平均厚度为35km。
大洋和大陆下面的地壳厚度不同。
3.地壳是通过研究首波而发现的。
用面波研究地壳性质，因为面波在地壳中运行。
4.上地幔（410km以上）、过度层（410-670km之间）及下地慢（670km以下）。
5.古登堡教授拥有更丰富的地震纪录，得出了更精确的核介面深度估计，首次估计出地核深度为2900km。
北京大学地震概论08-09-10年试题合集
北京大学地震概论08-09-10年试题合集篇一：北大地震概论资料BBS零八年秋到零九年春有关我那个同学的特别提醒: 比如在CBD类似的题目中, 着重回答:”高耸建筑物受低频震荡的影响较大,而低矮建筑受高频震荡的影响”,而不要回答”本征频率”或者“共振”这两个字眼，kczhao说他看到这两个字眼就算错，不因为其他的原因，就是为了来听课的能那高分。
不过我们私下认为他变态?呵呵一家之言，姑且听之。
BBS部分：特别的，重要的部分已经改为加粗字体，红色字体为部分关键词。
有一些baidu的补充内容看起来很快的注意留言的发言时间，有不少08年秋的注意发信人的id，有些不是kczhao发信人: Mog (MiniMog|奇了怪了), 信区: IntroEQ标题: Re: 【求助TT】考试~发信站: 北大未名站 (2021年12月23日23:04:57 星期二), 转信走滑断层的左旋和右旋？如果一个观察者站在断层的一侧，面向断层，另一边的岩块向他左方滑动，那它就叫左滑断层；向右就是右旋或者说，从上往下看，顺时针是右旋，逆时针是左旋【在 imcinderella (Cyndi|小心火烛) 的大作中提到: 】: 啊那太好了~~: 我搞不懂那个左旋和右旋的问题。
�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D �D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D发信人: kczhao (多元文化), 信区: IntroEQ标题: Re: 第五章好难发信站: 北大未名站 (2021年12月24日09:12:33 星期三) , 站内信件重要要求两层介质的传播问题，微积分都不要求，考试中多层的也不做要求。
【在 tothepast (十月二日，深巷酒吧) 的大作中提到: 】: 第五章好难，各种数学的纠结，不知道赵老师会考到什么程度？--※ 来源:・北大未名站 ・[FROM: 162.105.73.19]Baidu最佳答案四、地球的中生代时期以上所说的中生代时期大陆分裂的历史根据是什么？分裂原因又是什么？这得从下面的假说说起。
北大地震概论复习笔记_第7章
第一章地震学的研究范围和历史第一节什么是地震学？第二节地震学的研究范围和主要的研究方面第三节地震学的基本名词和概念第四节古代人类对地震的认识第五节地震学发展简史◆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。
◆6级以上的地震具有破坏性。
我国79%地震烈度在VI以上。
世界死亡人数最多的地震：1556年陕西关中8.0级地震，死亡83万人。
中国经济损失最多的地震：1990年江苏常熟-太仓5.1级地震，损失13亿元。
迄今为止欧洲最大的地震：1755年11月1日里斯本大地震，7万人死亡。
◆张衡于公元132年发明候风地动仪。
智利大地震：1960年，9.5级。
唐山大地震：1976年，7.8级。
中国减灾法：1998年3月1日。
印度海啸：2004年12月26日。
国际减灾日：10月的第2个星期三。
汶川大地震：2008年，8.0级。
◆1966年3月，河北邢台发生6.8级大地震，损失巨大。
中国地震局成立于1971年，时称国家地震局，1998年更名为中国地震局。
◆XX发布→政府部门；检查监督→地震部门。
◆震级相差一级，能量相差约30倍◆震级是衡量地震本身大小的一个量，当前，最基本的震级标度有4种：地方性震级ML、体波震级(Mb和MB)、面波震级MS和矩震级MW。
前3种震级是通过测量地震波中的某个频率地震波的幅度来衡量地震的相对大小的一个量。
矩震级MW是由基本的物理参数所计算的震级。
1.1什么是地震学？◆概念：地震学是关于地震的科学，它是以地震资料为基础，用数学、物理和地质知识研究地震机理及地震波传播的规律，以防御地震灾害、研究地壳和地球内部的构造以及促使研究结果在经济建设和国防建设中得以应用。
（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。
汶川地震分析
在映秀镇,实际地 震烈度高达11度, 多层砌体结构办公 楼房屋，由于合理 地设置了构造柱和 圈梁，在竖向和水 平地震作用下,砖墙 砌体严重开裂,主体 结构裂而不倒(见图 2)。
►德阳市第一幼儿园为
三层外廊式砌体结构, 建于1985年, 6度设 防,于 2005年花费 60万元进行加固。具 体做法是: 加大底部 二层外廊砖柱(由 400mm×400mm加大至 800mm×800mm), 增 设小牛腿;拆除第3层 屋盖,增设圈梁,外廊 砖柱改为钢筋混凝土 柱如图所示。地震时, 承重砖墙开裂，楼面 大梁出现裂缝，但整 体结构不倒,加固效 果很好。
震害与抗震设计基本要求之对比：
►抗震规范[2]第3.5.2
规定,结构体系“应具 有明确的计算简图和 合理的地震作用传递 径”;第 3.5.3条规定, 结构体系“宜具有合 理的刚度和承载力分 布,避免因局部削弱或 突变形成薄弱部位产 生过大的应力集中或 塑性变形集中”。右 图则是转角墙体不正 交咬砌所导致的破坏 （绵竹工行框架结构 转角圆弧墙破坏 ( 7/8)）。
►抗震规范[2]第3.3.4规
定,“地基和基础设计应符 合下列要求:(1)同一结构 单元的基础不宜设臵在性 质截然不同的地基上;(2) 同一结构单元不宜部分采 用天然地基部分采用桩 基”。右图所示为距北川 极震区直线距离仅为10km 的安县某工厂,3个车间分 别采用钻孔灌注桩和振动 碎石地基两种性质不同的 基础,所造成的结果是采用 振动碎石地基的厂房在地 震前就已发生沉降,地震 (达到大震作用)时沉降差 达到300mm,主体排架结构 遭到严重破坏,局部倒塌。
பைடு நூலகம்
04秒，震中四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县映秀 镇与漩口镇交界处，里氏震级8.0级。地震成因是印 度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆升， 造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川映秀地区突然释放导致地震，属构造地震。震源深 度为10～20km，为浅源地震。汶川地震的震中烈度 高达11度，以四川省汶川县映秀镇和北川县县城两 个中心呈长条状分布，面积约2419k㎡。地震波及大 半个中国及亚洲多个国家和地区。北至辽宁，东至 上海，南至香港、澳门、泰国、越南，西至巴基斯 坦均有震感。
《川汶川大地震》课件
事件背景和概述
2008年5月12日，中国四川省汶川县发生了一场规模为8.0的大地震，震中位于汶川县境内的北川县。 这场地震是中国自1976年唐山大地震以来最严重的地震之一，也是全球最严重的地震之一。
地震的原因和影响
汶川大地震的原因是印度板块向欧亚板块持续推进，导致了板块边界的应力积累和释放。 这场地震造成了近8万人死亡，20万人受伤，数百万人无家可归，成千上万座房屋和建筑物被摧毁。
汶川大地震提醒我们地震是一种自然灾害，研究和预防地震至关重要。 科学家们致力于研究和改进地震预警系统和建筑抗震技术，以降低地震造成 的损失。
教训和对策
汶川大地震教训了全国人民和政府，促使各级政府更加重视地震防灾工作。 中国加强了地震监测和预警系统，推广了地震应急演练和救援培训。
感人的故事和英雄事迹
在灾难中，有很多感人的故事和英雄事迹，如护士蔡琴在紧急情况下成功接 生了一个婴儿。 这些故事和事迹展示了人们在极端困难下的坚韧和勇气。
研究和预防地震的重要性
震灾救援和重建工作
中国政府迅速启动了全国范围的救援行动，派遣了大量救援人员和物资到灾区。 随后展开了一系列重建工作，包括修建临时住房、医疗设施、学校和基础设施。
灾后心理援助和社会影响
在震后，专业心理援助团队提供了支持和咨询，帮助受灾者度过心理创伤。 这场地震对灾区居民的生活和社会结构产生了深远影响，改变了人们的价值 观和生活方式。
汶川地震建筑震害调查及分析
图 5 绵阳新益大厦（承重结构没有损坏，少量围护结构有一些细小裂纹）
3.6 轻钢结构(屋面)/钢桁架拱 由于自重较轻和强度较大，钢结构抵御地震的能力比较强，震害比较轻，主要发生在维护结构。图
6 为绵阳九洲体育馆，其主体结构和支座均无明显损伤，仅在围护结构和钢结构的结合处有轻微碰撞破 坏。图 7 为江油县体育馆，主体结构轻微损伤，网架结构无明显损伤，网架结构支座松动严重。
都江堰某公共建筑
都江堰公安局
图 9 鞭稍效应造成顶部突出物结构破坏
图 10 装饰构件破坏
绵阳科技馆
剑南春办公楼
图 11 圆形填充墙破坏
汉旺某办公楼
4 震害情况统计
4.1 按结构形式
各类结构形式建筑的震害情况统计如表 1 所示。震区大量应用的砌体结构、砌体－框架混合结构和 框架结构的不同震害程度的对比见图 12。破坏程度严重而应立即拆除和停止使用所占的比例来看，不 同结构形式的抗震性能按以下顺序依次增强：砌体结构——砌体－框架混合结构——框架结构——框架
可以使用 加固后使用 停止使用 立即拆除
砌体-木架屋顶结构
0 (0%)
2 (50%)
0 (0%)
2 (50%)
砌体结构 砌体-框架混合结构
框架结构
42 (21%) 20 (48%) 66 (63%)
74 (37%) 9 (21%) 40 (38%)
33 (16%) 4 (10%) 8 (8%)
52 (26%) 9 (21%) 9 (9%)
3.5 框架－剪力墙（核心筒）结构 本次地震中，框架－剪力墙（核心筒）结构，由于具有较大的抗震刚度和承载力，显示出了优越的
抗震性能，尤其是与同一地区的框架结构相比，框架－剪力墙（核心筒）结构的非结构构件的损坏要轻 很多。图 5 为绵阳新益大厦，在地震中仅少数围护结构产生细微裂缝。
北京大学通选课地震概论第七章
地震概论
发现了帕克菲尔德地震的周期规律之后， 在美国地质研究所的带领下大量设备及研究人员 投入了“帕克菲尔德地震预报实验”。根据循环 模式预期帕克菲尔德地区的下次地震将发生在 1988年，统计误差可能导致4年的偏差。 由于科学家确信地震很快将在该地区发生， 这一地区便成了寻找地震前兆的最佳地点。利用 最先进技术，地震学家们设置了高分辨率监测仪 器测量种种特征量，例如当地小震图像的细微变 化，地倾斜等地形变的变化，以及电磁性质等。
作者：赵克常
第七章 地震预报
地震概论
第四节 地震预报的地震统计方法
• 当人们对地震的物理过程认识还不够清楚时，企 图从地震发生的纪录中去探索可能存在的规律， 估计地震的危险性或发生某种强度的地震的概率， 往往采用统计的方法。 • 统计方法的可靠程度决定于资料的多寡，因而在 资料太少的时候，它的意义并不大。 • 在我国有些地区，地震资料是很丰富的，所以在 我国的地震预报工作中，这个方法也是一个重要 的方面。
作者：赵克常
第七章 地震预报
地震概论
地震前期，地壳受应力的作用，随着时间的 推移，岩石的应变在不断的积累，当积累到达临 界值时，就会发生地震；在应变积累的时候，地 球内部不断地在发生变化。 地壳内部的变化表现为多种形式：岩石的体积 膨胀、地震波速度变化等等。 地壳内部的变化影响着小震活动，电磁现象 等，在某些情况下还影响着地壳中的含水量和氡、 氦气体的迁移。 这些变化和现象就是地震的前兆，我们只要 将这些变化或者现象识别并且辨认出来，就能够 对地震的预报做出一些解释。
作者：赵克常
第七章 地震预报
地震概论
• 地震有其发生的规律，掌握规律就能够预报。但是目前对地 震发生的具体过程和影响这个过程的种种因素还了解得不够 清楚，这就对地震预报造成了很大的困难。但是我们坚信宇 宙是可知的，地震预报问题的彻底解决只是时间问题而已！ • 目前研究地震预报的方法，主要在三方面： （1）地震地质方法，应力积累是大地构造活动的结果， 所以地震的发生必然和一定的地质环境有联系； （2）地震统计方法，人们通常可以利用统计的方法去寻 找地震发生的概率； （3）地震前兆方法，如果能够确认地震前所发生的任何 事件，就可以利用它作为前兆来预报地震。 • 这三种方法并不是彼此独立不相关的，而是互有联系的，并 且如果能够将三种方法配合使用，效果Байду номын сангаас更好。
汶川大地震地震报告
汶川大地震地震报告2008年5月12日，中国四川省汶川县发生了一次严重的地震，震中位于北纬31.0度、东经103.4度，属于7.9级地震。
这次地震给当地带来了巨大的破坏，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
然而，灾难发生之后，人们立即就开始研究该次地震，以期能够了解地震的原因和发展规律，为今后更好地应对类似灾难提供参考。
地震的起因与原因是多方面的，而汶川大地震则是由于印度板块和欧亚板块碰撞引起的。
在地壳活动的过程中，板块之间出现相对运动，而近代重大地震则是因为板块边界发生了过错滑动和断裂，导致地震释放能量。
而在汶川地震中，印度板块向北相对欧亚板块运动，两板块边缘发生了滑动和压缩，最终在汶川附近断裂并释放了巨大的能量。
这一地震对于四川地区来说，乃至整个中国，都是近年来最严重的自然灾害之一。
地震的强度和震级被广泛用于衡量地震的破坏程度。
强度是根据地震震感反应的强弱来进行划分的，而震级则是根据地震能量来进行评估的。
在汶川大地震中，震中附近的地面震感非常强烈，许多建筑物倒塌，道路破坏严重，土石流和泥石流等次生灾害也造成了更多的破坏。
根据专家们的测算，这次地震的震级为7.9级，能量释放相当于24颗“大威力原子弹”。
可见，这一次地震的威力是相当可观的。
地震灾害带来了巨大的人员伤亡和财产损失。
根据中国政府的统计，这次地震造成了约7.6万人死亡、37.6万人受伤，另有数百万人无家可归。
废墟中的悲痛和失去亲人的痛苦让人心碎。
此外，地震还造成了大量的基础设施受损，道路中断、桥梁塌陷、房屋倒塌等都给救援工作带来了巨大的困难。
但是，面对这次突发的地震，中国政府采取了迅速行动，派出了大批救援人员和物资参与灾区的救援和重建工作，全国人民纷纷伸出援手，捐款捐物，为地震灾区提供了大量的帮助和支持。
回顾这次地震，我们还要思考如何更好地应对地震灾害。
地震的发生是自然界的正常现象，人们无法预测地震，但是可以通过建立科学的地震监测体系来尽量减少人员伤亡和财产损失。
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中国地震工作在汶川地震的抗震减灾工作中发挥了应有的作用
（二）汶川地震破裂过程研究正确解释了地震灾害的分布
地震破裂过程研究是理论地震学的重要内容 之一，在5•12汶川地震的抗震救灾过程中发挥了 作用，产生了社会效益。地球物理所汶川地震震 源破裂过程的研究正确地解释了宏观破坏的分布。 汶川地震发生后，根据测定的震中位置，救灾重 点放到汶川，而且在震区通信联络全部中断的情 况下，这项科研成果表示在震中东北方向还有一 个强烈的地震位错区，该项成果是在地震发生不 到24小时的13日上午就送交上级领导的，在灾害 救援的部署中发挥了重要作用。
Introduction to Seismology
3. 汶川大地震和唐山大地震的对比（续）
相比唐山大地震，汶川地震 死亡人数相对较少，主要是因为 唐山地震发震时间不同。 唐山地震主要发生在市区， 而汶川地震主要在山区或者说农 村人口密度不是很大的地方。
Introduction to Seismology
A. About 0.6 billion
B. About 24 million C. Over two million
Introduction to Seismology
(一) 复习：弹性回跳的基本原理
1. 提出的背景 2. 弹性回跳的基本原理
Introduction to Seismology
(1) 弹性回跳的基本原理提出的背景
• • 盆地效应 非发震断层影响
盆地效应
非发震断层
非发震断层的影响， 利用集集强震动记 录的研究结果
汶川地震强震动初步分析
• • PGA 分布与烈度分布趋势一致 地震动的空间分布异常区
地震预警的作用？
灾害的特点
地质灾害严重：
• 山坡、河岸滑坡严重 • 断层错动地表破裂及两侧 引起房屋破坏与倒塌严重
北川县城房屋震灾特点－－滑坡影响
北川县城房屋震灾特 点－－滑坡影响
北川县城房屋震灾特点 －－振动影响
北川县城房屋 震灾特点－－ 柔底层破坏 正反两方面的 作用？
北川县城房屋震灾特点－－震害较轻的情况
大型地震滑坡特点
大型地震滑坡特点
抗震设防的效果（都江堰虹口乡 ，X－XI度区）
未抗震设防房屋
青藏高原向东逃逸
盲断层
朱艾斓： 龙门山构造带中段二岩-郫县东南震源剖面（地质解释剖面据徐旭 辉，1992略改）
Introduction to Seismology
The 8.0 Wenchuan EQ occurred on LongMenShan Fault, which is mostly a thrust fault produced by the eastward “escape” of the eastern Tibetan Plateau. The quake also has a strong strike slip component (mountain side sliding NE)
青海玉树发震时刻：2010年4月1日 07:49:40 纬度：33.1°经度：96.7° 深度：33 千米震级：7.1 。
北与海西蒙古族藏族自治州为邻，东与果洛 藏族自治州相通，东南与四川省甘孜藏族自治州 毗连，南及西南同西藏自治区的昌都地区和那曲 地区交界，西北角与新疆维吾尔自治区的巴音郭 楞蒙古自治州接壤。东西长738公里，南北宽 406公里。平均海拔4000米以上，最高点6621米。 气候高寒。 行政区域划分,下辖6县：玉树县(结古镇)、杂多县 (萨呼腾镇)、称多县(周筠)、治多县(加吉博洛格 镇)、囊谦县(香达镇)、曲麻莱县(约改镇)。
新建抗震农居
1. 汶川地震灾害调查及震害特征
2. 一些思考
汶川地震强震动初步分析
• 汶川地震地震动低频成分明显不如仙台地震的丰富 非连续破裂效应？
E N V
10
acceleration (m/s )
2
1
0.1
0.01
0.1
C025
period (s)
1
10
汶川地震
10
仙台地震
E N V
acceleration (m/s )
4. 汶川大地震中出现的一些现象的解释
（1）汶川大地震震级的修订 （2）汶川大地震中其他现象Seismology
（1）汶川大地震震级的修订 测定的地震震级，不仅仅是由 地震的大小决定的，它还跟地震波 传播的时候所经过地方的性质大有 关系。 岩石错动是有方向性的。即辐 射有所谓的“方向性”。 地震学家在测量地震震级的时 候常不得不用不同的标度或尺度测 量。
地震概论 Introduction to Seismology
地震概论 震例分析：中国汶川大地震和日 本仙台大地震 一、中国汶川大地震
地球与空间科学学院
赵克常 2012.4.28
第10章 汶川大地震
(一) 复习：弹性回跳的基本原理 (二) 汶川大地震 (三)汶川地震强震动观测与震害调查
Introduction to Seismology
Introduction to Seismology
The force that produced the earthquake was originated from the northward movement of India Plate relative to Eurasia plate. The collision created World highest mountains and greatest continental earthquake activities.
（一）国家台网对汶川地震实现了快速、准确测定
地震发生后，台网中心自动定位程序在 3分钟内完成快速定位，经人工核对正式报 告于10分钟完成，包括准确的震中位置和地 震震级。地震发生12分钟后，台网中心正式 向中国地震局发出报告。快速准确震源参数 的测定为党中央，国务院迅速部署抗震救灾 工作在最短的时间内提供了关键的数据。汶 川地震震源参数快速、准确测定完全得益于 国家对地震台网建设的高度重视，数字技术、 网络通信等新技术在地震学领域的应用。在 这一方面我国已经走在世界前列。
（三）汶川地震强震动观测与震害调查
1、汶川地震灾害调查及震害 特征 2、一些思考
Introduction to Seismology
1. 汶川地震灾害调查及震害特征
2. 一些思考
地震烈度分布
地震前后北川县城
地震前后北川县城
唐家山泄洪前后北川县城
唐家山泄洪前后北川县城
9.23泥石流前后北川县城
2
1
0.1
0.01
0.1
C026
period (s)
1
10
汶川地震强震动初步分析
• 汶川地震地震动低频成分明显不如集集地震的丰富 非连续破裂效应？
汶川地震强震动初步分析
• • • 断层破裂前进方向的PGA 相对较大 断层上盘PGA（粗略地）较下盘大 一些近断层记录：竖向＞水平向
汶川地震强震动初步分析
弹性回跳的基本原理是目前广为接受 的地震发生的断裂破裂机制的物理学原理， 是由对1906年圣安德烈斯地震令人信服的 研究确立的。 美国科学家里德（Reid）注意到，到 1906年的50年期间断裂对面的远点移动了 3.2米，西侧向北北东方向运动。 地震前和地震后，平行于圣安德烈斯 断裂的破裂，都发生了明显的水平剪切。
Introduction to Seismology
1. 汶川大地震概况 2008年5月12日14时28分04.0 秒，在四川汶川县发生M8.0级地震， 包括北京、上海、贵州、重庆、湖 北、湖南、江西等全国各省市均有 震感。 69227人遇难，374643人受伤， 失踪17923人。
Introduction to Seismology
灾害的特点
空旷柔底层结构破坏导致房屋倒塌：
灾害的特点
生命线工程系统破坏严重：
交通破坏 • 通讯中断 • 电网破坏
引起救灾困难
一张有意思的照片－－可以轻松一下
地震概论 Introduction to Seismology
地球与空间科学学院 赵克常
地震概论 Introduction to Seismology
50分30秒，地处四川茂汶 县以北大约60多公里岷江 东岸的叠溪古城，在地球 剧烈颤动的一瞬间，随着 地下的隆隆巨响，消失在 高山谷地的地下深处。这 是近代地震史上著名的 7.5级叠溪大地震。
Aftershocks are active, averaging 1 per hour with
M 4 to 6 in 3 days after the main shock.
Introduction to Seismology
3. 汶川大地震和唐山大地震的对比
汶川大地震是中国1949年以来破 坏性最强、波及范围最大的一次地震。 汶川地震的震级比唐山地震的震 级大，能量差三倍。 另外，汶川地震的位置也非常特 殊。唐山地震发生在中国东部，因为东 部地区延迟线比较薄，东部地震波衰减 厉害，而四川的延迟线厚，所以地震波 衰减慢。从这两个角度来说，汶川地震 造成的影响要比唐山大。
Warming-up
Multiple Choices
C people died in the earthquake in _____ A people live in the the 20th century. _____
strong earthquake zone throughout the world.
Introduction to Seismology
Peizhen Zhang (2003)
东亚地区水平运动速度场（王敏、沈正康等，中国科学，2003）
★
地壳强度空间分布和青藏高原地壳流动图