地震学概论

地震學
地震學研究主要內容：
震源:震源機制、能量
傳播介質:速度、衰減
場址:防震工程
地震發生的原因：
☆自然地震與人工地震（例:核爆）
☆(1)板塊運動
(2)火山活動
(3)衝擊性地震（例:隕石撞擊）
(4)崩落（例:重力、熱脹冷縮）
→
主要的地震波有那些？
(1)體波（Body waves）：在地球內部傳播
1.Ｐ波（縱波）
Primary
2.Ｓ波（橫波）
Secondary
(2)表面波（Surface waves）：沿地球表層傳播
1.拉夫波（Love wave）
2.雷利波（Rayleigh wave）
...
...*
*
.
P S V L R
S OU R CE
P
S H
L
R
側視
俯視
震波如何傳遞？
Ｐ波及Ｓ波皆按折射定律--
斯涅兒定律（Snell's law ）
在均勻的介質中，入射角與折射角之比決定於入射介質速度(V 1)及折射介質速度(V 2)之比
A B
V sin A
=sinB =常數V 11V 2
V 1V 2<V 2
核 心
1
2
4
6
7震源
暗影帶
(Shadow Z one)
震源（H ypocenter ）：地震錯動的起始點 震央（E picenter ）：震源在地表的投影點
規模（magnitude ）：用以描述地震大小的尺度，依其釋放
的能量而定，而以一無單位的實數表示。

☆芮氏規模（M L ）
：由芮氏地震儀（伍德--安德森扭力式地震儀）在距震央一百公里處所記錄的最大振幅（微米）的對數值，該儀器自由週期0.8秒，倍率2800，阻尼常數0.8。

其計算公式為
M L =log A －log A 0
↑ 距離修正量
☆各種地震規模因量度方式不同，而有不同
的數值，但其皆表示釋放的能量，所以皆有可互換之關係式。

☆地震能量所指有二:其一為地殼或上部地函內某一體積中，地震發生前所逐漸蓄聚的應變能；另一指地震發生之一瞬間釋放出的彈性波所具有的能量。

☆古騰堡--黎克特公式
log E=11.8+1.5M
震度（Intensity）：地震時，地面上的人所感受到震動的激烈程度，或物體因受
震動所遭受的破壞程度。

☆震度與加速度的關係：
logα=I/2－0.6
☆等震度線
☆等震度圖的用途
震央位置、震源深度
如何決定震央：
(1)從單一測站求震央:
W
N
S
E
E W
S
N
U
D
E
W
N
S
U
D
(2)利用多個初動方向求震央:
方向
(3)簡易多站定位法（三站法）:
P P V T ∆=
T V S S
=∆
T T V V S P S P
−=−∆()11
S P S
P P S P
S P S V V V V T T V 1V 1T T −−=
−−=∆∴)(
A 站
B 站
3秒2秒P
P
S
S
U D
U D N S E W V p = 5 公里/秒V s = 3 公里/秒
A
B
30公里
R A = 353
53⋅⋅− = 22.5 R B =
253
53
⋅⋅− = 15
N
W
E
S
震波與地球內部構造： 內核PP P P K P P K I K P ScS
sS *
外核液地 函
pP PcP
PP , PPP , PS PcP ,P K P , P K S pP , sP , pPP sS , sP ScS ,S K S , P K S
(一)地殼(crust)：淺於70公里
(二)地函或稱地幔(mantle)：70~2900公里之間，上部<1000公里，1000~2900下部地函
(三)地核(core)：內核及外核，外核可能是液體(因無找到Ｓ波穿過)。