地震概论笔记及大纲

地震概论整理

一、一些概念与常识

1.震源：地震破坏开始的地方。

2.震中：震源在地表的垂直投影。

3.震源区，震中区（极震区），震中距。

4.震级：表示地震强度，是根据地震图记录到的地震波的强弱来表征地震大小的一个标度，

无量纲。

5.烈度：是描述地震破坏性的一种经验性的定性标度。不仅与地震大小和震源深度有关，

而且与观测点距震中的远近，场地条件，建筑物结构、质量和固有周期有关。

6.走时：地震射线从震源出发到达地震台所用的时间。

7.地震的分类（主要）（详见讲义p3）

按成因：a.构造地震（占全球发生的天然地震的90%）。所有危害人类的大地震都是构造地震。b.火山地震（中国少有）。c.诱发地震（人为）（d.陷落地震）

按震源深度、震源机制、震级等划分

地方震：震中距在100km内；近震：震中距在100~1000km内；远震：>1000km

8.地震序列

主震型：有一次大的主震，前有前震，后有余震。（一般观测到前震的地震序列不多，因为即使主震是大地震，其前震有可能震级极小）

震群型：一个地震序列中包含若干震级差不多的地震，无一特大震级的地震。

9.全球大地震带（三条）

a.环太平洋地震带。震源深度从大洋一侧向大陆逐渐加深。所释放的地震能量占全球

75~80%，是全球地震活动最强烈的地震带（全球80%的浅源地震、90%的深源地震均集中在该带上，这是一条对人类危害最大的地震带）。

b.地中海—南亚地震带。以浅源地震为主，局部有中深源地震。所释放的地震能量占全

球的20%左右。中国西藏、云南局部地区属于此。

c.全球断裂带地震带（洋中脊、海岭）。均为浅源地震，深度<30km，无巨大地震，地震

频度低。

10. 地震成因：弹性回跳理论（断层说）、岩浆冲击说、相变理论。（后两者没有进一步论证、

应用）

宇宙演化

1. 距离

光年天文单位（AU/UA）

秒差距parsec (pc) ：恒星距离单位，数值上等于恒星周年视差的倒数。详见ppt。

1pc=360×60×60/2PI×1天文单位=206265天文单位=3.2616光年=308568亿公里

离太阳最近的恒星比邻星的距离约为1.29pc（4.22光年）。

周年视差：一个天文单位对某点所夹的角。

2. 多普勒效应与哈勃常数，引力红移

太阳系

1. 从里到外：水、金、地、火、（小行星环带）、木、土、天王、海王、（冥王）

其中，水星、金星、地球、火星为类地行星。其余为类木行星。

轨道近圆、同向、共面

2. 小行星的形成原因（课堂提问）：（根据回忆整理）本来可以形成大行星的。但由于

位置特殊，木星引力和太阳引力的共同作用将其撕裂。（引力作用是关键）

3. 天体物理常识

4. 恒星的结局（红巨星—白（黑）矮星—核炸超新星—中子星、超新星—黑洞。略）

5. 体积密度卫星表面主要元素

类地行星小大少固Fe,Mg,Si,K,Ca,Al,Ti,Ni

类木行星大小多非固H,He,CH4,氨冰、水冰

6. 彗星（来源于Oort云）

彗核、慧发、慧尾。

彗星有光芒是因为太阳风的影响。所以彗星头对着太阳，尾背着太阳。

7. 地球的早期演化

8. 火山的熔岩来自地壳下部和地幔上部。地震同地层断裂相联系,大陆地震主要发生在地

壳的上部和中部。火山和地震是地壳不停运动的剧烈表现形式,而海陆变迁则是地壳不停运动的缓慢表现形式。

二、地震波

1.惠更斯原理

2.费马原理：地震波在介质中传播的路径为走时最小的路径。Fermat定理是地震波的高

频近似（地震波的特征波长远小于所研究问题的特征尺度）解。

3.地震射线：能量束的宽度（d）反比于频率（f）。f->正无穷时，能量束成为射线。在

非均匀介质中，地震射线会弯曲。

4.体波：在无界弹性介质中，存在纵波（P波），横波（S波）。前者速度约为后者sqrt(3)

倍。液体中不传播S波。

5.面波：在有界弹性介质中，存在Love波、Rayleigh波。前者走蛇形，振动方向为水

平横向；后者轨迹为沿着波行进方向的垂直平面内的逆进椭圆。在半无限均匀介质中无Love波且Rayleigh波没有频散。而地震记录中有Love波和有频散的Rayleigh波，说明地下介质非均匀或成层。

6.地震中先来体波，再来面波；体波中总是纵波先到。距震中远的地方，仍然先感觉到

上下颠簸。因为体波有折射。

7.地球的自由振荡：（驻波）。球形震荡、扭转型震荡。

8.波序：从先到后P，S，Love，Rayleigh。详见讲义p18。

9.地质构造对地震波的影响。建筑物所在地地质越坚硬，受到的破坏越小。但盆地存在

两种可能。详见“地震盆地效应”。

三、地震仪及基本参数的测定

1.候风地动仪：不是地震仪，因为它不能记录时间。

2.震中定位方法。见第一次作业。

3.震级：里氏震级M L定义。

面波震级M S：lgE = 11.8 + 1.5M;

能量单位为尔格。全球已发生的最大地震震级为8.9（智利，1960-5-22）。

体波震级m b矩震级M w。

4.强震加速度及加速度计。

四、地震机制

1.物理补充知识：应力（了解即可）

2.断层和结合。地震发生在断层上。断层滑动开始的地方叫震源。

3.断层几何术语：断层上盘/断层下盘

断层面与地球表面的夹角叫倾角。范围为0—90度。