地球物理地震学知识点小结资料.docVIP

地震学 潘明恩 121150048 基地班 地球物理学：以地球为研究对象的一门应用物理学。 地震学：以地球介质的弹性差异为基础，研究地震波产生和传播规律。 天然地震 震源（focus)：发生地震的地方 震中(epicentre)：震源于地面上的垂直投影 震源深度 (depth of focus)：震源至震中的距离 震中距（distant of epicentre)：震中至台站的距离 发震时刻 (original time)：地震发生时间 震级（magnitude）：地震释放的弹性波能量大小，根据地震图上记录地震波强度表征地震大小的无量纲标量 地震成因： 构造地震：由于构造力作用导致地下岩层断裂和错动造成的地震 火山地震：火山喷发前地下岩浆冲动，或在火山喷发时火山口内气体发生爆炸产生的地震 诱发地震：人类活动导致地壳局部失稳导致的地震 震源深度： 浅源地震：震源深度不超过60Km 中源地震：震源深度61~300Km 深源地震：震源深度超过300Km 震中距： 地方震： Δ 100 km 近震： 100 km ≤ Δ 1000 km 远震： 1000 km ≤ Δ 地震波传播的基本规律 在一般情况下，当作用力较小，且作用时间较短时，介质可以近似地看作为弹性介质。 应力：反映物体内部一点处受力程度的力学量 ，定义为物体内部单位面积上所受的力。 应力张量： 线应变:ΔL / L 体应变:ΔV / V 剪切应变:Δl / l = 1/2*tg θ 应变张量： 1 杨氏模量 — E 2 体变模量 — K 3 切变模量 — μ 4 拉梅系数 — λ 、μ 5 泊松比 — σ 在各向同性的材料中，只有两个独立变量。即只需知道任意两个变量，也可求出剩余的参数。 地震波类型： 体波： P（纵波）：是弹性介质的体积形变在介质中的传播，纵波的传播方向与质点振动方向一致。 S（横波）：是弹性介质 的剪切形变在介质中的传播，横波的传播方向与质点振动方向相垂直。 面波：波的能量集中在界面附近，并沿地表或层面传播的波叫面波。 瑞利波：在介质自由表面，由P波和SV波耦合形成的面波。 勒夫波：当低速层状介质覆盖于较高速度的半空间时，SH波在层内全反射叠加形成的面波。 纵波波速 横波波速 纵波速度大于横波速?? ： 纵波在固体、液体、气体中都能传播，而横波只能在固体中传播。 影响岩石波速的主要因素：岩性、密度、孔隙度、埋藏深度与地质年代、温度压力及其他因素。 入射P波 α Vp1 Vs1 Vp2 Vs2 α1 β1 α2 β2 反射P波 反射S波 透射P波 透射S波 斯涅尔定律: 当β2=90时为转换波，可沿界面一直传播。 近震震相及走时方程 近震 ( Δ 1000 km）主要震相 直达波 反射波 折射波 远震震相及走时方程 P：地幔P波 K：外核P波 I：内核P波 S：地幔S波 J：内核S波 c：核幔边界反射（CMB） i:内外核界面反射 Pdif：绕射波 射线参数 射线走时方程 本多夫定律 真速度：地震波真实传播速度。 视速度：真速度投影到地表的速度。 利用远震体波获得地球内部速度： 古登堡方法（拐点法） 赫格罗茨－维歇尔特法（H－W 法） 原理： 得出rp(θ)，最终求出V[rp(θ)]。 地震成因 断层成因说（弹性回跳） D D D1 D2 岩浆冲击说：火山地区的岩石由于岩浆的运动和挤压而变形，弹性应变能在岩石中积累起来，这些应变导致的断层破裂就像构造地震一样。 相变成因说（中深源地震成因） （中源）脱水脆化机制: 由于脱水反应,介质脆性增加，同时流体孔隙压力增大,导致介质有效正压力降低,使断层沿着已有断层面发生滑动成为可能 （深源）相变和热剪切不稳定机制：在410km间断面下，橄榄石相变为尖晶石，释放出热量使得岩石塑形变形，从而发生热力蠕变，导致热剪切不稳定滑动。 震源机制 双力耦模型 双力偶模型 + - + - 震源机制解（沙滩球） 震源物理 断层失稳模式（干模式） 膨胀－扩容模式 （湿模式） 人工地震 直达波理论时距曲线 折射波理论时距曲线 （参考天然地震） 三层介质折射波时距方程 t O A B C D S t0 直 折12 折23 推广（多层）： 倾斜界面的折射波时距曲线 i i h1 h2 V1 V2 t O1 O2 t01 t02 A B T M1 M2 φ O1 激发，下倾方向接收。 O2 激发，上倾方向接收。 特殊情况： （ i +φ）≥ 90°，即下倾方向无法接受。 i=φ，即上倾时各点