北京大學(xué)《地震概論》重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

1、地震概論筆記（ 2016 春）第一章地震學(xué)的研究范圍和歷史1.地震是一種常見的自然現(xiàn)象，全球每年約發(fā)生500 萬次地震。全球有6 億多人生活在強(qiáng)震帶上， 20 世紀(jì)約有 200 萬人死于地震，預(yù)計(jì)21 世紀(jì)將約有 1500萬人死于地震。我國是多地震國家，歷史記載死亡人數(shù)超過20 萬人的地震，全球6次，中國 4次。2. 地震的兩面性：自然災(zāi)害給人類了解地球內(nèi)部的信息3. 地震：地球內(nèi)部介質(zhì)（巖石）突然破壞，產(chǎn)生地震波，并在相當(dāng)范圍內(nèi)引起地面震動(dòng)。破壞開始的地方稱為震源 （地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方。 理論上看成一個(gè)點(diǎn)，實(shí)際上是一個(gè)區(qū)）震源深度：將震源看做一個(gè)點(diǎn)，此點(diǎn)到地面的垂直距離稱為震源深度。4.

2、 震中：震源在地表上的垂直投影。震中距：觀測點(diǎn)與震中的大圓弧距離 （在地面上， 從震中到任一點(diǎn)沿大圓弧測量的距離）可證明是兩點(diǎn)間的最短距離。烈度：宏觀，實(shí)際的破壞程度（我國12 度烈度表）震級(jí)：微觀標(biāo)準(zhǔn)表示地震能量大小，儀器測量（地震差一級(jí)，能量相差32 倍（ 101.5 ），兩級(jí)相差1000倍 :log E 11.8+1.5M，E：能量， M：震級(jí)）兩者都反映地震大小5. 分類：地震序列：主震型 （一個(gè)主震，多個(gè)余震） 震群型按震源深度分： 淺源：震源深度 < 60km 中源：60-300km 深源：> 300km按震中距分：地方震：震中距 <100km 近震： <1

3、000km 遠(yuǎn)震： >1000km（以觀測點(diǎn)為圓心， 1000km為半徑）6. 地震學(xué)是應(yīng)用物理類課程。地震學(xué)只有 100 多年的歷史，中日美在地震學(xué)三足鼎立第二章地震波第一節(jié)波的性質(zhì)簡述1. 液體、氣體只能傳播縱波，固體可以傳播橫波（ S 波）、縱波（ P 波）2. 波線和波陣面垂直3. 遠(yuǎn)離波源的球面波波面上任何一小部分視為平面波第二節(jié)地震波1. P 波和 S 波的主要差異總結(jié)： vP=3vS（1）P 波的傳播速度比S 波快，地震圖上總是先出現(xiàn)P 波。（2）P 波和 S 波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)（偏振）方向相互垂直。（3）一般情況下，三分量地震圖上 P 波的垂直分量相對較強(qiáng)， S 波的水平分量相

4、對較強(qiáng)。2. 頻率上限：波長 < 分子間距：彈性波在介質(zhì)中傳播時(shí)存在頻率上限。 （波長小到分子間距尺度時(shí)，介質(zhì)不具備連續(xù)性，不能傳播彈性波）3. 地震波：體波（ P 波：與體變相應(yīng)， S 波：與切邊相應(yīng)）、面波：沿地球表面?zhèn)鞑?，速度總?P 波小，與 S 波的速度相等或小一些（瑞利波：軌跡為逆進(jìn)的橢圓，勒夫波：只有水平方向振動(dòng)） 、地球自由震蕩、脈動(dòng)面波：周期越大的波，滲透深度越大；在半無限的均勻介質(zhì)中，不產(chǎn)生洛夫波，而且它所產(chǎn)生的瑞利波沒有頻散。 地震記錄中出現(xiàn)勒夫波以及有頻散的瑞利波，則說明地下的介質(zhì)時(shí)不均勻的或是成層的。波序： P 波、 S 波、勒夫波、瑞利波、地震尾波。首播（側(cè)面

5、波）路徑比直達(dá)波長，但速度快，超過一定臨界距離后更快到達(dá)。地震波 地面入射4.P 波垂直分量較大， S 波水平分量較大5.S 波低頻成分豐富6. 天然地震的震源破裂： 剪切破裂和剪切錯(cuò)動(dòng)效應(yīng)， 震源向外輻射的 S 波能量比 P 波強(qiáng)7.P 波通過時(shí)，質(zhì)元無轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而有體積變化，是一種無旋波S 波通過時(shí)，質(zhì)元有轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而無體積變化，是一種無散的等容波第三章地震波傳播理論1. 射線理論（波動(dòng)地震學(xué)）費(fèi)馬原理：地震波在介質(zhì)中傳播的路徑為走時(shí)最短的路徑能量束寬度 d 反比于 頻率 f 走時(shí)方程（直達(dá)波，首波，反射波）2. 用到時(shí)差計(jì)算震中距地震波的走時(shí)曲線和走時(shí)方程P32-33 圖 過程地球內(nèi)部體

6、波傳播P38 圖P 波、 S 波和所有其他相關(guān)體波的走時(shí)曲線的斜率隨震中距增大而減小，由于震中距越大，這些體波的穿透深度越深， 則表明從遠(yuǎn)距離傳來的地震波在地球深部的傳播速度要高于近地面的傳播速度。 P40第四章地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.1522 年，麥哲倫環(huán)球航行結(jié)束，證明地球是圓的2.1909 年，莫霍面的發(fā)現(xiàn)（地殼是通過研究首波發(fā)現(xiàn)的）3. 地震學(xué)判斷是否為固體：能否傳播 S 波地?？蓚鞑?S 波（剪切波），地震學(xué)中通常視地幔為固體。4.1906 年，英國奧爾德姆發(fā)現(xiàn)地核（外核）5.1914 年，古登堡面（核幔界面）的發(fā)現(xiàn)古登堡：用反射波觀察，估計(jì)地核深度為2900km，實(shí)為 2891km6.19

7、35 年，丹麥、萊曼發(fā)現(xiàn)內(nèi)核正演問題，反演問題P52-53第五章地震機(jī)制斷層 P57地球內(nèi)部什么深度壓力最大：地心深海潛艇不能很大，應(yīng)力很大。1. 斷層走向：站在斷層的地表面上， 上盤在你的正右方， 你所面對的方向?yàn)樽呦蚍较颍ㄖ笖鄬用媾c地表交線與正北方向的順時(shí)針夾角）2. 正斷層：上盤相對于下盤下滑（垂直力大）逆斷層：上盤相對于下盤上升（垂直力?。┳呋瑪鄬樱鹤笮?/ 右旋（在一層上看另一層， 向 _滑，就是 _旋。垂直力適中）應(yīng)力水平方向大：逆斷層應(yīng)力垂直方向大：正斷層應(yīng)力二者差不多：走滑斷層例子：家里有一塊地，正斷層變大，逆斷層變小，走滑斷層不變? 摩天大樓的設(shè)計(jì)需要能夠做一部分的擺動(dòng)。否則

8、遇到強(qiáng)風(fēng)或者地震，如果不允許彈性擺動(dòng)，那么只能斷裂了。3. 彈性能：發(fā)生彈性應(yīng)變，釋放能量。地震是儲(chǔ)存在斷裂面附近的巖石中應(yīng)變能的災(zāi)難性釋放。地震大部分能量轉(zhuǎn)變成熱能。余震：來回調(diào)整到達(dá)平衡的過程。4. 彈性回跳模型1915 年，魏格納提出大陸漂移的理論。海洋的年齡不超過2 億年（ 180 百萬年）彈性回跳 P59-60震源機(jī)制 P63-64第六章地震儀及地震基本參數(shù)的測定1. 加強(qiáng)人口密集區(qū)地震監(jiān)測與地震防范是減輕地震災(zāi)難的有效途徑地震在時(shí)間和空間上分布不均勻。構(gòu)造地震最多。2.92%的地震發(fā)生在地殼中（上半 >下半），其余的發(fā)生在地幔上部（多為淺源）3. 里氏震級(jí)： 100km外，最

9、大地震波幅度的對數(shù)（以微米為單位）震級(jí)沒有上下限（可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)值）4. ML lg A：A 表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中 100km記錄的最大水平地動(dòng)位移 （微米）。地震矩：無飽和，有物理意義Ml,Ms,MbA ：有飽和，無物理意義5. 震級(jí)的測定精度在 0.3 左右?；玖叶龋ㄅ加隽叶然蛑姓鹆叶龋?：一個(gè)地區(qū)未來 50 年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有 10%超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度， 相當(dāng)于 475 年一遇的最大地震的烈度。設(shè)防烈度： 6 度以上。盆地效應(yīng)，邊緣效應(yīng)P1326. 基巖上地震動(dòng)幅值小、持續(xù)短、震害輕。淤泥和填充地則放大地震波，像震動(dòng)的果凍碗一樣。面波：周期長，遠(yuǎn)處樓高

10、易壞。體波：周期短，能量大，近處平房易壞。第七章地震預(yù)報(bào)1. 地震預(yù)報(bào)：省、自治區(qū)人民政府2. 謠言：準(zhǔn)確的、國外來的3. 傳統(tǒng)地震學(xué)采用遠(yuǎn)場效應(yīng)研究優(yōu)點(diǎn)：震源可近似為點(diǎn)源，可對震相分別研究缺點(diǎn)：丟掉了許多近場高頻信息。4. 高頻：體波。 低頻：面波。 樓越高，固有頻率越低。月球引力小故相同地震對月球破壞大。5. 泥石流：垂直于泥石流的方向逃生第十章海嘯1. 海嘯傳播速度： 700-800 公里，類似于噴氣式飛機(jī)海嘯對海洋中航行的船影響不大，主要破壞力在岸邊。海嘯由海底地震引起2. 地震發(fā)生海嘯條件：（ 1）地震要發(fā)生在深海區(qū)； （ 2）地震震級(jí)要大；（3）具備開闊并逐漸變淺的海岸條件。3.

11、海嘯波在大洋中，波高小于一米，不會(huì)造成災(zāi)害，進(jìn)入淺海后，波高可達(dá)幾十米4. 水深遠(yuǎn)小于水波長時(shí)：水波速 v = 根號(hào) (gd)小組報(bào)告1. 中子星：密度很大，有星震（規(guī)模很大，里氏 22 級(jí)）中子星震級(jí)高。2. 震后疫情介紹及防治手段古時(shí)，大災(zāi)之后，必有大疫今，大災(zāi)之后防大疫震例：1556 年（明，嘉慶），陜西（關(guān)中）華縣（州）大地震，華夏大地震，有史以來全球死亡人數(shù)最多， 83 萬；1668 年（清），郯城，烈度 12，八級(jí)，破壞性大，清朝效率高，瘟疫未流行3. 氣象與地震的關(guān)系： 與降水、干旱等有關(guān)，但不確定性大，地震云為民間的（學(xué)界未承認(rèn)）4. 建筑中的抗震設(shè)計(jì)5. 地震的次生災(zāi)害：物理

12、性、心理性6. 中日建筑的抗震比較中國古代：木質(zhì)，榫卯結(jié)構(gòu)中國要求：小震不壞，中震可修，大震不倒日本要求：中震不壞，大震不倒補(bǔ)充 :1. 汶川大地震：能量大，相當(dāng)于 1100 顆廣島原子彈（逆沖斷層）2. 仙臺(tái)大地震：韓日之間的距離變大（逆沖：日本塊，韓國慢）3. 遠(yuǎn)震，面波發(fā)育，頻率低，周期長，低矮的建筑物受損小，高大的建筑物受損嚴(yán)重進(jìn)震，體波發(fā)育，頻率高，周期短，高大的建筑受損小4. 城市化的發(fā)展，地震頻率不變，人們感知到的地震比之前多了還是少了？樓高，固有頻率變低，更能感覺到遠(yuǎn)處的地震，感覺到的地震更多了5. 地鐵過，沒有感覺：在泥土中傳播的小6. 月球和地球上發(fā)生相同規(guī)模的地震，哪個(gè)上面嚴(yán)重？月球嚴(yán)重引力小，容易晃動(dòng)受損7. CBD&北大面波比體波衰減慢，振幅大，周期長，傳播遠(yuǎn)，在宏觀烈度大