◆地震横波和纵波

·在无界弹性介质中，存在两种基本类型的弹性波： （1）纵波：质点的振动方向与振动（能量）传播方向一致

传播速度为 VP?E?（2）横波：质点的振动方向与振动（能量）传播方向一致

传播速度为 VS???Vp?3 VS9

纵波速度比横波速度大（一般为： ）

因此，在地震记录上纵波总是首先到达。所以，纵波也被称为P波（Primary wave），横波也被称为S波（Secondary wave）。

? 如果切变模量?＝0,则横波速度Vs=0。这说明在切变模量为0的介质(液体)中,

横波不能通过。地球的外核由于没有横波通过,应当属于液态性质。

? 很多固体,特别是地表附近的岩石,它的泊松比接近于1/4。这时?=?,于是

Vp?3 VS这种关系式称为泊松关系式,满足此关系式的介质称为泊松有 ,介质。

第三节 地震波的类型

·在无限、各向同性的均匀弹性介质中,仅有两种类型的弹性波传播,即纵波和横波。 ·但是在半无限、各向同性的均匀弹性介质或成层介质中,有可能出现一种弹性波,这种波的特点是：扰动的幅度随着离开界面距离的增加而迅速衰减,或者说,扰动只局限于界面附近。通常称这种波为面波。（面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波。面波的传播较为复杂，既可以引起地表上下的起伏，也可以是地表做横向的剪切，其中剪切运动对建筑物的破坏最为强烈。） ·由于地球具有边界和内部分层构造,地震波不仅有纵波和横波,还有面波和地球自由振荡。

◆体波 ·体波是指可以在地球内部三维空间中向任何方向传播的波，包括P波和S波。弹性波的传播,实际是介质中弹性形变的传播,任何复杂的弹性应变都可分解为两种基本应变——体变和切变来表示,与体变相应的为纵波,与切变相应的为横波。 ·S波可以分解成两个分量,S波平行于界面的位移分量为SH波,S波在入射线和界面法线构成的平面上(称为入射面)的位移分量为SV波。 ·P波和S波的主要差异：

（1）P波的传播速度比S波快，地震图上先出现P波。 （2）P波和S波的质点振动（偏振）方向相互垂直。 （3）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。 （4）S波的低频成分比P波丰富。

（5）天然地震的震源破裂通常剪切破裂和剪切错动为主，震源向外辐射的S波的能量比P波的强。

（6）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波一种无散的等容波。

·在一定的边界条件下，弹性波动方程还给出面波和自由振荡解。

◆面波

·面波的类型：love波，Rayleigh波

? 面波是指沿地球表面传播的,在与界面相垂直的方向上,波动的振幅急剧衰减。

10

? 在地震记录上，面波的振幅一般比体波大。

? 面波的能量被捕获在表面才能沿着或近地表传播，在伦敦的圣保罗大教堂 “耳

语长廊”或中国天坛回音壁的墙面上捕获的声波就是面波。

? 不同周期的面波,其渗透深度不同：周期愈大的波,其渗透深度愈大。

? 在半无限的均匀介质中,不产生勒夫波,而且它所产生的瑞利波没有频散。地震

记录中出现勒夫波以及有频散的瑞利波，则说明地下的介质是不均匀的或是成层的。

◆地球自由震荡 ·看书

◆脉动

·实际地震记录中，除了地震产生的振动之外，记录显示并不是一条直线，而会有一些背景噪声或脉动。过去一般认为这些背景噪声都是没有用的，而且会影响地震信号，但是最近的研究表明，这种脉动或背景噪声也从某种程度上反映了地球内部构造的信息，因此也可以被用来探究地球内部构造。

11

第四节 地震波的波序

·由于不同地震波类型的传播速度不同，它们到达时间也就不同，从而形成一组序列，它解释了地震时地面开始摇晃后我们经历的感觉。

·一般到序：P波、S波、勒夫面波、瑞利面波、地震尾波。

12