地震概论第三章地震波-课件(PPT演示稿).ppt

第三章第三章地震波的传播地震波的传播 地震波地震波一、一、体波体波地震在地球内部会产生两种体波地震在地球内部会产生两种体波( (在地球内部传在地球内部传播的波播的波) ),纵波,纵波(P (P波波,Primary waves) ,Primary waves) 和横波和横波(S (S波波, , Secondary waves) Secondary waves) 。。在地震波中,还有一类沿着地球表面传播的波, 称为面波。 1 1、、P P波波: : 它是跑得最快的波,可以在固体、液体它是跑得最快的波,可以在固体、液体和气体中传播。和气体中传播。 P P波与空气中的声波很相似, 波与空气中的声波很相似, 质点沿着波的传播方向做压缩和拉伸运动。质点沿着波的传播方向做压缩和拉伸运动。 2. S 波: S 波跑得比 P波慢,只可以在固体传播。在 S波传播时,质点的运动方向与 S波的传播方向互相垂直, 介质中产生剪切应力。由于流体不能承受剪切应力,因此 S波不能在液体和气体中传播。 P 波和 S波的速度由介质的密度和弹性常数决定。??34?? KV p??? SV( )体波传播示意图体波传播示意图地震来临的时候,往往是先感到上下颠动,然后才是前后或左右晃动。这是为什么呢?因为震源同时发出两种类型的地震波。其中引起上下颠动的那种波振动比较弱,但速度比较快,引起晃动的那种波振动比较强, 但速度比较慢,所以你就会感到先颠后晃,而且晃总比颠来得明显。跑在前面的是纵波,跑在后面的是横波。 地震波 地震波组成在地震波中,还有一类沿着地球表面传播的波,称为面波。我们最熟悉的波动是观察到的水波。当向池塘里扔一块石头时水面被扰乱,以石头入水处为中心有波纹向外扩展。这个波列是水波附近的水颗粒运动造成的。然而水并没有朝着水波传播的方向流; 如果水面浮着一个软木塞,它将上下跳动,但并不会从原来位置移走。这个扰动由水粒的简单运动连续地传下去,从一个颗粒把运动传给更前面的颗粒。这样,水波携带的能量向池边运移并在岸边激起浪花。地震运动与此相当类似。我们感受到的摇动就是由地震波的能量引起的弹性岩石的震动。? S波到达地球的自由面或位于层状地质构造的界面时,在一定条件下会产生其他类型地震波。这些波中最重要的是瑞利波(Rayleigh wave) 和勒夫波(Love wave) 。这两类波沿地球表面传播,岩石振动振幅随深度增加而逐渐减小至零。能量主要分布在弹性分界面附近。因此,统称为面波(Surface wave) 。 当平面 SV 波以大于临界角的角度入射到自由表面时, 就产生瑞利波。其质点运动描绘出一个逆进椭圆。其短轴的走向与波的前进方向一致,长轴则垂直于地面。因此, 瑞利波在水平、垂直分向均有能量分配,通常,垂直分量能量为水平分量能量的 倍。瑞利波的波速略小于同一层介质中横波速度。 若均匀弹性半空间上覆盖一低速弹性薄层,且 SH 波以大于临界角的角度入射到该层,便会产生勒夫波。勒夫波的质点振动方向与地表平行且垂直于波的传播方向。当 S 波穿过地球时遇到构造不连续界面时会发生折射或反射,并使其振动方向发生偏振。当发生偏振的 S 波的岩石颗粒仅在水平面中运动时,称为 SH 波。当岩石颗粒在包含波传播方向的垂直平面里运动时,这种 S 波称为 SV 波。