地震概论第三章

1、第3章 地震仪及基本参数的测定第3章 地震仪及基本参数的测定意大利地质学家帕尔米里于1856年制造的电磁地震记录仪它已能记录地震到达当地的时间 现代地震仪现代地震仪现代化的野外地震仪 也被称为第一个远震第一个远震记录：记录：在德国在德国Potsdam记录到的日本发记录到的日本发生的地震生的地震1906年旧金山地震记录年旧金山地震记录 1906年旧金山地震时，加利福尼亚大学里克观测台尤因地震仪 在旋转圆盘上记录了地面南北方向和东西方向上的地震波动 1983-4-3哥斯达黎加地震在德国贝尔恩台记录的运动垂直分量 P波在地表反射一次或两次后分别为PP和PPP波，如在最后一次反射后 转换为S波，则得到

2、PS和PPS波，S波在地表反射可产生SS和SSS波。 记录中最明显的是通过大洋路径传播过来的瑞利波 3.3地震台与全球地震观测台网地震台北京国家地球观象台（简称北京台）的前身是鹫峰地震台鹫峰地震台是我国自己创建的最早的地震台，年开始记录，年因日军大举侵略中国而被迫停止运行年，地震台改建在北京西郊白家疃，年恢复地震观测，同时增加地磁观测项目年年底在台站南侧约千米处修建了长米的大型山洞，为开展高灵敏度地球物理观测和仪器研制、运行试验提供了良好的环境年月北京台被国家地震局（现中国地震局）确定为中美合作中国数字地震台网（)的示范性数字地震观站 3.3.2 3.3.2 全球地震台网全球地震台网GSN G

3、SN (Global Seismic Network)(Global Seismic Network) 由由128128个超个超宽频带数字宽频带数字式观测台组式观测台组成成 为研究地球为研究地球构造与地震构造与地震而设立的极而设立的极高质量的标高质量的标准地震台准地震台 计算机模拟1977年3月9日日本海5.9级深源地震的震动 .在德国埃连根可能记录到的垂直分量地震图 3.4地震的全球分布1977年1月至1986年12月记录到的全球地震震中分布 ,圆圈、方框、三角分别表示震源深度为070千米，70200千米及200千米以下 3.5地震定位以及地震大小的确定地震定位地震波最初从地球内的一点发出，

4、这点就是震源，位于地球表面的恰又位于震源之上那点称为震中。地震学家们在建立观测台站之后的第一件任务就是找一种方法精确地确定震中。如果可能的话，也确定每次记录到的地震的震源。 最简单的方法是通过直接的三角测量发现震中的位置。根据从其他地区地震或者爆破研究收集的时间资料，可以画出曲线来显示P波或S波从震源传播不同距离所需的平均时间。这些地震传播时间曲线（时-距曲线）是确定地震仪到震源距离的最基本工具。 设想3座地震观测台，每一座观测台记录到的是同一个地震，而且各台位于震源的不同方向上。这3座台站的观测人员能够读到P波抵达时间，有时也读到S波的抵达时间。因为P波传播速度比S波传播速度大约快2倍，所以

5、这两种波传播得越远，它们的波前分离间隔就越宽。如果有了P波和S波抵达的时间，从这两种波型的抵达某台时间间隔将可以直接求得震源到该记录台的距离。然后，画3个圆，每个圆以一座地震台为圆心，半径是计算得到的距离（震中距）。这3个圆将相交于，至少是近似的相交于所要求的震中。 P波、波、S波到达台站时间波到达台站时间 台 站P 波S 波时分秒时分秒BKSJASMIN15151546464504.507.654.215151546464625.528.007.1 根据上面S波与P波的时间差值估算出下列震中距离。 据P波与S波的时间差值估算震中距离 台 站S-P/秒震中距离/千米BKSJASMIN21.02

6、0.412.9190188105 3.5.2 地震大小的确定地震学家们发明了许多简单的方法从地震记录上确定地震的大小。观测台站所用衡量地震大小的最普通单位是地震震级。在1935年查尔斯里克特（Charles Richter）（下图）在加州理工学院发明了相对的方法测量地震，和达也曾经用类似的方法确定日本地震的大小。里克特提出按照地震仪器探测到的地震波的振幅将地震分级。这种分级系统最初只用于衡量南加州当地的地震，现在全世界地震的研究都使用这种分级系统。 因为地震的大小变化范围很大，所以用对数来压缩测量到的地震波振幅是很方便的。精确的定义是：里氏震级ML是最大地震波振幅以10为底的对数。一种被称之为伍德-安德森（Wood-Anderson）的特殊地震仪记录到的振幅测量精度达到1毫米。里克特没有指定特殊的波型，因此最大振幅可以从有最高振幅的任何波形上取得。由于一般振幅随着距离增大而减少，里克特选择距震中100千米的距离为标准。 按着这个定义，对一个100千米外的地震，如果伍德-安德森地震仪记录到1厘米的峰值波振幅（即1毫米的10000倍）,则震级4。 震级本身没有任何上下限（虽然地震大小有上限）。自本世纪有了地震仪以后所记录到的地震仅有几次震级达到8.5级以上（下页图）。例如，1964年3月27日在阿拉斯加威廉王子海湾的大地震的里氏震级约为8.6。另一方面，小断层的滑动可能产生小于零震级