地震小科普之地震发生观点(成因)

2019年9月3日 218 次阅读 0 条评论 0 人点赞

地震成因观点:“弹性回跳说”,根据《 维基百科 》,地层处于相对平衡位置,如图1 时刻1;随着地壳的变形(构造运动等),跨越断层两侧的岩石受到剪切应力(产生的效果是分别向相对的方向运动)。 它们慢慢变形(破碎、错位),直到超过内部刚度(弹性限度),如图2 时刻2。 然后它们沿断层线破裂分开(岩石破碎、岩石间产生相对位移等,类比用力折断树枝,会有声响,振动产生声音,说明树枝断的时刻振动剧烈,也即能量释放); 突然的运动释放出积累的能量(此时产生地震如图E点处,地震通过地震波向远处传播),如图1时刻3,岩石几乎恢复原状。

图1

地震是以体波和面波的形式向外传播能量,体波包括:纵波,效果图如图2(简称为“P”波,传播方向与振动方向平行,在任意介质中都能传播,按固体、液体、气体顺序递减)和横波,效果图如图3(简称为“S”波,也称剪切波,传播方向与振动方向垂直,仅在固体中传播),

图2 纵波效果示意图(左图:1维模型;右图:2维模型)

图3 横波效果示意图(左图:1维模型;右图:2维模型)

面波包括:瑞利面波(Rayleigh waves)和勒夫面波(Love waves)以及各类短周期面波。面波的规则形状与地层介质的均匀性有很大的关系,因为它们的振幅随深度的增加而迅速衰减,是地震体波在界面附近生成的一种次生波。所以它们的能量主要集中于界面附近。瑞利面波(Rayleigh waves)形成是自由表面的不均匀平面纵波和不均匀平面横波(含有复数宗量的平面波即不均匀波)沿自由界面传播时相互叠加而成的。瑞利面波在传播过程中,引起地表介质的质元作逆椭圆运动,椭圆上部质元指向震中。椭圆水平轴 垂直轴比值约为2:3,且质元的垂直位移比水平位移超前π/2.如图4所示。

图4瑞利面波的偏振(图中红线应为椭圆且水平和垂直轴线比为2:3)

勒夫面波(Love waves)是一种SH型的横面波,其质元振动方向与地表平行且垂直于波的传播方向。如图5所示。

图5勒夫面波的偏振

参考文献:

地球物理学基础,史謌编著;

维基百科;

这个人太懒什么东西都没留下

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