地震波到底是什么?一文让你了解

2020-12-28 15:10:47
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  地震波主要分为两种,一种是面波,一种是体波

  面波只在地表传递,体波能穿越地球内部。

  地震体波(Body Wave)

  在地球内部传播的地震波称为地震体波,分为纵波(P波)和横波(S波)。

  纵波(P波):P代表主要(Primary)或压缩(Pressure),为一种纵波,粒子振动方向和波前进方平行,在所有地震波中,前进速度最快,也最早抵达。P波能在固体、液体或气体中传递。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。

  横波(S波):S意指次要(Secondary)或剪力(Shear),前进速度仅次于P波,粒子振动方向垂直于波的前进方向,是一种横波。S波只能在固体中传递,无法穿过液态外地核。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。

  由于纵波在地球内部传播速度大于横波,所以地震时,纵波总是先到达地表,而横波总落后一步。这样,发生较大的近震时,一般人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。

  横波(S波)是造成建筑破坏的主要原因。

  地震面波(Surface Wave)

  沿地面传播的地震波称为地震面波,分为勒夫波(Love Wave)和瑞利波(Rayleigh wave)。

  当P波和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勒夫波和瑞利波。

  勒夫波(Love Wave):粒子振动方向和波前进方向垂直,但振动只发生在水平方向上,没有垂直分量,类似于S波,差别是侧向震动振幅会随深度增加而减少。这个类型的波使岩石质点运动类似SH波,运动没有垂向位移。岩石运动在一垂直于传播方向上在水平面内从一边到另一边。虽然勒夫波不包括垂直地面运动的波,但它们在地震中可以成为最具破坏性的,因为它们常具有很大的水平振幅。

  瑞利波(Rayleigh wave):又称为地滚波,粒子运动方式类似海浪,在垂直面上,粒子呈逆时针椭圆形振动,震动振幅一样会随深度增加而减少。

  地震波序

  地震发生后,首先出现的是体波,其中纵波(P波)的传播速度比横波(S波)快,而面波由于是纵波与横波在地表相遇后激发产生的次生波,所以相对体波产生稍次,而在面波之后紧接着是一串地震尾波。

  由于不同类型地震波产生的时间和速度不同,它们到达同一场地的时间也就有先后,从而形成一组地震波序列,它解释了地震时地面开始摇晃后我们所经历的不同感觉。

  首先 从震源到达某地的第一波是“推和拉”的P波。它们一般以陡倾角出射地面,因此造成铅垂方向的地面运动,垂直摇动一般比水平摇晃容易经受住,因此一般它们不是最具破坏性的波。

  因为S波的传播速度约为P波的一半,相对强的S波稍晚才到达。它包括SH和SV波动:前者在水平平面上,后者在垂直平面上振动。S波比P波持续时间长些。

  地震主要通过P波的作用使建筑物上下摇动,通过S波的作用侧向晃动。

  其次 当S波之后或与S波同时,勒夫波开始到达。地面开始垂直于波动传播方向横向摇动。

  下一个是横过地球表面传播的瑞利波,它使地面在纵向和垂直方向都产生摇动。

  这些波可能持续许多旋回,引起大地震时熟知的描述——“摇滚运动”。因为面波随着距离衰减的速率比P波或S波慢,在距震源距离大时感知的或长时间记录下来的主要是面波。

  最后 在面波波列之后构成地震记录的重要部分,称之为地震尾波。地震波的尾部事实上包含着沿散射的路径穿过复杂岩石构造的P波、S波、勒夫波和瑞利波的混合波。尾波中继续的波动旋回对于建筑物的破坏可能起到落井下石的作用,促使已被早期到达的较强S波和面波削弱的建筑物进一步破坏以至于倒塌。


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