第三节 地震波和地震仪

　　地震经常引起各种灾害，地面也常出现各种破坏现象，这是由地震波的强烈冲击所造成的。

　　一、地震波

　　地震波是一种弹性波，地震时从震源处释放出来的部分能量以弹性波的形式向四周传播。所谓弹性波即岩石受到震动，其中各个质点产生规则的振动，然后各回到原来静止的位置。

　　地震波可以在三维空间向任何方向传播，这种波称为体波；但地球是有边界的，在边界附近，体波衍生出另一种沿着地面传播的波，称为面波。体波又分为纵波和横波。纵波传播时，介质质点的振动方向与波的传播方向一致，使介质质点之间发生张弛和压缩的更替，即质点发生疏密更替的变化，所以又叫压缩波或疏密波，通常记作P波。横波传播时，介质质点的振动方向与波的传播方向互相垂直，介质体积不变，但形状发生切变，所以又叫切变波或剪切波，通常记作S波。纵波一般表现为周期短、振幅小的特点，传播速度较快；横波一般表现为周期较长、振幅较大的特点，传播

　　由于地球是圈层状构造，各层物质成分和物理性质不同，地震波在地球内部传播时，遇到不均质界面便发生折射（所以震波传播路径为弧形）和反射。由于震波受地核折射的原因，在地表形成一条收不到任何体波的带，称黑影带。面波通常记作L波，其能量集中在地面附近，就像投石于水所产生的水波一样，其振幅随深度增加而衰减，传播速度比体波慢。

　　地震发生时，P波总是最先到达观测点，随后才是横渡和面波。所以P波又称为初至波。纵波和横波到达的时间差，称为走时差。观测点距离震中愈远，其走时差愈大。因此利用走时差可以求出震中距（即观测点与震中的距离），通常利用制好的“时距曲线图”或“走时表”即可查出。在没有仪器的情况下，可以根据地震时从上下跳动（P波反映）到水平晃动（S波反映）的时间间隔粗略计算震中距。时间间距越短，震中越近；时间间隔越长，震中越远。通常利用经验公式，时间间距（即走时差）乘以8之积，即为大致的震中距。1976年7月28日唐山地震（7.8级），北京地面从上下跳动到水平晃动的时间间隔为20s左右，据此可估计出震中距约为160km。

　　最后，应该指出，纵波可以在各种介质中通过（包括地核），而横波则只能在固态介质中通过，由于横波至地下2900km处消失，这是认为外地核处于液态情况的重要依据。
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