北大地震概论复习笔记_第7章

地震概论复习要点绪论一、地球科学概况1、地震学：研究地震及其相关现象2、四大起源问题：行星（宇宙）、地球、生命、人类3、C.S.H: Composition(组成):同位素地球化学.Structure(构造)：全球构造.History(历史)：全球变化.4、地学发展：水火不相容（Werner水成论与Hutton火成论）——均变与灾变——固定论与活动论固定论：海洋与陆地永恒不变5、极地科学：全球变化；海平面变化；气候与生态演变二、宇宙演化1、哈勃发现非稳衡宇宙红移：相互背离，频率变小由此宇宙是由一个基点爆炸而得2、宇宙大爆炸理论的证据：2.7K的发现3、哥白尼原理：宇宙中各点是平权的，有限无边的宇宙没有中心三、太阳系1、行星顺序：水星金星地球火星木星土星天王星冥王星2、太阳系的轨道特征：近圆性同向性共面性3、行星运动三大规律：（1）. 行星在椭圆轨道上运动，太阳位于其中一个焦点上.（2）. 行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.（3）. 行星公转周期的平方与轨道半长径的立方成正比.4、体积密度卫星表面类地行星小大少固体类木行星大小多非固体5、彗星结构：慧发、慧核、慧尾6、太阳系起源假说及发展：Kant-Laplace星云说（18世纪Kant, 1755《自然通史和天体理论》Laplace, 1796《宇宙体系论》）无法解释角动量分配异常灾变说和爆发说新星云说补充：Laplace星云说中太阳系形成的过程：炽热的气体云—分离环—团块—行星7、地球的早期演化：地球形成期(约46亿年前) ——放射熔融期——小天体碰撞期——熔流外溢期——.板块构造发育期8、金星温室效应严重，不适合开发9、月球公转与自转周期一致，导致月球仅有一面面向地球第一章地震学的研究范围和历史1、全球7.0以上强震约13次，15%在大陆，2、中国西部地震较频发，中国每年4.7级以上地震平均50次3、地震频发性低于气象灾害，而由于其突发性和毁灭性使得财产损失和人员伤亡高居所有自然灾害之首。

地震概论整理一、一些概念与常识1.震源：地震破坏开始的地方。

2.震中：震源在地表的垂直投影。

3.震源区，震中区（极震区），震中距。

4.震级：表示地震强度，是根据地震图记录到的地震波的强弱来表征地震大小的一个标度，无量纲。

5.烈度：是描述地震破坏性的一种经验性的定性标度。

不仅与地震大小和震源深度有关，而且与观测点距震中的远近，场地条件，建筑物结构、质量和固有周期有关。

6.走时：地震射线从震源出发到达地震台所用的时间。

7.地震的分类（主要）（详见讲义p3）按成因：a.构造地震（占全球发生的天然地震的90%）。

所有危害人类的大地震都是构造地震。

b.火山地震（中国少有）。

c.诱发地震（人为）（d.陷落地震）按震源深度、震源机制、震级等划分地方震：震中距在100km内；近震：震中距在100~1000km内；远震：>1000km8.地震序列主震型：有一次大的主震，前有前震，后有余震。

（一般观测到前震的地震序列不多，因为即使主震是大地震，其前震有可能震级极小）震群型：一个地震序列中包含若干震级差不多的地震，无一特大震级的地震。

9.全球大地震带（三条）a.环太平洋地震带。

震源深度从大洋一侧向大陆逐渐加深。

所释放的地震能量占全球75~80%，是全球地震活动最强烈的地震带（全球80%的浅源地震、90%的深源地震均集中在该带上，这是一条对人类危害最大的地震带）。

b.地中海—南亚地震带。

以浅源地震为主，局部有中深源地震。

所释放的地震能量占全球的20%左右。

中国西藏、云南局部地区属于此。

c.全球断裂带地震带（洋中脊、海岭）。

均为浅源地震，深度<30km，无巨大地震，地震频度低。

10. 地震成因：弹性回跳理论（断层说）、岩浆冲击说、相变理论。

（后两者没有进一步论证、应用）宇宙演化1. 距离光年天文单位（AU/UA）秒差距parsec (pc) ：恒星距离单位，数值上等于恒星周年视差的倒数。

详见ppt。

1pc=360×60×60/2PI×1天文单位=206265天文单位=3.2616光年=308568亿公里离太阳最近的恒星比邻星的距离约为1.29pc（4.22光年）。

第一章 地震学的研究范围和历史1、 地震学是一门应用物理学。

2、 911 房屋倒塌的主要原因：钢筋受热。

3、 历强震而不倒的古建筑：山西洪洞县广胜寺飞虹塔、应县木塔、赵州桥、天津蓟县独乐寺观音阁等等；原因：卯、榫，以柔克刚。

4、 地震学发展简史：定量研究只有100 年左右的时间。

5、 中国国家地震局：1971年成立，1966年河北邢台地震。

第二章 地震波1、 泊松比υ：—样品横截面线度变化率/横向线度变化率。

( 0 , 0.5 )金属：( 0.25 , 0.33 )地幔：0.25外核（液态）：0.5其他：杨氏模量E ：线应变中，应力与应变体变模量K ：液体静压力，应力与应变切变模量μ：刚性系数2、 体波：可在地球内部向任意方向传播纵波P (Primary Wave)：体变，介质膨胀、压缩形成，传播速度快；横波S (Second Wave)：切变，剪切力，杀伤力大；SH 波（平行与界面的分量），SV 波；主要差异：P 波速度快，√3 倍（泊松介质）P 波和S 波的质点振动方向相互垂直一般情况，P 波垂直分量较强，S 波水平分量较强S 波低频成分丰富天然地震震源破裂以剪切破裂和错动为主，故S 波能量比P 波强根据质点有无转动和体积变化，P 波：无旋波；S 波：无散的等容波3、 面波：沿地球表面传播，在与界面相垂直的方向上，波动的振幅急剧衰减Rayleigh wave ：质点运动轨迹为逆进的椭圆，地面振幅最大Love wave ：横波，介质至少2层，上层v s 小地震记录中，一般振幅比体波大面波的能量被捕获在表面才能沿着或近地表传播，在伦敦的圣保罗大教堂 “耳语长廊”或中国天坛回音壁的墙面上捕获的声波就是面波。

其他：✓ 地球的自由振荡✓ 脉动4、 一般到序：P 波、S 波、勒夫面波、瑞利面波、地震尾波ρE V P =ρμ=S V第三章 地震波的传播理论1、 震中距：1°= 110km2、 地震波的吸收和衰减：传播时间t 后，，γ为衰减系数传播距离x 后，，α为吸收系数3、 费马原理：震动由介质中的一点传播到另一点时，她所经过的途径会使其传播时间为一稳定值（最大、最小、拐点）地震学中的Fermat 定理：地震波在介质中传播的路径为走时最小的路径。

北京大学地震概论考点汇总第一章地震学史1.浅源地震：震源深度小于60km；中源地震：震源深度在60km到300km之间；深源地震：震源深度大于300km。

2.1966年邢台大地震导致了1971年中国地震局成立。

3.死亡超过20万人的地震有6次，其中在中国就有4次。

4.近震：震中距小于1000km；远震：震中距大于1000km。

第二章地震波1.P波和S波的主要差异：a)P波的传播速度比S波快，地震图上先出现P波；b)P波和S波的质点振动（偏振）方向相互垂直；c)一般情况下，三分量地震图上P波的垂直分量相对较强，S波的水平分量相对较强；d)S波的低频成分比P波丰富；e)天然地震的震源破裂通常以剪切破裂和剪切错动为主，震源向外辐射的S波能量比P波能量强。

f)P波通过时，质元无转动运动，而有体积变化，P波是一种无旋波。

S波通过时，质元有转动，而无体积变化，S波是一种无散的等容波。

2.地震不地震，抬头看吊灯，说明S波和面波有水平分量。

3.P波使建筑物上下晃动，S波使建筑物侧向晃动。

第三章地震波传播理论1.射线理论2.波长很短：λ f = v在高频近似的情况下，可用波射线来描述波的传播3.Snell定理：5. PcPS可能存在，ScSP不可能存在。

（其中c表示P波和S波在地核界面上的反射，K表示通过外核的纵波，I表示通过内核的纵波，J表示通过内核的横波，i表示在内核界面的反射，p和s分别表示由震源向上（地面）传播的射线）P 夹角比S大。

第四章地球内部的结构1.应用地震波去透视地球内部首先要研究地震图。

2.大陆地区地壳平均厚度为35km。

大洋和大陆下面的地壳厚度不同。

3.地壳是通过研究首波而发现的。

用面波研究地壳性质，因为面波在地壳中运行。

4.上地幔（410km以上）、过度层（410-670km之间）及下地慢（670km以下）。

5.古登堡教授拥有更丰富的地震纪录，得出了更精确的核介面深度估计，首次估计出地核深度为2900km。

地震学概论复习资料一、名词解释1、叠加原理；2、震相；3、首波；4、走时曲线；5、偏移距；6、直达波；7、群速度；8、主应变；9、横波；10、纵波；11、震中；12、基本烈度；13、费马原理；14、震源；答：1、如果介质中存在由各种原因造成的扰动，且每一个扰动都是独立的，则介质中总的扰动可以作为每一个单独扰动之和而求得——叠加原理。

2、震相：是具有不同振动性质且经过不同传播路径的各种地震波在地震记录图上的反映。

3、首波：它是在分界面地震波速度较高的一侧中沿着界面传播的不均匀P（S）波在速度较低的一侧内激起的一种地震波。

4、走时曲线：就是对于某种地震波（或某一震相）的表达走时与震中距关系的曲线，又可称为时距曲线。

5、习惯上把道集内第一道的炮检距(最小炮检距)称为偏移距。

6、直达波：由震源出发，直接传播到接收点的体波称为直达波。

7、不同频率的波叠加后所得的大振幅的传播速度叫群速度。

8、如某方向上的线段元在应变后只是沿着原来的方向伸长（或缩短）时，则该方向的应变称为主应变。

9、横波：媒质中各体元的振动方向与波的传播方向垂直的波。

10、纵波：媒质中各体元振动的方向和波传播的方向平行的波。

11、震中：震源在地面上的投影点/震源在地表上方的那个点。

12、基本烈度指在今后若干年在，某一地区在一般场地条件下可能遭遇到的最大危险烈度。

13、费马原理是说地震波沿射线的旅行时间(传播)与沿其它任何路径的旅行时间相比为最小。

即波总是沿所使用旅行时间最少的路径传播，又叫费马最小原理和射线原理。

14、震源：地球内部发生地震的地方称为震源。

二、简答题1、地震灾害和预测预防主要有哪些内容？答：(1)地震宏观调查：极震区的现场调查工作为研究地震的性质和地震成因提供了重要资料。

不仅包括地震断裂、塌岩、山川易位、喷沙冒水等地表现象，还包括震前的声、光、气象、动物行为异常等各种前兆现象进行询问和记录。

还要记载建筑物的结构、地震对其破坏情况，以便为工程建筑提供资料。

《建筑结构抗震设计》课程复习第1章绪论1.什么是地震波？地震波包含了哪几种波？各有何特点？2.什么是地震动的三要素？3. 什么是地震震级？什么是地震烈度、基本烈度？什么是抗震设防烈度？4. 什么是多遇地震？什么是罕遇地震？5. 建筑的抗震设计类别分为哪几类？分类的作用是什么？6. 何谓“多道防震防线”？为什么多道抗震防线对抗震结构是必要的？7. 抗震设防烈度和设计基本地震加速度的关系是什么？第2章场地与地基1. 场地土分为哪几类？它们是如何划分的？2. 什么是场地？怎样划分建筑场地的类别？3.什么是覆盖层厚度？多层土的地震效应主要取决于什么？4. 简述天然地基基础抗震验算的一般原则。

哪些建筑可不进行天然地基基础的抗震承载力验算？为什么？5. 怎样确定地基土的抗震承载力？6. 什么是场地土的液化？怎样判别？7. 如何确定地基的液化指数和液化的危害程度？8.加强基础的整体性和刚度的措施有哪些？增强基础上部结构整体刚度的措施有哪些？第3章结构地震反应分析与抗震计算1. 什么是地震系数、动力系数和地震影响系数？它们有何关系？2. 什么是地震反应谱和设计反应谱？3. 怎样进行结构抗震变形验算？4. 什么是等效总重力荷载？怎样确定？5. 简述确定结构地震底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？6. 什么是楼层屈服强度系数和结构薄弱层？怎样确定结构薄弱层或部位？7. 哪些结构需要考虑竖向地震作用？怎样计算结构的竖向地震作用？8.什么是承载力抗震调整系数？9.什么叫“鞭梢效应”，对这类结构采用底部剪力法设计时如何考虑这种效应？什么时候考虑高阶振型影响？如何考虑？10.底部剪力法的适用范围是什么？抗震设计重力荷载代表值G如何确定？11.引起结构扭转地震反应的原因是什么？12.任意结构抗震验算时，任一楼层的水平地震剪力有什么要求？填空1．地震按其成因可划分为（）、（）、（）和（）四种类型。

2．地震按震源深浅不同可分为（）、（）、（）。

第一章地震学的研究范围和历史第一节什么是地震学？第二节地震学的研究范围和主要的研究方面第三节地震学的基本名词和概念第四节古代人类对地震的认识第五节地震学发展简史◆全球每年发生500万次地震，人们可以感觉的仅占1%，造成严重破坏的7级以上的大地震约有18次，8级以上的特大地震1~2次。

全世界有6亿多人生活在强震带上，上个世纪约有200万人死于地震，预计二十一世纪将有约1500万人死于地震◆我国是个多地震国家，20世纪以来，我国发生了800多次6级以上的地震，平均每年约8次；历史记载全球死亡超过20万人的地震有6次，其中在中国就有4次。

◆6级以上的地震具有破坏性。

我国79%地震烈度在VI以上。

世界死亡人数最多的地震：1556年陕西关中8.0级地震，死亡83万人。

中国经济损失最多的地震：1990年江苏常熟-太仓5.1级地震，损失13亿元。

迄今为止欧洲最大的地震：1755年11月1日里斯本大地震，7万人死亡。

◆张衡于公元132年发明候风地动仪。

智利大地震：1960年，9.5级。

唐山大地震：1976年，7.8级。

中国减灾法：1998年3月1日。

印度海啸：2004年12月26日。

国际减灾日：10月的第2个星期三。

汶川大地震：2008年，8.0级。

◆1966年3月，河北邢台发生6.8级大地震，损失巨大。

中国地震局成立于1971年，时称国家地震局，1998年更名为中国地震局。

◆XX发布→政府部门；检查监督→地震部门。

◆震级相差一级，能量相差约30倍◆震级是衡量地震本身大小的一个量，当前，最基本的震级标度有4种：地方性震级ML、体波震级(Mb和MB)、面波震级MS和矩震级MW。

前3种震级是通过测量地震波中的某个频率地震波的幅度来衡量地震的相对大小的一个量。

矩震级MW是由基本的物理参数所计算的震级。

1.1什么是地震学？◆概念：地震学是关于地震的科学，它是以地震资料为基础，用数学、物理和地质知识研究地震机理及地震波传播的规律，以防御地震灾害、研究地壳和地球内部的构造以及促使研究结果在经济建设和国防建设中得以应用。

第一章1、近震：震中距离1000公里远震：震中距离1000公里以外地方震：震中距离100公里2、烈度：按一定宏观标准，表示地震对地面影响和破坏程度的一种量度震级：按一定围观标准，表示地震能量大小的一种量度3、比较重要的就是地震波的折射、反射和转换的计算第二章：地震波1、地球介质通常可以认为是均匀和连续的。

2、在无界弹性介质中，纵波传播速度为杨氏模量与密度比值的二次方，横波传播速度是切变模量与密度的比值的二次方。

纵波(P波)传播速度约为横波（横波）传播速度的根号3倍。

3、纵波与体变相关，横波与切变相关。

4、面波振幅一般比体波大。

5、回音壁上是面波。

6、面波周期越大，渗透深度越大。

7、在半无限的均匀介质中，不产生Love波，且Ruilei波没有频散。

因此，地震记录中出现love波以及频散的Ruilei波，则介质不均匀。

8、地球自由震荡周期特别长，周期短长排列：体波<面波<自由震荡9、影响自由震荡周期的因素：（1）自转（2）横向非均匀性10、地震波的波序：P波，S波，love面波，Ruiley面波，地震尾波（脉动）频率依次降低第四章：地球内部的结构1、地壳厚度约为35~45公里，一般分为两层。

上层的P波速度由5.8~6.4公里/秒随深度增加到下层的6.5~7.6千米/秒2、要研究大洋和地壳的区别，必须研究面波！！！可以此判断海洋地壳和大地地壳是不同的3、地幔氛围上地幔、过渡层和下地幔三个层区4、地球内部的圈层结构：壳幔界面：地下30-60Km处地壳与地幔的分界面，莫霍界面上下地面的过渡层幔核界面：地下约2900Km处，地幔与外核分界面，古登堡界面内外核界面5、用于确定地球内部深处构造的基本方式，解释测得的地震波走时曲线，求解通过地球的平均地震波速度。

第五章1、板块构造学说一、板块理论发展第一阶段：大陆漂移维格纳——大陆漂移学说的缔造者大陆漂移的证据：大陆架；化石；岩石连续性；古气候证据问题大陆漂移的力学机制是什么？二、第二阶段——海底扩张地磁条带和地磁极性反转（哈扬地壳年龄不超过两亿年）三、第三阶段——板块构造板块构造驱动力问题地幔对流模式2、简述地震学、古地磁学为板块构造学说提供的证据地震学为板块构造学说提供了三方面的证据：（1）天然地震的空间为校址可以勾画出板块的边界。

地震概论笔记（2016春）第一章地震学的研究范围和历史1. 地震是一种常见的自然现象，全球每年约发生500万次地震。

全球有6亿多人生活在强震带上，20世纪约有200万人死于地震，预计21世纪将约有1500万人死于地震。

我国是多地震国家，历史记载死亡人数超过20万人的地震，全球6次，中国4次。

2.地震的两面性：①自然灾害②给人类了解地球内部的信息3.地震：地球内部介质（岩石）突然破坏，产生地震波，并在相当范围内引起地面震动。

破坏开始的地方称为震源（地球内部发生地震的地方。

理论上看成一个点，实际上是一个区）震源深度：将震源看做一个点，此点到地面的垂直距离称为震源深度。

4.震中：震源在地表上的垂直投影。

震中距：观测点与震中的大圆弧距离（在地面上，从震中到任一点沿大圆弧测量的距离）可证明是两点间的最短距离。

烈度：宏观，实际的破坏程度（我国12度烈度表）震级：微观标准表示地震能量大小，仪器测量（地震差一级，能量相差32倍（101.5），两级相差1000倍:log E＝11.8+1.5M，E：能量，M：震级）两者都反映地震大小5.分类：地震序列：①主震型（一个主震，多个余震）②震群型按震源深度分：①浅源：震源深度 < 60km ②中源：60-300km ③深源：> 300km 按震中距分：①地方震：震中距<100km ②近震：<1000km ③远震：>1000km （以观测点为圆心，1000km为半径）6. 地震学是应用物理类课程。

地震学只有100多年的历史，中日美在地震学三足鼎立第二章地震波第一节波的性质简述1.液体、气体只能传播纵波，固体可以传播横波（S波）、纵波（P波）2.波线和波阵面垂直3.远离波源的球面波波面上任何一小部分视为平面波第二节地震波1. P波和S波的主要差异总结：vP=√3vS（1）P波的传播速度比S波快，地震图上总是先出现P波。

（2）P波和S波的质点振动（偏振）方向相互垂直。

2017年秋季学期地震概论（周四）重点目录第一章地震学的研究范围和历史 (3)第二章地震波 (3)第三章地震波传播理论 (4)第四章地球内部的结构 (4)第五章地震的机理 (5)第六章地震仪及地震基本参数的测定 (6)第七章地震预报 (6)第八章宏观地震学 (7)第九章勘探地震学 (7)第十章海啸 (7)影片《大地震》细节回顾 (9)小组讨论部分 (11)教学网网络作业 (11)课上讲述的重点计算题 (12)课程纸质作业题 (14)综合论述题汇总 (16)1、地震灾害影响 (16)2、CBD&北大 (16)3、汶川震级从7.8 级修正到8.0 级 (16)4、地震能否预报 (16)5、单台地震定位原理 (17)6、试阐述全球主要地震活动带的分布特征与形成原因（两大地震带的形成原因） (17)7、只测到四个台站的P 到时如何确定震源位置。

(17)8、有人说某地区按照抗8 级地震设防，正确吗？为什么？ (18)9、如何识别震相？ (18)10、地球是均匀介质，问P 波走时。

(18)11、主持某地的地震工作 (19)12、内核是如何发现的 (19)13、靠近震中的地方破坏为什么不是最严重？ (19)14、低矮建筑损坏较轻，较高（三层以上）的都倒塌了，但是摩天大楼几乎没有受到损坏。

(19)15、为什么汶川地震时成都受灾不严重。

(20)16、板块构造学说的证据 (20)17、日本防灾救灾经验 (20)18、tidal wave 为什么不能用来指海啸？ (21)19、为什么地下2-­‐40km 之间的地震数目最多？ (21)20、王超弘评价 (21)21、地球内核存在差异转动，固体内核的转动速度比地球本身快。

请您用地震学原理说明怎么证明地球内核存在差异转动。

(22)22、中国的海啸可能性为什么很小？ (22)23、智利地震问题 (22)24、蟾蜍问题 (23)25、地震对比 (23)26、青藏高原东部的层析成像 (24)27、低速层识图 (24)28、为什么古代人吧地震归因为动物活动而且不同国家地区的动物不同？ (24)29、日本谚语：当地震来时逃向竹林，理由是？ (24)30、如果地质条件等因素均匀且完全相同,不同的烈度将构成一组同心圆？ (24)31、张衡地动仪评价 (24)【备考建议】本笔记中的第一章至第十章重点皆为老师反复强调并写在黑板上的内容，按照往年惯例为必考，务必熟记；为便于灵活应用，在每条笔记后面附上了例题，所有例题皆为往年考试真题，很有可能再次出现在试卷上；电影《大地震》会有一道选择题；小组讨论会有4道左右的填空题；课上详细讲述的计算题也为必考内容。