地震概論

　　本書是是介紹和研究地震這種常見的自然現象的，共分十章。第一章介紹地震學的研究範圍和發展簡史；第二章研究地震波的類型及其性質；第三章敘述地震波傳播理論；第四章介紹地球內部的結構；第五章研究地震發震的機理；第六章講述地震儀的工作原理以及地震基本參數的測定方法；第七章論述地震預報的進展情況以及臨陣逃生技巧；第八章重點介紹宏觀地震調查、烈度以及工程地震學方面的內容；第九章敘述勘探地震學方法；第十章介紹由地震引發的海嘯的機制以及如何減輕海嘯災害。
　　
　　本書通俗易懂，把地震學的基礎知識和研究方法介紹得系統而全面，對提高讀者自身的自然科學修養大有裨益。同時也是一本相近學科甚至是專業地震工作人員全面瞭解地震學新進展的非常有價值的參考書。

本書特色

　　本書通俗易懂，把地震學的基礎知識和研究方法介紹得系統而全面，對提高讀者自身的自然科學修養大有裨益。同時也是一本相近學科甚至是專業地震工作人員全面瞭解地震學新進展的非常有價值的參考書。

作者簡介

吳善薇

　　2011.8 ~ Present   中國文化大學地質系助理教授
　　2010.8 ~ 2011.7    國立臺灣大學地質科學系博士後
　　2005.8 ~ 2010.7    國立中央大學地球物理系博士

趙克常

　　北大老師

地震和颳風、下雨、雷電一樣，是一種常見的自然現象。全球每年約發生500萬次地震，人們可以感覺出來的僅占1%，造成嚴重破壞的規模7以上的大地震約有18次，規模8以上的特大地震1~2次；越小的地震越多，越大的地震越少。全世界有6億多人生活在強震帶上，20世紀約有200萬人死於地震，隨著人口密度的增大，預計21世紀將有約1500萬人死於地震。我國是個多地震國家，地震活躍區的居民一般都有切身體驗，甚至是出生入死地親歷險境；20世紀以來，我國發生了800多次規模6以上的地震，平均每年約8次；歷史記載全球死亡超過20萬人的地震有6次，其中在中國就有4次，地震是中國人民必須面對的一種主要的自然災害。強烈的地震，會直接和間接造成破壞，不管直接還是間接，統稱之為地震災害。然而，任何事物都有兩面性，地震雖然是一種自然災害，但迄今為止，人們對地球內部的瞭解主要來自地震給我們帶來的資訊，因為地球有不可入性，其內部結構只能靠地震激發的地震波來研究，地震相當於一盞照亮地球內部結構的明燈。

第一節什麼是地震學

地震學是關於地震的一門科學，其英語單詞seismology是由希臘語seismos（地震）和logos（科學）兩個詞構成的，是固體地球物理學的一個重要分支。具體來說，它是以地震資料為基礎，用數學、物理和地質知識研究地震機理及地震波傳播的規律，以防禦地震災害、研究地殼和地球內部的構造以及促使研究結果在經濟建設和國防建設中得以應用。隨著地震學的發展，新的研究分支不斷湧現，其研究範圍也日益廣泛。

從地震學基礎研究的內容上看，地震學主要包括兩個方面： 一方面是地震的科學以及地球內部物理學，後者主要研究地震波的傳播，從而得出地球內部結構的結論；另一方面是彈性波（地震波）的科學，主要研究地震、爆炸等激發的彈性波的產生、在地球內部的傳播、記錄以及記錄的解釋。

再者，還有一個分支： 應用地震學，其又可以分為幾個更細的小分支，如地震勘探，就是運用地震方法尋找礦產、石油、天然氣等經濟上的重要資源；還有為建築目的服務的工程地震學；此外，辨別天然地震和核爆炸問題也是應用地震學的一個研究分支。

地震是一種嚴重的自然災害，毋庸置疑，地震學研究的目的開始肯定是為了減輕、防禦地震災害，地震學是在研究天然地震的過程中產生的，也是圍繞天然地震的研究發展壯大起來的。地震既有天然的，也有人工的，引發地震的因素是很多的，與地震相關的現象也是複雜多樣的。地震學最初的研究工作都是描述性的，隨著對地震波研究的發展，開始研究地震波的激發、地震波在地球介質中的傳播機理以及收集和分析地震資料的方法；隨著科技的進步，地震孕育過程中的一系列的前兆現象、發震時間的地震效應以及震後現象也成為地震學研究的重要內容。總之，當今的地震學已經成為一門研究地震的孕育、發生和震後的全過程和相關現象的科學。

根據國際上一種最常見的學科劃分方法，地震學是固體地球物理學的一個分支，而固體地球物理學又是上一級學科——地球物理學的一部分，同時地球物理學也是涉及面極為廣泛的地球科學的一個分支。學科劃分的示意圖如圖1.1所示。

圖1.1地球科學、地球物理學、固體地球物理學的學科劃分圖，對所列其他學科未作細分

固體地球物理學由九個分支組成，地震學是其一個重要部分。應該說這個名稱不太確切，所謂固體主要是指除了大氣和海洋以外的固體地球，而從嚴格的物理學意義而言，僅用固體並不能完全描述地球內部物質的性質；從物理學角度來看，地球僅在不到100公里深度的外表和內核處是固體，而其他部分則不能視為固體。現在，普通民眾，甚至大學裏或者地學研究機構的人都習慣簡單地用地球物理學這個名稱來指固體地球物理學研究範圍的內容。

地震學是一門應用物理學。這門學科的研究者首先必須具備全面的數學和物理知識，另外，地質學和統計學等其他方面的知識也會有很大的用處。地球物理學就是用物理學的方法研究地球的問題，固體地球物理學則是通過觀測地球表面上的物理效應來研究地球內部的物質的性質。固體地球物理學和地質學是密切相關的，但是兩者是根本不同的，無論從觀點上還是從研究方法上看都截然不同。1956年北京大學的剛開設的地震學專業就設置在物理系裏；現在在北京大學開設的素質教育通選課程“地震概論”是一門物理類課程，而不是地質類課程。地質學有一個分支是地震地質學，也研究地震現象，主要研究與地震相關的地質構造、構造活動和地殼應力狀態等。科技的發展促進了物理方法對地震現象的研究，地震儀的出現又把地震觀測和理論研究聯繫起來，這些都使地震學的研究發生了質的飛躍。有經驗的人用手拍拍西瓜、聽聽聲音就可以挑選好西瓜，地震學家也一樣，通過穿透地球的地震波來分析地球內部的構造和運動狀態。迄今為止，地震波是唯一能夠貫穿地球的波動。其實，關於地球內部構造和運動的許多重要的結果，都是從地震學研究中獲得的。在研究地球淺層和深部構造的各種地球物理方法中，地震學方法解析度是最高的，例如地震勘探，比重力勘探、磁性勘探和電法勘探的解析度都高很多，也是地球物理勘探中一種十分重要的方法。