地震学基础复习习题doc.docx

1、地震学基础复习习题doc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、震屮；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一一叠加原理。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，乂可称为时距曲线。6、 直达波：由震源出发，直接传播到接收点

2、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。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小原理和相比为最小。即波总是沿所使用旅行时间最少的路径传播，又叫费马J 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？(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

3、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。(2) 地震区划：按地震活动的强弱和分布情况及地质条件划分地震带或地震区 并评价它们的地震危险程度。地震区划指出可能的地震危险区，为国家建设和地 震监视网的布局提供依据。(3) 地震预防：研宄地震对建筑物的影响，研宄建筑物的结构设计、施工质量 与抗震性能的关系，以及提出合理的抗震设计。(4) 地震预报：有关地震成因、地震本身活动规律、地震前兆、触发因素的研 究工作，都给准确预报地震提供着参考依据.我国正在进行着这种地震预报的实 践上作.2、地震应用主要有哪几个方面?答：(1) 地震信息和地球内部结构的

4、研究：地震仪记录下来的地震波包含有关震源和 传播介质的信息，反演可求得地壳、地球内部结构。地震学在地壳、上地幔、地 球动力学研究中起重要作用。(2) 地震区划烈度：根据地震区划工作的结果，可向国家提供建设烈度，以作为 工程建筑设汁的依据。(3) 地震勘探：利用地震学的某本原理探测地下资源(4)侦察地下核爆炸:用地震学的原理来侦察地下核爆炸，台阵建立的最初H的就在于此。(5) 地震地质：地震地质探讨地震发生的地质条件。从地质学角度来看，地震又 给出丫地质活动的独立标志，有助于地质学的研宄。3、瑞利波的特点?(1) 它沿着自由表面传播，它的振幅随着离开自由表面的距离的增加而衰减；(2) 它的传播速

5、度稍小于横波速度，并于角频率无关，即无频散现象；(3) 瑞利波在自由表面的质点运动是逆进的椭圆，其在表面垂直方向的位移大 致为水平方向位移的一半，水平运动在0.193个波长的深度处为零，在这个深度 以下，质点运动的轨迹为顺进的椭圆。(4) 在实际情况中，瑞利波是沿着地表以震中为心向四周扩散出去的，即呈柱 状向四周扩散，而且它在震中附近并不存在，只是当SV波以了临界角入射到地 表使反射P波为不均匀波时才出现。(5) 在震中距比波长人得多时，其振幅按r1/2规律衰减。4、乐夫波(Love)的特点？答：(1) 它产生于弹性半空间上覆盖有弹性层的情况，并要求层中横波速度小于半空间中横波速度；(2) 它

6、是SH型横面波，振动方向平行于自由表面而且垂直于波的传播方向;(3) 其波速度c满足 ，love波存在频散，频散放程为番(4) Love波存在许多简正振型，基阶love波振幅一般比较大，占优势，在 层内无节面，一阶love波在层内有一个节面，n阶有n个节面；（5） 基阶ove波波长范围为，n阶love波波长范围为,因此高阶love波存在截止波长，阶数越高，截止波长越短，但层厚越大，截止波长越长。6、写出P波和S波的速度公式，并说明在地球内部它们随深度如何变化?答：P波和S波的速度公式分别为：由于密度在P波和S波速度公式中的分母项上，表面看来，波速度应随苏在地球 的深度增加而减小，因为深度增加压

7、力增大，岩石的密度增大。然而体积模量和 剪切模量随深度而增加，并且比若石密度增加得更快（但当若石熔融时，其剪切 模量下降至0）。这样，在地球内部P和S地震波速一般是随深度而增加的。7、在不考虑阻尼的情况下，写出摆的强迫运动方程，并讨论摆的自振周期对摆 在拾震时的选择性影响（位移计和地震加速度计）。答：在不考虑阻尼的情况下，写出摆的强迫运动方程为：d2e Z27rx2zl 1八7+V =77根据上面的方程屮各项关系，可看到以下情况:1） 若摆的自振周期和对地很长，足使上式中左边的第二项很小，可以不计，则 摆所拾得的摆幅与地动位移X成比例，这种仪器称为位移计。2） 若摆的自振周期相对地很小，使上式

8、左边第二项相对地比第一项大很多，则摆幅 主要与地动加速度成比例，这种仪器称为地震加速计。8、地震活动性的定量描述方式有哪儿种？地震活动性高的地方是否地震危险性 就大呢？答：地震活动性的定量描述方式有以下三种：（1）单位面积、单位时间N所发生的 大于一定震级的地震次数；（2）单位面积、单位时间内的应变释放量；（3）单 位面积、单位时间内所释放的地震波能量。地震活动性高的地方地震危险性不一定大：因为地震活动性是由地震频度和地震 强度决定的，而地震危险性则主要取决于地震强度。9、震级作为地震大小的一种量度，震级的优点和缺点是什么？答：震级的优点为：1）简便易行，它直接从地震图上测量得到的，无须进行繁

9、琐的 地震信号处理和计算：2）通俗实用，它采用数量级为1的无量纲数來表示地震的人小。震级的缺点：1）震级完全是经验性的，与地震发生的物理过程没有直接的联系， 物理意义不清楚，连量纲都不对。2）测定结果的一致性存在问题。10、根据USGS网上发布的信息,于田地震发生于2008/03/20 22:32:58. 29,震 中为纬度35. 398,经度81. 396,深度为14Km，矩震级7. 2，断层面解为：NP1: Strike=353 Dip=29 Slip=131 NP2: 219 69 -68。左旋-正断层写出按不同的地震分类方法于田地震分别属于什么类型地震?答：1、 按成因分类：于田地震属

10、于构造地震；2、 按震源深度分类：于田地震属于浅震；3、 按震中距分类：于W地震相对于USGS为属于远震（相对于燕郊）；4、 按震级分类：于田地震属于强震。11、给出单台定位的示意图，并说明其过程和步骤。答：图7-3示单台测定震屮的做法：S为观测点，其地理位置之经度为*0，纬 度为；0为震中，其所在位置之经、纬度入和是待定的。由于是近震，震中与观测点之间的距离，相对地很小，地球面的曲度，可以不计，因此，都在平面 上操作，如图所示。(N)图7-3单台法，震中 测定示意图人们分析任何观测台的地震记录图，都可得到下列数据：1） p波震相的到时tP，和s波震相的到时ts，并用其差数（ts-tP）,在j

11、 -B表上查得相应的震中距及走时，从到时减去走时，便是发震时刻t。2） 准确地量得P波初动，在水平面上的两分向振幅：AE （或Aff）和AN（或As）,然后用其比值求得震中方位角ci （即A。/ ，当ci 90时。于是，以a为方位角，自S点画线至0点，并令S0之长等于D，如图7-3 所示，0便是震中所在。若用经、纬度来表示苏地理位置，须就所用地图的投影 形式和比例尺，将公里换为度数，求得经度差和纬度差，便得到：震中地理位置：五、图形题1、标出下图中各地霖矩分重的名称（如：Mnh3、将下图蔟源球所不的断层与实际断层连线开注明断层类型。(1)(2)(3)与图2对应(4)1、证明本多夫定律。证明：如

12、上图所示，设有由E出发，在同一平内的两条相邻射线EA和EB。AB之间的距离为J A（代表弧度角），AA为波前，经必时间后，波前传到B处，设出地表处的波速度为 V0，则有：ds(1) =sinRdL 地霖波的视速度为:RdL (2)地霖波的真速度为:ds=v(3)由（1）、（2）、（3）可得：sin i0 = （4）%（4）式称为本多夫定律。2、证明球对称介质中的折射定律。假设介质是由均匀的同心球质组成各层中的波速度分毋j为vP v2,地霖射线在各层之间 的界上将发生折射（如上图所示），由史内尔定律有：smi1 _ smz/V1 V2 OAAs中应用正弦定理: sinz2 _ sinij1rl

13、G(1)(2)(1)、(2)中消去得:Zism _ r2sin;2 V1 V2r sin iR sm i0vo=P当层数无限增加，速度随r连续变化时，射线则成为一条光滑的连续曲线，仍有:其中R为地球外半径；io, vQ分别为地表处的入射角和波速；R，io, vQ都是常数; 此P也是常数。这就是介质中的折射定律。六、论述题1、根据各次地震序列的大小、地震的比例关系及能量释放特征，地震序列有哪 几种类型及其定义，并分析其可能的产生条件是什么？答：根据各次地震序列的大小、地震的比例关系级能量释放特征，可分为主震型、震 群型及孤立型等三种类型。(a)主震型：其特征未主震震级很特出，最大前震和主震震级和

14、差很大，而最 大余震震级之差大致在0. 7到2. 5之间，主震释放的能量占全序列的绝大部分。(c)震群型：这中类型的地震序列没冇突出的主震，前震，余震与主震震级比 较接近，一般相差在0.3一1.0级左右。最大地震在全部序列屮所占的能量比 例，一般均小于80%。(O孤立型：亦称单发性地震，其显著特点是，它的前震和余震都很少，也很 小，而且与主震震级相差极大，主震特别突出，其能量通过主震一次释放出来， 前震、余震的能量总和常不到主震的千分之一。地震序列的不同类型、可能是由于作用力的方式、震源区岩石的物理性质和地质 构造条件所造成。当作用力均匀，变化缓慢，耑石结构均匀，附近没有破碎的断裂，或原有断裂已 胶合较好的条件下，易产生孤立型地震。相反情况下，易产生震群型地震。主震 型发生的条件则介于两者之间。