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地震波属于什么波，地震波的类型及特点

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地震波属于什么波

地震波属于什么波，地震波的类型及特点

文章插图
地震波属于弹性波 。地震波是地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波 。按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波）、面波（L波）三种类型 。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源 。
地震波的类型及特点由前面的讨论可知，地震波的传播实质上是岩层中弹性形变的传递 。任何复杂的弹性形变都可以分解为两种基本形变——体变和切变 。其中，体变反映了岩石质点之间的膨胀或压缩，切变反映了岩石质点间的相互滑动 。质点具体产生什么形变，取决于受外力情况，不同形变的传递就会形成不同类型地震波 。
（一）体波
体波是能够在整个弹性体内传播的地震波 。按照弹性形变的基本类型或岩石质点振动的不同形式，体波又可以分为纵波（用P表示）和横波（用S表示）两种 。
【地震波属于什么波，地震波的类型及特点】（1）纵波 。当弹性介质中某一部分受到外力作用发生体积形变时，由于体变与法向应力的相互作用，使质点发生振动 。这种振动表现为各质点之间的膨胀与压缩，并使这种振动沿整个弹性介质传播出去，即形成膨胀与压缩互相交替着的纵波，如图1-2-2（a）所示 。纵波的特点是质点的振动方向与波传播方向一致（平行） 。
图1-2-2 纵波和横波的特点
（2）横波 。当弹性介质中某一部分受到外力作用发生切变时，由于切变和切向应力的相互作用，也会使质点发生振动 。这种振动表现在不同平面上各质点来回的滑动，并使这种振动沿着整个弹性介质传播出去 。如图1-2-2（b）所示 。横波的特点是质点的振动方向与波传播方向垂直，而且横波只在固体弹性介质中传播 。
在地震勘探中，不论用炸药震源还是非炸药震源，一般都是向外产生均匀对称的压缩力 。因此，使质点发生体变，故主要产生纵波 。由于地层的不均匀性和激发作用不完全具有球形对称性质，所以也同时产生横波 。地层不均匀性和激发作用的不对称性越明显，越容易产生明显的横波 。另外，对于同一岩层来说，横波和纵波的传播速度总是不相同的，一般纵波的速度总是大于横波的速度 。故在某一点进行观测时，首先接收到纵波 。由于在相同介质中纵波传播速度大于横波传播的速度，因而纵波的能量散失比横波能量散失少，所以纵波能量比横波能量强，故可以接收到较清晰的纵波记录 。目前，在地震勘探中主要是利用纵波 。
（二）面波
面波是一种较复杂形变形成的弹性波，它只存在于岩层的分界面附近，并沿着岩层分界面传播，故称为面波 。在垂直于岩层分界面的方向上，其强度随着离开分界面距离的增大而迅速衰减 。因此，在地面上接收不到深部岩层分界面上的面波 。下面简单介绍陆地上地震勘探中遇到的两种面波的特点 。
（1）瑞利面波（R） 。瑞利面波是只存在于自由表面（地面）附近，并沿着地面传播的弹性波 。它的特点是地面质点在平行于波传播方向的垂直面内作振动，振动轨迹是一个逆进椭圆，椭圆轨迹的长轴是铅垂的，短轴为水平的，长轴为短轴的一倍半，如图1-2-3（a）所示 。纵波和横波的质点振动轨迹是直线 。
瑞利面波质点振动的振幅随着深度加大而迅速衰减，根据理论计算可知，波长越小衰减越快，穿透能力越低 。反之波长越大衰减慢，穿透越深 。
瑞利面波的传播速度，近似等于横波在同一介质中的传播速度的0.9倍 。因此，面波的传播速度低于同一介质传播的其他弹性波的速度，即有低频低速特点 。

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