地震学基础复习习题doc文档格式.docx
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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?
(1)地震信息和地球内部结构的研究:
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r"
1/2规律衰减。
4、乐夫波(Love)的特点?
(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?
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)。
在不考虑阻尼的情况下,写出摆的强迫运动方程为:
d2eZ27rx2zl1八
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?
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?
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2008/03/2022:
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=353Dip=29Slip=—131NP2:
21969-68。
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?
1、按成因分类:
于田地震属于构造地震;
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。
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-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:
Mnh
3、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JA
(△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
=sin
RdL°
地霖波的视速度为:
RdL
地霖波的真速度为:
^=v°
由
(1)、
(2)、(3)可得:
sini0=(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vPv2,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/
V1V2
△OAAs中应用正弦定理:
sinz2_sinij1
rlG
(1)、
(2)中消去<得:
Zism^_r2sin;
2⑶
rsini
Rsmi0
vo
=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?
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。
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