5.1基本概念及研究意义接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动称为地震。按其成因可分为构造地震、火山地震和陷落地震。人类工程活动如采矿、水库蓄水、深井注水、地下接爆炸也可诱发地震。构造地震是现代地壳运动所产生的一种突发事件，是地球上分布最广、数量最多、危害最为严重的地震，世界上90％以上的地震和所有(suǒyǒu)的强烈地震均属构造地震。它产生于板块边缘和板块内部的活动构造带，地壳和上地幔岩石在地球内力作用下，产生构造变形积蓄应变能，一旦达到岩体强度极限，就会发生突然的剪切破裂(脆性(cuìxìng)破坏)或沿已有破裂面产生突然错动(粘滑)，积蓄的应变能就会以弹性波的形式突然释放使地壳震动而发生地震。///////地震前后水平位移监测(jiāncè)结果(GPS)地震前后垂直位移(wèiyí)监测结果(GPS)地震引起大坝(dàbà)破坏(台中石岗)地震引起埠丰桥断裂，河床(héchuáng)抬高8m,形成叠水(石岗)地震引起(yǐnqǐ)房屋倒塌(台中石岗)地震引起桥梁断裂(duànliè)(南投集集镇)/地震(dìzhèn)引起稻田隆起(台中雾峰)地震引起操场隆起(lónꞬqǐ)(台中国小)5.2地震及地震波的基础知识5·2·1地震波地震时震源(zhènyuán)释放的应变能以弹性波的形式向四面八方传播，这种弹性被就是地震波。地震波是使建筑物在地震中破坏的原动力，也是研究地震的最主要的信息和研究地球深部构造的有力工具。地震波包括两种在介质内部传播的体波和两种限于界面附近传播的面波。体波包括纵波和横波。纵波是由震源传出的压缩波，质点振动与波前进方向一致，一疏一密向前推进，它周期(zhōuqī)短、振幅小。横波是震源向外传播的剪切波，质点振动方向与波前进方向相垂直，传播时介质体积不变但形状改变，周期(zhōuqī)较长，振幅较大。因为该波是切变波，所以它不能通过对切变没有抵抗能力的液体。根据弹性理论，纵波传播速度(Vp)和横波速度(Vs),可分别以下列两式计算：5.2.2震源(zhènyuán)机制和震源(zhènyuán)参数研究多个地震台的地震谱，可以确定出地震发生的物理过程或震源(zhènyuán)物理过程，一般称为震源(zhènyuán)机制（focalmechanism）。根据地震记录图，按弹性变位理论进行复杂计算，还可以求出限定震源(zhènyuán)物理过程的多个物理量，通称为震源(zhènyuán)参数（sourseparameters）。5.2.2.1震源机制地下核爆破在地面所记录的P波初动都是推波，或第一相位为压缩，表明震动源的物理过程是由于爆炸引起的膨胀向周围(zhōuwéi)介质施加压力。地震波P波初动的推拉分布同样能确定出震源物理过程。根据近几十年来的大量研究证实，浅震源P波初动明显具有限象分布的特点(图5-2)。这种分布显然不同于震源点膨胀所造成的初动分布，震源处单向力的作用所产生的初动分布也不同(图5-3)，所以过去多年来一直用单向力偶震源错动模式(图5-4)来解释。图中GG’和FF’线为两条节线，是初动分布的转换线，其中之一两侧有力偶的为震源断层，断层产生错动时，//对于断层每一盘来说，断层错动的前进方向都会受到压缩，而相反的一个方向就受到拉伸，于是就呈现如图5-4所示的象限分布(fēnbù)，即这种象限型初动推拉分布(fēnbù)是由于震源断层错动这种物理过程所造成的。所以这样求得的结果称为震源机制断层面解。后来发现，不仅P被初动是象限分布(fēnbù)的，s波的初动分布(fēnbù)也有如图5-5(b)所示的象限分布(fēnbù)的特点。但由于s波初动难于测定，所以这一点很长时间是有争议的，直到发现由s波激起的面波(亦即勒夫波)的初动也呈象限分布(fēnbù)才得到公认。为使震源机制与各种波的初动分布的实际情况相符，单力偶震源机制模式必须修正为双力偶模式，两节线上力偶错动方向相反，一为左旋另一为右旋。实测的各种波的初动分布与按此模式理论推导出的完全一致。双力偶合成的最大最小主应力分别为压(P)和拉应力(T)，在垂直于中间主应力的主平面内，它的作用(zuòyòng)方向与两节线夹角平分线一致。两节线是两个最大剪应力的截面与这一平面的交线，这两个截面也就是一对共轭剪切面。其中之一为产生地震的断层。但究竟二者之中那一个是地震断层面，单靠震源机制解是不能断定的，必须根据震中区地质结构、地表错断方向和等震线的长轴方向等才能判定[参见图5一10(c)]//5.2.2.2震源参数以上震源机制讨论是以点源模型为基础的。实际上震源并非一点，而是一个产生(chǎnshēng)有限错动的断层面，限定一个震源断层就需要有以下七个物理量，即；(1)断层面长度(L)；(2)断层宽度(W)；