地震工作手册PDF电子书下载

一、一般特征 1

目录 1

第一章 地震波与地震震相 1

第一节 体波 1

二、波速和波速比 2

三、折射定律、射线参数和本多夫定律 3

四、体波能量比值与入射角的关系图解 3

五、体波位函数的反射和折射系数 7

第二节 近震震相 9

一、？、？和波速表 9

二、Pn、Sn和波速表 10

三、P＊、S＊和波速表 11

五、Po 12

四、P11和S11 12

七、P？和S？ 13

六、Ps和Ss 13

八、近震射线示意图 13

九、PSPMP和PPSMS 14

十、SP′ 14

第三节 远震震相 15

一、远震震相名称 15

二、震相时距图 18

3．Pd、S4和Pr、Sr 19

1．地幔折射波及其地表反射波震相 19

2．地表反射转换波震相 19

三、远震震相射线图解 19

4． S？ 20

5．外核面反射波震相 21

6．外核面衍射波和内核面反射波 21

7．地核穿透波震相 22

8．地核多次穿透波震相 23

9．P′dP′ 24

10．P？KP（P4KP和P7KP） 24

12．地球内部的纵波射线和波前图 27

13．不同震中距的射线透射深度和相应纵波速度表 27

11．PKHKP（PKhKP） 28

四、月震记录图 29

一、与地壳结构有关的走时 30

第四节 走时公式和射线示意图 30

1．震源在花岗岩层内的走时 30

2．震源在玄武岩层内的走时 31

3．Pn和Sn的临界距离△t 32

4．震源在M界面以下的走时 33

5．震中附近反射波与原生波走时差 34

二、远震走时 35

1．近似计算远震P和S走时 35

2．P和S的各种派生波走时 35

3．震中附近反射波走时 36

4．地核穿透波的经验走时 37

5．PKHKP经验走时 38

三、震中距8°至15° 39

二、震中距1.5°至10° 39

一、震中距0°至1.5° 39

第五节 震相特征 39

四、震中距16°至23° 40

五、震中距24°至43° 40

六、震中距16°至43° 40

七、震中距44°至83° 40

八、震中距84°至103° 40

九、震中距105°至128° 41

十、震中距129°至141° 41

十一、震中距142°至160° 41

十二、震中距160°至180° 41

第六节 瑞利面波 41

一、瑞利波的一般性质 41

二、瑞利波周期方程 42

三、瑞利波固体层频散曲线 43

四、实测瑞利波频散曲线汇总图 47

二、洛夫波周期方程和理论频散表 48

一、洛夫波一般性质 48

第七节 洛夫面波 48

三、洛夫波频散曲线图 50

四、实测洛夫波频散曲线汇总图 50

第八节 地幔面波 53

一、地幔洛夫波 54

二、地幔瑞利波 54

三、地幔面波射线图、走时图和典型记录图 54

四、地球自由震荡 56

第九节 高阶面波 59

一、Lg和Rg 59

二、Li 59

三、πg 59

四、M2 62

六、PL、SL和T波 63

五、Pa和Sa 63

期表 66

七、L1、Lg1、Lg2、Rg、Pa、Sa波速和周 66

一、人工爆破的波形判定 68

第十节 人工地震波 68

二、核爆炸的波形判定 73

第二章 震级测定 76

第一节 近震震级 77

一、ML（里） 77

二、ML（李） 79

三、ML1，ML2 80

五、mb，ML，mLg 81

四、ML3 81

七、MD（或Mτ） 84

六、Mτn 84

八、地震能级K及其算图 91

第二节 体波震级 92

一、mB（古-里） 92

二、Pz震相的mB震级方便计算表 97

三、mB（IASPEI） 98

四、m（PKIKP） 100

五、m（中国） 101

六、m（HMS） 101

七、m（苏联远东） 109

八、m（谱震级） 110

一、M（G，T＝20s） 115

第三节 面波震级 115

二、Ms（IASPEI） 116

三、Ms（白家曈） 117

四、△Ms（中国12个台） 118

五、MRz（中国） 120

六、Ms（Q＝300） 120

七、Ms（苏联，1957） 121

八、Ms的其他公式 122

第四节 各种震级标度及其能量的相关公式一览表 123

第五节 地震矩与其它震级标度 132

一、地震矩M0 133

二、M0与其它震级标度关系 133

三、其它震级标度 135

1．矩震级Mw 135

四、M0、Mw、M100、M？与Ms对比表 136

2．MR 136

3．Mt（海啸波震级） 136

第三章 震源定位 142

第一节 近震定位 143

一、石川法 143

二、和达法 144

三、高桥法 147

四、外心方位角法 149

五、虚拟法（假定发震时刻）定位 150

六、等时量板法 153

七、圆周法及其量板 154

八、双曲线法 156

九、引中线法 157

十、渐近线法及其量板 159

第二节 近震深度测定 161

一、？-？作图法 161

二、P11-？作图法 162

三、？-Pn，？-？列线图法 164

四、sPn-P到时差求震源深度表 165

五、用出射角e估算震源深度h 165

第三节 远震单台定位 166

一、球面三角法 166

二、吴尔夫网球极平面投影法 168

三、吴尔夫网子午面投影法 171

第四节 远震台网定位 173

一、直接交切定位 173

二、球极平面投影法 174

三、波阵面法 177

四、吴尔夫网多台方位交切法 179

五、吴尔夫网交切定位 180

六、震中轨迹法 181

七、震源轨迹法 182

第五节 远震深度测定 183

一、利用震中附近反射波 183

二、利用单台震源深度曲线簇 184

1．标尺法 184

2．网状图法 184

3．pP-P曲线图法 186

4．sP-P曲线图法 186

三、组合震相到时差作图法 187

1．特列斯可夫法 187

2．S-P和ScS-P曲线图法 187

3．S-P与ScP-P曲线图法 189

四、其它估定深度方法 189

二、利用萨瓦林斯基直线交汇图求发震时刻 191

一、利用和达直线法作图求发震时刻 191

第六节 发震时刻测定 191

三、利用远震记录求发震时刻 192

第七节 计算机定位（近震） 193

一、波速V未知的初定位方法 193

二、波速V已知的初定位方法 197

三、近震与地方震定位程序BLOC86 200

第四章 震源参数与地震活动性参数 205

第一节 震源机制的测定 205

一、震源模型 205

二、震源机制参数图解 207

三、测定震源机制参数的P波初动方法 208

四、解析计算P波初动解 217

五、单台小震综合断层面解 219

六、零矢量法 220

七、地震矩张量法 220

八、由震源机制解推测地震断层面错动类型 222

第二节 震源物理参数的测定 223

一、地震矩 223

1．用宏观方法求M0 223

2．用地震波波谱求M0 223

3．用尾波求M0 231

4．由经验公式求M0 233

二、震源尺度a 234

1．用体波功率谱的拐角频率求a 234

2．采用较大地震的体波或面波的频谱求破裂长度 234

3．在时间？中由初动半周期求L 235

4．经验公式求L 236

三、应力降△σ 237

5．安艺公式 238

4．奥尼尔公式 238

6．陈培善公式 238

3．安艺公式 238

2．诺波夫（Knopoff）公式 238

1．凯利斯-博罗克公式 238

7．经验公式 239

1．凯利斯-博罗克公式（圆盘位错） 239

2．诺波夫公式（走滑断层） 239

3．安艺公式（倾滑断层） 239

四、错距？ 239

一、在频率域中求Q的简单原理及方法 240

第三节 介质Q值测量 240

2．距离比法 241

1．频率比法 241

二、用小地震初动半周期Tr求Q值 242

3．波型比法 242

三、用尾波求Q值的方法 243

1．fp-t法 244

2．尾波形状法 246

3．由衰减系数v估计Q 249

第四节 地震活动性参数 251

一、M-T图 251

二、b值 254

1．最小二乘法 255

2．最大似然法 256

三、衰减系数P 258

四、h值 259

五、应变释放曲线 261

六、空间变化 263

一、利用地震类型进行地震趋势估计 265

第五节 地震预测方法 265

二、利用b值方法进行强余震的预报 267

三、用波速比变化进行地震预测 269

四、用活动度α值进行地震预测 272

五、用地震能量释放等值图和地震频度等值图进行 274

预测 274

六、用极值理论进行地震中期预报 276

第五章 地震宏观调查和历史地震考证 282

第一节 地震烈度表 282

一、“新的中国地震烈度表”（1957） 282

二、中国地震烈度表（1980） 285

三、历史地震烈度和震级表 287

四、房屋震害的统计方法 289

五、MSK烈度表 291

六、修订的麦卡利烈度表（MM，1956） 294

七、罗西-佛瑞尔烈度表（简称R-F表） 295

八、日本七阶烈度表（J．M．A，1949） 296

九、几种烈度表的对比 296

十、海啸烈度 297

第二节 地震宏观调查方法 298

一、地震宏观调查内容 298

二、地震宏观调查方法 299

第三节 地震调查表 300

一、地震通讯调查表（适用于有感地震） 301

二、地震通讯调查表（适用于轻破坏地震） 302

三、地震调查表（适用于北方地区轻、中破坏区） 304

四、地震宏观调查表（适用于考察队员） 305

五、地震调查表（适用于大地震） 306

六、美国地震通讯调查表 309

一、地震烈度衰减 312

第四节 宏观地震参数的经验关系 312

二、震中烈度和震级关系 316

三、用宏观资料求震源深度 317

一、历史地震资料考证 320

第五节 历史地震考证 320

三、明、清中西历转换表 320

二、历史年代总表 320

四、干支纪年顺序 322

五、干支日换算和时辰记时 323

六、历史地震使用的历法 324

一、地震区划的演变 325

第一节 地震区划分类 325

第六章 地震区划 325

二、地震区划的分类 327

5．E-t图 328

4．M-t图 328

2．深断裂分布图 328

1．震中分布图 328

一、地震活动统计量和图 328

第二节 地震活动性和地震影响场分析 328

3．N-t图 328

7．Σ（t）-t图 331

6．？图 331

2．强震发生的地质构造条件 332

1．地震区带划分 332

9．地震活动度 332

二、地震活动的时空特征 332

8．logN-M图 332

3．地震活动的周期性和强震的重复 333

4．强震重复发生的条件 334

1．地震发生模型 335

三、地震发生的统计模型 335

5．强震的填空和迁移 335

2．震级-频度关系 336

3．震级上限 337

1．用图象识别方法预测强震发生的时段 338

四、图象识别方法的应用 338

3．用图象识别方法估计地震活动性 339

五、有限单元法的应用 339

2．用图象识别方法预测强震发生地点 339

六、地震影响场分析 340

2．非线性有限单元方法 340

1．线弹性有限单元方法 340

第三节 地震危险性的概率计算 341

2．地震动参数衰减关系 341

1．地震烈度衰减关系的一般形式 341

一、主要环节 343

二、震源模型 344

2．线源 345

1．点源 345

3．面源 346

三、断层破裂模型 348

1．Ⅰ类线源 350

3．Ⅲ类面源 351

2．Ⅱ类面源 351

四、不确定性的估计和校正 354

五、贝叶斯方法 357

第四节 中国地震区划（1977） 358

一、地震危险区划 358

二、地震烈度区划 362

第五节 我国现行地震区划方法 363

一、区划图编制的工作步骤 363

二、基础资料整理 364

三、地震区、带划分 364

四、潜在震源区确定 364

六、地震动衰减关系 365

七、地震危险性概率计算 365

五、地震活动性参数估计 365

一、地震小区划与地震区划的异同 366

第六节 地震小区划 366

八、编制地震区划图 366

二、地震小区划分类 367

1．烈度小区划 367

2．场地小区划 367

3．反应谱小区划 368

4．多指标小区划 368

三、现行地震小区划工作要点 368

1．设计地震动小区划 368

2．地面破坏小区划图 369

3．地震小区划的基本要求 370

第七章 工程地震 371

第一节 强震观测 371

一、强震加速度仪 371

三、强震观测记录的处理 373

二、强震观测台阵和台网 373

四、强震观测数据的积累 374

第二节 地震动参数 375

一、地震动幅值 375

1．加速度峰值a 375

2．速度峰值v 375

3．均方根加速度arms 375

4．有效峰加速度EPA（ATC-3，1978） 375

1．傅立叶谱A（ω） 376

二、地震动的频谱 376

2．功率谱S（ω） 376

8．Arias强度IA（阿瑞厄斯，1970） 376

7．谱强度SI（ζ）（豪斯纳，1952，1954） 376

6．等效谐振加速度峰值 376

5．有效峰速度EPV（ATC-3，1978） 376

3．反应谱 377

三、地震动持续时间 378

第三节 地震动幅值与烈度的关系 380

一、加速度峰值与烈度的关系 381

二、速度峰值与烈度的关系 381

三、烈度表中的地震动幅值指标 383

1．M.S.K烈度表 383

2．中国地震烈度表 384

第四节 地震动幅值的估计 384

一、水平加速度峰值的估计 389

1．施纳贝尔，希德（1973） 389

2．多诺万，伯恩斯坦（1978） 389

3．麦圭尔（1978） 390

4．道路桥示方书（1980） 390

5．阿尔蒂卡耶夫（1980） 390

8． 博尔特，亚伯拉罕森（1982） 391

7．坎贝尔（1981） 391

6．胡聿贤等（1982） 391

二、竖向加速度峰值与水平加速度峰值的关系 392

三、速度峰值的估计 392

1．埃斯特瓦，维拉沃德（1973） 392

2．屈菲内克-伯拉迪（1976） 393

3．麦圭尔（1978） 393

4．乔伊纳，布尔（1981） 394

四、缺乏强震观测资料地区地震动幅值的估计 394

1．巴蒂斯（1981） 394

2．麦圭尔（1976） 394

3．胡聿贤（1983） 395

第五节 地震动持续时间的估计 396

二、阿尔蒂卡耶夫，柯尔尼切夫（1980） 397

三、岩琦良二（1980） 397

一、麦圭尔（1978） 397

第六节 抗震设计反应谱 398

一、我国工业与民用建筑抗震设计规范反应谱 398

二、美国核电站设计反应谱 398

三、日本核电站设计反应谱 401

四、美国海洋平台设计反应谱 402

五、美国西部地区准速度反应谱 402

六、我国建筑抗震设计规范GBJ11-89的反应谱 404

一、有关场地条件影响的经验认识 405

第七节 场地条件的影响 405

二、场地土及地下水位对烈度的影响 406

三、场地土的分类 406

1．我国工业与民用建筑抗震设计规范中的场地土 406

分类（TJ11-78，1979） 406

2．我国建筑抗震设计规范（GBJ11-89）中的场地士 407

和场地分类 407

3．日本抗震设计中的场地土分类（冈本舜三，1971） 408

4．根据脉动特性确定场地土分类（金井清，1954，1968） 408

第八节 人造地震动时间过程 409

一、平稳高斯过程的模拟 409

二、强度包络函数 410

二、重要工程设计地震动的确定 411

一、一般工程设计地震动的确定 411

第九节 设计地震动的确定 411

1．设计地震动的不同等级 412

2．估算设计地震动的统计法 413

4．估算设计地震动的概率法 414

3．估算设计地震动的构造法 414

一、地震仪的运动方程 415

第一节 地震仪基础知识 415

第八章 地震仪器和地震观测 415

1．单自由度微振动系统 415

2．单自由度系统大幅度振动时的运动方程 418

3．两个自由度的振动系统与寄生共振频率 420

4．地面倾斜对水平摆的影响 421

5．电流计记录地震仪 422

6．包含电子放大环节的地震仪 424

二、地震仪的周期和阻尼 425

1．拾震器摆的几种常用悬挂方式及其周期 425

2．几种常用簧的刚度 430

3．惯量、刚度和固有频率 432

4．振动系统的阻尼 432

第二节 地震仪的常数测定和系统标定 435

一、地震仪的常数及其测定 435

1．转动型拾震器的常数测定 435

2．直线型拾震器的常数测定 440

3．拾震器工作常数T1、D1的测定 441

4．电流计常数 442

5．记录笔参数 444

2．电流计直接耦合系统位移放大率的计算 449

3．脉冲激励法 449

1．振动台标定 449

标定 449

二、电动型地震仪系统稳态放大率及幅频特性的 449

4．简谐激励法 450

5．自振法 455

三、直接记录地震仪的标定 458

四、放大器阻抗的测试 459

1．放大器输入电阻Rt的测量 459

2．放大器输出电阻R0的测量 460

五、相位特性 461

六、初动幅频特性 462

第三节 国内地震台站常用地震仪 467

一、台站常用地震仪一览 469

1．哈林地震仪 469

2．维开克型光记录地震仪 469

3．62型地震仪 470

4．64型地震仪 470

5．B63型地震仪 470

8．573型地震仪 471

7．473型地震仪 471

6．B73型地震仪 471

9．DD1型地震仪 473

10．DL1型地震仪 473

11．DSL1型地震仪 474

12．DSL3型地震仪 474

13．维歇尔特地震仪 474

14．基式地震仪 475

15．DK1型地震仪 475

16．763型地震仪 475

18．五倍地震仪 476

19．QZY强震加速度仪 476

17．513型地震仪 476

二、PTY-8有线传输设备 478

1．总体技术指标及系统方框图 478

2．前置放大器技术指标和电路图 479

3．压控振荡器技术指标及电路图 481

4．鉴频器技术指标及电路图 482

三、中国数字化地震台网（CDSN）仪器简介 483

1．拾震器 483

2．模数转换 483

3．数字记录 483

4．模拟记录 485

5．台站时钟 485

1．DWWSS系统 486

6．功耗与供电 486

四、全球数字地震台网（GDSN）设备简况 486

2．SRO系统 488

五、国内使用的一些数字记录仪主要性能 491

指标一览 491

六、数字化过程中引起的峰峰幅值误差 492

第四节 台站布设和台址选择 494

一、布设原则 494

二、台址选择 495

1．宏观选点 495

2．微观选台所需资料 496

3．微观选台仪器的要求 496

4．选台步骤 496

1．观测范围的估计 499

三、检验方法 499

3．地震活动面积的检验 500

2．b值检验 500

一、地球的尺度和物理性质 504

附录A 地学及地球物理常数 504

二、单位换算 505

三、地质年代表 507

四、地球不同纬度处的弧长表 511

五、全球不同地带或地块的运动 512

六、投时时号 513

一、古登堡的全球速度模式 515

附录B 全球性速度分布模型 515

二、古登堡的世界分区地壳速度结构 516

三、根据1968年美国P波走时表所得P波速度 518

分布 518

四、安德森和哈特的地球分层模型 522

五、济方斯基（1975）的PREM速度模型 524

附录C 中国地壳和上地幔速度模型 529

一、中国大陆沉积层厚度 529

二、瑞利波相速度法求得地壳厚度 529

三、华北地区 531

1．地壳与上地幔速度结构 531

2．华北平原中部地区地壳结构 532

3．京、津、唐、张地区地壳结构 532

5．北京及邻近地区莫霍面的起伏形状 535

4．邢台地震活动区地壳与上地幔结构 535

8．晋中南地区地壳结构 536

7．山西临汾盆地地壳结构 536

6．北京地区地壳和上地幔的三线P波速度结构 536

四、辽宁南部地壳构造 538

1． 中国西北地区地壳中的高速夹层 539

五、西北地区地壳结构 539

2．柴达木东盆地的地壳构造 540

1．喜马拉雅山北部地壳结构 541

六、青藏地区地壳结构 541

3．甘肃及邻近地区（地震波走时表）的模式 541

3．青藏高原地区的速度结构模式 542

2．西藏高原当？—亚东地带地壳、上地幔结构 542

七、中国地区地幔速度模型 544

一、重力潮汐 546

附录D 中国部分地区地球物理参数 546

二、电性参数 547

北京地磁台1957—1980年地磁要素年均值 548

三、地磁要素 548

兰州地磁台1959—1980年地磁要素年均值 549

佘山地磁台1947—1980年地磁要素年均值 551

东部地壳表层的恒温层数据 553

四、地温数据 553

部分地区地温梯度数据 554

部分地区热流数据 555

附录E 世界主要地震机构测定震级情况 558

一、中国地震台网测定震级情况 558

二、ISC 559

四、苏联地震台网测定震级情况 560

三、NEIS 560

五、测定面波震级的情况 561

六、测定震级专用图件 562

1．北京（白家曈）测定面波震级的列线图 562

2．基式仪震级列线图 562

3．微震仪体波震级列线图 565

4．（P，PP，S）体波震级列线图 566

5．ML列线图 567

6．测定震级M的列线图 568

附录F 地震走时表 569

一、远震走时表 570

J-B走时表（表面源） 570

美国1968年P波走时和表尾差（表面源） 571

美国1968年PP波走时表（表面源） 573

sP-P，sPP-PP，sPPP-PPP和sS-S走时表 575

（H．B．康多尔斯卡亚） 575

北京电信传输台网近震走时表 576

二、近震走时表 576

中国地区近震走时表（h＝10km） 578

甘肃及邻近地区走时表（h＝5km） 579

甘肃及邻近地区走时表（h＝20km） 580

新疆地区3400km走时表 582

近距离其他震相对应S-P走时表 584

Rm-P和S-P时距表 586

J-B近震走时表（表面源） 587

J-B近震时差表（表面源） 589

美国1968年近震走时表（表面源） 593

美国1968年近震走时表（h＝15km） 595

美国1968年近震走时表（h＝40km） 597

附录G 世界主要核试验基地分布图表 599

附录H 世界水库地震简表 601

附录Ⅰ 地震宏观与微观参数的一些统计关系 603

一、地震宏观断层 603

二、余震震中分布 604

三、地壳震源参数 605

附录J 弹性波和地球内部研究大事记 607

附录K 中国及邻区浅源地震断层面解 611

附录L 中国7和7级以上地震目录（公元前 620

780年—1986年） 620

附录M 世界8级和8级以上地震目录（1900— 625

1980年） 625

参考书目 633

？、P11，Pn，？，S11，Sn走时表（B.N.布内等， 1965