4第四章-地震学基础—地球内部的结构
地球内部结构与地震活动(详细)
地球内部结构与地震活动(详细)地球内部结构与地震活动是地球科学领域的重要研究内容。
本文将详细介绍地球内部结构和地震活动的关系。
地球内部结构地球内部可以分为三个主要部分：地壳、地幔和地核。
1. 地壳地壳是地球最外层的一层岩石壳，分为两种类型：大陆壳和海洋壳。
大陆壳主要由花岗岩和基岩组成，厚度较大；海洋壳主要由玄武岩组成，厚度较薄。
地壳是地球上的生命和人类活动的基础。
2. 地幔地幔是位于地壳之下的一层软流体状的岩石层，主要由橄榄岩和辉石组成。
地幔的厚度约为2900公里，占据了地球体积的大部分。
地幔的运动和热对流是地球岩石圈运动和地震活动的主要驱动力。
3. 地核地核是地球的内核部分，分为外核和内核。
外核主要由液态铁和镍组成，内核则主要由固态铁和镍组成。
地核是地球内部最深处，温度和压力极高。
地核与地幔之间的传热作用和相互作用对地球磁场的产生和地震活动起着重要作用。
地震活动地震是地球内部能量释放的一种表现形式，具有破坏性和振动特征。
地震的发生与地球内部构造和板块运动密切相关。
地震活动主要发生在板块边界附近，包括以下几种类型：1. 推力地震：由于板块碰撞或挤压产生的地震活动。
2. 张力地震：由于板块拉伸产生的地震活动。
3. 剪力地震：由于板块之间产生横向滑动所导致的地震活动。
地震的震级用来衡量地震能量的大小，一般使用里氏震级或面波震级。
地震活动的频率和强度对于地震灾害的研究有重要意义，对于地震预测和预警也具有重要作用。
总结地球内部结构和地震活动密切相关，地壳、地幔和地核的相互作用是地震活动产生的主要原因。
地球科学家通过研究地球内部结构和地震活动，可以更好地理解地球的演化历史和地球表面的地质现象。
地球内部结构和地震学
地球内部结构和地震学地球是我们生存的家园，它的内部结构不仅是地球科学的核心问题，也是自然灾害预报和人类资源开发中不可或缺的基础知识。
地震是地球的一种自然现象，地震学是研究地震的学科。
本文将结合地球内部结构和地震学的相关知识，探究地球内部的奥秘和地震的成因。
一、地球内部结构地球内部可分为核心、地幔和地壳三个主要部分。
其中，核心是地球内部的最中心部分，占据了地球总体积的15%。
核心分为外核和内核两层，外核和内核之间的“莫霍界面”是地球内部的重要分隔点。
地幔是处于核心和地壳之间的地球层，占据了地球总体积的84%。
地壳是地球表面最外层的一部分，占据了地球总体积的1%。
地壳分为大陆地壳和海洋地壳两部分。
地球内部结构的研究可以通过海洋地震勘探、地震波传播和地质物理测量等多种手段进行。
这些手段可以帮助研究者深入了解地球内部结构，形成地球的模型，为地震发生和预测提供支持。
二、地震发生的成因地震是地球内部原有能量的释放过程。
地震的发生一般是由于地球板块的移动和相互碰撞引起的。
地球板块是地球表面的大块状物质，与周围板块形成边界。
大陆板块与大洋板块相互碰撞、拖动和升降，地震便由此产生。
地震的能量主要来自于地壳内的弹性变形。
地震破裂的瞬间，弹性能量被释放，形成一个颤动的波，这个波便是我们常说的地震波。
这些地震波会自中心向四周传播，引发地震。
三、地震对人类的影响地震是一种严重的自然灾害。
它由于人们心理上对于未知与不确定性的恐惧，往往会引起人们的惊恐和恐慌，导致重大财产损失和人员伤亡。
因此，如何预测和防范地震已成为人类面临的一项挑战。
当前，地震预警已成为了现代地震学的一个重要研究方向。
人们通过预测地震，及时提前发出警告，为人类社会的安全提供了一定的保障。
此外，灾害应急预案、设施抗震能力和公众的防灾意识也是预防地震的重要措施。
结语地球内部结构和地震学是两个与我们息息相关的自然科学，地球内部结构研究为我们了解地球演化历史提供了支持，地震学的研究为我们预测地震和预约防灾提供了技术支持。
地球的内部构造及地震原理
地球的内部构造及地震原理地球是我们生活的家园，许多人对地球都有着很多好奇和疑惑。
地球内部的构造是地球科学的一个重要方面，地震则是探测地球内部构造和运动的重要手段。
本文将对地球的内部构造和地震原理作一简要介绍。
一、地球的内部构造地球的内部构造可分为三层：地壳、地幔和地核。
1. 地壳地球最上层的外壳被称为地壳，它是地球最薄的一层，平均只有35公里厚，最厚的部分也不过70公里。
地壳分为大陆地壳和海洋地壳两个部分，二者的厚度分别为20-60公里和5-10公里。
2.地幔地壳下面是地幔，地幔是地球最大的层，占地球半径的84%。
地幔的厚度从地壳底部开始，向下延伸到2891公里，这一层温度很高，但由于高压的作用，石熔点却比较高。
3. 地核地幔下面是地核，和地幔一样，地核也有两层：外核和内核。
外核是液态的，厚度约为2200公里，而内核则是固态的，直径约有2400公里。
地核是地球内部最热的地方，温度在6000摄氏度以上。
二、地震原理地震是地球内部地壳或地幔的震动。
当地球内部地质构造变化时，地层中的应力会积累到超过岩石的强度极限，就会发生地震。
地震的产生其实是一个能量释放的过程。
地震时能量自震源点传播出去，在地球内部会反射和折射，反射和折射的结果使地震波沿着不同的路径传播，并产生不同种类的地震波。
根据地震波的传播方式不同，可以将地震波分为三种类型：P波、S波和L（或R）波。
1. P波P波（初波）是最先到达的波，速度最快。
P波是一种纵波，在传播这种 wave 时，岩石会沿着波传播的方向来回振动。
P波可在固体、液体和气体中传播。
2. S波S波（剪切波）在P波之后到达，速度稍慢。
S波是一种横波，在传播时，岩石呈横向振动。
S波只能在固体中传播，因此在地震时，只有S波能使得岩石之间发生剪切而分裂。
3. L波/R波L波（或R波）（面波）是比较慢的一种波，它是一种种植波，在传播过程中，地面上岩石会呈不规则的圆形波浪运动。
L波会在地壳和地幔的上部产生，和S波一样，L波只能在固体中传播。
科学地震与火山认识地球的内部结构
科学地震与火山认识地球的内部结构地球是我们生活的家园，我们对其了解还只是皮毛。
而地球内部的结构则更加神秘。
本节课我们将通过科学地震与火山的认识，来揭开地球内部的秘密。
一、地球的结构地球的内部可以分为三个主要部分：地壳、地幔和地核。
1. 地壳地壳是地球最外层的岩石层，厚度约为5到70公里。
地壳分为陆地地壳和海洋地壳，其中陆地地壳主要由硅酸盐岩组成，而海洋地壳则以玄武岩为主。
2. 地幔地幔紧邻地壳，是地球上最大的岩石层，位于地壳下面，厚度约为2900公里。
地幔主要由硅酸镁岩和橄榄岩组成，其温度和压力较大。
3. 地核地核是地球的最内层，分为外核和内核。
外核是由液态铁和镍组成，内核则是具有固态特性的铁和镍。
二、科学地震认识地球的内部结构地震是地球内部发生的震动，通过研究地震波的传播和特性，可以了解地球的内部结构。
1. 地震波的分类地震波分为主要波和次要波。
主要波有纵波和横波，它们能够穿过地球的各个部分。
次要波有面波和体波，它们只能在地球表面传播。
2. 地震波传播的特性地震波传播的速度和路径受地球内部物质的性质和状态影响。
例如，纵波可以穿过固体和液体，而横波只能穿过固体。
通过地震波的速度和路径，科学家可以推断出地球内部的结构和性质。
三、火山与地球内部结构的认识火山是地球内部热能释放的表现，通过对火山喷发物的研究可以了解地球内部的结构。
1. 火山喷发物的分类火山喷发物主要分为火山岩和火山灰。
火山岩是由岩浆喷出并在表面冷却凝固形成的，如玄武岩、安山岩等。
火山灰是火山爆发产生的细小颗粒物质，它们可以携带着火山岩中的信息。
2. 火山构造的解读通过对火山喷发物的化学成分和地质特征的分析，科学家可以了解火山岩的来源和深度，从而对地球内部的结构有所认识。
同时，火山喷发也可以释放地球内部的热能，为地壳运动提供动力。
通过科学地震与火山的认识，我们可以揭开地球内部的神秘面纱，了解地球的结构与演化。
而这种的认识也将有助于我们更好地保护地球，发展可持续的社会与经济。
地球内部结构与地震地质学
地球内部结构与地震地质学地球是我们生活的家园，但是我们对地球的内部结构了解得并不多。
地球内部结构的研究对于地震地质学的发展至关重要。
本文将从地球内部结构和地震地质学的角度探讨这个有趣而复杂的主题。
一、地球内部结构地球内部可以分为三个主要部分：地壳、地幔和地核。
地壳是我们生活的地表，厚度大约在5到70公里之间。
地壳分为洲际地壳和海洋地壳，洲际地壳主要由花岗岩构成，而海洋地壳则主要由玄武岩构成。
地壳的厚度和组成在不同的地区和地理条件下有所变化。
地壳下面是地幔，地幔的厚度大约在70到2900公里之间。
地幔主要由硅酸盐矿物组成，其温度和压力较高，因此地幔物质呈现出半固态的流动状态。
地幔中存在着地幔对流，这是地球内部热量传输的一种方式。
地幔下面是地核，地核分为外核和内核。
外核主要由液态铁和镍组成，而内核则主要由固态铁和镍组成。
地核的温度和压力非常高，能够产生地球的磁场。
二、地震地质学地震地质学是研究地震和地壳运动的学科。
地震是地球内部能量释放的结果，也是地壳运动的表现。
地震地质学通过研究地震的发生和传播，可以了解地球内部的结构和性质。
地震的发生是由于地壳板块之间的相对运动引起的。
地球的地壳被分为多个板块，这些板块在地壳运动中相互碰撞、分离或滑动。
当板块之间的应力积累到一定程度时，就会发生地震。
地震的能量以地震波的形式传播，地震波可以分为体波和面波。
体波是通过地球内部传播的，而面波则是在地表上传播的。
地震地质学家利用地震波的传播速度和路径来推断地球内部的结构。
地震波在不同介质中的传播速度不同，这使得地震波的路径会发生弯曲和折射。
通过观测地震波的传播路径和速度，地震地质学家可以推断出地球内部的结构和性质。
地震地质学的研究对于地球科学的发展和人类的生活具有重要意义。
地震地质学可以帮助我们了解地球内部的构造和演化过程，预测地震的发生和影响，为地质灾害的预防和减灾提供科学依据。
总结地球内部结构和地震地质学是一个复杂而有趣的研究领域。
地球的内部结构与地震机制
地球的内部结构与地震机制1.地壳：地壳是地球最外层薄而坚硬的部分，占地球体积约0.4%左右。
地壳分为大陆壳和海洋壳。
大陆壳位于大陆地表，平均厚度约为35千米，密度约为2.7克/立方厘米。
海洋壳位于海洋地表，平均厚度约为7千米，密度约为3.0克/立方厘米。
2.地幔：地幔是地壳之下的一层较厚的岩石层，占地球内部体积的约84%。
地幔主要由硅酸盐矿物组成，最深处温度可达2000℃-3000℃。
地幔密度约为3.3-5.5克/立方厘米，在地震波传播的速度上，地幔发生了很明显的速度增加。
3.外核：外核位于地幔之下，是一层约占地球体积14%的高温液态层。
外核主要由铁和镍等金属元素组成，密度约为9.9克/立方厘米。
温度较高，约为4000℃-6000℃。
外核液态特性产生了地球的磁场。
4.内核：内核是地球的最内层，位于外核之下。
内核的温度非常高，约为6000℃-7000℃。
内核主要由固态铁和镍组成，密度约为12.8克/立方厘米。
地震机制地震是指地球内部岩石产生应力积累时，忽然发生的地下能量释放现象。
地震的发生和地球内部的板块运动有着密切的关系。
1.板块构造理论：根据地震分布和构造地貌特征，科学家发现地球表面上存在着地壳板块的相互运动。
这些板块之间存在相互碰撞、相互推压、相互剪切等运动方式。
板块运动会积累大量应力，当超过岩石的承受能力时就会发生地震。
2.断层运动：地震是由于岩石沿岩层断裂面发生的断层运动所产生的。
当板块运动积累了足够的应力，超过岩石的抗拉或抗剪强度时，就会发生断层滑动，产生地震波。
不同类型的断层运动包括正断层、逆断层和走滑断层。
3.弹性回弹：地震波是地震能量释放后通过地球内部传播的波动现象。
当岩石受到应力作用而产生弹性变形时，一旦应力超过其承受极限，岩石会恢复原来形状并释放出能量，这种现象称为弹性回弹。
4.震源与震中：地震的能量释放点称为震源，它位于地壳或地幔的一些位置。
地震波在地球表面上传播的点称为震中。
地震与地球内部结构
地震与地球内部结构地震是地球的一种常见自然灾害，它的发生与地球内部的结构密切相关。
本文将探讨地震的起因以及与地球内部结构之间的联系。
一、地震的起因地震是由于地壳内的岩石受到巨大压力的作用而发生的地表运动。
通常，地震的发生与地壳板块运动有关。
地球的陆地和海洋都由不同的地壳板块组成，当这些板块相互碰撞、移动或者滑动时，就会产生地震。
地震的起因还与地球内部的热能有关，内部的热能会导致岩石的膨胀和收缩，进而引发地震。
二、地球内部的结构地球可以分为三个主要层次：地壳、地幔和地核。
每个层次都具有不同的物理特性和组成成分。
1. 地壳地壳是地球最外层的部分，它包括陆地地壳和海洋地壳。
陆地地壳主要由硅酸盐类矿物质组成，而海洋地壳主要由硅酸盐和镁铁质矿物组成。
地壳的厚度约为5-70公里不等，厚度在陆地和海洋之间存在显著差异。
2. 地幔地幔位于地壳下方，是地球的中间层。
地幔是由硅、镁、铁等元素组成的固体岩石层。
地幔的厚度约为2900公里，它分为上、中、下三层。
地幔的上部是软流圈，岩石在此层次上呈半固态状态，可以发生流动。
地幔的下部逐渐转变为更加坚硬的石榴石和橄榄石。
3. 地核地核是地球的最内部层次，包括外核和内核。
地核主要由铁和镍组成，具有非常高的密度和温度。
外核是液态的，内核是固态的。
地核的直径约为3400公里。
三、地震与地球内部结构的联系地球内部的板块运动以及热能的存在是地震发生的主要原因，而地球内部的结构对地震活动的性质和分布也产生了重要影响。
1. 板块构造理论板块构造理论是解释地壳板块相互作用的重要理论，它认为地壳板块是地球表面上移动的大块状物质。
地球内部的构造使得地壳板块被分割成了许多小块，并且这些板块之间相互作用，导致地震活动频繁发生。
板块间的碰撞、推动和滑动会引起应力的积累，当超过岩石的强度极限时，地震就会发生。
2. 地震波传播地震波是地震时产生的机械波，可以在地球内部传播。
根据地震波的传播速度和路径，地震学家可以推断出地球内部的结构信息。
地球的内部结构和地震活动
地球的内部结构和地震活动地球是人类居住的家园，也是我们观测运动规律和认识自然规律的重要对象。
通过研究地球内部的结构和地震活动，可以深入探索地球的形成和演化过程，对我们了解地球的外部环境和自然灾害有着重要意义。
一、地球内部结构地球内部结构分为三层，分别是地核、地幔和地壳。
地壳是我们身处的地球表面，是从海平面以下约7公里到地球表面以上约40公里的薄层。
地壳分为陆壳和海洋壳两种，其中陆壳平均厚度为30公里，海洋壳平均厚度为7公里。
地幔由地壳下方约40公里到地球中心约2900公里深的层次组成。
地幔的温度和压力比地壳高，包含了70%的地球体积，是地球内部最大的层次。
地幔因流体运动和岩石的熔融而形成条带状的对流，可以产生大量的热能。
地核位于地幔下方，占地球半径的20%。
地核与地幔之间有一明显的界面，称为地核－地幔界面。
地核分为外核和内核两个部分，外核占地球半径的10%，其厚度约为2200公里，内核占地球半径的1.7%，厚度约为1220公里，是地球内部最深的部分。
二、地震活动地震是指地球内部原因导致的地球震动现象。
地震活动通常发生在地壳和地幔交界处，因为地壳和地幔不同的密度和组成成分会形成断层带。
断层带是指地球内部板块相互摩擦产生的带状地质结构。
当两个板块之间的形变达到一定程度时，由于摩擦力不够抵抗板块的牵引力，就会发生断裂，这就是地震。
地震可以分为浅源地震和深源地震。
深源地震由于发生深度较深，地震波在地底层次传输的距离较远，因此对地表的破坏性较小；而浅源地震则会对地表造成更大的破坏，造成的破坏更加显著。
近年来，浅源地震多发生在地震活动强烈的地区，如太平洋火环地带、喜马拉雅山地区等。
除了造成地表破坏之外，地震还会引起海地波、火山爆发、崩塌等地质灾害，对人类社会和生态环境造成许多不利影响。
因此，科学家们一直致力于研究地震，预测地震，提高地震防灾减灾能力。
三、结语通过研究地球的内部结构和地震活动，我们可以更加深入地了解地球的形成和演化过程，对于预测地震和减少地震灾害有着重要的意义。
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第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
• （3）内外核分界面 从2900km以下进入地核,纵波速度逐渐回升,横波速度因 横波不能通过而恒为零,直到大约5000km,横波才出现,纵波速 度也有明显跳跃,成为地球内部的第三大间断面。这是莱曼在 1936年首先发现的,可记为L面。 • （4）上下地幔的过渡层 从1956年开始,布伦对地幔做了进一步分层的研究,认为 地幔由上地幔(与20º走时曲线的间断相联系)、过渡层(速度 变化不均匀)和下地幔(速度变化均匀)组成。 • 上述地球分层,即主要单元的划分,从20世纪开始至50年代已 大体确定,如书上图4.6所示：A(地壳),B(上地幔),C(过渡 层),D(下地幔),E(外核),F(间断面), G(内核)。 • 最近几十年,对地球结构的认识逐步深入,在横向变化、非弹 性和各向异性等诸方面深入发展,地球模型逐渐发展和完善。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
二、地壳的探究
1. 一个误区
过去人们普遍认为地球内部是液体,地壳是表面 凝固着一层硬壳。而现在很多人形象地把地球比作一 个鸡蛋，当然地壳就比作蛋壳，所以，地壳总给人一 个内软外坚的印象，这样理解显然错误，因为现代地 震学观测表明地球内部大多数深度的介质一般比钢还 硬，地壳下面并不软。 然而地壳一词已沿用许多年，地学界也不打算再 改。但请大家记住，它仅仅是指地球的最外固体层， 并不是刚度较强的硬壳的含义。 第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
五、地球液体核的发现
丹麦地震学家英格· 莱曼（Inge Lehmann）于 1936年首次发表证据说，在外核之内有一月亮大小的 内核，这一结论被以后的观测进一步证实。 哥本哈根的位置适合于记录太平洋地震带上大地 震产生的通过地球核心的地震波。莱曼利用这个优势 获得了读取具有这些波的地震图的可观经验，并巧妙 地应用科学方法取得了决定性成果。 当她研究记录太平洋地震的地震图时，发现不能 用地球内部一般的模型解释地震波。这种波的一个例 子在下页图中以箭头标示。莱曼认为如果该波是从小 的地球内核反射出来的，其到时就能够得到解释。 第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
1906年：外核的发现(Oldham）
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
1914年：古登堡古面的发现(Gutenberg）
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
• 德国的古登堡（Gutenberg）教授(1889～1960 年)进行了比奥尔德姆更广泛的地震波反射波观察， 拥有更丰富的地震记录，古登堡利用核幔界面的 反射波震相走时资料得出了比奥尔德姆更精确的 核界面深度估计，1914 年他首次估计出地核深 度为2900公里，他的估计结果经受了时间的考验， 现代观测对地核深度的估计值2891公里与这一数 值仅有几公里的误差。 • 在核幔界面处，P波速度从13.72 km/s下降为 8.06 km/s；S波速度从7.26 km/s下降为0。速度 的突然变化说明地核的物质组成和状态与地幔不 同。核幔界面不仅是物质间断面，且可能还是温 度间断面。 第四章 地球内部结构的发现
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
• 地震波的速度是由介质的物质组成和温度共同决定的。 • 地球化学及地球内部物理学研究表明，过渡层的上、 下界面可能是由于地球内部相关深度的温度、压力条 件下发生矿物相变形成的。 • 关于410公里和670公里速度间断面的探测与研究， 近年来已成为地震学与地球动力学研究的一个专题。 • 全球地震活动图像显示，在700公里以下，地球内部 没有发现地震活动。因此下地幔被认为是板块俯冲深 度的终结层。下地幔的速度梯度较小，速度的变化也 较为均匀。 • 由于地幔可以传播S（剪切）波，地震学中通常视地 幔为固体。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
3. 大洋和大陆地壳的区别
• 地震观测表明，大洋和大陆下面的地壳的厚度不同。当地震 仪能记录绕地球漫长路径传播的地震波时，通过洋底和通过 大陆的地震波波型明显不一样，从而清楚地展示出地质构造 的差别。这些波型也提供了一种得力的方法，能从远处观测 和分析地震波沿途主要地质构造的情况。 • 如果知道深部地球介质的性质，我们就能从理论上预测相应 观测到的面波的波形。在实际工作中往往是倒过来的，我们 先观测到某种波形，然后试图从波形推断出沿漫长传播路线 所经过的岩石性质的平均状态。 • 面波通过地球表面的路径通常既穿过大洋，又穿过大陆。但 在特殊情形下，有些地震台能记录到仅通过大陆地壳或海洋 地壳的纯路径面波。
• 在古代，地心被神化地描绘成地狱之火。 • 古希腊时，毕达哥拉斯和亚里士多德都提出过球形大地的观点，埃拉托 色尼则第一个用几何方法给出了地球赤道的长度。 • 1522年9月6日，麦哲伦完成了第一次环球航行，地球是圆的这个概念才 宣告确立。 • 1666年，牛顿发现了万有引力定律，标志着对地球认识的新阶段的开始。 牛顿和惠更斯同时得出地球是一个两极扁平赤道隆起的椭圆的理论，牛 顿的重力原理也提供了测定地球密度的一种途径。把整个地球内部的平 均性质与已知岩石的密度比较，可以得到对地球组成情况的初步近似估 计。 • 1798年，英国的卡文迪什勋爵确定地球的平均密度为5.45，比普通岩石 的密度大一倍。差异如此之大，表明在地球内部决没有空洞，那里的物 质必定是非常致密的。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
1902年在柏林发表的一张地球内部略图 这个地球的 早期模型具有固体地壳、弹性地幔和固态核
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础 在20世纪地震仪广泛使用确认了层状 结构并发现了意想不到的构造。例如19世 纪地球物理学家推断地核为液体，但20世 纪发现在液体的核中还存在一个固态内核。 没有一种地质研究技术能与记录地震 波探测地球相比。我们怎么应用地震波去 透视地球内部? 为了寻找答案，首先要研究地震图。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
四、地球液体核的发现
地震学历史中探测工作最辉煌的成就之一是英国 地质学家奥尔德姆（Oldham）发现地球的核。地核存 在的直接证据最早来自奥尔德姆的地震学观测，他于 1906年将其成果发表于一篇著名的论文中。 回顾奥尔德姆的发现，可让我们更深入体会到地 震学家是如何利用观测的震相走时曲线，来推断地球 内部结构的。 “一直到120度距离的波都没有穿过地核，在150 度距离上波速明显减小，表明在这个距离出露的波深 深地穿过了地核。因为120度的弦能达到的最大深度为 地球半径的一半，因此推断地核的半径应该不超过地 球半径的0.4倍。” 第四章 地球内部结构的发现
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
解释沿大洋和大陆路径传播的勒夫和瑞利波特征的频散曲线
（上绿）各种周期的大洋勒夫波几乎以同样速度传播，它们同时到达，产生突出的 G脉动；相反的，大陆勒夫波的速度随周期逐渐变化，使之频散； （下蓝）沿大洋途径传播的瑞利波扩散成的波列可以以15秒为周期持续许多分钟， 而沿大陆途径传播同等距离的瑞利波记录则不出现这种长而单调的波列。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
穿过大洋和大陆的地震波的不同波形
（上）加利福尼亚伯克利的一个长周期地震仪记录的地震图，可看到阿拉斯加地震 沿大洋路径传播的勒夫波脉动(G脉动)(时间分段信号点为1分钟间距)； （下）西伯利亚地震到瑞典乌普萨拉地震台穿过大陆路径传播的勒夫波列，由于频 频散被拉开成长久的波列(时间从左到右；0.9毫米相当1秒)
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
另外一个有关地球内部状态的重要线索是由日月引力 造成的海洋潮汐提供的。如果地球内部差不多都是液体的 话，地球的岩石表面将像大洋潮汐一样涨落，其结果是在 海岸边会看不到潮的涨落。1887年一个优秀的地球物理学 家乔治· 达尔文从主要海港的潮的高度得出结论：“认为 地球内部是流体的假说不可取”。他推理地球深部的总体 刚度虽然不像钢那样大，但仍是相当可观的。 经过进一步精心推敲，地球物理学家们作出了简单曲 线，估计从地表到地心巨增的压力对密度的影响。1897年 维歇特通过理论计算发现，地球内部可能由围绕着一个铁 核的硅酸盐地幔组成。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
一、 布伦的地球分层模型
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
1909年：莫霍面的发现(Mohorovicic）
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
1909年：莫霍面的发现(Mohorovicic）
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
地壳的厚度在全球各处是不同的。大陆地区，地壳平均厚 度为35公里，但横向很不均匀，如我国青藏高原下面的地壳厚 度达60～80公里，而华北地区有些地方，还不到30公里。海洋 地壳的厚度只有5～8公里。 在大陆的稳定地区，地壳厚度约为35～45公里，一般分为 两层。上层的P波速度由5.8～6.4 km/s随深度增加到下层的 6.5～7.6 km/s。但增加的情况存在很大的地区差异。有些地区， 上下层中间存在一个速度间断面，叫康拉德（Conrad）面，或 C界面。但在另一些地区，观测不到来自C界面的震相。由地壳 下部到地幔，波速增加一般是很快的，P波速度由7 km/s在几公 里的深度内很快增加到8.0～8.2 km/s。M-界面的细结构现在仍 然是地球科学研究的热点问题。
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
通过大洋路径传播过来的瑞利波
1983年4月3日哥斯达黎加地震在德国贝尔恩台记录的运动垂直分量
第四章 地球内部结构的发现
地震学基础
三、地幔结构
• 从地壳底部到地幔顶部，地震波速跳跃很大，说明地幔顶部的 物质和地壳不同。 • 由于地幔内部又存在410公里和670公里（全球平均）两个地球 二级速度间断面，地幔分为上地幔、过渡层及下地幔三个层区。 • 重力均衡现象要求上地幔要有可以沿水平方向流动的物质层， 我们称其为软流层。 • 软流层以上至地面（包括地壳在内）称为岩石层，岩石层内的 物质不能沿水平方向流动。 • 力学上的软流层与地震学发现在上地幔内部存在的低速层，其 含义和位置不一定符合，这是因为虽然软流层是地质时间尺度 的物质力学性质的描述，但在地震波测量的时间响应尺度内仍 然可以表现为弹性响应。