地震是地球表面的震动，是地球内部能量突然释放的结果，从广义上讲，地震可以用来描述任何产生地震波的事件，无论是自然的还是人为的。

现代研究表明，虽然有些地震可能是由火山爆发和核爆炸引发的，但大多数地震是由断层上的岩石运动引发的。地震释放的能量以地震波的形式在地球上传播。

[00:10 . 10]断层以两种方式产生地震波：

a.先前完好的岩石突然破裂，形成新的断层

例如，如果你用两个夹子夹住一块石头，通过两个夹子施加一个反向的力。岩石微微弯曲，但没有破碎。如果你继续推，岩石上开始出现小裂缝，并相互连接，直到一条裂缝穿过整个岩石，裂缝一侧的岩石滑过另一侧的岩石。由于滑动，裂缝变成了断层。当新断层突然形成并滑动时，断层两侧弯曲的岩石拉伸或回弹，累积的弹性变形会松弛，断层两侧的岩石来回运动产生地震波，这就是弹性回弹理论。

b.已存在的故障突然再次滑动。

断层是地壳中一个薄弱的表面。当地壳中的应力增加时，现有的断层优先滑动，这是产生地震波的第二种方式。地震学家将压力积累、滑动和释放的循环称为粘滑行为。

沿断层的重大破裂事件产生大地震。通常，主震之前会有一些较小的地震，称为前震。这可能是由于断裂带中裂纹的发育和扩大，最终形成主断裂面。在大地震发生后的几天到几个月里，受灾地区会经历一系列余震。余震的发生是因为主震期间的滑动没有完全释放能量。主震期间的运动甚至可能引起局部弹性变形的增加，余震的发生减轻了这些残余的不稳定性。

当前位置滑动断裂面的面积取决于地震的大小

一般来说，地震越大，滑动面积越大，位移也越大。例如，1906年，加利福尼亚州旧金山的圣安德烈亚斯断层破裂，长430公里，深15公里，滑动面积约为6500平方公里。2011年的索库地震造成了长300公里、宽100公里的滑坡区域。在小地震中，滑动区域可以小于一平方公里。

b.断层位移随位置的不同而不同

在滑动开始处位移趋于最大，在滑动区域边缘位移逐渐消失，超过该区域位移为零。观测到的与特大地震有关的最大位移可以从几米到几十米不等。例如，1906年的旧金山地震造成了高达7米的滑动，2011年的东京地震造成了高达30米的滑动。较小的地震，如1994年发生在加州北岭的地震，滑动约0.5米。尽管如此，地震还是造成了房屋倒塌、管道破裂和人员伤亡。人们能感觉到的最小的地震是由毫米到厘米的变化引起的。

当前位置地震波开始产生的地方称为震源。震源深度小于70公里的地震称为浅源地震，震源深度在70公里到300公里之间的地震称为中源地震，震源深度在300公里到660公里之间的地震称为深源地震。因为震源不在地球表面，我们无法直接绘制出它们的位置。当你在地图上看到一个表示地震位置的点时，你实际上是在看震中，也就是地球表面上垂直于震中的点。

虽然大多数地震是由地球运动引起的，但人类活动也会引起地震。造成这种现象的主要有四种活动：建造水坝、钻孔和向井中注入液体、煤矿开采和石油钻探。澳大利亚历史上最大的地震据称是由人类活动引起的：澳大利亚的纽卡斯尔建在一个大型煤矿区。据报道，这次地震是由一个断层引起的，由于采矿过程中数百万吨岩石的移除，该断层被重新激活。

日期：日期：断层滑动产生的能量以地震波的形式在地球周围传播。地震学家根据地震波的传播方向区分了两种地震波：体波穿过地球内部，而表面波沿着地球表面传播。地震学家将振动方向与传播方向一致的波称为纵波，将振动方向与传播方向垂直的波称为横波(s波)。

表面波也有两种不同的形式：一些引起地面前后摆动(l波)，而另一些引起地面上下摆动(r波)。

不同类型的地震波以不同的速度传播。纵波移动最快，这就是为什么它们被称为初到波。横波的传播速度大约是纵波的60%，这就是为什么它们被称为二次波。表面波比体波慢，所以两者基本上都是在体波到达地球表面之后到达的。

为了探测和研究各种规模的地震，甚至是远离震中的地震，地震学家使用地震仪，这是一种可以测量地震产生的地面运动的仪器。地震仪分为机械式地震仪和现代电子式地震仪。工作原理类似，垂直运动检测器检测地面的上下运动，水平运动检测器检测地面的前后运动。

地震波以不同的速度传播，通过计算地震仪记录的P波和S波到达时间的差值，可以确定震中的位置，这取决于地震仪和震中之间的距离。

地震仪上记录的时差只能告诉我们震中和地震仪之间的距离，而不能告诉我们地震仪到震中的方向。因此，计算从震中到三个不同地震仪的距离，并为每个地震仪画一个圆圈。圆的半径是天文台和震中之间的距离，震中在三个圆的交叉处。

地震学家提出了两种不同的尺度，强度尺度和震级尺度，来定义地震的大小，并比较不同的地震。

当前位置地震烈度是指一个地点的地面震动程度。1902年，意大利科学家朱塞佩梅尔卡利(Giuseppe Mercalli)设计了一个震级，通过评估地震造成的破坏和对地震的感知来定义地震的强度。这个量表的一个版本被称为“修正Mercalli强度量表”，至今仍在使用。在这张表中，我们用罗马数字表示地震强度。由于地震波在传播过程中会损失能量，因此震源附近的强度值往往最大，而远离震源的强度值则逐渐减小。

表3.1修正后的糙疹强度量表

破坏性(振动和损伤的感觉)

I

它只能通过地震仪器检测到；不要伤害

II

触感：被固定不动的人感觉到，尤指在建筑物的上层；悬挂物：悬挂的物体，如灯

III

你可以从内心感受到它；一辆在悬挂装置上摇摆的站立的汽车；好像有辆重型卡车经过

IV

摇晃唤醒了一些沉睡者；门窗嘎嘎作响

V

大多数人是清醒的；一些盘子和窗户被打碎了，不稳定的东西被打翻了；树和杆子在摇摆

VI

震动让一些人害怕；灰泥墙开裂，沉重的家具轻微移动，一些烟囱开裂，但总体上几乎没有损坏

VII

大多数人都害怕；石膏裂缝，窗户破裂，一些烟囱倒塌，不稳定的家具倒塌：建筑质量差的建筑物遭受了相当大的破坏

VIII

许多烟囱和工厂的烟囱倒塌了；沉重的家具被掀翻；坚固的建筑物遭到破坏，而建筑质量差的建筑物遭到严重破坏

IX

建筑与地基分离；大多数建筑物受损，有些倒塌；地面裂缝、地下管道断裂、轨道弯曲；一些滑坡会发生

X

大部分砖石被毁；地面上有裂缝；滑坡的发生；桥塌了；建筑物的外墙倒塌；铁路和公路严重受损

XI

砖石建筑所剩无几；许多桥梁倒塌；地面上形成了宽阔的裂缝；大多数管道都坏了；沉积物液化严重；一些水坝已经坍塌

XII

地震波在地球表面引起可见的波动；物体飞离地面；所有类型的建筑物和桥梁都被摧毁

:里氏

地震成因

级

为了计算震级，地震学家首先测量地震记录上最大尖峰的高度，以获得地面运动的最大振幅。在确定了震中和地震仪之间的距离后，地震学家调整测量结果，使其等于地震仪在离震中一定距离(参考距离)处记录的最大振幅。由于这种调整，地震学家从任何地震仪对特定地震的测量中得出相同的震级。换句话说，一个给定的地震只有一个震级，因此与强度不同，震级不取决于与震中的距离。我们用阿拉伯数字表示大小(M)。

1935年，美国地震学家查尔斯里希特建立了地震震级标准。它现在被称为里氏震级。震级是对数的，这意味着震级的增加代表地面运动的最大振幅增加十倍。里希特使用了100公里作为参考距离。由于震中100公里以外不一定有地震仪，他制作了一个简单的图表来调整地震仪站到震中的距离。

b.力矩大小

今天，地震学家使用一种更精确的震级，称为矩震级，来指示地震的大小。为了计算地震的矩震级(缩写为Mw)，地震学家考虑了几种不同地震波的振幅、断层上滑动区域的大小以及发生的位移。和里氏震级一样，矩震级也是对数的。

为了便于讨论地震，地震学家使用熟悉的形容词来描述地震的震级。大多数人能感觉到的地震大于Mw4，而那些能造成中等破坏的地震大于Mw5。2011年的天东北地震震级为里氏9.0级。有记录以来最大的地震是1960年的智利地震，里氏9.5级。微地震(Mw1或Mw2)可以通过靠近震中的检波器检测到，并且它们的震级没有明确的上限。根据已知的地球断层大小，地震学家估计9.5级是地震所能达到的最大震级。

表3.2描述地震的形容词

力矩大小

震中烈度

影响

巨大的

8.0

X-XII

横扫千军

主要

7.0-7.9

IX-X-XI

极端的伤害

6.0-6.9

VII-VIII

中度或重度损伤

中间

5.0-5.9

VI-VII

轻微至中度损害

轻微的

4.0-4.9

IV-V

大多数人都能感觉到，轻微的伤害

小

3.9

III-I

有些人能感觉到，但伤害很小

Mw5.3级地震释放的能量相当于广岛原子弹，Mw8.6级地震释放的能量相当于1万颗原子弹，而Mw9.0级地震释放的能量远远超过有史以来最大的氢弹爆炸。每增加一个震级意味着地面运动的最大振幅增加10倍，但能量释放增加32倍。

当前位置并不是世界各地都发生地震。通过在地图上绘制震中分布，地震学家发现大多数地震与板块边界相对应，并沿地震带发生。这些区域内的地震被称为板块边界地震。发生在远离板块边界的地方的地震称为板块内地震。

断层与地震波

板块相对于相邻板块以1-15厘米/年的速度移动。在几十年到几百年的时间里，沿板块边界积聚的巨大压力导致断层突然滑动。在给定板块边界上发生的断层类型取决于穿越该边界的板块的相对运动。

a .离散边缘的地震活动在一个离散边界(洋中脊)，两个板块形成并分离。离散的边界由一个由转换断层连接的洋脊段组成，并发育两种类型的断层：沿山脊段，拉伸产生正断层，沿转换断层，走滑断层，发生浅层地震。

b.大陆的过渡边界地震活动性

世界上大多数的过渡断层连接着洋中脊的部分地区。但有些断层，如加州圣安德烈亚斯断层、新西兰阿尔卑斯断层和土耳其安纳托利亚断层，穿过大陆地壳。大陆过渡断层上的大地震具有很强的破坏性，因为它们的震源较浅，产生的地震波到达地表时仍能携带大量能量。它们也可能位于人口中心附近。

c.汇聚边界的地震活动汇聚边界是发生不同深度地震的复杂区域。世界上大多数地震(90%和81%的最大地震)都发生在4万公里长的环太平洋地震带。由于这些地震的震源很浅，弹性回弹产生的地震能量大部分到达地表。汇聚边界地震的典型例子包括：1960年智利9.5级地震、1964年阿拉斯加耶稣受难日9.2级地震、2004年苏门答腊9.3级地震和2011年日本东ku 9.0级地震。

与离散或变换边界不同，收敛边界也有中源和深源地震。这种类型地震的震源定义了地球横截面上一个地震活跃的斜坡带，称为瓦达蒂-贝尼奥夫带，深度为660公里。这个地区的地震发生在俯冲的岩石圈内。

并不是所有大陆上的地震都与板块边界有关。在这里，我们列出了几种地震发生在陆地上的地质环境。

a.大陆裂谷大陆裂谷地壳的伸展产生正断层，沿着这些断层滑动产生地震。今天活跃的裂谷包括东非裂谷、盆地和山脉省以及新墨西哥裂谷。这些地方经常发生浅层地震，其中一些会造成严重的破坏。

b.大陆碰撞带

2015年，尼泊尔山区发生大地震。在加德满都矗立了几个世纪的纪念碑倒塌了，在偏远的村庄，山体滑坡掩埋了社区和道路。尼泊尔和喜马拉雅山其他地区的地震相当频繁，因为印度和亚洲之间的碰撞导致山脉积极扩张，这种碰撞造成的挤压导致了逆冲断层的滑动。

地球上产生的地震能量的95%来自板块边界、碰撞或与裂缝有关的地震。其余发生在板块内的地震被称为板块内地震。所有的构造板块都有内部应力场，这是由它们与相邻板块的相互作用和沉积的加载或卸载(如消冰作用)引起的。这些应力可能足以引起沿现有断层面的破坏，从而引起板内地震。几乎所有的板内地震的震中都在25公里以下。当脆弱的断层带(其中一些形成于10亿年前)由于施加在大陆上的压力而滑动时，就会发生这样的地震。

板内地震分布不均匀。在北美，大多数发生在密苏里州东南部、田纳西州东部、东南部和魁北克省南部。在1811年至1812年的冬天，密西西比河谷下断层的一次滑动引起了三次里氏7.0级到里氏7.4级的地震，震动了整个地区。地面的位移暂时扭转了密西西比河的水流，地面的运动导致机舱倒塌。

当前位置不同的地震波引起不同的地面震动。某一特定地点震动的严重程度取决于：

A.地震的震级，因为震级越大，释放的能量越多；

b.到震源的距离，因为地震能量随着地震波穿过地球而减少；

c.地表以下物质的强度，因为地震波倾向于在较弱的物质中引起更多的运动。

当地震发生时，如果你在空旷的地方，地面运动本身不会杀死你。然而，如果你在一栋楼里，你就没那么幸运了。当海浪经过时，公路、铁路和管道会弯曲或断裂。建筑物摇摆，前后扭曲，上下摇晃，所以窗户可能会破碎，屋顶可能会倒塌，建筑立面可能会倒塌到地面。大多数与地震有关的伤亡是由于建筑物倒塌时掉落的碎片造成的。

当前位置10月10日地震会使陡坡上的地面或底部有弱沉积物的地面塌陷，这种运动导致山体滑坡。

1964年，一场7.5级地震袭击了日本新泻市，这座城市部分建筑在潮湿的沙土覆盖的土地上。地震时，建筑物的地基下沉，导致墙壁和屋顶出现裂缝。2011年，新西兰克赖斯特彻奇发生地震，导致沙子喷发，并在地面上形成了锥形的小土丘。当沙子从地下移动到地表时，附近就会形成坑状的洼地。有些洞大到可以吞下汽车。

以上例子说明了土壤液化的过程。当振动导致湿砂粒试图更紧密地聚集在一起时，湿砂粒中的液化就发生了。这种运动使水中的压力增加到足以分离沙粒的程度。结果，原本稳定的承重砂变成了无法支撑重量的砂质水泥浆。如果液化砂层和地面之间出现裂缝，上覆沉积物的重量所产生的压力就会将湿砂向上推入地面，形成被称为沙火山的锥形土丘。土层下沉到液化层也会破坏层理，导致地面上形成开放的裂缝和坑。

[01:10 . 10]地震时的摇晃会使明火的灯、火炉或蜡烛倾倒，还可能导致电线断裂或掉落，产生火花。被夷为废墟或受损程度较轻的地区可能会被火焰吞没，特别是当瓦砾堆积的街道阻塞了消防设备，破裂的管道使消防栓无法使用时。

例如，1906年，旧金山的大部分破坏是由于地面停止晃动后发生的火灾造成的。1923年，当一场大地震袭击东京时，炉灶里的煤点燃了由木材和纸张构成的建筑。大火迅速蔓延，使城市上空的空气变暖。随着热空气上升，冷空气从燃烧区域外涌入，产生了时速超过160公里的阵风。风助长了火焰，产生了大火风暴，烧毁了城市。

地震中滑动的面积和位移量

印度洋东海岸蔚蓝的海水和棕榈树环绕的岛屿间隐藏着巽他海沟，这是地球上地震最活跃的板块边界之一。2004年12月26日上午8时前，一条长达1300公里宽100公里的逆冲断层，沿着俯冲边界形成，上冲板块向西倾斜了15米，把海底向上推了几十厘米。从这个滑移产生的弹性反弹触发了苏门答腊Mw9.3级地震，海床的上升推高了上面的海洋表面。重力使上升的水向下崩塌并向外扩散。水团的隆起和崩塌产生了几股大浪，以800公里每小时的速度向外传播，形成海啸。到2006年末为止的统计数据显示，印度洋大地震和海啸以及所造成的瘟疫灾害已经造成近30万人死亡，这可能是世界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。

海啸与我们熟悉的由风引起的风暴有很大的不同。大风引起的巨浪在公海上可以达到10到30米的高度，但它们包含的水量相对较小。在海啸形成的地方，海平面最多只上升了几十厘米，但由此产生的海浪可能有几十到几百公里宽，涉及的水量很大。海啸比风暴潮宽100到1000倍，所以风暴波和海啸会产生非常不同的后果。

确定地震的位置

一旦地震和火灾停止，疾病仍可能威胁地震灾区的生命。地面移动破坏了水和下水道管道，从而破坏了清洁水供应，使公众暴露于病原体之下。地面破裂和山体滑坡可能切断交通线路，使食品和药品无法送达灾区。这类问题的严重程度可能超出了应急服务的能力，因此通常需要几个月到几年的时间才能使受灾地区的日常生活恢复正常。

诱发地震

地震的预测取决于预测的时间尺度。根据我们目前对地震带分布和地震发生频率的了解，我们可以作出长期预测(在几十年到几百年的时间尺度上)。例如，我们可以肯定地说，下个世纪，一场地震将震动伊斯坦布尔，但不会震动加拿大中北部。然而，地震学家无法做出准确的短期预测(按小时到年的时间尺度)。例如，我们不能说40天后San Francisco将会发生地震。然而，新技术允许地震学家在地震波袭击前几秒到几分钟向人们发出警告。

地震波

长期预测是估计地震在特定时间内发生的概率或可能性。地震学家将导致长期预测的研究称为地震风险评估。城市规划者利用这样的评估为一个地区设计建筑规范：要求更坚固的建筑规范对地震风险更大的地区是有意义的，因为建筑在其使用寿命中被震的可能性更大。

地震风险评估的基本前提是：过去发生过多次地震的地区将来很可能发生地震。为了提供地震发生可能性更具体的指标，地震学家有时会指定年度概率，重现间隔是某地区连续地震发生之间的平均时间：

年度可能性=1/重现间隔(annual probability=1/recurrence interval)

例如，如果某一地区Mw7.0地震的重现间隔是100年，那么这种地震的年概率是1%。但由于压力在断层上随着时间的推移而积累，弹性回弹理论表明，每年发生地震的概率可能会随着时间的推移而逐渐增加。

为了确定某一地震带内大地震的重复发生时间，地震学家必须确定该地震带内以前地震发生的时间。对于那些历史记录没有足够久远的地方，研究人员寻找地质记录中保存的大地震的证据。例如，在地层中寻找埋藏的火山沙或断裂层理的记录。每一个这样的地层都记录了地震发生的时间，其年龄可以通过对植物碎片的C同位素定年来确定。地震学家统计连续地震事件之间的年数，然后计算平均值，得到重现间隔。

地震波的类型

短期预测，即地震将在特定的日期或在某天到某年的时间窗口内发生，是虚假的。事实上，这样的预测可能永远都不可靠。然而，短期预测的概念不应与地震预警系统的概念混淆，后者基于真实的信号，有可能挽救生命。

早期预警系统的工作原理如下：当地震发生时，地震产生的地震波开始穿过地球。放置在震中和城市之间的地震仪将在地震波到达城市之前探测到它们。之后发射器就会向控制中心发送信号，这些信号以光速传播，在地震波发生前几秒到一分钟到达城市。信号的到达可以触发天然气管道、火车、核反应堆和电线的自动关闭。信号还可以引发警报，触发收音机、电视和手机网络的广播，提醒人们采取预防措施。

地震检波器

地震造成的破坏和死亡取决于许多因素，包括：震中与人口中心的距离；震源的深度；震中地区的建筑风格；斜坡的陡度，是否断裂使海底移位；受影响地区是否靠近海洋；建筑地基是在坚实的基岩上还是在脆弱的材料上；地震时，人们在室外还是室内；政府是否能够迅速提供紧急服务。为了把地震的灾难降到最低，人们可以努力建造更坚固的建筑物，并选择更安全的地点来建造。

震中

1988年发生在Armenia的6.8级地震造成的死亡人数是1971年发生在California San Fernando的6.7级地震的400倍。死亡人数的对比反映了这两个地区建筑风格和质量的不同，以及建筑底层的特点。Armenia的无钢筋混凝土板建筑和砖石房屋易倒塌，而加州的结构基本上是按照建筑规范建造的，这些规范要求结构能够承受地震造成的应力。大多数建筑物都是弯曲和扭曲的，但不会倒塌压死人。

地震工程(设计抗震建筑)可以帮助拯救生命和财产。在容易发生大地震的地区，建筑物和桥梁的建造应该有一定的弹性，这样地面震动就不会把它们震裂。此外，支撑物应该足够坚固，能够承受地板的重量。在某些情况下，建筑实践中的简单改变可以使建筑更坚固。例如，将钢索缠绕在桥的支撑柱上可以使其强度提高很多倍，将桥跨用螺栓固定在支撑柱的顶部，可以防止桥跨反弹，用螺栓把建筑物固定在地基上，在框架上增加对角支撑，避免了过度扭曲和剪切。

在地震风险较大的地区，应避免某些类型的建筑。例如，混凝土砌块、未加钢筋的混凝土和未加钢筋的砖房在木结构，钢梁或钢筋混凝土建筑物在保持不变的条件下会出现裂缝和倒塌。传统的重而脆的瓦片屋顶可能会破碎并将居民埋在里面，而轻质的金属板屋顶则不会。通过抗震加固，即加固现有结构的过程，可以使不适当的结构更加安全。

地震的大小

在地震活跃地区，城市规划者可以通过地震分区来减少灾害。分区依赖于对土地稳定性的评估，不要在松软的泥土或可能液化的湿沙覆盖的土地上和可能发生滑坡或大坝破裂可能引发洪水的陡峭悬崖的顶部或底部修建建筑。分区应该禁止在活动断层上建造关键建筑物(学校、医院、消防站、通讯中心、发电厂)，因为断层滑动可能会破坏和摧毁建筑物。

修正的Mercalli烈度表

即使是精心准备的建筑和规划也不能避免所有的地震伤亡。简单的预防措施包括将书架和热水器用螺栓或捆扎在墙上，在橱柜上加装锁栓，知道如何切断煤气和电力，以及在哪里找到家人。学校、工厂和办公室应该举行地震准备演习，个人应该知道去哪里寻求躲避坠落物的保护。只要岩石圈板块继续移动，地震就会继续震动我们。但是我们可以通过做好准备来减少损坏或受伤的机会。

地震震级

地震能量释放

在1909年，克罗地亚地震学家Andrija Mohorovii指出到达距离震中200km以内的地震仪的P波平均速度是每秒6公里，到达距离震中200公里外地震仪的P波平均速度是每秒8公里。为了解释这一观察结果，他认为到达附近地震仪的P波沿一条浅层路径行进，这使得它们完全处于地壳内，传播速度相对较慢，而到达远处地震仪的p波有一部分经过了地幔，而且它们在地幔中的传播速度更高。从这个观察中Mohorovii计算了壳幔边界，他认为该边界在陆壳处于35至40公里的深度。后来的研究表明，大陆下面的壳幔边界的深度在25到70公里之间，大洋地壳的壳幔边界在7到10公里的深度。为了纪念Mohorovii，壳幔边界现在被称为莫霍面。

地震学家已经确定地震波在地幔的不同深度以不同的速度传播。具体来说，是在深度约100到200公里之间在海床下，地震速度低于地幔上覆部分。这100-200公里深的地层现在被称为低速带(LVZ)。研究人员认为LVZ对应于地幔岩石经历了轻微部分融化的一层。LVZ区分了岩石圈的底部和大洋板块下的软流圈的顶部。地震学家在大陆下没有发现发育良好的LVZ。

在大约200公里以下，在大陆和海洋之下的地幔中的地震波速度随着深度的增加而增加。地震学家解释说，速度随深度的增加意味着地幔橄榄岩的可压缩性逐渐减小，刚性增强，密度随深度增大而增大。

深度在410公里到660公里之间，地幔中的地震波速分步骤增。一个主要的增速阶段发生在深度660千米的地方。实验表明，这种地震速度的不连续性发生在地层深处，压力使矿物中的原子重新排列成更致密的相同成分的矿物，这种现象称为相变。地震速度的不连续性是将地幔细分为上地幔(660公里)和下地幔(660公里) 的基础。上地幔的最下面的部分，在410到660公里之间，称为过渡带。

地震发生的位置

20世纪，研究人员在世界各地的许多观测站安装了地震检波器，希望能够记录地球上任何地方的大地震产生的地震波。1914年，其中一名研究人员发现，在103度到143度之间的区间内，某一地震的P波无法到达地震仪。该区域现在被称为P波阴影区。P波阴影区的存在意味着在地球深处存在一个主要的边界，在那里地震波速突降，向下折射。地震学家通过阴影区的尺寸计算出这个边界的深度为2900千米，他们认为这就是核幔边界。

地震学家还发现，S波无法到达103度到180度之间的地震仪观测站(S波阴影区)，这意味着横波无法穿过地核。横波不能通过液体，因此，横波不能通过核心这一事实意味着，核心，或至少部分核心，是由液体组成的。

起初，地震学家认为整个地核可能是液态铁合金。但在1936年，丹麦地震学家Inge Lehmann发现，P波穿过地核时，在地核的边界上发生反射。她认为地核包括两部分：由液态铁合金组成的外核和由固态铁合金组成的内核。内外核边界深度最终通过测量地震波穿过地球，在内外核边界反射并回归地表的时间来确定，这些测量表明边界的深度约为5155公里。

板块边界的地震

地震学家汇编了地震波传播时间的数据，形成一种速度-深度曲线图，它显示地震波速突然变化的平均深度和平均变化量。发生重大变化的深度对应了地球中心以下的主要层和子层。

近年来更详细的研究表明，我们目前所描述的类似洋葱的地球分层模型过于简单化。使用一种称为地震层析成像的技术，地震学家可以生成地震速度变化的三维图像地球内部，就像医生制作三维CT(电脑断层摄影术)扫描人体一样。层析图使地震学家能够在地幔中确定地震波传播比预期快或慢的区域，而且这些研究已经使人们认识到，在某一特定深度，地震波的速度随位置的不同而显著地变化。速度较低的区域可能代表较暖的地幔物质，而速度较高的区域可能代表较冷的地幔物质，因为当岩石变得更热更软时，它传递地震能量的速度就会变慢。本文转载于：搜狗科学，baike.sogou.com/kexue/d48362128117112581.htm，本内容使用CC-BY-SA 3.0授权，用户转载请注明出处