
地震波与水波具有相似的形式从震源点向外扩展。可是在实际地震中,地震灾害的破坏范围并不是以震中位置为中心向外扩展,汶川地震是以汶川、北川为长轴的近似椭圆形分布的。那是因为地壳并非均匀介质,存在断层、巨厚沉积层等将改变了地震波的传播方向。
地震发生时激发出一种向四周传播的弹性波就叫地震波。地震波在地球内部传播时称为体波,当它到达地表,由于波的干涉,产生沿地表(界面)传播的波,称为面波。
体波:体波又分为纵波和横波。纵波亦称“疏密波”,P波。波振动方向与波的传播方向一致。实质上,纵波的传播是由于媒质中各体元发生压缩和拉伸的变形,并产生使体元恢复原状的纵向弹性力而实现的。纵波是发生地震时,我们感觉到的第一波。由于地震纵波引起的是地面上下颠覆振动,破坏力相对较小。横波也称“凹凸波”,S波。波的振动方向与传播垂直。横波在传播过程中,凡是波传到的地方,每个质点都在自己的平衡位置附近振动。由于波以有限的速度向前传播,所以后开始振动的质点比先开始振动的质点在步调上要落后一段时间,即存在一个位相差。横波是发生地震时,我们感觉到的第二波。这也可能感觉不到,具体是因为横波和面波速度相当大,或稍大,人的直观不一定能够感觉到。
面波:面波又分为勒夫波和瑞利波。这两类波沿地球表面传播;岩石振动振幅随深度增加而逐渐减小至零。勒夫波使岩石质点运动类似SH波,运动没有垂向位移,岩石运动在一垂直于传播方向上,在水平面内从一边到另一边,如图4。由于勒夫波常具有很大振幅,能在建筑物地基之下造成水平剪切,是破坏性最强大的波。瑞利波的传播如图4岩石质点向前、向上、向后和向下运动,沿波的传播方向作一垂直平面,质点在该平面内运动,描绘出一个椭圆,因此,又称地滚波。勒夫波和瑞利波的速度总比P波小,与S波的速度相等或小一些,因此,常常是我们感觉到的最后一波。从地面运动类似性看,球型自由振荡是传播的瑞利波的驻波,环型自由振荡则与勒夫波对应。
