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万永革 著

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• 地震学
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• 地壳
• 地震波
• 构造地质
• 岩石力学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030479266

版次：1

商品编码：11910673

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：484

字数：711000

正文语种：中文

内容简介

地震学以弹性力学为基础，因此在第二章我们对弹性力学的基本概念做一简单回忆，第三章则根据这些弹性力学的基本概念和定律得到地震波在三维介质中传播的地震波动方程、这些方程中与地震震相有哪些联系，地震震相有哪些性质。第四章根据第三章地震波动方程的描述，研究平层介质中的地震波传播在地球表面、地球内部的平层界面的反射、透射系数，涉及到地震图的振幅和相位如何确定；第五章，地震面波与地球自由振荡；第六章首先根据地震波动方程得到地震波传播可以看作射线的条件，然后研究平层作为射线理论的地震波走时和震中距的计算；作为远距离观测地震波，第七章介绍球层介质中射线形状、地震波走时和震中距计算；作为第六、七章的延续，讲解如何采用地震波走时和震中距的计算理论求解地下速度结构和地震参数；第九章，地震波的能量、振幅衰减与震级；第十章，讲解地震震源理论初步。

目录

目录
前言
第1章引言1
1.1地震学简史1
1.2全球地震活动分布与板块构造7
1.3中国的地震分布与块体构造11
1.4地壳14
1.5全球平均速度模型15
习题22
第2章应力和应变27
2.1应力27
2.1.1应力张量27
2.1.2任意个面上的应力可以由应力张量表示28
2.1.3坐标变换及脱离坐标系的任意截面上的剪应力和正应力表示30
2.1.4主应力和应力主轴33
2.1.5应力值37
2.2应变张量38
2.2.1位移场表示38
2.2.2应变的物理解释39
2.2.3本征值和本征向量42
2.3线性的应力应变关系42
2.3.1弹性常数的引入42
2.3.2弹性参数的物理意义44
2.3.3弹性系数之间的关系45
2.3.4弹性模量的单位46
习题46
第3章地震波动方程50
3.1维波动方程50
3.1.1维波动方程的导出及求解50
3.1.2维波动传播的模拟52
3.1.3描述地震振动和波的基本概念54
3.2三维波动方程的导出57
3.3体应变和剪切应变的波动方程59
3.4地震波的势61
3.5三维波动方程求解62
3.6P波和S波的振动方向64
3.6.1P波的振动方向64
3.6.2S波的振动方向66
3.6.3P波和S波振动方向的空间表示70
3.7三维方程的球坐标下求解：球面波72
3.8有限差分求解二维声波传播方程75
习题78
第4章平层介质中的地震波83
4.1地震波传播的连续性条件和势函数83
4.1.1平层介质中地震波传播的连续性条件83
4.1.2P波、SV波与SH波的波场是分离的84
4.1.3PSv系统和SH系统的势函数84
4.2地球自由表面地震波的反射84
4.2.1P波在自由界面的反射85
4.2.2SV波入射到自由表面90
4.2.3SH波在自由界面上的反射94
4.2.4自由界面上的位移，视入射角95
4.3地震波在内部平层界面的反射和透射系数98
4.3.1SH波的反射和透射系数98
4.3.2PSV系统的反射、透射系数102
4.4模拟平面波的矩阵方法106
4.4.1Haskell矩阵106
4.4.2反射透射系数矩阵107
4.4.3Haskell矩阵在平层介质中的传递109
习题110
第5章地震面波和地球自由振荡114
5.1Love波114
5.1.1Love波频散方程114
5.1.2截止频率和最长波长117
5.1.3频散曲线计算例118
5.1.4位移分布119
5.2Rayleigh波125
5.2.1均匀半空间中的Rayleigh方程125
5.2.2均匀半空间中的Rayleigh波的质点运动127
5.2.3液体层覆盖在半空间介质上的Rayleigh波方程132
5.3Iove波为SH波相长干涉的结果133
5.4地震波频散135
5.4.1频散的直观解释135
5.4.2面波衰减较慢的解释139
5.5根据地震图得到面波群速度和相速度的方法140
5.5.1群速度141
5.5.2相速度160
5.6全球面波166
5.7多层介质中面波的频散曲线的计算169
5.8简正模型174
5.8.1弦的振动174
5.8.2均匀液体球的自由振荡——地球自由振荡的模式179
5.8.3球型振荡和环型振荡184
5.8.4地球自由振荡的观测185
习题189
第6章平层介质中射线理论195
6.1波动方程向射线理论的过渡195
6.2平层介质中的Benndorf定律和Snell定律198
6.2.1Benndorf定律198
6.2.2Snell定律199
6.3平层介质的射线方程200
6.3.1速度随深度增加的平层介质地震波传播路径的形态200
6.3.2参数方程201
6.4速度梯度为常数的地震波传播203
6.4.1单层走时和震中距203
6.4.2速度梯度为常数的介质中的射线路径205
6.5速度随深度指数增加的走时和震中距计算207
6.6震源在地表的成层介质地震波走时计算举例208
6.6.1速度随深度逐渐增加的地震波射线震中距、走时的计算208
6.6.2速度陡变带的地震波走时212
6.6.3含低速层的地震波射线路径216
6.6.4含高速夹层的地震波射线路径219
6.7天然地震的震相走时221
6.7.1单层地壳介质模型中地震波震相与走时曲线221
6.7.2多层地壳介质模型中地震波走时曲线226
6.8地震射线在斜界面的反射与折射243
6.8.1反射波243
6.8.2首波244
习题247
第7章球层介质中的射线理论254
7.1球层介质中的Snell定律和Benndorf定律254
7.1.1Snell定律254
7.1.2Benndorf定律255
7.2射线方程256
7.3几种特定速度分布的球层中的地震波走时和震中距207
7.3.1恒速球层257
7.3.2幂函数分布变速层259
7.3.3速度线性变化的变速层260
7.4射线的曲率261
7.4.1射线曲率的推导261
7.4.2不同速度分布的射线路径262
7.4.3目前地球速度模型的射线路径的讨论272
7.5远震震相及其观测280
7.6按PREM模型模拟的地震波走时286
7.6.1P波射线路径及走时模拟286
7.6.2PP和PPP震相的路径模拟288
7.6.3PcP和PcS的路径模拟292
7.6，PP，PPP，PcP，PcS的走时模拟295
习题297
第8章走时数据的反演302
8.1球层介质的速度反演302
8.1.1拐点法（古登堡法）302
8.1.2HerglozWiechert方法303
8.1.3地球表面震源震中距的计算309
8.2地球内部密度、重力加速度与压力的估计方法312
8.2.1地球内部密度的估计312
8.2.2地球内部重力的估计313
8.2.3地球内部压力的估计315
8.3单台地震定位及均匀介质中地震的多台定位316
8.3.1单台定位法316
8.3.2三站求取震源位置的石川法322
8.3.3四个台站（或以上）求解地震位置的Inglada算法323
8.3.4多台（四个或以上）求解地震发震时刻的和达直线法325
8.4地震定位结果与台站分布的关系327
8.5迭代定位方法330
8.5.1迭代定位方法的基本思路330
8.5.2迭代方法的具体实现331
8.6相对定位方法342
8.6.1主事件定位342
8.6.2双差定位法342
习题343
第9章地震波能量及衰减，地震震级347
9.1地震波的能量347
9.2维速度模型的几何扩散351
9.3地震波的衰减359
9.3.1品质因子359
9.3.2Q值与复数弹性模量的关系364
9.3.3地球品质因子的测量366
9.3.4地球内部的品质因子367
9.4地震震级及烈度368
9.4.1地震震级369
9.4.2地震烈度374
习题381
第10章震源理论384
10.1格林函数和矩张量384
10.1.1格林函数384
10.1.2矩张量386
10.1.3地震矩张量与地震波位移的关系387
10.2地震断层与地震矩张量388
10.2.1断层参数388
10.2.2地震矩张量的物理意义389
10.2.3断层面参数与地震矩张量的转换公式393
10.3震源机制参数的相互转换395
10.4震源的辐射图像402
10.4.1P波辐射花样402
10.4.2S波的辐射花样406
10.5震源机制参数的图形表达——海滩球409
10.5.1Wulff投影410
10.5.2等面积投影422
10.6P波初动测定震源机制（断层面解）431
10.6.1断层错动产生的P波初动的四个象限431
10.6.2采用P波初动求解震源机制的思路432
10.6.3求解震源机制的计算机实现433
10.6.4根据P波初动符号分布猜测震源机制解的个程序439
10.7由体波资料反演矩张量442
10.8由面波波形资料反演地震矩张量444
10.9有限尺度震源产生的地震波447
10.9.1单侧破裂移动源447
10.9.2双侧破裂移动源452
10.10全球矩心矩张量计划简介454
10.10.1矩心矩张量方法和算法概述454
10.10.2矩心矩张量目录文件(ndk)格式457
习题459
主要参考文献464

前言/序言

古代哲学思想的流变与重构：一部跨越文明的深度考察 图书简介 本书并非专注于某一特定学科的现代技术指南，而是旨在对人类文明史上那些奠基性的、关于“存在”、“知识”、“价值”与“秩序”的宏大思辨进行一次系统而深入的梳理、比较与再诠释。我们将追溯从苏美尔的城邦神学到古希腊的理性觉醒，再到印度河谷的吠陀体系，以及中华文明早期的诸子百家，探究人类在面对自然、社会和自身有限性时所构建的最早的宇宙观与伦理框架。 本书的核心议题在于剖析“理性之光如何点燃”，以及不同地理空间中，哲思如何独立发展，又如何在后世的交流中相互激荡，最终塑造了我们今日对世界的理解模式。我们尤其关注那些在历史长河中被边缘化或误读的思潮，试图用当代批判性的视角重新激活其内在的生命力。 第一部分：文明的黎明与秩序的初探 第一章：前苏格拉底的宇宙之谜：从水到“逻各斯”（Logos）的飞跃 本章将详尽考察米利都学派（泰勒斯、阿那克西曼德、阿那克西美尼）对“本源物质”（Arche）的追问，揭示人类试图用自然性的解释取代神话叙事的最初努力。我们将深入分析赫拉克利特的“变动不居”与巴门尼德的“永恒存在”之间的张力，探讨这两种看似对立的观点如何共同构成了西方形而上学的两条基本路径。重点会放在毕达哥拉斯学派对“数”的本体论地位的提升，阐释几何学与音乐和谐如何被视为宇宙秩序的蓝图。 第二章：东方古国的智慧胚胎：礼乐、天命与“道”的萌芽 与西方追求实体本体不同，早期东方文明的思考集中在社会伦理的建构和人与宇宙间的和谐关系。我们将考察殷商时期“天命”观念的演变，并着重对比西周礼制的精妙设计——它如何通过规范化的仪式（礼）来维持政治与宇宙的稳定。随后，本书将聚焦于春秋战国时期“百家争鸣”的社会背景，分析儒家（孔子、孟子）对“仁”与“义”的内求式道德构建，以及道家（老子、庄子）对“无为”和“自然”的超越性追求，展示其在社会治理与个体心灵自由上的深刻洞察。 第三章：印度次大陆的轮回与解脱：苦难的哲学与终极的彼岸 本章将跨越地缘，考察古印度哲学的独特进路。我们首先梳理奥义书（Upanishads）中“梵我同一”（Atman-Brahman）的核心思想，探讨“业”（Karma）如何作为一种道德因果律，解释生命现象的循环。随后，我们将详细对比婆罗门教的等级制度与沙门思潮的兴起，特别是佛教的“四圣谛”与“八正道”。本书强调，佛教对“无我”（Anatta）的论断，是对当时普遍接受的灵魂不变论的颠覆性挑战，其逻辑的严密性在古代哲学中独树一帜。 第二部分：古典体系的成熟与批判的诞生 第四章：柏拉图的理念世界：从洞穴到至善的形而上学之旅 本书将以深度文本分析的方式，重新审视柏拉图的“相”（Forms）的理论。我们不将理念界视为简单的超验实体，而是将其解读为一种认知结构与价值的绝对标准。通过对《理想国》中教育体系和“洞穴寓言”的细致解读，本书揭示了柏拉图如何试图将伦理学的确定性提升至本体论的高度，并论证了哲学王统治的必然性。 第五章：亚里士多德的经验转向：科学方法论的奠基石 与柏拉图的二元论形成鲜明对比，本章聚焦于亚里士多德如何将哲学“拉回人间”。我们将重点阐述其“四因说”（质料因、形式因、动力因、目的因）如何系统性地组织经验世界，以及其对逻辑学（三段论）的开创性贡献。尤其重要的是，本书将详细论述亚里士多德的“中道”（Golden Mean）伦理学，探讨它如何成为一种植根于实践智慧（Phronesis）的、面向城邦生活的实用哲学。 第六章：斯多葛主义与伊壁鸠鲁主义：希腊化时代的个体心灵庇护所 面对马其顿帝国的扩张和城邦的衰落，哲学转向关注如何获得内在的平静。本章将对比这两种主要的希腊化哲学。斯多葛主义如何通过区分“可控”与“不可控”来培养坚韧的德性（Apatheia），以及伊壁鸠鲁主义如何通过对痛苦的消除（Ataraxia）和对自然无畏的追求来实现幸福。本书将考察它们对后世罗马法治精神和基督教伦理思想产生的深远而微妙的影响。 第三部分：融合、冲突与中古的过渡 第七章：新柏拉图主义的宗教化倾向：灵性的回归与“流溢说” 本章探讨了普罗提诺（Plotinus）如何将柏拉图的理念体系推向神秘主义的高峰。我们将详细解析其“太一”（The One）、“努斯”（Nous，理性）和“灵魂”（Psyche）的层级结构，揭示这种自上而下的“流溢”（Emanation）模型，是如何为亚伯拉罕诸教的“神创论”提供了必要的哲学框架。 第八章：早期中国哲学的制度化与诠释学困境 本书将分析秦汉大一统帝国建立后，法家思想的暂时胜利与儒家思想如何被确立为官方意识形态的过程。重点将放在汉代经学家的工作，即他们如何将早期松散的、带有辩论性质的诸子思想，固化为一套具有权威性的、服务于中央集权的解释体系。这种“诠释的重负”对后世中国思想的创新性构成了怎样的制约，值得深入探讨。 总结：永恒的追问与未竟的对话 本书最后一部分将总结这些古代思想体系共同面对的几个永恒命题：知识的可靠性、德性的本质、以及人类在宇宙中的恰当位置。我们旨在展示，尽管古代文明的地理背景和最终目标有所不同，但他们对人类处境的深刻洞察，至今仍是当代思想不可或缺的参照系。本书的价值在于，它不是简单地复述历史，而是激活这些古老的智慧，促使读者在理解其历史背景的同时，将其视为一种可供审视和批判的“思维工具箱”。 --- 阅读体验提示： 本书的叙述风格力求严谨而富有文学性，避免使用过于刻板的学术术语堆砌。它要求读者具备对历史背景的初步认知，并愿意投入精力去解析复杂概念的内在逻辑联系。内容侧重于概念的起源、发展脉络、内部矛盾以及跨文化比较，而非对特定学派的细枝末节的考据。它提供的是一幅宏大的思想全景图，而非孤立的知识点罗列。

评分☆☆☆☆☆

这是一本相当令人着迷的书！我一直对地球的内部运作充满好奇，尤其是那些我们看不见的、但又深刻影响着我们生活的力量。这本书就像一个引人入胜的向导，带领我一步步揭开地震的面纱。从最基础的震源、震中、地震波传播这些概念开始，作者用清晰易懂的语言解释了地震发生的原因，以及那些肉眼看不见的能量如何释放和传播。我尤其喜欢其中关于地震波（P波、S波、面波）的详细阐述，它们就像地球内部的信使，带着关于地壳深处的信息。书中那些精美的图示和示意图，更是起到了画龙点睛的作用，让我能够直观地理解那些抽象的物理过程。读这本书，我感觉自己仿佛在进行一场深入地心的探险，每翻一页，都能发现新的惊喜，对地球的认识也更加立体和深刻。即使是对地球科学完全不了解的初学者，也能轻松上手，并且被其内容深深吸引。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种对自然界力量的敬畏之心。在阅读过程中，我深切地感受到了地球是一个充满活力、时刻处于变化中的星球。书中对于不同类型地震（如浅源地震、中源地震、深源地震）的分类和特点描述，让我认识到地震并非单一的现象，而是多种地质过程的综合体现。作者在讲解地震波的传播路径和衰减规律时，用了很多形象的比喻，让我这个非专业人士也能大致领略其中的奥妙。那些关于地震监测网络、地震仪原理的介绍，让我对现代地震学研究的精密和复杂有了更深的认识。虽然书中也提及了地震带来的灾难，但更多的是在强调科学研究对于减灾防险的重要性，这让我感觉非常有意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容对我来说，简直是打开了一个全新的视角。我以前总觉得地震是很遥远、很神秘的事情，但读了这本书之后，我才明白其中蕴含着多么复杂的科学原理。作者在解释地震成因时，不仅提到了板块构造学说，还深入探讨了断层活动、岩石应力应变等关键概念。那些关于断层类型、活动规律的描述，让我对地震的发生有了更具象的理解。最让我印象深刻的是，书中还涉及了地震预测和预警的一些技术和挑战，这部分内容让我看到了科学研究的前沿，也体会到了科学家们为此付出的努力。虽然有些部分涉及的数学公式和物理模型稍微有些难度，但作者总是会通过类比和生动的例子来帮助读者理解，这一点非常人性化。总的来说，这本书满足了我对地震背后科学机制的好奇心，让我不再仅仅是恐惧，而是多了一份敬畏和理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是地震学领域的入门佳作，它以一种非常引人入胜的方式，将枯燥的科学概念变得鲜活起来。我之前对地震学了解甚少，甚至觉得它是一门非常高深的学科，但这本书打破了我的固有印象。从解释地震是怎么发生的，到地震波如何在地球内部传播，再到如何利用地震数据来研究地球的结构，作者都娓娓道来，逻辑清晰。书中穿插的许多历史上的著名地震案例，不仅丰富了内容，也让读者能够从中吸取教训，了解地震带来的影响。我特别喜欢作者在讲解地震仪器和数据处理时所展示的耐心和细致，这让我相信，即使是复杂的科技，也能够被巧妙地呈现给大众。这本书就像一位循循善诱的老师，让我对这个看似神秘的领域产生了浓厚的兴趣，并渴望继续探索下去。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对地质构造一直抱有浓厚兴趣的人，我一直在寻找一本能够系统梳理地震学知识的读物。而这本《地震学导论》恰恰满足了我的需求，甚至超出了我的预期。书中对地震目录、震级标度（如里氏震级、矩震级）的讲解，让我明白了不同地震的强度是如何量化和比较的。关于地震序列、余震、前震的讨论，也为我理解地震的复杂性提供了理论基础。我尤其欣赏作者在阐述地震波成像技术时所展现出的严谨和深度，这让我了解到科学家们如何利用地震波来“看见”地球的内部结构，绘制出地球的“X光片”。那些关于地震对地表形态影响的案例分析，也让我更加直观地感受到地震的破坏力以及它塑造地貌的巨大作用。这本书的结构安排非常合理，从基础概念到高级应用，层层递进，适合有一定基础的读者进一步深入学习。

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