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“地震横波还有49秒到达”需要改个说法了

已有 1047 次阅读 2019-12-16 17:24 |系统分类:科研笔记| 天然地震;横波

      2019年最火的词是地震预警系统了,这个不是专业的预测,而仅仅是利用地震仪结合信息技术,实现快速信息直播,以便给远离震中的人们提个醒,尽早避一避,不管是否有用。

      这里涉及到一个词,听起来有点刺耳。这个话是“地震横波还有49秒到达”,真的是横波吗?如下图所示(信息来自于http://www.sohu.com/a/324700178_721073)。我作为非天然地震专业而言,赶脚不对。我说的非天然地震专业,但不也能说我是外行,我本科学的是地震勘探,对地震波还是有一定了解的。


      天然地震专业的学者们,长期默默无闻的深入研究,花了大量精力,付出了心血,却被一个地震外行的公司用信息技术占了头条,于是地震专业工作者们选择不开腔(抱歉以我之心度君子之腹);还有,这里可能涉及到一个机理问题,按地震的弹性回跳说,天然地震多数是由于断层错断,而断层错断的话,震源处的确可以产生横波,若高原突然隆起,产生垂向剪切力,有可能产生SV波,难道地震专家认为这个说法的也可能对?大家都不开腔,以后地震都成横波了?这会害了14亿人啊。

      于是在此来看看汶川地震的情况,该地震影响较大。这里截取了汶川地震时,离映秀首震最近的地震台站,在映秀正西约21km的卧龙站前三秒的地震波形。该台站可是汶川地震最先”听“到地震的专业站点。如下图所示,其中红线为东西分量,即X方向分量;绿线为南北方向,即Y方向分量;蓝线为垂直分量,可以看出,垂直分量蓝线具有绝对优势,即强度大好几倍,而东西分量略大于南北分量。


      卧龙台站(代号为51WCW)和映秀震中的相对位置如下图所示,在映秀首震震中的正西偏南一点的位置。


      从上面的波形看,很显然,震源所发出的是P波,即纵波,而不是横波,因为垂直分量占绝对优势。当然,这个垂直分量也可能包含了后续的SV波,SV波是在映秀震源15km深处P波向四周传播时,会在地质界面处以倾斜入射时产生转换横波,即SV波,叠加在P波中,但它要慢约3秒。

      还有,可能是地震机理的问题,如果是断层水平错动,则会产生一个旋转力,没有体积膨胀,这时,南北Y方向的振动应占绝对优势,但事实上,没观察到。按跳性回跳说,断层错动不应有较大体积膨胀,但从波形上看,还主要是胀缩波。

      按李海兵(2008)的文章,此次地震在龙门山断裂带上至少使两条NE 走向、倾向NW 的映秀-北川断裂和灌县-安县断裂同时发生地表破裂, 并沿映秀-北川断裂产生的地表破裂带长度约275 km, 以逆冲运动伴随右旋走滑为其破裂特征, 最大垂直位移量约11 m, 最大右旋走滑位移量至少约12 m,如下图所示,为李海兵(2008)文章中汶川地震虹口八角庙断层泥。这些数据是在主震过程中所发生的。如果深部震源处也是这个机制,垂向位移量11m的确能产生SV波,且传播一定距离后,一定会Z方向的分量,但右旋走滑可以12m的平面错动,也必然能产生很强的水平方向的振动,但事实上,垂直分量占绝对优势,所以,这种解释显然不合理。


      如下图为汶川地震的最大垂直和水平位移量。

      

      所以,以后听到了“地震横波XXX秒到达”,请注意了,这可能是错的。


地大小平,2019年12月16日,于中国地质大学(北京)









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