近場地震學

近場地震學，是工程地震學的一個分支。它研究的主題是近場地面運動和震源機制的關係。

研究主題

傳統的地震學是從地震遠場效應來研究震源情況和地球介質性質的。這裡有兩個簡便之處，一是震源可近似地視為點源；二是可以對震相分別進行研究。但這樣做是以丟掉許多近場高頻信息為代價的。當地震學為工程服務的時候，這種對近場效應的忽視就不能容許了，因為工程上所感興趣的地域恰恰是逼近震源一、二百公里的範圍之內。強震觀測工作就是針對這個範圍進行的。由於工程上的需要和強震觀測工作的促進，在20世紀60年代關於地震近場效應的研究日益發展，這個學科分支逐漸以“近場地震學”或“強震地震學”見於文獻。它研究的主題是近場地面運動和震源機制的關係。 根據目前的了解，淺源構造地震的發生是由於地殼岩石在彈性應變積累到一定程度時，突然破裂並由點及面以波速量級的速度擴展，導致應變陡然釋放，破裂面兩側相對錯動，同時發射出地震波。位錯理論就是這一過程的數學模擬。位錯應該是空間和時間的函式（稱為震源函式）。位錯理論在震源模式和近場地面運動之間建立了數學聯繫，使人們可以進一步研究兩者之間的定量關係。位錯模式是震源機制的運動學模式。更進一步還有動力學模式。通常假定在破裂面上，由於粘性或脆性破裂，初始的剪應力突然下降到摩擦力；這相當於在破裂面上施加一定的有效應力（稱為應力降），引起破裂面兩側相對滑動。近場地震學就是根據這兩個一般性震源模式,進行兩方面的研究：第一,建立能夠解釋高頻地面運動觀測資料的震源模式並測定其參數；第二，從震源機制預測近場地面運動。

研究特點

近年來近場地震學最重要的進展之一是從觀測和理論兩方面證明了震源破裂過程的複雜性。破裂面上應力降的分布很不均勻，高應力降一般只發生在面積很小的區域內，這些小區域為大面積的低應力降區域所包圍。這種複雜性是由斷層面的幾何不規則性和破裂強度或構造應力沿破裂面的非均勻分布所造成。它引起破裂波前的變速運動，並由此發射出高頻地震波。這一認識導致一系列研究，包括：確定性的和隨機的非均勻震源模式，高、低應力降區域大小之比，近源加速度與速度的上界，高頻地面運動複雜性的解釋，以及高頻地面運動的過程和峰值的預測。

近場地面運動的另一重要特徵是它的方向性，即在斷層破裂傳播方向上地面運動顯著增強。這個輻射能量的聚焦效應發生在一個狹窄區帶內，地面運動增強程度主要取決於破裂傳播速度。沿破裂長度的平均破裂速度一般小於剪下波速，但在破裂面某些部位可能接近壓縮波速。此外，發震斷層的類型對近場地面運動也有影響。例如，逆斷層產生的加速度峰值一般大於正斷層所產生的加速度峰值。