地震波速就是地震波在岩石中傳播的速度，通常與岩石類型、圍限壓力、岩石結構以及其他地質因素有關。
基本介紹
- 中文名：地震波速
- 外文名：Seismic velocity
- 釋義：地震波在岩石中傳播的速度
- 影響因素：岩石類型、圍限壓力、岩石結構等
- 地震波分類：P波和S波
- 速度差別：P波首先傳出沿同一路徑比S波快
- P波速度公式：vP =√(k+3/4μ)/ρ
- P波花崗岩：vP=5.5千米/秒；
- P波水： vP=1.5千米/秒
- S波速度公式：vS=√μ/ρ
- S波花崗岩：vS=3.0千米/秒
- S波水：vS=0千米/秒
簡介,P波和S波的速度,
簡介
地震波速 （Seismic velocity）
P波和S波的速度
1989年10月17日當洛馬普瑞特地震襲擊時，我在伯克利家中突然感到房屋搖動，我開始計時。10秒鐘後搖動突然變的特別厲害，這表示S波已經到達。P波總是首先從震源來到，因為它們沿同一路徑傳播時比S波速度快。利用波的這一特性，我可以計算出這個地震的震源在80多千米以外。
P波和S波的實際傳播速度取決於岩石的密度和內在的彈性。對線彈性物質而言，當波與運行方向無關時，波速僅取決於兩個彈性性質，稱為彈性模量：岩石的體積模量k和剪下模量μ。
當向岩石立方塊表面施加一均勻壓力時，其體積將減小，其單位體積的體積變化作為所需壓力大小的度量，稱為體積模量。當P波穿過地球內部傳播時發生的就是這種類型的變形；因為它只引起體積變化，所以在流體中也可以發生，與在固體中一樣。通常體積模量越大，P波的速度就越大。
第二種變形類型是，在向岩石立方塊體兩相對的面上施加方向相反的切向力時，這體積方塊將受剪下而變形，而沒有體積變化。同樣，圓柱狀岩心兩頭受大小相等方向相反力扭曲時也發生這種變形。岩石對剪下或扭曲應力的抵抗越大，其剛性就越大。S波通過剪下岩石而傳播，剪下模量給出其速度的量度。通常是剪下模量越大，S波速度就越大。
P波和S波速度的簡單公式在下面給出。這些表達式與已經提到的波的重要性質一致：因為流體的剪下模量是0，剪下波在水中的速度為0，因為兩個彈性模量總是正的，所以P波比S波傳播得快。
因為地球內部的強大壓力，岩石的密度隨深度增大。由於密度在P波和S波速度公式中的分母項上，表面看來，波速度應隨其在地球的深度增加而減小。然而體積模量和剪下模量隨深度而增加，而且比岩石密度增加得更快(但當岩石熔融時，其剪下模量下降至0)。這樣，在我們的地球內部P和S地震波速一般是隨深度而增加的，在第6章中將進一步討論。
雖然某一給定岩石彈性模量是常數，但在一些地質環境裡岩石不同方向上的性質可以顯著變化。這種情況叫各向異性，這時，P波和S波向不同方位傳播時具有不同速度。通過這種各向異性性質的探測，可以提供有關地球內部地質狀況的信息，這是當今廣泛研究的問題。但在以下的討論中將限制在各向同性的情況，絕大多數地震運動屬於這種情況。
P波，速度vP =√(k+4/3μ)/ρ。
花崗岩： vP=5.5千米/秒；
水： vP=1.5千米/秒。
S波，速度vS=√μ/ρ。
花崗岩: vS=3.0千米/秒；
水： vS=0千米/秒。
