地震波衰減

地震波按傳播方式分為三種類型：縱波、橫波和面波。縱波是推進波，地殼中傳播速度為5．5~7千米/秒，最先到達震中，又稱P波，它使地面發生上下振動，破壞性較弱。橫波是剪切波：在地殼中的傳播速度為3.2～4.0千米/秒，第二個到達震中，又稱S波，它使地面發生前後、左右抖動，破壞性較強。面波又稱L波，是由縱波與橫波在地表相遇後激發產生的混合波。其波長大、振幅強，只能沿地表面傳播，是造成建築物強烈破壞的主要因素。

我們最熟悉的波動是觀察到的水波。當向池塘裏扔一塊石頭時水面被擾亂，以石頭入水處為中心有波紋向外擴展。這個波列是水波附近的水的顆粒運動造成的。然而水並沒有朝着水波傳播的方向流；如果水面浮着一個軟木塞，它將上下跳動，但並不會從原來位置移走。這個擾動由水粒的簡單前後運動連續地傳下去，從一個顆粒把運動傳給更前面的顆粒。這樣，水波攜帶石擊打破的水面的能量向池邊運移並在岸邊激起浪花。地震運動與此相當類似。我們感受到的搖動就是由地震波的能量產生的彈性岩石的震動。

假設一彈性體，如岩石，受到打擊，會產生兩類彈性波從源向外傳播。第一類波的物理特性恰如聲波。聲波，乃至超聲波，都是在空氣裏由交替的擠壓(推)和擴張(拉)而傳遞。因為液體、氣體和固體岩石一樣能夠被壓縮，同樣類型的波能在水體如海洋和湖泊及固體地球中穿過。在地震時，這種類型的波從斷裂處以同等速度向所有方向外傳，交替地擠壓和拉張它們穿過的岩石，其顆粒在這些波傳播的方向上向前和向後運動，換句話説，這些顆粒的運動是垂直於波前的。向前和向後的位移量稱為振幅。在地震學中，這種類型的波叫P波，即縱波。

地震波成像(1張)

　彈性岩石與空氣有所不同，空氣可受壓縮但不能剪切，而彈性物質通過使物體剪切和扭動，可以允許第二類波傳播。地震產生這種第二個到達的波叫S波，即橫波。在S波通過時，岩石的表現與在P波傳播過程中的表現相當不同。因為S波涉及剪切而不是擠壓，使岩石顆粒的運動橫過運移方向，這些岩石運動可在一垂直向或水平面裏，它們與光波的橫向運動相似。P和S波同時存在使地震波列成為具有獨特的性質組合，使之不同於光波或聲波的物理表現。因為液體或氣體內不可能發生剪切運動，S波不能在它們中傳播。P和S波這種截然不同的性質可被用來探測地球深部流體帶的存在。

與傳統利用單事件波形求介質衰減　的方法不同，我們提出一種以一系列事件為源，以源與遠處記錄波形的互相關函數為基礎計算介質品質因子的方法。依據野外現場實驗的數據，我們分別以單次和多次激發為源，討論了事件波形和互相關函數波形的振幅變化及相應的介質品質因子，結果發現，與事件波形一樣，互相關函數波形也可以用於計算介質的衰減係數。計算結果表明：(1)實驗場地淺層介質在原場條件下的品質因子Q值在40左右；(2)互相關函數的最大幅度與事件波形的振幅隨距離具有相同的衰減規律。