震源深度是如何測定的？意義又是什麼？

01-05

難道是地殼中的一個點的振動引發的地震嗎？為什麼會有震源深度這個概念？

被推薦了（興奮臉），所以還是認真的補充一下吧。

關於地震定位（定深度）可以寫成一本書或者好幾本。話說我的老闆準備寫的。不知道寫成了沒有。

地震學普遍認為地震是發生在一個斷層面上的。震源有hypocenter（初動位置）和centroid（大概翻譯成質心）的區別。hypocenter是指斷層面初始破裂點或者滑動點。只要斷層一滑動就會向外輻射出機械波能量產生P波（因為它速度最快所以剛開始命名的時候稱為Primary波，即首波因為在地震圖中最先看到它。其實它叫壓縮波（就像聲波）。它的能量一般不強，比強的（S波和面波）先到，所以如果用P波先迅速定好了位置，大小深度就可以預警了。）S波（因為它後到所以最開始命名為Secondary波，即次到波，它是剪切波，就像綳一根繩子然後彈一下產生的波）還有面波（可以理解為P波和S波干涉形成的瑞利波（Rayleigh）和因為地殼分層結構產生的勒夫波（Love），他們的能量主要都限制在地表附近，能量傳播時損失小，振幅大。對地表建築破壞大。）centriod是指能量輻射的中心，或者叫地震矩的中心即地震破裂面（或者滑動面）的中心（滑動量權重）。二者各具研究意義。

0，意義

請不要輕易就去問別人搞科研有什麼意義。意義有時不是當下就明白的。比如那個誰提出了日心說理論。你問有什麼意義？答：可以燒了他。

另外（難道是因為搞科研的緣故）我總覺得很多國人都會講求實用性，總覺得做某件事情總要看到實用性實效性，否則就無意義。這就是目光短淺，或者說物質資料不發達又不想著怎麼慢慢變發達只想著如何使自己迅速獲得最多的自私的急功近利表現。只會和別人去爭奪，不會或者說沒有機會去創造。所以科學是不會在古代中國出現的。

好吧，以上為嘮叨。下面講意義（如果你非要問）：

a，一個地震發生了，你不知道地震發生在哪兒，也不知道多大。通過分析地震波你就知道位置，大小。深度定了以後結合這幾個數據就知道烈度。。。。。房子震倒了幾間就可以估計了。因為相同震級的地震，深度越淺造成的地震動越大。

b, 知道了深度，結合壓力，地質背景，岩石性質等等等等，等等，等等，等等，等等等。。。你就可以預測地震啦（笑）。至少利用這些信息估計某些地區的發震幾率，等等等等等。。。

c, 地震發生在冷的脆的結構上，利用大量震源深度可以定出板塊的邊界，板塊的俯衝形狀，深度。

d, 知道了震源深度你就會知道地球圈層的性質啦（厲害的樣子），脆性的結構才能發生地震啊。地球上沒有深於700km（大約）的地震說明。。。。（填空題）反正可以用來研究地球內部結構。

1，定hypocenter的方法

一般hypocenter是用直達P波定（法一），如果有比較近的台(大約&<100km，當然越多越好越近越好（不限幅的話））那麼發震位置和深度定的都會比較精確。如果沒有近台一般是用遠台的深度震相（比如pP等）來定位深度（法二）。如果有較少的近台可以用sPL震相地位深度（法三）。

也可以用P波和S波的振幅比來確定深度（法四）。不同深度他們的比是不同的。

2，定centroid的深度的方法

（如果是小震的話hypocenter和centroid差異不大，還可以P波和面波聯合來定。）

一般是用面波來定（法五）。和直達P波定差不多。只是這裡就不拾取到時了，而是對比正演的波形和實際波形，然後調整震源深度使得正演的和記錄的波形越來越接近以求取深度（當然也可以用來定位，好吧，其實很多時候是一起定）。用面波是因為面波主要是長周期的信號，反應的是就是質心位置。當震級較大的時候（一般大於7級）就會用有限破裂斷層來模擬震源了（法六）。相當於把斷層當作許多小的破裂面，然後計算每個小破裂面產生的波形，加到一起與實際波形對比擬合。這樣反演出來每個小破裂面的滑動距離滑動方位等參數。然後再計算質心位置。當然有了這些小破裂面的滑動分布，質心位置不知道也罷。這種方法多採用P波及P的尾波，因為震源破裂面的複雜狀況（主要是破裂面（滑動面）太長，6級上10km，7級幾十上百，8級幾百km），會使後面的S波，面波都很複雜甚至相互重疊。

也可以直接提取面波的頻譜信息來定位地震（小於7級）（法七），因為不同深度的地震其面波的振幅隨周期變化是不同的。

基於衛星觀測的InSAR方法，主要針對中等規模的淺源地震（法八）（且滑動面沒有到達地表）。衛星不同時間掃過同一地區，如果該地區這段時間發生了地震。那麼利用兩個圖的干涉就可以看到地震發生以後地表形變的干涉條紋，利用干涉條紋就可以反演滑動面的深度，滑動走向，傾向，傾角，滑動角，滑動量。要求就是足夠淺，才能形成能夠觀測的地表形變。衛星的觀測波長大約10幾厘米，所以一個干涉條紋差異就是10幾厘米的位移差。當然要求地表植被覆蓋要差，否則就被覆蓋看不到，還有衛星第二次掃過這個地方的時候地貌沒有因為別的因素改變。還有衛星第二次掃過的時差不要較第一次太久，否則反應的除了地震導致的形變還有震後恢復的形變等等就不準了。

那個地震局有什麼用？

1，實時的地震監測喏。當地發了地震總不能指望美國人幫我們定吧。

2，各種數據觀測，比如重力異常，地磁異常，等等等等

3，地質調查喏。（這個我不懂，問問別人吧）

4，計算（估計）區域的地震危險性，指導工程建設。要不你來（笑）？

5，建築物的地震危險性評估（這個不熟，別問我）。

要不這些工作都外包？這個我也不懂，別來問我。

地震定深度我不是行家，我老闆和組裡的師兄還有同學是行家。有興趣念他的博士的話。。。呃。那就來念。。。別和我搶工作（鼻子冒煙）。。。

引文就算了，有興趣可以搜搜Aki Richards。

地震的發生既不是在空間的一個點，也不是時間上的一個脈衝。地震是一個過程，地殼的破裂在空間中有一定的分布，而破裂隨著時間會在空間中不斷發展，一個地震的斷層區域沿斷裂方向的長度可以是幾公里到幾十公里，寬度也是這一數量級。但是目前地震的成因和發震的機制還不完全清楚。一般來說，目前認為與地震有關的信息源有兩類，孕震場和發震場，相應的介質區域是孕震區和發震區，天然地震的孕震區比震源區大得多，一旦發生地震，受到地震波及的範圍比震源區大得多因此一般而言，簡單的把地震模型簡化為點，以便進行宏觀的分析，當然這一簡化過程是需要根據地震儀器的設計理論和相關的地震學的理論來進行（我是做土體抗震的岩土工程小碩，太高深的地震學原理我不懂= =）。對於地震學和工程地震學裡的震源研究，就需要考慮整個斷層的破裂過程，這時候就不能簡單的簡化為一個點了（我老闆是做這個的，要是他來回答的話多好）。

地震本身是由岩石的破裂或者錯動產生，但是一般來說不是出現在新鮮的破裂面。比方說，我們掰開一塊橡皮，掰開的口子是新鮮的，是在掰開的過程中才產生的。但是，想像如果本來橡皮中原本就存在很多裂縫，那麼，當我們用力掰的時候，口子會先從這些原先存在的裂縫開始撕開。如果說地殼是一塊橡皮，那麼斷層可以看作就是這些原本存在的裂縫。我們用來掰橡皮的力，就是板塊運動積累的應力。

從簡單的掰開橡皮實驗，我們知道，撕開的斷面是有一定的面積的，而且從撕裂開始到撕裂停止，是需要一定時間的。有一點需要明確的是，當撕裂一開始，撕裂的斷口處就開始往外發出地震波。放置在地表的地震儀，會最先檢測到這個信號。儘管後來斷口沿著斷層面一直裂開去，但是發出來的地震波都比剛開始的那個信號要慢了。

地震學家一般是用各個台站的地震波形中最早到時（first break），確定出這個信號從哪裡來的。而最早到的這個信號就是斷裂剛開始的時候發出來的。所以，用最初波形的到時定出來的位置就是破裂開始的地方。這種方法測定出來的位置稱為hypocenter，這也就是地震局通常向大眾發布的地震位置。

還有另外一個概念用來描述地震的位置，但是公眾比較少接觸到，即centroid location（中文大概是重心位置）。這個概念來源也很簡單。比如說，把橡皮從0位置開始撕開，到10厘米處停下。如果用初至波的到時定位，定出來就是0處的地方。但是，我們注意到，中心點5厘米處卻很好的描述了地震整體的大概位置。當然，地震的centroid location並不是簡單的撕裂面的幾何中心，而會根據撕裂面各處釋放的能量做加權。

對於小地震來說（比如震級&<3), 斷面的面積是比較小的，所以hypocenter和centroid差別並不大，相對於地表的台站觀測，把這個地震當成一點並沒有什麼問題。想像你在100米外看一個長度不到1米的物體。但是如果對於大地震（比如震級&>7), 斷面的面積能達到幾十乃至幾百平方公里。這樣的話，斷面附近的觀測就不能把這個地震當成一個點了。然而在global的尺度上，幾百平方公里近似成一個點也沒有問題。所以能不能看成一個點，具體要看研究的尺度。

地震破裂過程是地震學上非常重要的研究領域。以上講的是基本是震源運動學（kinematics）的內容，就是只看破裂的時空演變。而它的對應物震源動力學（dynamics），研究破裂的動力來源，比如最初的破裂是怎麼開始的，什麼力驅使斷口尖端（rupture tip）往外傳，破裂最後又是如何停下來的。這些問題到現在都沒有確切的答案。

有興趣的可以看一個movie，是用日本的地震台計算出的2004蘇門答臘Mw 9.1地震破裂過程，來自哈佛大學的Miaki Ishii組：

Research: 2004 Sumatra-Andaman Earthquake

其中的五角星是hypocenter，即地震開始破裂的地方，但是地震最終總破裂長度長達1300 km。

一般通過地震波測定，綜合縱波與橫波的數據分析得出。（縱波永遠先到達地表之後是橫波）

震源深度就是指從地底震源到垂直於其上方的地表，即震中的直線距離。這直接影響到地震的烈度。震源越淺地震破壞越大。一般0-60公里為淺源地震，60-300為中源地震，300以上為深源地震。

哇塞，瀉藥！！！知乎首答，好緊張，求輕拍。。。。。。

是這樣，樓上已經把震源的測定已經說清楚了，我這個科班學校出身的非科班學渣就說說我知道的。

首先呢，關於地震發震機制全世界暫時還沒有統一的定論，也就是地震這個詞到現在是沒有具體的定義，但絕不是因為一個點的簡單震動就造成地震。簡單說，地震就是地殼運動釋放能量的一種形式，一般都是通過斷裂帶釋放能量，而斷裂帶大多在板塊交界處，所以板塊交界處發生地震頻度會更高一些。其次呢，我國在報告地震的時候，一般是描述「地震五參數」，分別是：時間、地點、震源深度、震級和發震位置（經緯度），這其中就有題主提到的震源深度，震源深度是指震源到地表的垂直距離，而震源深度的測定就是通過P波S波時間差進行反演計算，具體的我沒有接觸過，一般應該是測震方面負責。

正如樓上所說，地震分為淺中深源地震，懂得人看震源深度和震級就能夠對這個地震可能造成的破壞有個估計，但一般都是通過烈度反應地震破壞性。如果非要問震源深度的意義，我覺著就是，發生地震時，震級越大、震源深度越淺，則地震造成的破壞性就更大，反之越小。例外就是像爆破之類引起地震的震源深度為0公里，一般震級也不會很大。

我太渣了，回答不了太多，希望能幫到題主。

回答完才發現樓上竟是同一個系的學長。。。 @李明政

感謝邀請

本人是學地震工程方向的，對地震地質也有一定了解，但震源方面的事有很多關乎地球物理的方面，本人也就只能從基礎的層面科普一下。

震源的意思就是地震發生的地方，指的是地表以下的一個點，而非震中（震中是地面上離震源最近的一個點）。地震可按震源深度分為深源地震（300km以上）、中源地震（60km-300km）、淺源地震（0-60km）。一般而言，相同震級的地震震源越淺破壞力越大。震源究竟是怎樣的呢？人們對於地表以下的探索能力一直以來都不及對天空的探索，這是因為地下的「不可入性」，通過對多次地震數據的整理與分析發現，震源處往往是地下能量聚集的一些點，當能量釋放，也就發生了地震。至於能量是怎麼聚集的，那就看我們要接受哪一種理論了，大陸板塊漂移學說可以參考，地球內部的複雜地質構造以及化學成分構成，都為能量在一點的聚集提供條件。

震源深度的測定在現在已經不是什麼難事，利用p波和s波的到達時間，可以做出曲線，取多個地震台站的觀測值算出平均數就是比較準確的震源深度值。世界上的地震台越來越多，觀測手段也是日新月異，加之各國地震機構研究所的數據共享，使震源深度的測定結果越來越精確。

波向外傳播的形式可以分為縱波P和橫波S而縱波和橫波的波速不同。是含有楊氏模量為參數的方程。具體你可以百度一下，打不出來。縱波是質點的震動方向和波的傳播方向一致的，而橫波是垂直的。有兩個名詞震源點和檢波點一會介紹下面進入正題。。。。。。。。。例如你對著山吼一聲，你的嗓子就是震源點，聲音經過大山彈回被耳朵聽到耳朵就是檢波點。當你聽到第一個聲為初至。在你聽到的初至里經過PS之間的時間差來判斷距離

因為不同深度的地震其面波的振幅隨周期變化是不同的。

不同深度他們的比是不同的。