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高一~高中二年级 (15-17岁)

高中地理 地震与火山

在板块相互碰撞或错动的边界上，岩石中不断积累应力，到承受不住的那一刻岩石破裂，释放的能量以地震波的形式传播开来。 地震开始的地下位置叫震源，正上方的地面位置叫震中；地震波中速度快的 P 波先到，速度慢但晃动强的 S 波后到。 两种波到达的时间差叫 PS 时差，离震源越远它越长，所以测出 PS 时差就能求出观测站到震源的距离。 在图中延长地震发生后的时间，可以看到两个波前在地下扩展开来，观测站的地震仪上先后记录下 P 波和 S 波。

大地为什么会晃动

🌍 地震和火山发生在哪里
①在板块相互碰撞或错动的边界，岩石中一点点积累起力（应力）
②积累的力超过岩石能承受的极限，岩石就突然破裂、错动，释放的能量以地震波的形式传播
③在板块俯冲的地方和板块张裂的洋中脊，地下物质熔化形成岩浆，岩浆喷出地表就形成火山
④所以地震和火山沿着板块边界成带状聚集，环太平洋地震带最为明显
⑤也有像夏威夷那样，形成在板块内部热点之上的火山

地震波怎样传播

16 s
💡 图中要看什么
①P 波每秒约传播 6 km，S 波每秒约 3.5 km，所以蓝色圆（P 波）总是跑在红色圆（S 波）前面
②在震源距离 75 km 的观测站，P 波约 12.5 秒后到达，S 波约 21.4 秒后到达，地震仪上先记下小的 P 波晃动，再记下大的 S 波晃动
③两种波的到达时间差（PS 时差）约为 8.9 秒，离震源越远，两种波拉开得越大，PS 时差越长
④震源是地震开始的地下位置，震中是震源正上方的地面位置

地震波的种类

地震波比较

P 波与 S 波
类别P 波（纵波）S 波（横波）
振动方向与传播方向平行与传播方向垂直
在地壳中的速度快（约 6 km/s）慢（约 3.5 km/s）
能通过的物质固体、液体、气体只有固体
到达顺序和晃动先到，晃动小后到，晃动大
PS 时差与震源距离
震源距离 ＝ PS 时差 ×（Vp × Vs）／（Vp − Vs）
Vp ＝ 6 km/s、Vs ＝ 3.5 km/s 时，震源距离 ≈ PS 时差 × 8.4 km。以三个观测站求得的震源距离为半径画圆，三个圆的公共弦交于一点，就是震中

震级与烈度

震级与烈度

表示地震大小的两种方法
类别震级（M）烈度
含义地震释放能量的大小某地人们感受到的晃动或建筑物受破坏的程度
数值个数一次地震只有一个各地不同（一般离震中越远越小）
表示方法精确到小数点后一位的数（如 5.8）罗马数字 I ～ XII（修订麦卡利烈度）；中国使用 I ～ XII 度的地震烈度表
震级与能量
震级增加 1 → 能量约增加到 32 倍
震级增加 2，能量约为 32 × 32 ≈ 1000 倍。2016 年韩国庆州地震（5.8 级）释放的能量约为 4.8 级地震的 32 倍

例题与真题检验

例题 1
地震发生时，最先到达观测站的地震波和不能通过液体的地震波分别是什么？
1
P 波是沿传播方向推拉介质的纵波，速度快，最先到达。
2
S 波是使介质横向晃动的横波，液体承受不住横向剪切，所以 S 波不能通过液体。
▸ 最先到达的是 P 波，不能通过液体的是 S 波
由 S 波不能穿过外核这一观测，可以得出外核是液态的结论。图中的地震仪也是先记下 P 波，再记下 S 波。
例题 2
某观测站在 P 波到达 10 秒后收到 S 波。若地壳中 P 波速度为 6 km/s，S 波速度为 3.5 km/s，震源距离约为多少 km？
1
设震源距离为 d，则 PS 时差 ＝ d／3.5 − d／6 ＝ d ×（6 − 3.5）／（6 × 3.5）＝ d／8.4。
2
PS 时差为 10 秒，所以 d ＝ 10 × 8.4 ＝ 84 km。
▸ 约 84 km
图中观测站的 PS 时差约为 8.9 秒，所以震源距离为 75 km。PS 时差越长，震源越远。
模拟考类型
下列关于地震和地震波的说法，正确的是哪一项？
①S 波能通过固体和液体
②震级在不同观测地点有不同的数值
③P 波比 S 波先到达
④烈度表示地震释放能量的大小
⑤PS 时差越长，离震源越近
▸ ③ P 波比 S 波先到达
1
P 波比 S 波快，所以先到达；两种波到达的时间差（PS 时差）可以用来求震源距离。
2
S 波只能通过固体（①），一次地震只有一个震级而烈度各地不同（②、④），离震源越远 PS 时差越长（⑤）。

总结

地震的要点
板块边界积累应力 → 岩石破裂 → 地震波（P 波先、S 波后）传播
地震和火山沿板块边界聚集，环太平洋地带最多
🎯 考试要点
①P 波是纵波，速度快，能通过固体、液体、气体；S 波是横波，速度慢，只能通过固体
②S 波不能穿过外核，这一观测是外核为液态的证据
③离震源越远 PS 时差越长，震源距离 ＝ PS 时差 × Vp Vs ／（Vp − Vs）
④一次地震只有一个震级，烈度则各地不同；震级每增加 1，能量约为原来的 32 倍
⑤地震带和火山带沿板块边界分布，环太平洋带是代表
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