地壳与地震
地壳
地球表层的岩石圈称作地壳。地壳岩层受力后快速破裂错动引起地表振动或破坏就叫地震。由于地质构造活动引发的地震叫构造地震（占地震总数的 95％ 以上）；由于火山活动造成的地震叫火山地震；固岩层（特别是石灰岩）塌陷引起的地震叫塌陷地震。
断层
断层（英语：Fault）是一种分开两种进行相对运动的岩体的岩石破裂面。断层通常出现在地壳活动频繁的区域，并与地震、海啸等天灾有关联性。
两条彩色山脊（位于左下角和右上角）曾经形成一条连续的线，但由于沿着断层的运动而被分开。
大型的断层通常是板块运动造成地壳活动的结果，无论是两个板块分离、挤压、隐没、相对旋转或是平移都有可能产生断层。
构造分类
分类断层的方法，是依照断层两侧岩体相对位移的方式。
断层滑动方向和倾向（断层面和水平面的夹角）平行的断层称为 走向滑移断层。一般分为正断层及逆冲断层。
正断层 是岩层因为受张力或是重力的作用而产生拉裂的断层，上盘相对下降，下盘相对上升。由于受张力作用，因此断层面较粗糙，擦痕一般不太发育，产状较陡；其破碎带中常形成棱角明显的断层角砾岩。大规模的正断层活动易造成陷落，形成盆地等下沉构造。
逆冲断层 是岩层因为受到挤压的力量而产生的断层。上盘相对上升，下盘相对下降。断层面呈舒缓波状，断层擦痕较发育；断层破碎带中角砾岩常被压扁，棱角不明显；断层面倾角大小不等，大于 45° 为高角度逆断层或高角度逆冲断层，小于 45° 为低角度逆断层。一般来说，逆冲断层的长度可达数十千米，是东亚地区最常见的断层型态。
参考：认识正断层
地震有哪些类型？
地震的类型根据不同的需要和角度，有多种不同的分类方法。
按地震形成的原因分类
构造地震： 由于地下深处岩层破裂、错动所形成的地震。这类地震发生的次数最多，约占全球地震总数的 90％ 以上，破坏力也最大。
火山地震： 由于火山作用，岩浆活动，气体爆炸等引起的地震。火山地震一般影响范围较小，发生的次数也较少，约占全球地震总数的 7％。
陷落地震： 由于地层陷落引起的地震。如地下溶洞支撑不住顶部的重量时，就会塌陷引起振动。这类地震更少，约占全球地震总数的 3％，引起的破坏也较小。
根据震源深度进行分类
浅源地震： 震源深度小于 60 公里的地震，大多数破坏性地震是浅源地震。
中源地震： 震源深度为 60—300 公里。
深源地震： 震源深度在 300 公里以上的地震，到目前为止，世界上纪录到的最深地震的震源深度为 786 公里。
一年中，全球所有地震释放的能量约有 85％ 来自浅源地震，12％ 来自中源地震，3％ 来自深源地震。
按地震的远近分类
地方震： 震中距小于 100 公里的地震。
近震： 震中距为 100—1000 公里。
远震： 震中距大于 1000 公里的地震。
按震级大小分类
弱震： 震级小于 3 级的地震。
有感地震： 指震级在 3.0—4.5 级之间，人能感觉到的地震。
中强地震： 震级大于 4.5 级，小于 6 级的地震。
强震： 震级大于 6.0 级的地震，其中又把震级小于 8.0 级的地震称为强烈破坏性地震，大于 8.0 级的地震称为巨大地震。
构造地震的分类
孤立型地震： 没有前震，余震小而少，且与主震震级相差悬殊，地震能量基本上是通过主震一次性释放的。（最大与次大震级差 ≥2.5）
主震—余震型地震： 一次地震的序列中，最大的地震特别突出，所释放的能量占全序列能量的 90％ 以上。这个最大的地震叫主震，其它较小的地震中，发生在主震之前的叫前震，发生在主震之后的叫余震。（最大与次大震级差 0.6-2.4，占比约 59%）
双震型地震： 一次地震活动序列中，90％ 以上的能量主要由发生时间接近，地点接近，大小接近的两次地震释放。（最大两震震级差 ≤0.5）
震群型地震： 一次地震序列的主要能量是通过多个震级相近的地震释放的，没有明显的“老大”，其释放的能量占全序列的 80％ 以上。（至少三个震级差 ≤0.5 的地震）
震级与烈度
震级是根据地震释放能量的多少来划分地震大小的量度。目前记录到的最大震级是 8.9 级。一次地震只能有一个震级。震级相差 1 级，能量约差 30 倍。
不同震级的地震所释放出来能量大致如下表：
| 震 级 | 能量（单位：尔格 ①） | 震 级 | 能 量 |
|---|---|---|---|
| 0 | $6.3×10^{11}$ | 5 | $2×10^{19}$ |
| 1 | $2×10^{13}$ | 6 | $6.3×10^{20}$ |
| 2 | $6.3×10^{14}$ | 7 | $2×10^{22}$ |
| 2.5 | $3.55×10^{15}$ | 8 | $6.3×10^{23}$ |
| 3 | $2×10^{16}$ | 8.5 | $3.55×10^{24}$ |
| 4 | $6.3×10^{17}$ | 8.9 | $1.4×10^{25}$ |
① 尔格：能量单位。一度电（一千瓦小时）的能量为 $3.6×10^{13}$
地震烈度是地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。我国和世界上大多数国家都把烈度分为 Ⅻ 度。一般来说，震中区烈度最高，破坏最大；距震中区越远，烈度越低，破坏程度也越小。例如 1975 年 7 月 28 日唐山地震，震中烈度达 Ⅺ 度，而在北京的破坏程度只有 Ⅴ 度。一个地震，只有一个震级，而烈度却是随距离震中的远近而不同，有时还会存在数个烈度异常区。
烈度不仅跟震级有关，而且还跟震源深度、地表地质特征等有关。一般而言，震源浅、震级大的地震，破坏面积较小，但震中区破坏程度较重；震源较深、震级大的地震，影响面积较大，而震中区烈度则较轻。
参考：地震基本知识
常见震级类型
| 震级 | 英文 | 主要依据 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 地方震级（近震震级） | $M_L$ | 区域台站振幅和距离校正 | 近震、小中震 |
| 体波震级 | $m_b$ | 体波振幅 | 远震、深震 |
| 面波震级 | $M_s$ | 面波振幅和周期 | 浅源中强震 |
| 矩震级 | $M_w$ | 地震矩 | 大震、物理解释和全球统一比较 |
地震震级是表征地震强度大小的量度。当前，最常用的震级有近震震级 $M_L$ 、面波震级 $M_s$ 、体波震级 $m_b$ 及 $m_B$ 和振动持续时间震级 MD，对巨大地震的量度还有矩震级 MW 和谱震级 M（T）等。目前国际通用的地震震级标准还有里氏震级。我国规定对公众发布一律使用面波震级。
震级的量度一般是通过测量地震波中的某个频率地震波的幅度来衡量地震相对大小的一个量。$M_L$ 是用 0.1~3 秒左右的 S 波（或 Lg）的振幅来量度地震的大小，$M_s$ 是用浅源地震的 20 秒左右的面波振幅量度地震的大小，$m_b$ 是用 1 秒左右的地震体波振幅来量度地震的大小，$m_B$ 是用 0.5~15 秒左右的地震体波振幅来量度地震的大小。
根据多年来大量实测资料得出的规律，当地震能量达到一定程度后，会出现震级饱和现象，即随着地震波能量的增加，相应的震级大小却不会增加，不同震级标度，出现震级饱和的情况各不相同。如：短周期体波震级 $m_b$ 在 6.5 级后出现饱和现象，近震震级 $M_L$ 在 7.0 级后出现饱和现象，中长周期体波震级 $m_B$ 在 8.0 级后出现饱和现象，面波震级 $M_s$ 在 8.5 后出现饱和现象。
地震监测
地震仪
地震仪（seismograph）是检测和记录地面质点运动（位移、速度、加速度、转动等）的仪器， 主要由地震计（seismometer）和数据记录系统组成。其中，地震计用于直接拾取地面运动并将其转换 为符合数据记录系统需要的能量形式，而数据记录系统用于记录地面运动。
如以下卡通图所示，固定在地表的框架上挂有弹簧，并将重物悬挂在弹簧上，可以形象表示地震计； 固定在框架上的旋转的鼓形象地代表了数据记录系统。当地球表面振动时，框架、弹簧、鼓随之移动， 而重物悬浮不动。若在重物上固定一支笔，则地表和重物之间的相对运动就会被笔在旋转的鼓面上描绘出来， 鼓面记录到的运动轨迹代表了地面质点运动，即地震图（seismogram）。可以看出，地震仪的基本原理 是惯性定律。
地震学研究中使用的地震仪对地面运动高度敏感，在非常安静的地区，甚至可以检测到 1 纳米的位移， 几乎与原子间距一样小。大地震（如 2004 年印度尼西亚的苏门答腊地震）产生的地震波可以被全球范围 的地震仪记录到，振幅高达到几厘米。
参考: 地震“学”科研入门教程
地震波
震源激发的机械振动以地震波的形式在地球内部传播。地震波分为体波（body wave） 和面波（surface wave）两种类型。体波是指在地球内部传播的波，而面波是指在地球表面 附近传播的波。
体波
体波分为 P 波（P-wave）和 S 波（S-wave）两种。
从传播速度的角度看，P 波比 S 波传播速度快。因而 P 波总是最先到达观测者所在的位置， S 波则在 P 波后到达。因而，P 波和 S 波也分别被称为 primary wave 和 secondary wave。
从物理属性上来说，P 波是一种纵波（longitudinal wave），P 波在介质中传播时，介质的 运动方向与波传播的方向相同或相反，介质交替压缩和膨胀导致介质的体积发生变化（如下图所示）， 因而 P 波也称为压缩波（compressional wave）。S 波是一种横波（transverse wave）， S 波在介质中传播时，介质的运动方向与波传播的方向垂直，会造成介质的剪切变形，但 不改变介质的体积（如下图示），因而 S 波也称为剪切波（shear wave）。
事实上，地震学家首先根据波到达的先后顺序将两种波命名为 primary wave 和 secondary wave， 并简称为 P-wave 和 S-wave，最后在进一步理解了两种地震波的物理属性后，才分别 将其称为 compressional wave 和 shear wave。
面波
沿着地球表面附近传播的面波也有两种，即瑞利波（Rayleigh wave）和勒夫波（Love wave）。 Rayleigh 波在地表传播时，介质的运动既有与波传播方向相同或相反的分量，又有与波传播方向垂直 的分量（如下图示）。Love 波在地表传播时，介质的运动方向与波传播方向垂直（如下图示）。 面波的振幅随着深度增加会剧烈减少。
地震目录
USUS—全球速报
https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/
国家地震科学数据中心—中国地震台网速报目录
https://data.earthquake.cn/datashare/report.shtml?PAGEID = earthquake_subao
地震序列
地震序列 是发生在相近时间或空间上的一连串地震，依照发生次序可分为前震地震序列、主震和余震，难以判别主震的地震序列称之为群震。不同型态的地震序列是由于地壳非均质引起。
前震
前震是发生在主震前的一连串地震。由于地壳并不是均质体，导致应力的累积并不平均，造成主断层在滑动前就发生一系列较小的破裂，也就是前震。全世界超过 44%的地震都有前震，因此在地震预测中是很重要的课题。
主震
主震是地震序列中规模最大的地震。地震学家用地震矩来描述主震释放出的能量，断层滑动的面积和量愈高，释放出的能量和造成的破坏就愈大。由于 "主震" 后有可能发生规模更大的地震，因此同一地震可能由 "主震" 变成 "前震"
余震
余震是指跟随在主震后发生的一连串地震。主震发生后，断层上的应力分布会产生改变，在应力再调整的过程中就造成一系列的余震。
群震
群震又称群发性地震是指无法判别主震的地震序列。一般而言，群震出现在构造极端破碎的区域，火山和热液活跃区域都是典型的代表。
