【读书笔记】定量地震学-前言与序言
1. 第一版前言（1979）
a. 背景：理论/实验上许多小研究组共同努力 → 定量科学
b. 问题：过于细碎的专业化
c. 目的：从宏观上厘清学科发展成果；提炼关键概念；更平实地介绍本学科内容
d. 内容概述：
i. 真实地球模型中的地震波传播
ii. 地震相关的破裂理论，破裂传播
iii. 地震图的意义/数据分析反演的方式
e. 章节概述：
i. 第一章：一维地球模型的地震传播（以及响应的地震观测介绍）
ii. 第二章：过去十年间的地震学进展介绍
1) 数据分析与反演
2) 断裂面附近的运动学和动力学过程
2. 第二版前言（2009）：回忆第一版成书的故事；介绍成书后专业的发展，以及重写出第二版的动因、改动。
3. 序言（Introduction）
a. 定义：
i. 地震学：研究地球的机械（mechanical）振动 → 原因：爆炸、地震、火山喷发…
→ “定量”地震学：基于地震图（对上述振动的记录）
b. 发展简介：
i. 地震仪的发明（1880年） → 观测仪器发展推动地震学进步
ii. 计算能力的发展推动地震学进步
iii. 定量地震学发展图景：大量的高质量数据-震源机制/地球结构-波传播理论-反演理论-计算能力
c. 定量地震学的应用/特征：
i. 应用：油气矿勘探、核爆监测、防震工作等等
ii. 特征：
1) 地球科学中的一个“Extreme”
a) 只涉及地球的力学性质和动力学
b) 提供了地球内部（甚至深部）的调查，相较于其他方法目前精度是最高的
◊ 原因：相较于其他观测手段，包含结构响应的地震观测信息波长最短/衰减及畸变最小
c) 只能获取到地球内部当下的状态
2) 多尺度:震源/观测台网/仪器记录到的信号
d. 地震图解释过程：
i. 总体过程：观测数据约束下的猜测-支持-更正。
² 数据是可以不断补充增进的
ii. 基本过程：分离地震图中源的效应和介质效应
iii. 特征：“拉锯式”前进——有时对源的认识水平更高，设源为已知，更正结构；或反之（随着新数据加入等等）。
iv. 过程的引申意义：地震学中的概念被应用到其他领域
1) 日震学、星震学等
2) 医学成像（超声波扫描）
3) 工件的无损检测
e. 重要议题：震源-介质响应的耦合
i. 简单理解：震源/介质模型中都存在各自的误差，但二者综合效应，可导出和观测一样的结果。
ii. 基本解决思路：对物理背景的深入理解，来避免被表面上的一致性蒙蔽。
iii. 该问题举例：早期地震学界对P波、S波的认识过程
1) “Double Error Coupling”：存在于地震观测-解释过程
2) 校正的来源：弹性力学的发展等…→Lamb问题→理论地震图
a) Lamb问题：均匀半空间介质点源的格林函数
3) 校正的应用：可获取高质量长周期地震数据后
a) 长周期：（见分辨率等等概念）对介质小尺度变化起平均作用，震源的长周期段也相对简单 → 可应用Lamb方法
f. 重要概念：模型
i. 简单理解：模型是一种数学框架，其框架为：{【观测地震图】←→【模型参数】←→【地球内部】}
ii. 举例：一些地球模型（均匀空间，一维模型，三维模型等等）
iii. 本书相关内容：在给定的地球模型中，面波、自由震荡、体波的传播
² 截至成书前，如不研究散射现象、三维层析问题，则通常一维模型效果是最productive的
g. 章节介绍：
i. 第二章：基本弹性动力学定理
² Reciprocity theorem and a Representation theorem
ii. 第三章：震源表示方式/震源机制
² 位错模型，volume source；其他见第10、11章
iii. 第四章：均匀介质中位错点源的地震运动
² 扩展：均匀介质→光滑变化介质；作用：体波观测确定断层面解的接触
iv. 第五章：平面波性质研究
² 平界面处的反射和透射、相移、非均匀（倏逝）波；衰减和物理色散
v. 第六章：解Lamb问题
² 点源产生的球面波与平面相互作用：直达波；首波；瑞利波/斯通利波
² Cagniard method，Fourier transform method →…→计算垂向不均匀介质理论地震图
vi. 第七~九章：垂向不均匀介质中的问题（面波→自由震荡→体波）~┤按历史发展顺序/难度顺序
² 面波（Love/Rayleigh）：最早（依据真实地球/地震模型）被定量观测、分析、理解的波
² 体波：相对于面波难以定量观测分析，困难在于只能在射线终点设台站
² 自由震荡：相对于面波难以观测分析，困难在于需分析的观测记录很长，可包括上千个mode
² 应用：利用一维模型计算理论地震图
vii. 第十~十一章：断层的运动学和动力学模型
² 运动学模型：“地震辐射-断层滑动函数”关系；远场与近场；点源近似与现实有限空间源的差异
² 动力学模型：“断层滑动函数”通过断层带构造应力、摩擦等性质推断出；
² 意义：研究震源机制，当今构造活动，预测活跃断层地震等等
viii. 第十二章：地震数据
² 地震观测原理；地震信号-噪声对不同频率、不同的震源、震中距等的响应 → 仪器设计
² 知识基础：经典物理学——摆的原理/电子电路理论
ix. 补充材料（Suggestionsfor Further Reading）
² 包含领域：地震工程学；地震勘探；核爆监测；地震预报与减灾；地震学与地震断层；其他领域应用；实用网站
