震源物理

课程编码：180083070801P2004H 英文名称：Earthquake Source Physics 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：许力生等

震源物理是地震学研究的重要内容，与大地构造、地球内部物理、构造物理等学科具有密切关系。震源物理是将数学与物理知识应用于天然地震和非天然地震孕育、发生和再孕育再发生的过程研究的基础理论课。通过震源物理的教学，使研究生掌握迄今为止关于震源研究的基本认识、基本方法以及科学探索的前沿与方向。

高等数学；数理方程；大学物理；固体力学

第一章 绪论 6学时 许力生
第1节 地震学和震源研究由来
第2节 震源研究内容
第3节 震源研究的意义和应用价值
第二章 地震成因与地震机制 7学时 张勇
第1节 地震的断层面解及其投影
第2节 地震的震源机制球
第3节 震源机制球中的断层参数读取
第4节 震源机制解在大地构造学中的应用
第5节 破裂的最大剪切应力理论（库仑-霍普金斯理论和安德逊理论的推导）
第6节 震源区应力状态和地震断层
第三章 地震位错理论 3学时 张勇
第1节 集中力引起的位移
第2节 地震波波动方程及其求解
第3节 集中力位移场的特征
第4节 地震波场的多极子展开
第5节 多极矩的物理意义和相对幅度
第6节 地震矩张量与位错源
第7节 位错点源引起的位移和辐射的远场地震波特征
第四章 地震矩张量及其反演 11学时 张勇
第1节 地震矩张量的物理解释
第2节 剪切位错点源的位移场
第3节 一般位错源和剪切位错源的矩张量
第4节 其他位错源的矩张量
第5节 矩张量的本征值大小与断层面参数的相互转换
第6节 矩张量不同的分解形式
第7节 矩张量不变量及其分量的大小
第8节 矩张量的差异角
第9节 矩张量反演的一般技术流程（频率域和时间域，不同的方法和技术特点）
第10节 其他地震矩张量反演工作
第11节 常规矩张量测定的现状
第五章 地震点源与线源 9学时 许力生
第1节 一维Haskell源
第2节 破裂传播的方向性
第3节 震源谱
第4节 应力降，粒子速度，破裂速度
第5节 脉冲型破裂与裂纹型破裂
第6节 震级标度
第7节 地震能量与矩震级
第8节 余震与断层面积
第9节 余震的逆时成像定位
第10节 基于余震的断层面几何参数确定
第六章 地震有限断层源 12学时 许力生
第1节 断层面参数与位移场
第2节 地震矩张量与位移场
第3节 震源时间函数与位移场
第4节 震源时间函数与视震源时间函数
第5节 视震源时间函数的提取方法
第6节 基于视震源时间函数的有限断层反演-I
第7节 基于视震源时间函数的有限断层反演-II
第8节 基于地震记录的有限断层反演
第9节 滑动角可变的有限断层反演
第10节 基于多源数据的有限断层联合反演
第11节 线性反演与非线性反演的比较
第12节 有限断层反演的实际应用
第七章 课堂考察与讲评 9学时 许力生
第1节 地震位错与地震矩张量
第2节 地震点源与线源
第3节 地震二维有限断层源
第八章 闭卷考试 3学时 许力生
第1节 课程期末考试

许力生，1965年出生，博士,研究员，曾任数字地震学与震源物理研究室（一室）主任。1995年在地震局地球物理研究所获固体地球物理专业博士学位，随后赴德国汉堡大学做博士后研究，1997年回国后一直在中国地震局地球物理研究所工作。现任中国地震局地球物理研究所科学技术委员会成员。人物履历现任中国地震局地球物理研究所。发表论文近年来，在国内外重要的学术刊物上发表论文30 余篇，其中SCI 和EI论文10多篇，曾被评为“中国地震局直属机关优秀青年”、“北京市优秀青年工程师”，2003年入选中国地震局“优秀百人计划”，且首批入选国家级“新世纪百千万人才工程”人选，荣获2003年度傅承义青年科技奖、第四届青藏高原青年科技奖、2003年度赵九章优秀中青年科学奖。
张勇，北京大学长聘副教授、研究员、博士生导师。2003年和2008年分别获得北京大学本科和博士学位，2008至2014年在中国地震局地球物理研究所工作，任博士后和副研究员，其中2012至2014年在德国地学中心（GFZ）公派工作，2014年至今在北京大学地球与空间科学学院工作。近年来主要从事地震震源反演的方法和应用研究工作，在破裂过程快速反演、自动反演和联合反演，以及震源机制和断层几何复杂性等方面开展了系统性研究，发展了多种有效的原创性方法，并获得了实际应用。目前在JGR、GRL、GJI等刊物上发表多篇学术论文，SCI引用1700余次。主要奖励和荣誉包括：李善邦优秀青年科技论文奖（2012），陈宗器优秀论文奖（2015），优秀青年科学基金获得者（2018），傅承义青年科技奖（2019），中国地震局防震减灾优秀科技成果一等奖（3/12，2019）等。