1. 第一版前言（1979）

a. 背景：理論/實(shí)驗(yàn)上許多小研究組共同努力 → 定量科學(xué)

b. 問(wèn)題：過(guò)于細(xì)碎的專業(yè)化

c. 目的：從宏觀上厘清學(xué)科發(fā)展成果；提煉關(guān)鍵概念；更平實(shí)地介紹本學(xué)科內(nèi)容

d. 內(nèi)容概述：

i. 真實(shí)地球模型中的地震波傳播

ii. 地震相關(guān)的破裂理論，破裂傳播

iii. 地震圖的意義/數(shù)據(jù)分析反演的方式

e. 章節(jié)概述：

i. 第一章：一維地球模型的地震傳播（以及響應(yīng)的地震觀測(cè)介紹）

ii. 第二章：過(guò)去十年間的地震學(xué)進(jìn)展介紹

1) 數(shù)據(jù)分析與反演

2) 斷裂面附近的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程

2. 第二版前言（2009）：回憶第一版成書的故事；介紹成書后專業(yè)的發(fā)展，以及重寫出第二版的動(dòng)因、改動(dòng)。

3. 序言（Introduction）

a. 定義：

i. 地震學(xué)：研究地球的機(jī)械（mechanical）振動(dòng) → 原因：爆炸、地震、火山噴發(fā)…

→ “定量”地震學(xué)：基于地震圖（對(duì)上述振動(dòng)的記錄）

b. 發(fā)展簡(jiǎn)介：

i. 地震儀的發(fā)明（1880年） → 觀測(cè)儀器發(fā)展推動(dòng)地震學(xué)進(jìn)步

ii. 計(jì)算能力的發(fā)展推動(dòng)地震學(xué)進(jìn)步

iii. 定量地震學(xué)發(fā)展圖景：大量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)-震源機(jī)制/地球結(jié)構(gòu)-波傳播理論-反演理論-計(jì)算能力

c. 定量地震學(xué)的應(yīng)用/特征：

i. 應(yīng)用：油氣礦勘探、核爆監(jiān)測(cè)、防震工作等等

ii. 特征：

1) 地球科學(xué)中的一個(gè)“Extreme”

a) 只涉及地球的力學(xué)性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)

b) 提供了地球內(nèi)部（甚至深部）的調(diào)查，相較于其他方法目前精度是最高的

? 原因：相較于其他觀測(cè)手段，包含結(jié)構(gòu)響應(yīng)的地震觀測(cè)信息波長(zhǎng)最短/衰減及畸變最小

c) 只能獲取到地球內(nèi)部當(dāng)下的狀態(tài)

2) 多尺度:震源/觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)/儀器記錄到的信號(hào)

d. 地震圖解釋過(guò)程：

i. 總體過(guò)程：觀測(cè)數(shù)據(jù)約束下的猜測(cè)-支持-更正。

2 數(shù)據(jù)是可以不斷補(bǔ)充增進(jìn)的

ii. 基本過(guò)程：分離地震圖中源的效應(yīng)和介質(zhì)效應(yīng)

iii. 特征：“拉鋸式”前進(jìn)——有時(shí)對(duì)源的認(rèn)識(shí)水平更高，設(shè)源為已知，更正結(jié)構(gòu)；或反之（隨著新數(shù)據(jù)加入等等）。

iv. 過(guò)程的引申意義：地震學(xué)中的概念被應(yīng)用到其他領(lǐng)域

1) 日震學(xué)、星震學(xué)等

2) 醫(yī)學(xué)成像（超聲波掃描）

3) 工件的無(wú)損檢測(cè)

e. 重要議題：震源-介質(zhì)響應(yīng)的耦合

i. 簡(jiǎn)單理解：震源/介質(zhì)模型中都存在各自的誤差，但二者綜合效應(yīng)，可導(dǎo)出和觀測(cè)一樣的結(jié)果。

ii. 基本解決思路：對(duì)物理背景的深入理解，來(lái)避免被表面上的一致性蒙蔽。

iii. 該問(wèn)題舉例：早期地震學(xué)界對(duì)P波、S波的認(rèn)識(shí)過(guò)程

1) “Double Error Coupling”：存在于地震觀測(cè)-解釋過(guò)程

2) 校正的來(lái)源：彈性力學(xué)的發(fā)展等…→Lamb問(wèn)題→理論地震圖

a) Lamb問(wèn)題：均勻半空間介質(zhì)點(diǎn)源的格林函數(shù)

3) 校正的應(yīng)用：可獲取高質(zhì)量長(zhǎng)周期地震數(shù)據(jù)后

a) 長(zhǎng)周期：（見(jiàn)分辨率等等概念）對(duì)介質(zhì)小尺度變化起平均作用，震源的長(zhǎng)周期段也相對(duì)簡(jiǎn)單 → 可應(yīng)用Lamb方法

f. 重要概念：模型

i. 簡(jiǎn)單理解：模型是一種數(shù)學(xué)框架，其框架為：{【觀測(cè)地震圖】←→【模型參數(shù)】←→【地球內(nèi)部】}

ii. 舉例：一些地球模型（均勻空間，一維模型，三維模型等等）

iii. 本書相關(guān)內(nèi)容：在給定的地球模型中，面波、自由震蕩、體波的傳播

2 截至成書前，如不研究散射現(xiàn)象、三維層析問(wèn)題，則通常一維模型效果是最productive的

g. 章節(jié)介紹：

i. 第二章：基本彈性動(dòng)力學(xué)定理

2 Reciprocity theorem and a Representation theorem

ii. 第三章：震源表示方式/震源機(jī)制

2 位錯(cuò)模型，volume source；其他見(jiàn)第10、11章

iii. 第四章：均勻介質(zhì)中位錯(cuò)點(diǎn)源的地震運(yùn)動(dòng)

2 擴(kuò)展：均勻介質(zhì)→光滑變化介質(zhì)；作用：體波觀測(cè)確定斷層面解的接觸

iv. 第五章：平面波性質(zhì)研究

2 平界面處的反射和透射、相移、非均勻（倏逝）波；衰減和物理色散

v. 第六章：解Lamb問(wèn)題

2 點(diǎn)源產(chǎn)生的球面波與平面相互作用：直達(dá)波；首波；瑞利波/斯通利波

2 Cagniard method，F(xiàn)ourier transform method →…→計(jì)算垂向不均勻介質(zhì)理論地震圖

vi. 第七~九章：垂向不均勻介質(zhì)中的問(wèn)題（面波→自由震蕩→體波）~┤按歷史發(fā)展順序/難度順序

2 面波（Love/Rayleigh）：最早（依據(jù)真實(shí)地球/地震模型）被定量觀測(cè)、分析、理解的波

2 體波：相對(duì)于面波難以定量觀測(cè)分析，困難在于只能在射線終點(diǎn)設(shè)臺(tái)站

2 自由震蕩：相對(duì)于面波難以觀測(cè)分析，困難在于需分析的觀測(cè)記錄很長(zhǎng)，可包括上千個(gè)mode

2 應(yīng)用：利用一維模型計(jì)算理論地震圖

vii. 第十~十一章：斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型

2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型：“地震輻射-斷層滑動(dòng)函數(shù)”關(guān)系；遠(yuǎn)場(chǎng)與近場(chǎng)；點(diǎn)源近似與現(xiàn)實(shí)有限空間源的差異

2 動(dòng)力學(xué)模型：“斷層滑動(dòng)函數(shù)”通過(guò)斷層帶構(gòu)造應(yīng)力、摩擦等性質(zhì)推斷出；

2 意義：研究震源機(jī)制，當(dāng)今構(gòu)造活動(dòng)，預(yù)測(cè)活躍斷層地震等等

viii. 第十二章：地震數(shù)據(jù)

2 地震觀測(cè)原理；地震信號(hào)-噪聲對(duì)不同頻率、不同的震源、震中距等的響應(yīng) → 儀器設(shè)計(jì)

2 知識(shí)基礎(chǔ)：經(jīng)典物理學(xué)——擺的原理/電子電路理論

ix. 補(bǔ)充材料（Suggestionsfor Further Reading）

2 包含領(lǐng)域：地震工程學(xué)；地震勘探；核爆監(jiān)測(cè)；地震預(yù)報(bào)與減災(zāi)；地震學(xué)與地震斷層；其他領(lǐng)域應(yīng)用；實(shí)用網(wǎng)站