[科普中国]-地震矩

地震矩（seismic moment）是指受构造应力影响使断裂面突然滑移的力学模型，推导出的地震整体大小的一个最有用的量度。它是1966年美国地震学家安艺（Aki）提出的。它受到地震学家欢迎，因为它与断裂破裂过程的物理实质直接联系。根据它能推断活动断裂带的地质特性。

定义地震矩 Mo是地震学家用来表示地震所释放出之能量的数量，是标志地震大小的物理量。亦称“震源矩”，即与引起地震发生的震源断层位错等效的点源力矩。是表征地震强度大小以及震源力学状态的基本参数之一。数值相当于地震错距与断层面上错动面积和切变模量三者的乘积。定义为:， 其中: μ 为断层物质之刚性系数 (rigidity 或 shear modulus)，一般为 30x10^9帕斯卡。D 为断层之平均滑动量 (位移)。 S 为断层面积。1

主要特征在近代地震波频谱分析中，地震矩常与频谱的低频极限成正比。用震级表示大震常会出现“震级饱和”现象，因此逐渐用地震矩表示构造地震的大小。严格地说，地震矩也是对地震大小的一种近似的描述。地震矩通常根据可获取之资料而估算。现代地震可使用地震仪的地震记录，古代地震则依靠地质学研究来推测断层之面积和滑动量。矩震级就是从地震矩演算而来的地震规模标度，常用来比较大型地震的强度。1

非对称地震矩有相关研究导出具有厚度和滑动弱化区域的断层的非对称地震矩张量表示式，指出要求地震矩张量具有对称性不是一个绝对必要的限制。在非对称地震矩张量中，位错项对应于对称地震矩张量，拉力项对应于非对称地震矩张量。由于拉力项等效于单力偶，所以在非对称地震矩张量解的两个节面上，沿滑动矢量方向的力偶强度不再相同，与较大力偶相联系的节面为断层面，与较小力偶相联系的节面为辅助面。这一性质可用以从两个正交的节面中判断哪一个节面是断层面。如果忽略拉力项，会高估与位错对应的标量地震矩。只有满足相应的约束条件的非对称地震矩张量才能表示具有厚度和滑动弱化区域的断层模型，并从中分离出与位错和拉力对应的地震矩张量。2

地震矩张量用地震矩张量描述一般类型的地震点源时，二阶矩张量是可以用来简明地表征震源特征的物理量。比如，可用它将震源表示为膨胀中心和双力偶的叠加。二阶地震矩张量可以分解成各向同性部分和纯偏量部分的相加，并且对偏量部分还可作多种形式的分解。3

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学