查看： 主題任務：地震監(jiān)測知識 P波和S波的實際傳播速度取決于巖石的密度和內(nèi)在的彈性。對線彈性物質(zhì)而言，當波與運行方向無關時，波速僅取決于兩個彈性性質(zhì)，稱為彈性模量：巖石的體積模量k和剪切模量µ。 當向巖石立方塊表面施加一均勻壓力時，其體積將減小，其單位體積的體積變化作為所需壓力大小的度量，稱為體積模量。當P波穿過地球內(nèi)部傳播時發(fā)生的就是這種類型的變形；因為它只因其體積變化，所以在流體中也可以發(fā)生，與在固體中一樣。通常體積模量越大，P波的速度就越大。 第二種變形類型是，在向巖石立方塊體兩相對的面上施加方向相反的切向力時，這體積方塊將受剪切而變形，而沒有體積變化。同樣，圓柱狀巖心兩頭受大小相等方向相反力扭曲時也發(fā)生這種變形。巖石對剪切或扭曲應力的抵抗越大，其剛性就越大。S波通過剪切巖石而傳播，剪切模量給出其速度的量度。通常是剪切模量越大，S波速度就越大。 因為地球內(nèi)部的強大壓力，巖石的密度隨深度增大。由于密度在P波和S波速度公式中的分母項上，表面看來，波速度應隨其在地球的深度增加而減小。然而體積模量和剪切模量隨深度而增加，而且比巖石密度增加得更快（但當巖石熔融時，其剪切模量下降至0）。這樣，在我們的地球內(nèi)部P和S地震波速一般隨深度而增加的。 雖然某一給定巖石彈性模量是常數(shù)，但在一些地質(zhì)環(huán)境里巖石不同方向上的性質(zhì)可以顯著變化。這種情況叫各向異性，這時，P波和S波向不同方位傳播時具有不同速度。通過這種各向異性性質(zhì)的探測，可以提供有關地球內(nèi)部地質(zhì)狀況的信息，這是當今廣泛研究的問題。