地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这就是地震波。它包含在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波。地震波是一种弹性波。

1）体波

体波中包括纵波和横波两种。

纵波是由震源向外传播的疏密波，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致，从而使介质不断地压缩和疏松，故也称为压缩波或疏密波。如在空气中传播的声波就是一种纵波。纵波的特点是周期较短，振幅较小。

横波是由震源向外传播的剪切波，其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直，亦称为剪切波。横波的周期较长，振幅较大（图1-3）。

还应指出，横波只能在固体内传播，而纵波在固体和液体内都能传播。

图1-3　体波质点振动形式

根据弹性理论，纵波传播速度vP与横波的传播速度vS可分别按式（1-1）和式（1-2）计算：

式中：E——介质的弹性模量；

G——介质的剪切模量；

ρ——介质的密度；

μ——介质的泊松比。

在一般情况下，当μ＝0.22时，从式（1-1）和式（1-2）可得(www.daowen.com)

由此可见，纵波的传播速度要比横波的传播速度快，所以在仪器的观测记录纸上，纵波一般都先于横波到达。因此，通常又把纵波叫做P波（即初波），把横波叫做S波（即次波）。

2）面波

面波是体波从基岩传播到上层土时，经分层地质界面的多次反射和折射，在地表面形成两种次生波，即瑞雷波（R波）和洛夫波（L波）。

瑞雷波传播时，质点在竖向平面内（xz平面）做与波前进方向相反的椭圆形运动，而在与该平面垂直的水平方向（y方向）没有振动，故瑞雷波在地面上呈滚动形式（图1-4（a））。瑞雷波具有随着距地面深度增加其振幅急剧减小的特性，这可能是地震时地下建筑物比地上建筑物受害较轻的一个原因。

洛夫波传播时将使质点在地平面内做与波前进方向相垂直的水平方向（y方向）的运动，即在地面上呈蛇形运动形式（图1-4（b））。洛夫波也随深度而衰减。

面波振幅大，周期长，只能在地表附近传播，比体波衰减慢，故能传播到很远的地方。

图1-4　面波质点振动形式

综上所述，地震波的传播以纵波最快，横波次之，面波最慢。所以在任意一地震波的记录图上，纵波总是最先到达，横波次之，面波到达最晚。然而就振幅而言，后者却最大。从图1-5中还可看出，在上述3种波到达之间有一相对稳定区段，稳定区段的时间间隔则由观测点至震源之间距离的减小而缩短。在震中区，由于震源机制和地面扰动的复杂性，3种波的波列几乎是难以区分的。

图1-5　地震波记录图

地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，横波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃，一般是在横波和面波都到达时振动最为激烈。由于面波的能量要比体波的能量大，所以造成建筑物和地表的破坏主要以面波为主。