地震波發生於地下，通過巖土質點的彈性振動進行傳播，當地震波傳到地面附近，受震物體有了擴展空間，則形成集團運動，使淺部地層發生旋扭，使地面上的物體產生三維扭動，地震儀所記錄的只是地震儀所在地的物體集團運動的強度和周期變化，它既測不出集團運動的三維扭動軌跡，更測不到真正的地震波，由此得出壹個錯誤理論，認為地震是先上下跳動（縱波所為），然後水平單向搖擺（橫波所為），並據此采用了搖床作地震模擬實驗，進行理論研究，皆與實際情況相悖。
在無法直接測出集團扭動三維軌跡之前，只能根據地震破壞遺跡進行分析，獲取他們在破壞之前的運動信息。1976年7月28日唐山7.8級地震後，我們對唐山震害進行了大量實地觀察，結合海城地震、溧陽地震和龍陵地震資料，總結出地震破壞的十大規律，搞清了地震破壞機制，並在此基礎上，通過應力分析，發現了扭波，進而提出針對扭波設防抗震的八項措施。1979年發表了第壹篇論文，題為"扭波與地震"，此後又發表了多篇論文，有幾十家報刊雜誌作了報導。由於人所***知的原因，扭波理論至今仍未被權威專家所接受。
1995年1月17日日本神戶發生了7.2級大地震，壹家電視臺的監視器錄下了該辦公室遭地震破壞的全過程，桌子、椅子都在旋扭，最大轉角達170度。證明了我們在二十年前根據頹垣斷壁分析出的扭波正確無誤。可是在二十年後，日本和美國的地震學家，在物體受震發生扭轉運動的實況錄像面前，仍然把地震破壞說成是由縱波和橫波造成的。實在遺憾。為了改變這壹不正常狀況，現將1992年發表的壹片論文"扭波的發現與設防抗震"重新發表，以正視聽。
地震機制--扭波的發現與設防抗震 原載於《新疆地質》增刊1992
目錄
前言
壹、地震破壞的規律和存在的問題
1、地震破壞的若幹規律
（1）線性物體直立如初
（2）鋼筋鐵架抗震最佳
（3）裂開旋扭同時並存
（4）破裂形式如同老化
（5）間隔破裂輕重分帶
（6）斷裂兩盤不受損傷
（7）地面平整，起伏罕見
（8）四面開花鉛直墜落
（9）地下建築保存良好
（10）人體抗震勝過廠房
2、存在的問題
（1）地震破壞的10條規律與縱波、橫波及面波理論相悖
（2）五個關鍵問題
二、彈性波的成生機制
1、彈性振動
2、彈性波
（1）彈性波的成生機制
（2）彈性波的傳播
（3）彈性場與彈性波轉向
（4）橫扭波與縱扭波
三 扭波與地震破壞
1 扭波的破壞作用
2 扭斷類型
橫扭裂
縱扭裂
3 地震破壞的分帶性
4 扭波破壞與重力關系
5 地旋
四 針對扭波設防抗震
1 截波
2 活端
3 底小
4 加筋
5 結牢
6 輕質
7 加箍
8 地下
參考文獻
前言
中國是最早記錄地震和記錄古代地震最多的國家，也是首先發明地震儀和首先進行地震預報的國家。晉太康三年（282年）在魏襄王（公元前318－前296年）的墓中，出土了壹部竹簡，竹簡上刻寫著上至皇帝，下迄魏襄王二十二年（公元前297年）的歷史，人稱《竹書紀年》，裏面記有4次地震，其中最早的壹次是夏帝發七年（公元前1831年）泰山震。在這以後的許多有關古籍中，都有對地震的記載，從公元前1831－1955年3800年中，大約記錄了9000次地震，其中約有1000次是破壞性地震。經整理不僅勾劃出我國的地震區，同時還揭示出地震活躍期和平靜期的周期性變化規律。
在國外，最早作地震記錄的是日本，其記載是允恭天皇五年（416年）日本河內地震，比中國晚2247年。
東漢著名的科學家張衡（78－139年）首創了世界上第壹臺地震儀"候風地動儀"，安放在洛陽城內，正確的報出了東漢永和三年（138年）二月初三在隴西所發生的地震，隴西位於今甘肅蘭州、臨洮壹帶，在洛陽以西700km。而歐洲在1880年才制成地震儀，其原理和張衡地動儀基本相似，比中國晚1700多年。
在數千年以前，我國就力圖從自然界本身去找地震原因。《竹書記年》在記述夏帝發十年的地震時寫道"五星錯行，夜中隕星如雨，地震。"春秋戰國時期，陽伯父認為"天地之氣，不失其序……陽伏而不能出，陰迫而不能蒸，於是有地震"。《莊子》則提出海水周流相薄說，認為："海水三歲壹周，流波相薄，故地動"。東漢傑出的思想家王允，最早提出了地震是地殼本身的"自動"現象，他不止壹次的說："地固將自動"。沈括認為，天地之變"率皆有法"，"物理有常，有變"。
根據地震前兆預報地震，在我國歷史上也有許多記錄，並總結出壹套預報地震的經驗。據山西省《虞鄉縣誌》記載，清嘉慶二十年（1815）年，山西平陸地區曾根"淫雨後大熱，宜防地震"的經驗，預報出九月二十日午夜二時發生的壹次強烈地震，據《清代地震檔案史料》記載，清鹹豐四年（1855年）十二月十壹日，遼寧金縣旗民根據地聲，預報出即將發生的壹次破壞性地震："未震之時，先聞有聲如雷，故該處旗民早已預防，俱各走避出屋，以未曾壓斃多人，只傷男婦子女***七名"。寧夏《隆德縣誌》曾把地震前兆歸納為"地震六端"：壹、井水本湛靜無波，倏忽揮如墨汁，泥渣上浮，勢必地震。二、池沼之水，風吹成荇交縈，無端泡沫上騰，若沸煎茶，勢必地震。三、海面遇雨，波浪高湧，奔騰洴洶，此常情；若日晴和，臺颶不作，海水忽然繞起，洶湧異常，勢必地震。四、夜半晦黑，天忽開朗，光明照耀，光異日中，勢必地震。五、天晴日暖，碧空清凈，忽見黑雲如縷，蜿入長蛇，橫亙空際，久而不散，勢必地震。六、時置盛夏，酷熱蒸騰，揮汗如雨，驀覺清涼，如受冰雪，冷氣襲人，肌為之粟，勢必地震。這6條對地震前的天氣異常，海嘯、地光、地震雲等地震前兆都作了精辟的概括。日本人最近幾年才開始研究地震雲，所得結果與以上描述基本壹致。
自1996年以後，我國已報準18次破壞性地震，如1975年的遼南海城地震（7.3級），1976年的雲南龍陵，路西地震（7.5－7.6級）和四川松潘地震（7.2級）。這在世界上也是屈指可數的。從世界水平來看，地震機制問題還沒有完全得到解決，根據表面現象作地震預報，只能對部分地震有效，不可能把所有地震都預報出來，1976年唐山地震未能報出，是很自然的，在地震研究方面，還有壹大段路要走。
地震波有3種，除眾所周知的縱波和橫波以外還有扭波。扭波是地震破壞的主要動力，扭波的發現揭開了地震破壞的內幕，為制定抗震措施提供了理論依據。
壹、地震破壞的規律和存在的問題
70年代中國接連發生了十幾次強烈地震，生命財產遭到嚴重破壞，僅1976年唐山7.8級地震就死亡24.2萬人，重傷16.4萬人，從而引起人們對地震的強烈關註。唐山地震後，在觀察中發現《地震烈度表》〔1〕所附的樣板圖樣（圖版 1）與事實有很大出入。例如，樣板圖上面的是電線桿和樓房隨地震烈度的增加逐漸傾斜，傾角逐漸增大XI－XII度時全部倒塌。實際上唐山地震並非如此，唐山路南區的破壞最嚴重，房屋全糟破壞，大多數塌平，按其它指標烈度定為XI度，可是電線桿仍然直立如初（圖版2,4,5）〔2〕,另外無論是7層大樓還是平頂小屋坍塌後留下的斷墻殘壁基本上都是直的（圖版 3）〔2〕，並不是先傾斜後破裂。這說明，人們對地震破壞的認識還有壹定差距，有進壹步研究的必要。通過對現場調查，結合溧陽地震、海城地震和龍陵地震，我們初步摸到了壹些規律。
1、 地震破壞的若幹規律
⑴線性物體直立如初
唐山市和豐南縣地震烈度為X－XI度，廠房和住宅幾乎全部破壞，但其中有許多線性物體被完整地保存下來。例如：
①所有樹木均安然無恙，均未直接受害（圖版 2，4，5）。
②絕大多數電線桿直立如初（圖版 2，5；圖版 6，7）。
唐山河北礦治學院翻砂車間是鋼筋水泥廠房。地震後柱斷、梁彎、頂塌，但廠房門前的兩根電線桿直立如初，房後的樹木也依然如故（圖版 2）。
唐山開灤醫院原是新建的7層大樓，地震時大部分塌平，但緊靠它的樹木和電桿仍安然無恙。殘留的壹角也是直立的（圖版 3）。
40cm寬的鋼筋混凝土房柱被折斷，而在同壹地區的電桿和樹木安然無恙（圖版 7）。
唐山XI度區勝利橋墩倒梁落，而橋旁樹木、電桿完好如初（圖版 5）。
③唐山65m高的微波轉播鐵塔巍然屹立在大片廢墟之中（圖版 8）；震後仍能使用（潛望鏡的方向性要求很高不能相差幾秒）。這說明地震對它幾乎無絲毫影響。
④40m高的用鋼筋混凝土建造的唐山車站水塔依然如故。
⑤天津化工廠廠房坍塌，而直立的反應塔和高大煙囪及電桿均保存完好。
在線性物體中也有破壞較重的，主要是沒有鋼筋的磚砌煙囪和磚砌水塔，沿個別磚縫破裂後引起整段脫落。
⑵鋼筋鐵架抗震最佳
①唐山兩座鐵路鋼架天橋和開灤煤礦的十幾對鋼架豎井均完好無損（圖版 9）。
②唐山路南區65m高鋼架電視轉播塔屹立如初（圖版 8）。
③唐山啟新水泥廠辦公樓磚砌窗柱破碎散落，而柱內鋼筋完好，支撐著上層建築（圖版 10）。
④唐山壹些早年電桿，受震後水泥破裂脫落，鋼筋無恙，電線桿仍然直立（圖版 11）。
⑶裂開旋扭同時並存
無論是墻裂縫、地裂縫還是煙囪裂縫，凡是裂縫都有旋扭，以柱狀體的斷裂扭轉最為明顯。例如：
①唐山啟新水泥廠的壹棟三層庫房，壹樓和二樓基本完好，三樓的所有窗柱全部斷裂，旋轉方向和角度各不相同，現存旋轉角度最大的壹個右轉40o（圖版 12）；旋轉角更大的當時即已脫落，無從查考。
②唐山河北礦冶學院翻砂車間，各墻柱均斷裂旋轉，旋轉方向和旋轉角度各個不同（圖版 2）。
③唐山文化宮門柱斷裂旋轉（圖版 13）。
④唐山十中地裂縫右行旋轉1.2m（圖版 14）。
⑤唐山文化宮煙囪水平旋轉（圖版 15）。
⑥遼寧海城縣委會煙囪斷成4節，最上壹節右旋40o（圖版 16）。
⑦遼寧營口市磚砌煙囪水平斷成5節，皆扭轉錯位（圖版 17）。
⑧河北寧河火車站局部鐵軌發生水平扭轉，其他鐵軌和電桿均無損傷（圖版 18）[2]。
⑨河北豐南火車站壹條鐵軌發生反復扭曲，右側的鐵軌和站臺也發生變形，其它鐵軌以及樹木和電桿均保存完好（圖版 19）[2]。
⑩雲南龍陵鎮安中學1976年7.3級地震後兩個籃球架都發生了水平旋轉。壹個左旋14o，壹個左旋18o，最大平移1.22m（圖版 20）[2]。
(11)唐山地震京榆公路灤河大橋橋面塌落同時旋扭（圖版 21）[2]。
⑷破裂形式如同老化
地震造成的破壞主要是沿著物體本身的脆弱帶發育，不論是地面上的建築物，地表的道路還是地下的地層都是如此。例如：
①沿建築物四角斷裂（圖版 12；圖版 13）。
②沿門窗四角向外裂開（圖版 22；圖版 12）。
③沿支柱頂底面切斷扭轉（圖版 13）。
④平行磚縫斷裂（圖版 15，16，17）。
⑤平行或垂直馬路延長方向斷裂（圖版 23）。
⑥垂直水泥場地的邊界線斷裂。
⑦平行河邊、塘邊斷裂。
地震所造成的斷裂形式與非地震的"自然老化"和人為破壞所造成的斷裂基本壹致，地震只是加快了老化斷裂的發展速度，是急性發作。它的破壞形式與震源方位無直接關系。地裂縫的發展也象建築物裂縫壹樣只受控於接近地表的局部基底結構，沿其脆弱帶產生地裂縫，其分布和延展方向也與震源和發震構造無直接關系。地裂縫都是比較淺的，通常只有幾米，深十米以上的尚未見報導。
⑸間隔破裂輕重分帶
①水平分帶
唐山公安學校有3棟三層樓房。形狀相同，相互間隔10m平行排列，南面壹棟完全塌平，中間壹棟保留了中段的部分骨架，北面壹棟只前沿散落。
唐山水泥設計院新建的5棟樓房，均為磚混結構。同樣設計和施工，基礎條件也相近。但間隔坍塌，破壞輕重懸殊（圖版 24）[3]。
唐山市路北區新華西路地震破壞輕重水平分帶（圖版 25）[2]。
1975年海城7.3級地震也有類似的情況。
②鉛直分帶
壹棟樓房各層的破壞常是不壹致的。在唐山地震中，有些樓房只壹層破壞比較嚴重（圖版 22），有的二層破壞嚴重（圖版 10）；有的只第三層破壞嚴重（圖版 12）。
唐山華新紡織廠的壹個磚砌煙囪，高約40m，斷為7節，間隔大致相等，每節都有扭轉，但未墜落仍在使用。
海城縣委會有壹煙囪，震後斷成4節，最上壹節右旋40o[4]（圖版 16）。
江蘇溧陽上興農機廠的3個煙囪互不相連，卻在同壹高度產生同樣斷裂（圖版 26），這決非巧合。
圖版 26.江蘇溧陽上興農機廠，3個煙囪互不相連，震後在同壹高度產生同樣斷裂，皆向四面脹裂。
⑹斷裂兩盤不受損傷
不論斷裂多長，裂縫多大，斷塊兩盤物體仍然堅固如初，斷裂所影響到的範圍壹般很小，例如：
①唐山至樂亭公路被錯斷，右旋錯位1.2m，兩側樹木直立如初（圖版 27）[2]。
②海城地震時，錦縣八千公社凍土開裂成壹條大型地裂縫，縫寬20cm左右，長達2km將100余棵樹木劈開，其中壹棵樹桿下部被劈，壹分為二，左旋8cm，上部仍然相連，附近其他樹木安然無恙（圖版 28）[2]。
③穿過唐山十中的壹條地裂縫將圍墻、廁所和道路切斷，右旋平移1.2m。但裂縫兩側的圍墻、廁所隔墻、道路及其兩側的樹木皆完好無恙。地下的管道也被錯開，但兩端並無損傷（圖版 14）。
⑺地面平整，起伏罕見
唐山地震後，除極個別地區受采空區塌陷或其它影響出現局部起伏外，絕大部分地面和路面仍同以前壹樣無明顯變化，波浪起伏少見，地裂縫的兩側也多是平坦的（圖版 23，27，28）。
⑻四面開花鉛直墜落
建築體的破壞尤其是磚石結構和水泥制件的破壞壹般都是分段裂開，向四面八方開花崩塌，鉛直墜落。如同折疊燈籠合在壹起，很少有整體傾倒的。
①唐山機車車輛廠的煙囪分段向四面脹裂（圖版 29）。
②河北礦冶學院水塔斷塊向四面散落（圖版 30）。
③唐山工人醫院磚砌方煙囪四角向外崩裂。
④1979年江蘇溧陽6級地震，震中附近的上沛磚瓦廠，有兩個磚窯***八個煙囪，全部向四面崩散（圖版 31）。
⑤江蘇溧陽上興公社農機廠，3個煙囪並排，在同壹高度向四面崩裂（圖版 26）。
⑥唐山開灤醫院7層大樓鉛直塌落，上下樓板近於重合，余下的壹角仍然直立（圖版 3）。
⑦唐山鐵路醫院住院部塌落樓板重疊在壹起（圖版 32）。
⑧唐山河北礦冶學院閱覽室三層樓房西段全部鉛直墜落（圖版 22），東段仍然直立。
⑼地下建築保存良好
唐山的人防坑道除個別地方有些小裂紋外，其它均未受到破壞，開灤煤礦井下坑道與地面相比破壞極輕，呂家坨在地震時井下有600多名工人在工作，震後全部安全返回地面，馬家溝3號井震後10天即恢復生產出煤。位於XI度區的鐵路醫院住院部，原是三層樓房，地上兩層全部塌平，半地下的壹層基本完好，只有壹些小裂縫（圖版 32），唐山有兩條鐵路隧道也未遭破壞。
⑽人體抗震勝過廠房
唐山地震死傷的人，絕大部分是由於建築物的坍塌間接受害，沒有人直接死於震動，人比鋼筋水泥造的廠房還要抗震。人的抗震能力是很強的。
地震破壞的這些規律也普遍存在於國內外的各次大震中，如1970年1月5日雲南通海7.7級地震；1923年9月1日日本關東的8.3級地震；1960年2月29日摩洛哥阿迪爾的5.8級地震等等。
2、存在的問題
人之軀體除大腦發達外，防禦自然突變的能力壹般比較差。冬天怕冷，夏天怕熱；風吹站不穩，水淹立不住；唯獨抗震能力極強，竟勝過鋼筋水泥，賽過高樓大廈，奇妙得不可思議，簡單到壹目了然，無需佐證。人為什麽能比廠房抗震呢？這是壹個非常有趣的問題，能否正確地解釋這種現象，是檢驗壹切地震理論的試金石。要解決這個問題就必須首先弄清地震的破壞作用。過去認為地震的破壞是縱波、橫波和面波所為，並以後兩者為主，而實際上並非如此。前述的10條地震破壞規律絕大部分是不能用縱波和橫波來解釋的，也不能用所謂的面波來解釋。
⑴地震破壞的10條規律與縱波、橫波及面波理論相悖。
①地震的破壞若真是縱波和橫波的作用，地面物體所受的振動應當是上下顫動（縱波）和水平搖晃（橫波），其破壞作用應當與大風、海浪和原子彈爆炸產生的沖擊波相似，首先被破壞的和受害嚴重的應該是人、樹木、電桿、水塔和鐵塔之類的頭重腳輕，重心高的，直立的線狀物體；而不應該是那些重心低，結構牢，承重大、強度高的鋼筋混凝土廠房，而事實正相反。由此可見，地震破壞的主力不可能是縱波和橫波；
②地震斷裂皆具有旋轉性，而縱波和橫波的振動是沒有旋轉性的；
③若是縱波和橫波的作用，建築物應首先傾斜，然後斷裂，向壹側倒塌。而實際上是向四面坍塌近鉛直墜落，這再次證明地震的破壞不是縱波和橫波所為；
④不論是橫波還是縱波，它們的傳播都是連續的，強度是漸變的，從震中向外逐漸衰減。在同壹個地震烈度區的幾十到幾百平方公裏的範圍內，同樣的建築物所受到的破壞應當是大致相同的，而實際情況並非如此，地震破壞具分帶性，在短距離內常有很大差異，壹棟樓房，壹半塌平，另壹半完好；兩條並排的鐵軌，壹條扭曲，另壹條完好如初。這些都不能用縱波和橫波作用來解釋。
⑤地震破壞也不是"面波"的作用（壹般認為面波起主要作用）。所謂面波按目前的解釋是"體波到達地表後激發的次生波，沿地表傳播，它的震動方向有的與傳播方向垂直，這和橫波的性質壹樣，包括了兩種類型。壹類是在地面上來回振動（拉夫波），壹類則在地面上滾動（瑞雷波）。面波能使地面出現波狀起伏。"既然認為面波的性質與橫波壹致，當然也就不可能是地震破壞的主要因素，所謂"面波"是否存在恐怕還是個問題。
地震的破壞既不是縱波和橫波，也不是面波又是什麽波呢？是否可能還有某種尚未發現的未知波在起作用？尋找未知波有三種途徑，壹是進行實地調查，研究破壞應力的性質；二是重新分析地震儀的工作原理與圖象；三是從理論上探討彈性波的成生機制，弄清彈性振動與彈性波的關系。到目前為止，震源振動與彈性傳播仍處於分別討論的狀態。還沒有連接成為壹個整體。
⑵五個關鍵問題
存在的問題很多，主要的可歸納為以下5點：
①為什麽人比廠房抗震？
②地震如何破壞？
③面波是否存在？
④有無未知波？
⑤彈性波是怎樣產生的，成生機制如何？
搞清彈性波的成生機制是解決5個問題的關鍵，其它問題迎刃而解。
二、彈性波的成生機制
1、彈性振動
壹物體受外力作用，使體積或形態發生變化，而當外力取消後，該物體便恢復它原來體積和形狀者，稱為彈性體。
圖33之圓（實線）代表壹個圓球狀彈性體，若沿圓球某壹直徑方向施加壹對外壓力FF′。球體受壓產生彈性變形，成為橢球體（虛線），稱為變形橢球體。變形橢球體中各點的具體變化（位移）各不相同，促使各點變化的局部力大小和方向也各不相同，這些實際上使球體各點產生變形（位移）的局部力即通常說的內力。與內力相平衡還有壹個反作用力，稱為反彈力或恢復力。當外力和內力消除後，變形橢球體即在反彈力的作用下恢復原狀，復原成球體。反彈力和內力大小相等，方向相反，作用在同壹點上。單位面積上所受的內力或反彈力稱為應力，可用應力單位度量之。
圖34-A所示是壹個球形彈性物體的原始狀態。加壹對外力FF′使之發生應變（圖34－B），所產生的內力同時被大小相等方向相反的反彈力所平衡。壹旦外力（FF′）取消，內力則隨之消失，物體將在反彈力的作用下恢復到彈性體的原始狀態（A）。若外力緩慢消失，能量將逐漸消耗，物體各點則逐漸恢復到原位，直接由（B）回到（A），稱為"無振復原"或"靜態復原"。若外力突然取消，物體各點則在反彈力的作用下產生加速度，由（B）向（A）呈加速度運動；愈接近原始位置（A），速度愈大，達到（A）時速度最大，停不下來，於是便以此為初速度繼續向前運動，給物體壹個反方向內力（對B而言），使物體向（C）應變，積蓄新的反彈力，動能逐漸轉化為彈性位能（應變），速度逐漸減小，當動能全部轉化為彈性能時，運動停止，如34－C所示。如在運動過程中無能量損耗，應變（C）的絕對值應與原應變（B）相等，只應變方向相反。到（C）後，立刻又在新反彈力的作用下向（A）轉化，演化過程和以前壹樣，只是方向相反，由（C）過（A）最後回到（B）；到（B）後，接著再由（B）過（A）到（C）。如此往返循環不已。彈性物體的應變和反彈力的這種周期性變化稱為“彈性振動”。若介質為完全彈性體又無能量消耗時將壹直振動下去，永不停息。實際上由於摩擦或其它阻力的作用，能量將逐漸消耗，每個周期的最大應變和最大反彈力的絕對值將逐漸減小，最後反彈力全部消失，振動停止，物體恢復到原始位置（A）。彈性應變的這種恢復過程稱為"振動復原"。
2、彈性波
（1）彈性波的成生機制
物體的振動可由彈性介質向外傳播，形成彈性波。引起彈性波的物體振動稱為"震源"。彈性波的波形可由圖34所示的彈性振動過程分析得出。如果我們把圖34之（A），（B），（C）重合在壹起繪成圖35的形式，任何方向上的彈性波波形皆可直接從圖上求得。
圖35之圓為應變前的原始球體，即振源，彈性波沿球半徑方向向外傳播，物體振動時各方向上的應變不同，傳播出去的彈性波也不壹樣。彈性波的成生遵循以下法則：振源球面上任意點的振動沿徑向傳播出去就是該方向上的彈性波，其波形決定於該點的振動軌跡，這個法則叫做彈性波成生法則。振源體上的振動後半個周期與前半個周期相重，演化方向相反，但傳播出去就稱為壹個完整的周期，連續不斷的波列。
沿OA方向向外傳播的彈性波，其波形由a點的振動軌跡所決定，a點的振動軌跡為直a1－a－a2，與傳播方向（OA）方向壹致，軌跡中任意點在相應橢球上的切線（切面）都垂直於徑向Oa。所以，a點的振動沿OA方向傳播出去，所生成的彈性波是縱波（P波）或稱壓縮波，傳播質點沿傳播方向往返振動（圖35－A）。
b點的振動沿OB方向傳播出去也是縱波（圖35－B），波形與OA方向是壹樣的，只是在時間上相差半個周期。在同壹時間內壹個向外運動，壹個向內運動，但由於兩個縱波的始點也是相差半個周期，所以在以O為圓心的各球面上，兩者的波形仍然相同，但不同步。
在OC方向上應變橢球體為無伸縮面。在整個振動過程中C點的位置保持不變，但C點在橢球體上的瞬時切線將隨橢球體的形變而變，切線與OC的交角隨時而異。C點的運動軌跡是原地旋轉扭擺，故沿OC方向傳播出去的波是扭波。它的傳播方式與鐘表擺輪相仿，傳播質點偏離原始位置的扭擺角度，稱為扭擺角，可用C點在橢球上的瞬時切線與在原始球體上的切線的交角α來表示。C 點在原始球體上的切線與OC垂直，扭擺角α為零，C點在橢球體上的各瞬間扭擺角皆大於零。振源體的振動幅度愈大，應變量愈大，扭擺角α的變化範圍也愈大，扭擺角的最大值與扭波強度成正比。因此，可用最大扭擺角度來表示扭波的強度。除a、b、c等8個特殊點外，其它所有點的振動軌跡皆是S型曲線。例如，d點的軌跡為d1-d-d2（圖35-D）.其振動沿OD方向向外傳播。為了便於分析，將d點的振動時軌跡放大如圖36所示：圖中dk為質點d向d2振動時軌跡上的任壹位置，由d至dk的運動可分解為3種分運動。
①沿OD方向的分運動（dk），沿OD方向傳播出去形成縱波（p）.
②垂直OD方向的分運動（Kdk）,沿OD方向傳播出去形成垂直傳播方向振動的橫波（S）。
③扭擺分運動沿OD傳播出去形成扭波（n）.
由此可見，任何振動軌跡呈曲線的原始波都可以分解成為縱波、 橫波和扭波等3種基本體波（圖35）。3種體波同源，同時生於同地。只是由於在傳播過程中傳播介質對3種波的傳播速度不同，才逐漸拉開，單獨運行。
實際的振源體大多不是球體，在這種情況下，彈性波是沿振源表面各點的曲率半徑方向向外傳播，振源表面各點的振動軌跡可以全部呈S形，都包含有3種基本成分，而不存在只產生壹種波形的特殊方向。
(2)彈性波的傳播
縱波是壹種壓縮波，凡是具有壓縮彈性的物體都能傳遞縱波。固體以及受壓氣體和液體都有壓縮彈性，都能傳遞縱波。真空無壓縮彈性，不能傳遞縱波，如聲波。縱波的振動方向與傳播方向壹致，傳播質點在壹維空間內傳播，在直線上振動，故傳播速度最快。
橫波的振動垂直傳播方向，只有當介質在垂直傳播方向上有壓縮彈性時才能傳遞橫波。固體各方向都有壓縮彈性，無論橫波從什麽方向穿過固體皆可以通過。液體和氣體等流體則不然，在海洋等地表大型水體中，由於重力的作用，使水滴向上移動時須用力作功，具壓縮彈性，所以沿水平方向可以傳播橫波，尤其在水面附近重力作用最顯著傳播橫波的能力最大，如水波。在湖海的水平振動由於水體很大，相鄰兩點勢能相等，阻力很小，受力後極易產生柔性變形消耗水平振動，壓縮彈性很小。所以沿鉛直方向橫波很難通過大型水體。橫波的振動垂直傳播方向，在二維空間中傳播，傳播質點在壹個平面內振動，故傳播速度比縱波慢。地震橫波壹般比縱波慢1/3左右[1]。
扭波是由物體質點的扭擺運動所形成的彈性波，只能在具有扭轉彈性的物體中傳播，所