在过去的500年里，700多万人死于地震，还有数百万人眼巴巴地看着自己的生活来源和地方经济被摧毁。灾难性地震对于日益增长的世界人口来说已成为头等重要的问题之一，驱动着科学家和工程师们去研究它。然而，地震已被证明它不仅是破坏之源，而且也是地质知识之源。对地震波的分析，为地质学家提供了详细的、常常是独一无二的有关地球的信息。研究地震的性质和探索地球的组成及动力学过程两者同时并进。

       地震学，即对地震的科学研究，与化学、物理学或地质学相比较，它是一个年轻的学科；然而仅在100年里它在解释地震成因、地震波的性质、地震强度的显著变化以及整个地球的地震活动明显的分区特征（图1.1）等方面取得了显著进步。虽然地震学仅在上一世纪才被公认为是一独立研究领域，然而人们推测地震的成因已有上千年历史。当对这些自然事件早期的迷信让位于较科学的分析时，无情的大地震序列激发了人们对地动原因的缜密思考，直到本世纪早期科学家们才获得了对强烈地动直接来源的现代理解。

第二次世界大战以后，几乎地震学的各个方面都有显著进步。由美国科学家瑞德（Reid）研究1906年旧金山地震奠基的地震成因研究，得到了扩展和加深。我们现在具备一个关于整个地球变形的理论，它可以解释为什么大地震发生于日本和加利福尼亚等一些地方，而加拿大或法国的辽阔原野则没有大地震。这个地质理论也能解释山脉、火山和大洋中深海沟的形成，并说明它们在地球表面的特定分布。这种对地球上相互联系的格架理论认识的形成，很大程度上是与地震学研究分不开的。

我们还将谈到地震如何成为探测地球内部构造和动力学的关键手段之一。确实，我们可以公正地宣称，地震学是探测地球内部的最有效的深部探测器。近年来，通过地震波可以探测出地球内部岩石密度和刚度变化小到10%的变化。这些新研究进展大多依靠层析成像方法，这一方法原来在医疗中常用，要采用大记忆、高速计算机去探求遥测图像。

利用地震波分析，首先必须了解地震波动的性质。穿过地球岩石传播的地震波具有相当的复杂性，是常见的声波、无线电波或光波所没有的。然而正是地震波携带着沿途的地质和构造变化的信息。地震学家越来越熟练地从日益灵敏的地震仪记录的地震波图像中提取这种信息。

科学家已决定在世纪之交建立一个全球地震仪器网，虽然大多数人没有意识到其后果甚至它的存在，但这一观测计划具有的科学历史意义比人们熟悉的一些科学大事毫不逊色。这个地震观测的全球性网络，在近几十年里日益加强，现已成为重大科学成就之一。从这些观测记录中，科学家们已能推测某些地震的成因和地震波传播时通过地球的途径，还能区别天然地震和地下核试验引发的地震。

地震作为自然灾害有可怕的后果，日益严重地威胁着人类居住的安全。寄希望于减轻这些地震造成的危险，预报将要袭击人类居住区和震撼重要建筑物的地震的强度是受到人们极大关注的问题。