Сейсмические волны

Для регистрации сейсмических волн используются сейсмографы. Движение частицы поперечно направлению распространения волны и происходит только в горизонтальной плоскости, как показано на представленных здесь рисунках. Скорость продольных волн примерно в 3 раз больше скорости поперечных волн. Неверно.

Источником сейсмической волны может быть землетрясение, взрыв, вибрация или удар. Сейсмические волны изучаются в сейсмологии и разведочной геофизике. Для записи колебаний, вызываемых сейсмическими волнами, применяются автономные сейсморегистраторы или приёмники, подключённые к сейсмостанциям.

В воздухе они принимают форму звуковых волн, и, соответственно, их скорость становится равной скорости звука. Стандартная скорость P-волн — 330 м/с в воздухе, 1 450 м/с в воде и 5 000 м/с в граните. S-волны (вторичные волны) — поперечные волны. Они показывают, что земля смещается перпендикулярно к направлению распространения.

Поверхностные волны несколько похожи на волны воды, но в отличие от них они путешествуют по земной поверхности. Но на больших расстояниях обнаружить высокие частоты первой S-волны невозможно. В случае локальных или близлежащих землетрясений разница прибытия P- и S- волн может использоваться для обнаружения дистанции от события. В случае глобальных землетрясений четыре или более наблюдательных станций, синхронизированных по времени, записывают время прибытия P-волн.

Для определения гипоцентра используется больший объем данных (десятки или сотни записей прибытия P-волн с сейсмических станций). Амплитудной сейсмической упругой волны является максимальное значение смещения колеблющейся частицы горной породы относительно равновесного состояния.

Поверхностные волны

В зависимости от полярности сейсмического импульса амплитуда волны может иметь положительное или отрицательное значение. Импульс с положительной амплитудой имеет полярность (порядок следования фаз) такой же как и у волны, создаваемой непосредственно источником, а импульс с отрицательной амплитудой — противоположный. В акустически жёстких средах амплитуда упругой волны падает, в акустически мягких — возрастает.

Волны, Рэлея возникают в присутствии одной границы раздела (поверхности Земли), Лява — двух и более. В Земле скорость поверхностных волн меньше скорости поперечных волн и зависит от частоты. Амплитуда волн Рэлея и Лява убывает приблизительно обратно пропорционально корню квадратному из расстояния до источника.

Типичное соотношение скоростей порядка 1.73 (Пуассоново тело), но широко варьирует среди горных пород осадочного происхождения в зависимости от их литологии и возраста. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. До 19 в. большинство сообщений о землетрясениях содержало описания, обильно приправленные суевериями, и теории, основанные на скудных и недостоверных наблюдениях. По характеру процессов в их очагах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.

На сейсмограммах эти волны появляются первыми. В волнах Лява частицы породы колеблются перпендикулярно направлению распространения волн. Поверхностные волны часто обозначаются сокращенно как L-волны. Скорость их распространения составляет 3,2-4,4 км/с. При глубокофокусных землетрясениях поверхностные волны очень слабые.

Однако на больших расстояниях от центра (сотни километров) короткопериодные колебания выражены слабее: для Р-волн характерны периоды от 1 до 10 с, а для S-волн – немного больше. Периоды поверхностных волн составляют от нескольких секунд до нескольких сотен секунд. Продольные и поперечные волны распространяются в толще Земли, при этом непрерывно увеличивается объем среды, вовлекаемой в колебательный процесс.

В нем скорости сейсмических волн возрастают. В этой волне нет вертикальной составляющей. Различают две группы сейсмических волн – объёмные и поверхностные. Сейсмические волны — волны, переносящие энергию упругих (механических) колебаний в горных породах. Когда происходит землетрясение, сейсмографы вблизи эпицентра записывают S- и P-волны.

Смотри также