Seismiskais vilnis

Seismiskais vilnis, vibrācija, ko rada zemestrīce, sprādziens vai līdzīgs enerģētiskais avots un izplatās Zemes iekšienē vai gar tās virsmu. Zemestrīces rada četrus galvenos elastīgo viļņu veidus; divi, kas pazīstami kā ķermeņa viļņi, pārvietojas pa Zemi, turpretī pārējie divi, kurus sauc par virsmas viļņiem, pārvietojas pa tās virsmu. Seismogrāfi reģistrē seismisko viļņu amplitūdu un frekvenci un iegūst informāciju par Zemi un tās virszemes struktūru. Mākslīgi ģenerēti seismiskie viļņi, kas reģistrēti seismisko pētījumu laikā, tiek izmantoti, lai savāktu datus naftas un gāzes ieguves un inženierzinātnēs.

zemestrīce: seismiskie viļņi

Zemestrīces avota radītie seismiskie viļņi parasti tiek iedalīti trīs galvenajos veidos. Pirmie divi, P

No ķermeņa viļņiem primārajam jeb P vilnim ir lielāks izplatīšanās ātrums un tas seismiskās reģistrēšanas staciju sasniedz ātrāk nekā sekundārais jeb S vilnis. P viļņi, ko sauc arī par saspiešanas vai garenvirzieniem, dod pārraides videi - šķidrai, cietai vai gāzei - turp-atpakaļ kustību izplatīšanās ceļa virzienā, tādējādi izstiepjot vai saspiežot barotni, viļņam pārejot pa jebkuru viens punkts līdzīgā veidā kā skaņas viļņi gaisā. Zemei P viļņi pārvietojas ar ātrumu no aptuveni 6 km (3,7 jūdzes) sekundē virszemes iežos līdz aptuveni 10,4 km (6,5 jūdzes) sekundē netālu no Zemes kodola aptuveni 2900 km (1800 jūdzes) zem virsmas. Kad viļņi nonāk kodolā, ātrums samazinās līdz aptuveni 8 km (5 jūdzes) sekundē. Netālu no Zemes centra tas palielinās līdz aptuveni 11 km (6.8 jūdzēm) sekundē. Ātruma palielināšanos līdz ar dziļumu rada paaugstināts hidrostatiskais spiediens, kā arī iežu sastāva izmaiņas; kopumā pieaugums izraisa P viļņu pārvietošanos izliektos ceļos, kas ir ieliekti augšup.

S viļņi, ko sauc arī par bīdes vai šķērsviļņiem, liek cietās barotnes punktiem virzīties uz priekšu un atpakaļ perpendikulāri izplatīšanās virzienam; viļņam pārejot, barotne vispirms tiek nobīdīta vienā virzienā un tad citā. Uz Zemes S viļņu ātrums palielinās no aptuveni 3,4 km (2,1 jūdzes) sekundē virs virsmas līdz 7,2 km (4,5 jūdzes) sekundē pie serdes robežas, kas, būdama šķidra, nevar tos pārraidīt; patiesībā viņu novērotā neesamība ir pārliecinošs ārējās serdes šķidrā rakstura arguments. Tāpat kā P viļņi, S viļņi pārvietojas pa izliektiem ceļiem, kas ir ieliekti augšup.

No diviem virsmas seismiskajiem viļņiem Mīlestības viļņi, kas nosaukti pēc britu seismologa AEH Love, kurš pirmais paredzēja to esamību, ceļo ātrāk. Tie tiek pavairoti, kad cietā barotne netālu no virsmas ir ar atšķirīgām vertikāli elastīgajām īpašībām. Barotnes pārvietošana ar vilni ir pilnīgi perpendikulāra izplatīšanās virzienam, un tai nav vertikālu vai garenisku sastāvdaļu. Mīlestības viļņu enerģija, tāpat kā citu virszemes viļņu enerģija, izplatās no avota nevis divos, bet divos virzienos, un tāpēc šie viļņi seismiskās stacijās rada spēcīgu rezultātu pat tad, ja to izcelsme ir tālu zemestrīces.

Citus galvenos virsmas viļņus sauc par Raileigh viļņiem pēc britu fiziķa lorda Rayleigh, kurš pirmais matemātiski pierādīja to esamību. Reilija viļņi pārvietojas pa elastīgās cietās vielas, piemēram, Zemes, brīvo virsmu. Viņu kustība ir gareniskās saspiešanas un dilatācijas kombinācija, kuras rezultātā punkti virs virsmas tiek eliptiski kustīgi. No visiem seismiskajiem viļņiem Raileigh viļņi izplatījās visvairāk laikā, seismogrāfos veidojot ilgu viļņu ilgumu.