Сеизмична вълна

Сеизмичните вълни, възникват вследствие на процеси, възникнали в огнище в Земята, наречено хипоцентър. След това те започват да се разпространяват радиално в земните недра. По своя път през вътрешността на Земята те могат да се пречупват, отражават, разсейват, абсорбират и да променят вида си. Скоростта на разпространение на сеизмична вълна зависи от техния вид и от вида на материята, през която преминават. Това може да се използва за изучаването на строежа на нашата планета.

Различават се две основни групи вълни – обемни (P- и S-вълни) и повърхностни (вълни на Лъв и вълни на Рейли).

Обемни вълни[редактиране | редактиране на кода]

P-вълни[редактиране | редактиране на кода]

При P-вълните, наречени така от prima – пръв, заради това, че се регистрират първи. Те са надлъжни вълни, тоест частиците трептят по посока на разпространението на вълната. Те могат да се разпространяват както в твърди тела, така и в течности и газове. P-вълните много приличат на звуковите вълни. Аналогично на звука във въздуха, частиците тук се раздалечават и доближават една до друга и по този начин се осигурява разпространението на вълната. Някои животни имат способността да чуят P-вълните, докато хората усещат само разклащането, предизвикано от тях. Скоростта, с която се разпространяват е около 5000−7000 m/s в гранита и над 8000 m/s в Земната мантия и ядрото. Във водата скоростта им е едва 1500 m/s.

S-вълни[редактиране | редактиране на кода]

При S – вълните (вторични вълни), земята се люлее периодично на двете противоположни страни. Тези вълни са напречни, тоест могат да се разпространяват само в твърда скала и по водната повърхност. Скоростта им е 60% от тази на P – вълните, но са по-разрушителни

Повърхностни вълни[редактиране | редактиране на кода]

Повърхностни вълни Разпространяват се точно под повърхността на земята. Те са бавни, с малък период и честота, но голяма амплитуда. Това е причината те да са най-разрушителните сеизмични вълни. Делят се на Вълни на Лъв и Вълни на Рейли.

Вълни на Лъв или (L) вълни[редактиране | редактиране на кода]

Вълните на Лъв причиняват хоризонтално разкъсване на земната повърхност. Открити са от А. Е. Х. Лъв през 1911 г. Те се разпространяват по-бързо от Вълни на Рейли, и са с 90% от скоростта на S – вълните.

Вълни на Рейли[редактиране | редактиране на кода]

Вълните на Рейли са подобни на морските вълни, въпреки това те се различават от тях поради голямата си еластичност. Открити са от Джон Стрът през 1885 г. Те са по-бавни от повърхностните вълни и са много разрушителни. Не може точно да се определи тяхната амплитуда, дължина на вълната и скорост.

=Скорост на разпространение на сеизмичната вълна в зависимост от фазата, в която се намира. За газообразна фаза, средната скорост на разпространение на сеизмичните вълние е V~300 m/s. За течната фаза, представена от пластова вода, скоростта на разпространение на сеизмичните вълни нараства с увеличаване на минерализацията в границите на 1500 – 1600 m/s. При наличието на течни битуми (нефт) скоростта намалява (средната скорост на разпространение на сеизмичните вълни за течните битуми е около 1300 m/s). Твърдата фаза определя скоростта на разпространение на сеизмичните вълни в „минералния скелет“. Тя зависи от скоростта на минералите, от които е изградена скалата. За скалообразуващите минерали скоростта на разпространение на сеизмичните вълни е в границите на около 5000 – 8000 m/s.

Скоростта на разпространение на сеизмичните вълни за всяка скала, зависи от съотношението между трите фази, но и от нейните текстурни рсроености. Ако порите са изолирани и съществува непрекъсната връзка в минералния скелет, то влиянието на порестостта е малко – вълната се разпространява по пътя с най-голяма скорост, т.е. по минералния скелет. Когато обаче микро и макропукнатини са свързани и образуват слой, който разделя „пластини“ от минералния скелет, влиянието на този вид порестост е много голямо. Слоят от свързани пори е „екран“ за преминаване на сеизмичните вълни, като неговото" влияние е много голямо ако е запълнен с въздух.

При магменните скали скоростта на разпространение на сеизмичните вълни следва да се оценява конкретно за интрузивните и ефузивните: - интрузивните скали са с уплътнена текстура (коефициента на порестост, клони към 0) и скоростта изцяло се определя от твърдата фаза; за тези скали скоростта на разпространение на сеизмичните вълни нараства от киселите (5000 – 6200 m/s) към базичните и ултрабазичните (7000 – 8000 m/s); - при ефузивните скали текстурата е разуплътнена и се наблюдава повишена порестост; за тези скали едновременно влияят минералният състав и присъствието на течна и газообразна фаза.

При седиментните скали доминиращо е влиянието на коефициента на порестост, доколкото скоростта на разпространение на сеизмичните вълни за главните скалообразуващите минерали се променя в тесни граници (средната скорост е около 6000 m/s). Скоростта на разпространение на сеизмичните вълни за седиментните скали се променя в широки граници – от 800 – 1000 m/s за разуплътнени скали до 5500 – 6200 m/s за плътните варовици и доломити.

Скоростта на разпространение на сеизмичните вълни при метаморфните скали зависи от какви скали са произлезли (скоростта за скалообразуващите минерали на тези скали), както и от проявлението на метаморфизма уплътняващо или разуплътняващо.

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]