Seismic Wave Generation'ın Temellerini Anlayın

Seismic dalgaları, Dünyadaki aniden enerji salıveren mekanik titreşimler olarak başlar. En tanıdık kaynak, bir hata hattının boyunca stresin zayıf bir şekilde ortadan kaldırılması ve kayaların kaymasına neden olan bir depremdir.Bu hızlı yerinden gelen elastik sular, hipotabanlardan gelen tüm yönlerden gelen tüm yönlerden gelen, yüzeyin altında bir depremdir.

Depremlerin ötesinde, sismik dalgalar volkanik patlamalar, topraklar, patlamalar (hem kasıtlı ve tesadüf), ve hatta mikrozorasyonlar üreten okyanus fırtınaları. Madencilik patlamaları, inşaat çalışmaları ve araç trafiği gibi insan aktiviteleri de zayıf, daha yüksek frekanslı dalgalar yaratıyor.

Bir deprem veya patlama sırasında yayınlanan enerji, dünyanın iki geniş dalga trenleri olarak ortaya çıkıyor: gezegenin iç ve yüzey dalgaları ile seyahat eden vücut dalgaları ve dış tabakaları boyunca seyahat eden her kategori, karşılaştıkları malzemelerin fiziksel özelliklerine göre farklı davranır.

Vücut Dalgaları: Kombinasyon ve Shear Motion

Vücut dalgaları en hızlı sismik sinyaller ve ilk olarak herhangi bir kayıt istasyonunda var. Dünya'nın iç mekanını, kayaların ve sıvıların yoğunluğu ve elastikliği ile geçen yollar boyunca seyahat ederler.İki temel vücut dalgaları vardır, her biri dalga yayılımı yönünden tanımlanabilir.

P-Waves (Primary veya Kombinasyon Dalgaları)

P- dalgalar, parçacıkların geri döndüğünü ve aynı yönde ilerlediğinin havadaki dalgalara benzer olduğunu uzun zamandır tarif eder. Bu alternatif sıkıştırma ve nadir malzeme, P- dalgalar, sıvılar ve gazlar arasındaki geçişleri sağlar. hızları, daha düşük mantoların yüksek basınç ortamından bağlıdır.

P- dalgalar en hızlı seyahat ettikleri için, bir depremden sonra seismograflar tarafından tespit edilen ilk dalgalardır.Geldikleri zaman deprem epicenter'ı bölmek için ilk kısıtlama sağlar. Seismologists P-wave varış zamanlarını birden çok istasyondan kaynak konumuna kadar analiz eder.

S-Waves (İkinci veya Shear Waves)

S- dalgalar, parçacık hareketinin sıvı veya gazların yönlendirmesi yönünden geri dönüşümlü olduğu transistör dalgalardır. Bu yığın hareket, sıvı tabakaların varlığını doğrudan ortaya çıkarmak için malzeme gerektirir.

S- dalgalar P- dalgalarından daha yavaş seyahat ediyor, genellikle bir seismograf istasyonunda P- dalga hızının yüzde 60 ila 70'i aynı malzemeden hesaplanır. Dünya'nın crust'ında, S- dalgası hızları genellikle ikinci istasyonda kaynak mesafeyi tahmin etmek için tek bir istasyondan oluşuyor.

S- dalgalar ayrıca iki kutuplaşma bileşeni de sergiliyor: SH dalgaları, parçacığın hareketinin yatay ve uçlu olduğu ve SV dalgaları, parçacığın hareketinin dikey ve propagasyon uçağında olduğu yerde.Bu kutuplaşmalar tabaka sınırları ile farklı bir şekilde etkileşime giriyor ve gelişmiş sismik görüntüleme teknikleri için kritik.

Yüzey Dalgaları: Dünya'nın Crust'ı yanında Enerji Rehberi

Yüzey dalgaları Dünya'nın özgür yüzeyi ile etkileşime girdiğinde üretilir. Vücut dalgalarından daha yavaş seyahat ederler ancak genellikle depremler sırasında gözlemlenen sallanan ve hasarların çoğuna neden olur. İki birincil yüzey dalgaları vardır: Aşk dalgaları ve Rayleigh dalgaları.

Love Waves

Aşk dalgaları, Dünya'nın yüzeyi tarafından yönlendirilen yatay kutuplu dalgalardır, ancak Rayleigh dalgalarının üzerindeki düşük seviyeli bir tabakanın ve yüzey tabakasının kalınlığına ve özelliklerine bağlı olarak daha yüksek seviyedeki bir konuma sahiptir.

Rayleigh Waves

Rayleigh dalgaları yüzeyde eliptik retrograd parçacığı hareketi üretir, dalga yayılımı yönünde hem dikey hem de yatay yer değiştirme. Bu hareket, okyanus dalgalarına benzemektedir, ancak büyük sismik dalga türleri için en yavaştır, özellikle de en büyük amplitüdler arasında 0.1 ve 1 hertz ile tekrar frekanslar vardır. Seismologists Rayleigh dalgalarını tahmin etmek için sağlam bir şekilde dalga dalga dalga dalga dalgalar.

Yüzey dalgaları dağınık, yani hızları frekansa bağlıdır (veya dalga boyuna). Yüksek frekanslı bileşenler daha yavaş seyahat eder ve sığ yapıya daha hassastır, daha düşük frekanslı bileşenler daha hızlı ve örnek daha derin tabakalar sağlarken, bu dağıtım özelliği yüzey dalga tomografisinde harita crustal ve üst mantle hız yapısına sömürülmektedir.

Seismic Waves Dünya Katmanları Yoluyla Seyahat Nasıl

Hipocenter'dan uzak bir semografi istasyonuna sismik dalgalar yolculuğu, dalga fiziğin ilkeleri tarafından yönetilen karmaşık bir yoldur. Dalgalar farklı yoğunluk, sıcaklık ve kompozisyon, hız ve yön değişimi sistematik olarak anlama imkanı sağlar.

Dalga yayılımı Hız ve Malzeme Özellikleri

sismik dalgalar, malzemenin elastik modülli ve yoğunluğu tarafından belirlenir. P- dalgalar için, hız, yığın modulus ve hear modulus tarafından yönetilir; S- dalgası için, sadece oar modulus ve yoğunluk meselesi. genel olarak, dalga hız basıncı arttıkça, yüksek çözünürlükte 8 kilometreye kadar hız azalır.

Sıcaklık ayrıca dalga hızını etkiler. Sıcak, daha az sert malzemeler yavaş sismik dalgalar, soğukken, daha sert malzemeler onları hızlanır. Bu sıcaklık bağımlılığı sismografi için temeldir, hangi görüntüler mantle sıcak yukarı ve soğuk alt katlar.

Sınırlarda ve Yananlık

Bir sismik dalga farklı fiziksel özellikleri olan katmanlar arasında bir sınırla karşılaşırken, enerjisinin bir kısmı orijinal ortaya geri yansıtılır ve bu bağlamdaki güçlü kısıtlamalara yol açıyor veya yeni ortama yeniden uygulanabilir.Reksiyon açısı Snell'in yasasına benzer, tıpkı ışık gibi, dalga yollarının bir kısmı gölge bölgelerinin bir kısmı, derin Dünya yapısına güçlü kısıtlamalar sağlar.

En dramatik örnek, bu gölge bölgesinin varlığıyla birlikte, S- dalgaların 103°'nin ötesinde tamamen yok olması nedeniyle dış temelden gelen sismik dalgalar o kadar güçlü ki, bu gölge bölgesinin varlığıyla birlikte, bu gölge bölgesinin varlığıyla birlikte, S-yoğunların tamamen 103 °'ün ötesine geçmiş olması nedeniyle dış temelin sıvı olduğu kanıtlandı.

Dünya İçsel İç Yoluyla Dalga Yolu

Seismic dalga yolları eğriliyor çünkü hız genellikle artan baskı nedeniyle derinlikle artar, dalgalar yavaş yavaş yüzeye geri dönmelerine neden olur. Ray yolundaki tam şekil doğrudan dalgalar için hız azalır.

Belirli bir yol boyunca bir dalga zamanı, Dünya yapısı için hız yapısına bağlıdır. Seismologists seyahat zamanı eğrileri bu arsaya her dalga türü için episan mesafe karşı zaman getiriyor. Bu eğriler, ampirik gözlemler ve teorik hesaplamalar ile elde edilir ve Dünya yapısı için kullanılan temel.Modern küresel seyahat zamanı modelleri, Preliminary Referans Dünya Modeli (PREM) gibi, crust, mantle ve temel için standart hız profilleri sağlar.

Dünya'nın Katmanları ve Seismic Wave Davranışları

Dünya'nın iç yapısı, kompozisyon ve mekanik özelliklere dayanan konsantrik tabakalara bölünmüştür. Her katman, deprem ve patlamalardan sismik dalga geçişlerinin analizi ve geliştirilmesi ile keşfedildi.

Crust

Dünya'nın kabuk, okyanusların yaklaşık 5 kilometre altından 70 kilometreye kadar kalınca, kıta dağ aralıklarının altında kalınan site kayaların temelleri, temel olarak malzemenin altmış mantle olduğu gibi daha yoğunlaştığını gösteriyor. Seismic Wave velocities in the crust are nispeten düşük, P-wave hızları ikinci başına 5 ila 7 kilometreye kadar. Moho stopity

Crust daha fazla okyanus ve kıtasal türlere bölünmüştür. Oceanic crust incener, yoğun ve daha eşit, özellikle de basalt ve gabbro. Continental crust, daha kalın ve daha homojen, karmaşık hız yapısı uzun tectonik tarihini yansıtacak şekilde kullanılır. Seismic yansıma ve reffra anketleri, bazalt ve gabbro. Continental crustal kalınlıkları, kaynak keşif ve deprem tehlikesi değerlendirmeleri için temel olarak kullanılır.

Mantle

Mantle, Moho'dan yaklaşık 2,900 kilometre derinliğine kadar uzanır ve sonunda Dünya'nın hacmi ve kütlesini içerir. Bu, ultramafic rock'tan oluşur, ağırlıklı olarak peridotite, olivine, wadsleyite, ringwoodite gibi yüksek basınçlı mineral aşamalardan oluşur ve sonunda perovskite ve post-ovskite'nin tabanda sabit dalga ve kal.

Mantle üniforma değildir. Üst mantle, 410 ve 660 kilometre derinlik arasında geçiş bölgesi, düşük seviyeli bir bölge, kısmi erime hızlarını azaltır ve plaka tectonics için bir delik sağlar.Geçmiş gibi, 410 ve 660 kilometre derinlik arasında geçiş bölgesi, Afrika Eyaleti ve Büyük Lower HeloPolitikaları da dahil olmak üzere büyük ölçekli hız anomalilerini gösterir.

Dış Çekirdek Core

Dış temel, öncelikle demir ve nikelten oluşan bir sıvı tabakasıdır, çünkü sulfur, oksijen, silikon ve karbon gibi yüzde 10 daha hafif elementle. Dış alanda yaklaşık 2,900 ila 5,150 kilometre kadar uzanır. sıvı durumu, o zaman ikinci altta yaklaşık 10 kilometrelik bir miktar daha düşük bir iç temel sınırda P- dalga sınırın tam olarak 10 kilometreye kadar artacaktır.

İçsel Core

İç temel, 1936 yılında Inge Lehmann tarafından, yani, sağlam bir iç temel sınırdan gelen gölge bölgesinde doğru şekilde yorumladığı sağlam bir alandır.SKP ve PKJKP aşamaları da dahil olmak üzere, PKJKP ve PKJKP'nin uçları ile birlikte, P-yomlarının tespiti ile, Dünya'nın sağlam bir iç temel sınırdan gelen yansımalara bağlı olarak farklı olduğunu ortaya koymuştur.

Seismic Wave Uygulamaları ve Modern Instrumentation

Deprem dalgalarının çalışması deprem algılamasının çok ötesine uzanır. Modern seismoloji, nükleer test yasağı anlaşmaları izlemek için derin iç haritalamadan geniş bir bilimsel ve pratik sorunlara dalga yayılım teorisi uygular.

Seismic Tomography

Seismic tomografi, farklı bölgelerde seyahat eden dalgaların farklı varış zamanlarını ortaya koyduğu bir hesaplama tekniğidir, bu seyahat zamanlarını alt katta yer alan üç boyutlu görüntüler, mantleler, kıtasal kökler ve diğer büyük ölçekli yapılarla ilgili olarak haritalar oluşturabilir. Global tomografi modelleri Afrika ve Pasifik'te iki LLSVP'yi ortaya çıkardı.

Deprem Erken Uyarı

Seismic dalga fiziği erken uyarı sistemleri altında. Bu sistemler, ilk P- dalga verilerinin sabit bölgelerine kadar birkaç saniyeye kadar uzanan hızlı yolculuk P- dalgalar tespit ediyor. Otomatik algoritmalar deprem yerini ve büyüklüğü tahmin ediyor, sonra da uyarıları Amerika Birleşik Devletleri, Meksika ve diğer sismik olarak aktif bölgelere gönderiyor.

Kaynak Sorgulamaları

Petrol ve gaz endüstrisi kontrol edilen kaynak semografisini kullanır, sismik dalgalar vibratörler veya patlayıcı suçlamaları ile elde eder ve geophones dizileriyle yansıma dalgalarını kaydeder.Rektörlük, sıvı içerik ve mekanik güç, doğrudan sismik verilerden elde edebilir.

Nükleer Test İzleme İzleme İzleme

Kapsamlı Nükleer-Test-Ban Antlaşması Örgütü, kaynağın derinliğine göre, dinamik yüzey dalga modellerinin tespit edilebilir, bulunabileceği ve doğal depremlerden gelen yeraltı nükleer patlamaları ayırt edebilir. P- dalgasının oranı otomatik olay sınıflandırma algoritmaları tarafından sömürülmüş bir fark.

Dünya'nın katmanları aracılığıyla sismik dalga yayılımı, geçmiş yüzyılın en başarılı bilimsel çabalarından biri olmuştur.Ana-mantle sınırdan 1906'da Richard Oldham tarafından modern tomografik görüntülere göre, sismik dalgalar tarafından yapılan bilgiler gezegenimizin ve dinamikleri geliştirmeye devam etmektedir.

Daha fazla okuma için, [Üye Olmayan Araştırma Kurumları:0)U.S. Geological Survey Deprem Tehlike Programı) [Üye Olmayan Araştırma Kurumları Seismoloji[DÜye Olmayanlar İçin Güncelleştirilmiş Araştırma Kurumları] ve [DÜye Olmayan Nükleer-Depresyon Sözleşmesi[DÜye Olmayanlar Arası Nükleer-Demokrat Antlaşması Örgütü”).