لرزهشناسی
لرزهشناسی به مطالعه امواج کشسانی که در زمین حرکت میکنند میپردازد و از زمینلرزهها و منابع مصنوعی برای تصویربرداری از درون زمین و درک چگونگی و چرایی لرزش زمین استفاده میکند.
Definition
لرزهشناسی مطالعه ژئوفیزیکی امواج کشسانی در زمین است که شامل تحریک آنها توسط زمینلرزهها و سایر منابع، انتشار آنها از طریق یک محیط داخلی لایهای و ناهمگن، و ثبت و تفسیر آنها برای تعیین مکانیسمهای زمینلرزه و ساختار داخلی زمین میشود.
Scope
این حوزه شامل تولید، انتشار و ثبت امواج لرزهای و زمینلرزههایی است که آنها را ایجاد میکنند. این علم به معادله موج کشسانی و امواج حجمی و سطحی که از آن تبعیت میکنند، فیزیک گسلش و منبع زمینلرزه، وارونسازی زمانهای سیر و شکلموجها برای تصویربرداری از ساختار زمین، و عمل مشاهدهای لرزهسنجی، مقیاسهای بزرگی و توصیف حرکت زمین میپردازد. تأکید بر ارتباط کمی بین حرکت ثبتشده زمین، منبعی که آن را تابش کرده و محیطی که از آن عبور کرده است، میباشد.
Sub-topics
Core questions
- امواج کشسانی چگونه در یک زمین لایهای و ناهمگن منتشر میشوند؟
- چه فرآیندهای فیزیکی در یک گسل، زمینلرزه ایجاد کرده و انرژی لرزهای را تابش میکنند؟
- چگونه زمانهای سیر و شکلموجها برای تصویربرداری از درون زمین وارونسازی میشوند؟
- لرزش زمین چگونه اندازهگیری، با بزرگی کمیسازی و به خطر مرتبط میشود؟
Key concepts
- امواج حجمی (P و S) و امواج سطحی (ریلی و لاو)
- معادله موج کشسانی و نظریه پرتو لرزهای
- مکانیسم کانونی زمینلرزه و گشتاور لرزهای
- منحنیهای زمان سیر و ساختار سرعت زمین
- لرزهسنجها، مقیاسهای بزرگی و رابطه گوتنبرگ-ریشتر
Key theories
- نظریه بازگشت کشسان
- زمینلرزهها زمانی رخ میدهند که کرنش کشسان انباشته شده در یک گسل قفل شده، ناگهان با لغزش گسل آزاد میشود و سنگ به حالت آرام بازمیگردد؛ این فرضیه رید، برگرفته از زمینلرزه ۱۹۰۶ سانفرانسیسکو، زیربنای دیدگاه مدرن چرخه زمینلرزه است.
- نظریه پرتو لرزهای و وارونسازی زمان سیر
- انرژی لرزهای با فرکانس بالا را میتوان در امتداد پرتوهایی که توسط ساختار سرعت کنترل میشوند، ردیابی کرد، بنابراین تغییر سیستماتیک زمانهای رسیدن با فاصله، وابستگی سرعت لرزهای به عمق را محدود میکند و ساختار لایهای درون زمین را آشکار میسازد.
Clinical relevance
لرزهشناسی زیربنای ارزیابی خطر زمینلرزه، سیستمهای هشدار اولیه و استانداردهای حرکت زمین در آییننامههای ساختمانی است؛ همچنین ابزار اصلی برای نظارت بر معاهدات آزمایشهای هستهای و تصویربرداری از زیرسطح در اکتشاف منابع میباشد.
History
لرزهشناسی کمی در اواخر قرن نوزدهم با اولین لرزهنگارهای حساس آغاز شد؛ مطالعات زمان سیر توسط اولدهام، گوتنبرگ و دیگران هسته و گوشته را مشخص کرد، لمن هسته داخلی را در سال ۱۹۳۶ شناسایی کرد، و دوران دیجیتال و آرایههای متراکم پس از شبکه لرزهنگاری استاندارد جهانی در دهه ۱۹۶۰، مطالعات منبع و توموگرافی را متحول کرد.
Key figures
- Harry Fielding Reid
- Beno Gutenberg
- Charles Richter
- Inge Lehmann
Related topics
Seminal works
- steinwysession2003
- akirichards2002
- shearer2009
Frequently asked questions
- تفاوت بین امواج حجمی و امواج سطحی چیست؟
- امواج حجمی (P و S) از درون زمین عبور میکنند، که امواج P امواج فشاری سریعتر و امواج S امواج برشی کندتر هستند؛ امواج سطحی (ریلی و لاو) در امتداد سطح حرکت میکنند، دیرتر میرسند و معمولاً بزرگترین دامنهها و مخربترین حرکت زمین را حمل میکنند.
- لرزهشناسی چگونه ساختار عمیق زمین را آشکار میکند؟
- از آنجا که سرعتهای لرزهای به ماده و حالت آن بستگی دارد، نحوه تغییر زمانهای رسیدن موج و شکلموجها با فاصله و عمق به لرزهشناسان اجازه میدهد تا لایهبندی و خواص پوسته، گوشته و هسته را که نمیتوان مستقیماً نمونهبرداری کرد، استنباط کنند.