موجة زلزالية أو اهتزاز ناتج عن زلزال أو انفجار أو مصدر نشط مماثل ومنتشر داخل الأرض أو على طول سطحه. تولد الزلازل أربعة أنواع رئيسية من الموجات المرنة. اثنان ، يُعرفان باسم موجات الجسم ، يسافران داخل الأرض ، في حين أن الاثنين الآخرين ، يطلق عليهما الموجات السطحية ، يسافران على سطحه. تسجل أجهزة قياس الزلازل اتساع وتكرار الموجات الزلزالية وتنتج معلومات عن الأرض وبنيتها تحت السطحية. تُستخدم الموجات الزلزالية المتولدة اصطناعيًا والتي تم تسجيلها أثناء عمليات المسح الزلزالية لجمع البيانات في التنقيب عن النفط والغاز والهندسة.
زلزال: موجات زلزالية
تصنف الموجات الزلزالية الناتجة عن مصدر الزلازل بشكل عام إلى ثلاثة أنواع رئيسية. الأولين ، ف
من موجات الجسم ، فإن الموجة الأولية ، أو P ، لها سرعة انتشار أعلى وبالتالي تصل إلى محطة تسجيل زلزالية أسرع من الموجة الثانوية ، أو الموجة S. تعطي الموجات P ، التي تسمى أيضًا الموجات الانضغاطية أو الطولية ، وسيلة الإرسال - سواء كانت سائلة أو صلبة أو غازية - حركة ذهابًا وإيابًا في اتجاه مسار الانتشار ، وبالتالي تمدد أو ضغط الوسط عندما تمر الموجة بأي نقطة واحدة بطريقة مشابهة لموجات الصوت في الهواء. في الأرض ، تنتقل موجات P بسرعات من حوالي 6 كم (3.7 ميل) في الثانية في الصخور السطحية إلى حوالي 10.4 كم (6.5 ميل) في الثانية بالقرب من قلب الأرض على بعد حوالي 2900 كيلومتر (1800 ميل) تحت السطح. مع دخول الأمواج إلى القلب ، تنخفض السرعة إلى حوالي 8 كم (5 أميال) في الثانية. تزداد إلى حوالي 11 كم (6.8 ميل) في الثانية بالقرب من مركز الأرض. زيادة السرعة مع العمق ينتج عن زيادة الضغط الهيدروستاتيكي وكذلك من التغيرات في تكوين الصخور ؛ بشكل عام ، تؤدي الزيادة إلى انتقال موجات P في مسارات منحنية مقعرة إلى الأعلى.
الموجات S ، وتسمى أيضًا الموجات القصية أو المستعرضة ، تتسبب في تحريك نقاط الوسائط الصلبة ذهابًا وإيابًا بشكل عمودي على اتجاه الانتشار ؛ مع مرور الموجة ، يتم قص الوسط أولاً في اتجاه واحد ثم في اتجاه آخر. في الأرض ، تزداد سرعة موجات S من حوالي 3.4 كم (2.1 ميل) في الثانية على السطح إلى 7.2 كم (4.5 ميل) في الثانية بالقرب من حدود القلب ، والتي ، كونها سائلة ، لا يمكنها نقلها ؛ في الواقع ، يعد غيابهم الملاحظ حجة مقنعة للطبيعة السائلة للنواة الخارجية. مثل موجات P ، تنتقل موجات S في مسارات منحنية مقعرة إلى الأعلى.
من الموجتين الزلزاليتين السطحيتين ، تسافر موجات الحب - التي سميت باسم عالم الزلازل البريطاني AEH Love ، الذي تنبأ بوجودها أولاً - بشكل أسرع. يتم نشرها عندما يكون للوسط الصلب بالقرب من السطح خصائص مرنة رأسية متفاوتة. إن إزاحة الوسط بواسطة الموجة متعامد تمامًا مع اتجاه الانتشار وليس له مكونات رأسية أو طولية. تنتشر طاقة موجات الحب ، مثل تلك الموجودة في الأمواج السطحية الأخرى ، من المصدر في اتجاهين بدلاً من ثلاثة ، وبالتالي تنتج هذه الموجات سجلًا قويًا في المحطات الزلزالية حتى عندما تنشأ من زلازل بعيدة.
تسمى الموجات السطحية الرئيسية الأخرى موجات رايلي بعد الفيزيائي البريطاني اللورد رايلي ، الذي أثبت وجوده رياضيًا لأول مرة. تنتقل موجات رايلي على طول السطح الحر للمادة الصلبة المرنة مثل الأرض. حركتهم هي مزيج من الضغط الطولي والتمدد الذي ينتج عنه حركة بيضاوية للنقاط على السطح. من بين جميع الموجات الزلزالية ، انتشرت موجات رايلي في الوقت المناسب ، مما أدى إلى طول موجة طويلة على أجهزة قياس الزلازل.
