hlavicka
Úvod Gravimetrie Magnetometrie Geoelektrika Radiometrie Seismika Karotáž Kontakt

Seismické vlny lze rozdělit na objemové - šíří se v neomezeném prostředí a všemi směry. A na povrchové, které se šíří pouze poblíž nějakého rozhraní.

Objemové vlny

Podle druhu kmitání vzhledem ke směru šíření vlny dělíme objemové vlny na podélné (P-vlny, primary waves) a příčné (S-vlny, secondary waves). U podélných vln částice kmitají podél směru šíření elastické vlny, přičemž dochází k deformaci objemu - šíří se zde tzn. oblast zhuštění a zředění. Podélné vlny se šíří všemi druhy prostředí a jejich rychlost Vp závisí na elastických koeficientech μ, λ a hustotě.

P-vlna a S-vlna
Převzato a upraveno - http://www.scarborough.k12.me.us/wentworth/webquest/nature/seismic_images.htm

U příčných vln částice kmitají v rovině kolmé ke směru šíření, což vede k deformaci tvarové. Nedochází zde k žádné změně objemu. Příčné vlny se nešíří v kapalinách a plynech, protože střižný modul je v kapalinách roven nule. Tato skutečnost umožnila zjistit, že existuje tekuté jádro Země: po zemětřesení vzniká na opačné straně planety typická oblast absence S-vln jako důsledek stínícího efektu kapalného jádra Země. Rychlost příčných vln Vs závisí na elastickém koeficientu μ a hustotě.

Povrchové vlny

Jedná se o interferenční vlny, vznikají složením P a S vln v blízkosti rozhraní. Lze je dělit na Rayleighovy a Loweho.

U Rayleighových vln se částice pohybují po retrográdní elipse (proti směru hodinových ručiček), ale pouze do určité hloubky. V hloubce kde je vodorovná deformace záporná se pohyb mění a částice kmitají po prográdní elipse. Tyto vlny jsou vždy polarizované do nějaké roviny (vertikálně, horizontálně nebo na šikmo), ale nikdy ne všesměrně. Rayleighovy vlny jsou disperzivní, jejich rychlost závisí v heterogením prostředí na frekvenci. V homogením prosředí je vlna nedisperzivní a její rychlost je v=0,9194Vs.

Rayleighova a Loweho vlna
Převzato a upraveno - http://www.zmescience.com/science/geology/invisibility-cloak-to-give-buildings-protection-against-earthquakes-000012/

Loweho vlny jsou vázány na blízkost povrchu, částice se u nich pohybují kolmo ke směru šíření. Podmínkou jejich vzniku je podložní poloprostor o rychlosti vyšší než je přípovrchová vrstva a jsou vždy disperzivní (jejich rychlost závisí na frekvenci), při vysoké frekvenci se šíří přípovrchovou vrstvou svojí specifickou rychlostí, pokud je frekvence nízká, šíří se rychlostí blízkou rychlosti podloží.

Obecně rychlost seismických vln závisí na minerálním složení a pórovitosti hornin, na hloubce jejich uložení, stáří, stupni přeměny, tektonickém porušení nebo zvětrání, ale obecně jsou podélné vlny rychlejší než příčné. V Poissonovském prostředí je poměr rychlosti Vp a Vs roven odmocnině ze tří. Rychlosti seismických vln pro kompaktní horniny jsou řádově v km/s, u nezpevněných hornin jsou nejčastěji v řádu stovek m/s.

paticka