Σεισμικά κύματα και διάδοση στο εσωτερικό της Γης Κεφ.6, 9
Τι ξέρουμε για τα P, S και τα επιφανειακά κύματα Κύματα Χώρου P Συμπίεσης- Εφελκυσμού 6 8 km/s Παράλληλα στη διεύθυνση μετάδοσης S Διάτμησης - 4 5 km/s - Κάθετα στην διεύθυνση διάδοσης Επιφανειακά - Διαδίδονται στην επιφάνεια της Γης - -2-3 km/s - 2 ειδών: Love Rayleigh Διαδίδονται στα υγρά - Δεν διαδίδονται στα υγρά - Διαδίδονται στα υγρά
Ιδιότητες των σεισμικών κυμάτων P S Surface Waves Ταχύτητα Πιο γρήγορα ενδιάμεσα Πιο αργά Πλάτος Μικρότερο Ενδιάμεσο Μεγαλύτερο Περίοδος Πιο μικρή Ενδιάμεση Μεγαλύτερη Μέσο Στερεά Υγρά Αέρια Στερεά Στερεά Υγρά
Σεισμικά κύματα και γεωλογικές ασυνέχειες
Επίδραση του μέσου
Μοντέλα που χρησιμοποιούνται
Νόμοι μετάδοσης των ελαστικών κυμάτων Νόμος του Huygens Αρχή του Ήρωνα - Fermat Νόμος του Snell
Νόμοι μετάδοσης των ελαστικών κυμάτων Νόμος του Huygens Κάθε σημείο του μετώπου σφαιρικού κύματος, σε ένα ισότροπο και ομογενές μέσο μπορεί να θεωρηθεί σαν πηγή νέου σφαιρικού κύματος. Άρα αν ξέρουμε την ταχύτητα διάδοσης μπορούμε να υπολογίσουμε τη θέση του μετώπου σε κάθε χρονική στιγμή. Μέτωπο κύματος: Ο γεωμετρικός τόπος των σημείων στα οποία φτάνει ταυτόχρονα το σεισμικό κύμα.
Νόμοι μετάδοσης των ελαστικών κυμάτων Αρχή του Ήρωνα -Fermat Ένα κύμα για να διαδοθεί μεταξύ δύο σημείων ακολουθεί τη διαδρομή που αντιστοιχεί στον ελάχιστο χρόνο διάδοσης
Νόμοι μετάδοσης των ελαστικών Νόμος του Snell κυμάτων Ο νόμος του Snell περιγράφει την σχέση ανάμεσα στη γωνία πρόσπτωσης και τη γωνία διάθλασης για ένα κύμα που προσπίπτει σε μία ασυνέχεια ημi V p1 p = C Το πηλίκο του ημιτόνου της γωνίας που σχηματίζει η σεισμική ακτίνα με την κάθετο στην διαχωριστική επιφάνεια, προς την αντίστοιχη ταχύτητα διάδοσης του μέσου από το οποίο διέρχεται η ακτίνα, είναι σταθερό
Νόμοι μετάδοσης των ελαστικών κυμάτων θ1 Νόμος του Snell v1 θ2 v2 Ο λόγος των ημιτόνων των γωνιών πρόσπτωσης - διάθλασης ισούται με το λόγο των ταχυτήτων στα δύο μέσα
Ορική γωνία Η γωνία πρόσπτωσης που αντιστοιχεί σε γωνία διάθλασης 90 ο Για γωνίες μεγαλύτερες της ορικής δεν υπάρχει διαθλώμενο κύμα στο δεύτερο μέσο Κατά την διάδοση στην διεπιφάνεια δημιουργούνται μετωπικά κύματα (head waves).
Σκέδαση σεισμικών κυμάτων Όταν τα σεισμικά κύματα συναντήσουν ένα εμπόδιο συμβαίνει απόκλιση ενός τμήματος της ενέργειας τους.
Διάδοση κυμάτων μέσα στη Γη Παραδείγματα (ανάκλαση στην ελεύθερη επιφάνεια του εδάφους )
Διάδοση κυμάτων μέσα στη Γη
Διάδοση κυμάτων μέσα στη Γη
Η φάση Τ και ο δίαυλος Sofar Προειδοποίηση για tsunami
Σεισμικά κύματα φλοιού
Σεισμικά κύματα Φλοιού (Μέχρι 10 ο )
Σεισμικά κύματα Φλοιού (Μέχρι 10 ο )
Παραδείγματα καταγραφών
Σεισμικά κύματα Φλοιού (Μέχρι 10 ο )
Σεισμικά κύματα Φλοιού (Μέχρι 10 ο )
Καμπύλες χρόνου - διαδρομής
Διάδοση κυμάτων στο εσωτερικό της Γης
Διάδοση κυμάτων σε σφαιρική Γη Παράμετρος της σεισμικής ακτίνας Σταθερή για όλη τη διαδρομή και διαφορετική για κάθε ακτίνα p = r sin i V
Διάδοση κυμάτων σε σφαιρική Γη
PKIKP ScS PcS PcP These lines represent plus or minus one minute errors in reading arrival times
Καμπύλες Χρόνου Διαδρομής 2,538,185 παρατηρήσεις του International Seismological Centre (ISC), βάθη σεισμών μέχρι 60 km.
Καμπύλες χρόνου διαδρομής για το εσωτερικό της Γης Κανονική κατανομή Στρώμα μεγάλης ταχύτητας Σκιερή ζώνη Στρώμα μικρής ταχύτητας
Σεισμικές φάσεις μεταξύ 10 ο 103 ο Φάσεις βάθους
Σεισμικές φάσεις για επικεντρική απόσταση > 103 ο 103 ο -140 ο Σκιερή ζώνη για P κύματα Καυστικό σημείο
Σκιερή ζώνη για τα S
Η ανακάλυψη ασυνεχειών στο εσωτερικό της Γης Η ανακάλυψη των ασυνεχειών στο εσωτερικό της Γης Moho Όριο Φλοιού Μανδύα Andrija Mohorovicic
Η ανακάλυψη ασυνεχειών στο εσωτερικό της Γης Όριο Πυρήνα - Μανδύα mantle Core-mantle boundary 1914 Beno Gutenberg core
Η ανακάλυψη ασυνεχειών στο εσωτερικό της Γης Δομή του Πυρήνα Όριο ανάμεσα στον εξωτερικό και εσωτερικό μανδύα 1936 Inge Lehman mantle core Inner core
Η ανακάλυψη ασυνεχειών στο εσωτερικό της Γης ο εσωτερικός πυρήνας
Μοντέλα Jeffreys Bullen 1958 http://mahi.ucsd.edu/gabi/rem.html
PREM
Τομογραφία του εσωτερικού της Γης