Σεισμικά κύματα και είδη αυτών


Στις θέσεις διατάρραξης της μηχανικής ισορροπίας των πετρωμάτων, δηλαδή στην εστία του σεισμού, απελευθερώνεται μηχανική ενέργεια που διαδίδεται μέσα στην Γη με τη μορφή ελαστικών κυμάτων που είναι τα σεισμικά κύματα.Διακρίνουμε δύο βασικές κατηγορίες σεισμικών κυμάτων,τα κύματα χώρου τα οποία διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις στο εσωτερικό της Γης και τα επιφανειακά κύματα τα οποία διαδίδονται μόνο κατά μήκος των επιφανειακών στρωμάτων της Γης.

 
Στα κύματα χώρου διακρίνουμε τα επιμήκη Ρ(πρώτα) κύματα και τα εγκάρσια S(δεύτερα) κύματα,τα οποία διαφέρουν μεταξύ τους στην ταχύτητα διάδοσηςκαι στον τρόπο δόνησης των υλικών μορίων του μέσου διάδοσης.

επιμήκη κύματα

εγκάρσια κύματα

 

Στα επιμήκη κύματα τα μόρια της ύλης δονούντα παράλληλα προς τη διεύθυνση διάδοσης δημιουργώντας έτσι πυκνώματα και αραιώματα.

 

Στα εγκάρσια κύματα τα μόρια της ύλης δονούνται κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης δημιουργώντας όρη και κοιλίες.

Στα επιφανειακά κύματα διακρίνουμε τα Love και τα Rayleigh. Τα κύματα Love δημιουργούνται όταν στρώμα μικρής ταχύτητας διάδοσης υπέρκειται στρώματος μεγαλύτερης ταχύτητας διάδοσης. Κατά τη διάδοσή τους τα μόρια της ύλης δονούνται παράλληλα προς την επιφάνεια και κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης, είναι δηλαδή εγκάρσια κύματα οριζοντίως πολωμένα.

Τα κύματα Rayleigh είναι κύματα μεγάλης περιόδου, δημιουργούνται στην ελεύθερη επιφάνεια του μέσου και κατά τη διάδοσή τους τα μόρια δονούνται σε ελλειπτικές τροχιές με το μεγάλο άξονα κάθετο προς την επιφάνεια και τη διεύθυνση διάδοσης και τον μικρό άξονα παράλληλο και ομόρροπο προς τη διεύθυνση διάδοσης.

Υπάρχουν και άλλα είδη σεισμικών κυμάτων που αποτελούν συνδυασμό των προηγούμενων. Για παράδειγμα τα διαυλικά κύματα που διαδίδονται μέσα σε στρώμα μικρής ταχύτητας και τα στάσιμα κύματα που παράγονται από τη συμβολή των Love και Rayleigh και προκαλούν την ελεύθερη ταλάντωση της Γης.