نحوه پیدایش امواج زلزله

نحوه پیدایش امواج زلزله

در حین یک گسلش و شکست ترد قسمتی از پوسته زمین، در حدود ۱۰% کل انرژی ذخیره شده در صفحه به شکل امواج زلزله تلف می‌شود. بسته به فاصله تا منبع لرزه‌زا، ارتعاش به صورت ترکیبی از تمام امواج منتشر شده می‌باشد. امواج حجمی از لایه‌های درونی زمین عبور می‌کنند. امواج حجمی شامل دو دسته از امواج هستند. دسته نخست، امواج طولی یا امواج اولیه P هستند. به این موج، موج تراکمی نیز گفته می‌شود. دسته دوم امواج عرضی یا اموج ثانویه S می‌باشند . امواج P و S به دلیل اینکه در ابتدا و قبل از بقیه امواج دریافت می‌شوند، تحت عنوان جنبش اولیه نیز شناخته می‌شوند(Kanai, 1983). امواج P باعث فشردگی یا کشیدگی حجم مواد می‌شوند. بنابراین محیط انتشار به صورت متناوب منبسط و منقبض می‌شود لیکن شکل اولیه خود را حفظ می‌کنند. شکل موج P مانند حرکت موج صوتی، با دامنه کوچک و دوره تناوب پایین است و می‌توانند در تمام محیط‌ها (مایع، جامد و گاز) منتشر شوند. پتانسیل خرابی موج P بسیار ناچیز است. موج S دارای حرکتی سینوسی است و با حرکات بالا و پایین خود باعث تخریب می‌شود. به دلیل اینکه سیالات قادر به تحمل تنش‌های برشی نیستند، موج S قادر به حرکت در داخل سیالات نیست. حرکت موج برشی را می‌توان به دو مولفه افقی SH و قائم SV تجزیه نمود که هر یک از آنها می‌توانند عامل خرابی باشند. حرکت موج برشی همانند امواج الکترومغناطیسی ، با دامنه بزرگ و دوره تناوب بلند می‌باشند. در هنگام وقوع یک زمین‌لرزه در ابتدا امواج حجمی توسط لرزه‌نگاشت‌ها ثبت می‌شوند. موج P نسبت به موج S دارای سرعت بیشتری بوده و با سرعتی بین ۱٫۵ تا ۸ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند در حالی که موج S دارای سرعت پایین‌تری می‌باشد. سرعت موج S در حدود ۵۰% تا ۶۰% سرعت موج P می‌باشد. سرعت واقعی انتشار این امواج به چگالی خاک منطقه و میزان خواص ارتجاعی آن بستگی دارد. امواج سطحی شامل دو دسته امواج لاو و ریلی هستند. امواج لاو را با L یا LQ و امواج ریلی را با R یا LR نشان می‌دهند. امواج سطحی باعث ایجاد جابجایی‌های بزرگ می‌شوند و یکی دیگر از عوامل تخریب هستند. امواج سطحی در زلزله‌های سطحی دارای نمود بیشتری هستند در حالی که امواج حجمی تقریباً برای تمام اعماق با هم برابراند. امواج لاو از تداخل امواج برشی و برخورد آنها با سطح بیرونی پوسته ایجاد می‌شوند به همین علت این امواج نیز قادر به حرکت در سیال نیستند. حرکت موج لاو بر روی سطح زمین مانند حرکت خزنده مار به صورت افقی و عمود بر جهت حرکت است.
بطور کلی امواج حجمی در نزدیگی منبع لرزه‌زا و امواج سطحی در نواحی دور دست، حاکم می‌باشند