Seizmički talas

Seizmički talas je talas koji putuje kroz Zemlju ili neko drugo elastično telo kao posledica zemljotresa, eksplozije, ili nekog drugog procesa koji deluje na telo tako što mu saopštava mehaničku silu. Seizmičke talase neprekidno izazivaju i stalni udari morskih talasa (ove pojave su poznate kao mikroseizmi), kao i vetar. Seizmičke talase proučavaju seizmolozi, a na osnovu zapisa seizmografa ili geofona.

Zapreminski i površinski seizmički talasi

Brzina prostiranja seizmičkih talasa zavisi od gustine i elastičnosti sredine kroz koju prolaze. Raspon brzina je od 3—8 km/s, u Zemljinoj kori, do 13 km/s u dubljim delovima mantla.

Kao posledica zemljotresa nastaju različiti tipovi seizmičkih talasa različitih brzina. Svaki od ovih tipova stiže u seizmološku stanicu u određeno vreme nakon zemljotresa, što se koristi za razvijanje metoda za proračun udaljenosti hipocentra od stanice. U geofizici se odbijanje i prelamanje seizmičkih talasa u Zemljinoj unutrašnjosti koristi za određivanje strukture poluprostora.

Tipovi seizmičkih talasa

Postoje dva glavna tipa seizmičkih talasa: zapreminski i površinski talasi. Postoji, doduše, još nekoliko tipova seizmičkih talasa, ali je njihov značaj veoma mali.

Zapreminski talasi

Kretanje kompresionih i smičućih talasa

Zapreminski talasi putuju kroz Zemljinu unutrašnjost koja predstavlja pun prostor. Njihove putanje prolaze kroz slojeve sa izuzetno velikim variranjem elastičnih svojstava i gustine. Ovo variranje uslovljeno je promenom temperature, kao i sastava i faze materijala kroz koji se talas prostire. Na granicama različitih sredina talasi se odbijaju i prelamaju po zakonima koji su identični zakonima prostiranja svetlosnih talasa.

Kompresioni talasi

Kompresioni talasi (takođe i primarni ili P talasi, i longitudinalni talasi) su talasi koji se prostiru tako što čestice prostora osciluju u istom pravcu u kom se talas kreće. Kada bi se moglo zaustaviti vreme, videlo bi se da je u jednom delu prostora izvršena kompresija (sabijanje), a u drugom dilatacija (istezanje). Ovi talasi mogu da se prostiru u svim sredinama, osim u vakuumu. U vazduhu se kompresioni talasi ponašaju kao akustički, pa putuju istom brzinom kao zvuk. Tipične brzine longitudinalnih talasa su oko 330 km/s u vazduhu, oko 1450 km/s u vodi, i preko 5000 km/s u granitu. Zbog svojih manjih amplituda, kompresioni talasi imaju manju razornu moć od smičućih talasa, koji ih prate.

Smičući talasi

Smičući talasi (takođe i sekundardni ili S talasi, ili transverzalni talasi) su talasi koji se prostiru tako što čestice sredine osciluju u ravnima koje su normalne na pravac kretanja talasa. U slučaju horizontalno polarisanih smičućih talasa (ili SH talasa) zemlja se pomera naizmenično na jednu, pa na suprotnu stranu. Transverzalni talasi mogu se prostirati samo kroz čvrste sredine, dok se u fluidima (tečnostima i gasovima) ne prostiru, jer je njihov moduo smicanja jednak nuli. Brzina sekundarnih talasa je oko 60% brzine primarnih talasa u nekoj sredini. Odatle potiče i naziv - sekundarni talasi na seizmološku stanicu stižu uvek nakon primarnih talasa. Smičući talasi imaju veću amplitudu u odnosu na kompresione, pa zbog toga imaju veću razornu moć.

Površinski talasi

Površinski talasi se prostiru na isti način kao talasi u vodi. Prostiru se samo u najvišem sloju Zemljine kore i putuju mnogo sporije nego zapreminski talasi. Zbog svoje niske frekvence, dugog perioda i velike amplitude, oni mogu biti najdestruktivniji tip seizmičkih talasa. Postoje dva tipa površinskih talasa: Rejlijevi talasi i Lavovi talasi. Teoretski, površinski talasi mogu se opisati kao sistemi spregnutih kompresionih i smičućih talasa.