Seismische golf, trillingen veroorzaakt door een aardbeving, explosie of soortgelijke energetische bron en verspreid binnen de aarde of langs het oppervlak. Aardbevingen veroorzaken vier hoofdtypen elastische golven; twee, bekend als lichaamsgolven, reizen binnen de aarde, terwijl de andere twee, oppervlaktegolven genaamd, langs het oppervlak reizen. Seismografen registreren de amplitude en frequentie van seismische golven en geven informatie over de aarde en haar ondergrondse structuur. Kunstmatig gegenereerde seismische golven die tijdens seismische onderzoeken zijn geregistreerd, worden gebruikt om gegevens te verzamelen over de prospectie en engineering van olie en gas.
aardbeving: seismische golven
Seismische golven die worden opgewekt door een aardbevingsbron, worden gewoonlijk ingedeeld in drie hoofdtypen. De eerste twee, de P
Van de lichaamsgolven heeft de primaire of P-golf de hogere voortplantingssnelheid en bereikt zo sneller een seismisch opnamestation dan de secundaire of S-golf. P-golven, ook wel compressiegolven of longitudinale golven genoemd, geven het zendmedium - of het nu vloeibaar, vast of gas is - een heen-en-weerbeweging in de richting van het voortplantingspad, waardoor het medium wordt uitgerekt of gecomprimeerd wanneer de golf een een punt op een manier vergelijkbaar met die van geluidsgolven in de lucht. In de aarde reizen P-golven met snelheden van ongeveer 6 km (3,7 mijl) per seconde in oppervlaktesteen tot ongeveer 10,4 km (6,5 mijl) per seconde in de buurt van de aardkern, ongeveer 2900 km (1800 mijl) onder het oppervlak. Als de golven de kern binnenkomen, daalt de snelheid tot ongeveer 8 km (5 mijl) per seconde. Het neemt toe tot ongeveer 11 km (6,8 mijl) per seconde nabij het middelpunt van de aarde. De snelheidsverhoging met diepte is het gevolg van verhoogde hydrostatische druk en van veranderingen in gesteentesamenstelling; in het algemeen zorgt de toename ervoor dat P-golven zich verplaatsen in gebogen paden die concaaf omhoog zijn.
S-golven, ook wel schuif- of dwarsgolven genoemd, zorgen ervoor dat punten van vaste media heen en weer bewegen loodrecht op de voortplantingsrichting; naarmate de golf vordert, wordt het medium eerst in de ene richting en vervolgens in een andere afgeschoven. In de aarde neemt de snelheid van S-golven toe van ongeveer 3,4 km (2,1 mijl) per seconde aan het oppervlak tot 7,2 km (4,5 mijl) per seconde nabij de grens van de kern, die, omdat ze vloeibaar is, ze niet kan overbrengen; hun waargenomen afwezigheid is inderdaad een overtuigend argument voor het vloeibare karakter van de buitenkern. Net als P-golven reizen S-golven in gebogen paden die concaaf omhoog zijn.
Van de twee seismische oppervlaktegolven reizen liefdesgolven - genoemd naar de Britse seismoloog AEH Love, die hun bestaan voor het eerst voorspelde - sneller. Ze worden gepropageerd wanneer het vaste medium nabij het oppervlak verschillende verticale elastische eigenschappen heeft. Verplaatsing van het medium door de golf staat volledig loodrecht op de voortplantingsrichting en heeft geen verticale of longitudinale componenten. De energie van liefdesgolven, zoals die van andere oppervlaktegolven, verspreidt zich vanuit de bron in twee richtingen in plaats van in drie, en dus produceren deze golven een sterk record op seismische stations, zelfs wanneer ze afkomstig zijn van verre aardbevingen.
De andere belangrijkste oppervlaktegolven worden Rayleigh-golven genoemd naar de Britse natuurkundige Lord Rayleigh, die voor het eerst hun bestaan wiskundig aantoonde. Rayleigh-golven reizen langs het vrije oppervlak van een elastische vaste stof zoals de aarde. Hun beweging is een combinatie van longitudinale compressie en dilatatie die resulteert in een elliptische beweging van punten op het oppervlak. Van alle seismische golven verspreidden Rayleigh-golven zich het meest in de tijd, wat een lange golfduur op seismografen veroorzaakte.
