Co je seismická refrakce?

Metoda geologického profilování známá jako seismické refrakce měří dobu, kterou seizmické vlny nebo paprsky potřebují k tomu, aby se pohybovaly po zemi, zasáhly skalní podloží a byly odrazeny zpět na povrch. Při použití v geofyzice je tato metoda nejpřesnější při mapování hloubek menších než 100 stop. Kromě měření hloubky podloží může seismické lom poskytnout informace o kvalitě a síle horniny.

Seismické vlny jsou typem silové energie, která se pohybuje po Zemi. Tyto vlny mohou být vytvářeny přirozeně, jako v případě zemětřesení nebo pomocí umělých metod, jako jsou exploze. Malé seismické vlny lze vytvořit odpálením výstřelu na zem nebo pádem něčeho těžkého na zem. Pokud se zem třese nebo vibruje, je to způsobeno seismickou vlnou.

Při seismickém lomu je energie vystřelena na zem z povrchu obvykle výstřely vypálenými z brokové zbraně, hmotností spadnutou na zem, malou výbušninou nebo zasažením talíře kladivem. Vlny se pohybují do země a poté jsou lomeny bočně podél skalního podloží, než se odskočí zpět na povrch. Řada geofonů uspořádaných v přímé linii podél testované oblasti zaznamenává vlny, když se znovu dostanou na povrch.

Geofony jsou malé kovové válce, které jsou zhruba ve tvaru baterie, i když přicházejí v různých velikostech. Uvnitř válce je cívka, která visí z pružiny. Na obou stranách cívky jsou magnety. Když seismické vlny způsobují vibrace země, cívka se pohybuje magnetickým polem a může být změřena energie vlny. Počítače se často používají k analýze dat přijatých z geofonů a pro výpočet rychlostí se vytvářejí grafy zobrazující cestovní doby versus vzdálenost.

Rychlosti poskytují informace o druhu materiálu pod povrchem země, protože vlna se bude pohybovat různými typy Země různými rychlostmi. Například seismická vlna se bude hlínou pohybovat jinou rychlostí, než by se pohybovala pískem. To je důvod, proč geofyzici mohou shromažďovat informace o materiálech mezi povrchem a podložím.

Seismická refrakce by neměla být zaměňována se seismickou reflexí. Ačkoli seismická reflexe používá mnoho stejných testovacích metod, shromažďuje obrazy skalního podloží vlnami, které se jednoduše odrazí nebo odrazí od skalního podloží, než aby se rozptylovaly v různých úhlech. Na rozdíl od seismického lomu nemůže seismická reflexe poskytnout informaci o tloušťce materiálu nebo rychlosti paprsků. Nejlépe se používá v mořském prostředí, kde je seismické lom nespolehlivý.