Hva er seismisk refraksjon?

Metoden for geologisk profilering, kjent som seismisk brytning, måler tiden det tar seismiske bølger eller stråler å bevege seg gjennom bakken, treffe berggrunnen og bli rebounded tilbake til overflaten. Brukt i geofysikk, er denne metoden mest nøyaktig når du kartlegger dybder på under 100 fot. I tillegg til å måle bergdybden, kan seismisk brytning gi informasjon om bergkvalitet og styrke.

Seismiske bølger er en type kraftenergi som beveger seg gjennom jorden. Disse bølgene kan skapes naturlig, som for jordskjelv, eller ved kunstige metoder, som eksplosjoner. Små seismiske bølger kan lages ved å skyte et skudd mot bakken eller ved å slippe noe tungt på bakken. Hvis bakken rister eller vibrerer, skyldes det en seismisk bølge.

Ved seismisk brytning blir energi skutt inn i jorden fra overflaten vanligvis av emner skutt fra en skuddpistol, en vekt falt på bakken, et lite eksplosiv eller treffer en plate med en hammer. Bølgene beveger seg i bakken og brytes deretter sideveis langs berggrunnen før de runder tilbake opp til overflaten. En serie geofoner arrangert i en rett linje langs området som testes registrerer bølgene når de igjen når overflaten.

Geofoner er små metallsylindere som er omtrent batteriformet, selv om de kommer i forskjellige størrelser. Inne i sylinderen er en spole som henger fra en fjær. På hver side av spolen er magneter. Når de seismiske bølgene forårsaker grunnvibrasjonen, beveger spolen seg gjennom magnetfeltet, og bølgenes energi kan måles. Datamaskiner blir ofte brukt til å analysere dataene som er mottatt fra geofoner, og grafer som plottar reisetider kontra avstand blir opprettet for å beregne hastigheter.

Hastigheter gir informasjon om typen materiale under overflaten av bakken, siden en bølge vil bevege seg gjennom forskjellige typer jord med forskjellige hastigheter. For eksempel vil en seismisk bølge bevege seg gjennom leire i en annen hastighet enn den ville bevege seg gjennom sand. Dette er grunnen til at geofysikere kan samle informasjon om materialene mellom overflaten og berggrunnen.

Seismisk refraksjon skal ikke forveksles med seismisk refleksjon. Selv om seismisk refleksjon bruker mange av de samme testmetodene, samler den bilder av berggrunnen ved at bølgene bare runder, eller reflekteres, utenfor berggrunnen i stedet for å spre seg i forskjellige vinkler. I motsetning til seismisk brytning, kan ikke seismisk refleksjon gi informasjon om tykkelsen på materialet eller hastigheten på strålene. Det brukes best i marine miljøer der seismisk brytning er upålitelig.