Co to jest odbicie sejsmiczne?

Odbicie sejsmiczne jest zasadą stosowaną w geologii do gromadzenia informacji o tym, co dzieje się pod powierzchnią Ziemi. Fale dźwiękowe pod ziemią podlegają tym samym zasadom fizycznym, które rządzą podróżowaniem energii nad ziemią, i mając na uwadze te zasady, geolodzy mogą wykorzystywać ruch fal dźwiękowych pod ziemią do generowania danych o podziemnych formacjach geologicznych. Blisko spokrewnioną koncepcją jest załamanie sejsmiczne, które polega na badaniu sposobu, w jaki fale dźwiękowe wyginają się, gdy napotykają przeszkody pod ziemią.

Do badania odbicia sejsmicznego geolodzy potrzebują czegoś do generowania hałasu, takiego jak duże urządzenie wibracyjne, kontrolowana eksplozja lub ciężki obiekt, który można upuścić w celu wytworzenia fali dźwiękowej. Potrzebują także geofonów, wrażliwych urządzeń odsłuchowych, które można umieścić na powierzchni Ziemi, aby nasłuchiwać fal dźwiękowych podczas powrotu. Zespół terenowy obsługuje urządzenia, zbiera dane i dokonuje obserwacji na temat ustawienia badania odbicia sejsmicznego, zwracając uwagę na wszystko, co mogłoby zniekształcić wyniki.

Gdy fale dźwiękowe przemieszczają się pod ziemią, niektóre odbijają się z powrotem na powierzchnię Ziemi, gdzie są odbierane przez geofony. Korzystając z danych geophone, badacze mogą stworzyć wykres ujawniający zarys formacji i obiektów w ziemi. W pewien sposób odbicie sejsmiczne działa jak ultradźwięki i radar, a ludzie generują fale dźwiękowe i czekają na powrót, aby uzyskać informacje o czymś, czego nie widzą.

Aby badanie odbicia sejsmicznego działało dobrze, badany obszar zasadniczo musi być głęboki. Jeśli jest zbyt płytkie, odbite fale dźwiękowe mogą się łączyć, co utrudnia rozróżnienie między falami i mętnienie wyników. Pomaga także mieć wiele geofonów do słuchania z kilku różnych punktów widzenia. Z drugiej strony, badania refrakcji mogą być stosowane w płytszych gruntach, ale mają pewne ograniczenia, takie jak trudności w badaniach obejmujących materiały o wysokiej gęstości nakładane na materiały o niższej gęstości.

Zasady badań odbicia sejsmicznego są również wykorzystywane w badaniu trzęsień ziemi, z wyjątkiem tego, że ponieważ naukowcy nie wiedzą, gdzie znajduje się źródło energii, muszą być w stanie wykorzystać dane wejściowe z wielu sejsmografów, aby zawęzić epicentrum. Odbywa się to poprzez podłączenie danych do równania, przy użyciu zrozumienia, w jaki sposób energia przemieszcza się przez Ziemię, aby ustalić, skąd energia pochodzi.