Что такое сейсмическое отражение?

Сейсмическое отражение - это принцип, который используется в геологии для сбора информации о том, что происходит под поверхностью Земли. Звуковые волны под землей подчиняются тем же физическим принципам, которые управляют движением энергии над землей, и с учетом этих принципов геологи могут использовать движение звуковых волн под землей для получения данных о подземных геологических формациях. Тесно связанной концепцией является сейсмическая рефракция, которая включает в себя изучение путей изгиба звуковых волн при столкновении с подземными препятствиями.

Для исследования сейсмического отражения геологам нужно что-то, чтобы генерировать шум, например, большое вибрирующее устройство, контролируемый взрыв или тяжелый предмет, который можно уронить, чтобы создать звуковую волну. Им также нужны геофоны, чувствительные подслушивающие устройства, которые могут быть размещены на поверхности Земли для прослушивания звуковых волн по мере их возвращения. Полевая группа управляет устройствами, собирает данные и делает наблюдения за настройкой исследования сейсмического отражения, принимая во внимание все, что может исказить результаты.

Когда звуковые волны перемещаются под землю, некоторые отражаются обратно на поверхность Земли, где они улавливаются геофонами. Используя данные геофона, исследователи могут создать график, который показывает контур образований и объектов в земле. В некотором смысле, сейсмическое отражение работает как ультразвук и радар, когда люди генерируют звуковые волны и ждут их возвращения, чтобы получить информацию о том, чего они не могут видеть.

Чтобы исследование сейсмического отражения работало хорошо, исследуемая область обычно должна быть глубокой. Если оно слишком мелкое, отраженные звуковые волны могут объединяться, затрудняя различие между волнами и запутывая результаты. Это также помогает иметь несколько геофонов для прослушивания с разных точек зрения. Исследования рефракции, с другой стороны, могут быть использованы на более мелкой поверхности, но они имеют некоторые ограничения, такие как трудности при съемке с использованием материалов высокой плотности, наложенных на материалы с меньшей плотностью.

Принципы, лежащие в основе исследований сейсмического отражения, также используются при изучении землетрясений, за исключением того, что исследователи не знают, где находится источник энергии, поэтому они должны иметь возможность использовать входные данные от нескольких сейсмографов для сужения эпицентра. Это делается путем включения данных в уравнение, используя понимание того, как энергия движется через Землю, чтобы определить, откуда поступает энергия.