Vad är seismisk reflektion?

Seismisk reflektion är en princip som används i geologi för att samla information om vad som händer under jordytan. Ljudvågor under jord är underkastade samma fysiska principer som styr resan av energi över marken, och med dessa principer i åtanke kan geologer använda rörelsen av ljudvågor under jord för att generera data om geologiska formationer under jord. Ett nära besläktat begrepp är seismisk brytning, som innebär att man studerar hur ljudvågor böjs när de stöter på hinder under jorden.

För en seismisk reflektionsundersökning behöver geologer något för att generera brus, till exempel en stor vibrationsanordning, en kontrollerad explosion eller ett tungt föremål som kan släppas för att skapa en ljudvåg. De behöver också geofoner, känsliga lyssningsenheter som kan placeras på jordytan för att lyssna efter ljudvågorna när de återvänder. Ett fältlag använder enheterna, samlar in data och gör observationer om inställningen av den seismiska reflektionsstudien och noterar allt som kan skjuva resultat.

När ljudvågorna rör sig under jord reflekteras några tillbaka upp till jordens yta, där de plockas upp av geofonerna. Med hjälp av geophone-data kan forskare skapa en tomt som avslöjar konturerna av formationer och objekt i marken. På ett sätt fungerar seismisk reflektion som ultraljud och radar, med människor som genererar ljudvågor och lyssnar för att återvända för att få information om något de inte kan se.

För att en seismisk reflektionsstudie ska fungera bra måste området som kartläggs i allmänhet vara djupt. Om det är för grunt, kan de reflekterade ljudvågorna gängas ihop, vilket gör det svårt att skilja mellan vågorna och leriga resultatet. Det hjälper också att ha flera geofoner att lyssna från flera olika vinklar. Refraktionsstudier kan å andra sidan användas i grundare mark, men de har vissa begränsningar, till exempel svårigheter när mätningar involverar material med hög täthet överlagrat på material med lägre täthet.

Principerna bakom seismiska reflektionsstudier används också i studien av jordbävningar, förutom att eftersom forskarna inte vet var energikällan finns, måste de kunna använda input från flera seismografer för att begränsa epicentret. Detta görs genom att ansluta data till en ekvation, använda en förståelse för hur energi rör sig genom jorden för att bestämma var energin kommer från.