Vad är seismisk brytning?

Metoden för geologisk profilering, känd som seismisk brytning, mäter tiden det tar seismiska vågor eller strålar att röra sig genom marken, träffa berggrunden och återfällas tillbaka till ytan. Den används i geofysik och den här metoden är mest exakt vid kartläggning av djup på mindre än 100 fot. Förutom att mäta berggrundens djup kan seismisk brytning ge information om bergkvalitet och styrka.

Seismiska vågor är en typ av kraftenergi som rör sig genom jorden. Dessa vågor kan skapas naturligt, som i fallet med jordbävningar, eller genom konstgjorda metoder, som explosioner. Små seismiska vågor kan skapas genom att skjuta ett skott mot marken eller genom att tappa något tungt på marken. Om marken skakar eller vibrerar beror det på en seismisk våg.

Vid seismisk brytning skjuts energi in i jorden från ytan vanligtvis med ämnen som skjutas från en skjutvapen, en vikt tappade på marken, ett litet sprängämne eller slår en platta med en hammare. Vågorna rör sig i marken och bryts sedan sidled längs berggrunden innan de återhämtar sig upp till ytan. En serie geofoner arrangerade i en rak linje längs det område som testas registrerar vågorna när de åter når ytan.

Geofoner är små metallcylindrar som är ungefär batteriformade, även om de finns i olika storlekar. Inuti cylindern finns en spiral som hänger från en fjäder. På vardera sidan av spolen finns magneter. När de seismiska vågorna orsakar markvibrationen, rör sig spolen genom magnetfältet och vågens energi kan mätas. Datorer används ofta för att analysera data som erhållits från geofoner, och diagram som planerar resetider kontra avstånd skapas för att beräkna hastigheter.

Hastigheter ger information om materialtypen under markytan eftersom en våg kommer att röra sig genom olika jordtyper med olika hastigheter. Till exempel kommer en seismisk våg att röra sig genom lera med en annan hastighet än den skulle röra sig genom sand. Därför kan geofysiker samla information om materialen mellan ytan och berggrunden.

Seismisk brytning bör inte förväxlas med seismisk reflektion. Även om seismisk reflektion använder många av samma testmetoder, samlar den bilder av berggrunden genom att vågorna helt enkelt rungar eller reflekteras utanför berggrunden snarare än att spridas i olika vinklar. Till skillnad från seismisk brytning kan seismisk reflektion inte ge information om materialets tjocklek eller strålarnas hastighet. Det används bäst i marina miljöer där seismisk brytning är opålitlig.