Astronet - Геофизични методи за изследване на земната кора
Физиката на Земята като наука включва: сеизмология, дълбоко сеизмично изследване, гравиметрия, магнитометрия, дълбока геоелектрика, термометрия, радиометрия. Теоретичната основа за изучаване на структурата на Земята е механиката и физиката на непрекъснатите среди, приложени върху скали и минерални асоциации при условия на високо налягане и високи температури. Чрез тълкуване на материалите от дълбоката геофизика беше възможно да се разчлени Земята на сферични черупки, да се определят скоковете във физическите свойства върху тях и промените в свойствата по страничната част, да се изградят физически модели на вътрешността на Земята и от тях да се прецени химичния състав. Дълбоката геофизика като клон на физиката на Земята е източник на информация за дълбоката геология и геодинамика, както и геоекологията [Хмелевской В.К. и др., 1988].
2.1.1. Сеизмология, дълбока сеизмична и гравиметрия.
Основният източник на информация за устройството на Земята е сеизмологията - науката за земетресенията и дълбоките сеизмични изследвания, базирана на изследването на еластични вълни от големи експлозии.
един. Сеизмичност на Земята. Земетресенията са свързани с деформации на материала на мантията, които се проявяват под формата на неговите бързи измествания по разкъсвания. Освободената в този случай енергия се проявява под формата на деформация близо до фокуса, а също така се предава във всички посоки под формата на еластични вълни. Земетресение, което се случва в източник (хипоцентър), разположен на дълбочина 10-700 км, обикновено се характеризира със следните параметри: сеизмичен момент (); изместване в хипоцентъра () на среда с модул на еластично срязване (); площ на изместване () за време (); рязко напрежение на срязване (), където и са напрежения преди и след срязване; енергия, изразходвана за деформация на средата () и създаване на еластични вибрации (). Всички тези параметри са свързани помежду си чрез следните отношения, известни в теорията за земната сеизмичност:
Обичайно е мощността на земетресенията да се изчислява по относителна сила (). Те се изчисляват чрез амплитудите на сеизмичните вълни (), записани от сеизмографи на различни разстояния () от епицентъра (проекция на хипоцентъра върху земната повърхност) до сеизмичните приемници, като се използва формулата
Ето стандартната амплитуда, съответстваща на земетресение, при което на разстояние = 100 км амплитудата на сеизмичната вълна е 1 μm. Установена е емпирична връзка между и:. Например величините от 8, 7, 6 и 5 единици съответстват на енергията на еластичните вълни 6,3 * 10 16, 2,0 * 10 15, 6,3 * 10 13 и 2 * 10 12 J. Известната оценка на величината (Б) на земетресения по 12-бална скала на Рихтер се свързва с М, както следва. За най-слабите сътресения, усещани от хората, 2 (B около 3 точки), щети се наблюдават при 5 (B \ <> 6), а разрушителните земетресения се характеризират от 6 (B> 7) до M = 8-10 ( B = 10 -12).