Подовжні й поперечні хвилі На сейсмограмах ці хвилі з'являються першими Спочатку реєструються подовжні хвилі, при проходженні яких кожна частка середовища зазнає спершу стискання, а потім знову розширюється, здійснюючи при цьому зворотно-поступальний рух у подовжньому напрямку (тобто в напрямку поширення хвилі). Ці хвилі називаються також Р-хви-пями, або первинними хвилями. їхня швидкість залежить від модуля пружності й твердості породи. Поблизу земної поверхні швидкість Р-хвиль складає 6 км/с, а на дуже великій глибині — близько 13 км/с. Наступними реєструються поперечні сейсмічні хвилі, названі також S-хвилями. або вторинними хвилями. При їхньому проходженні кожна частка породи коливається пер- * пендикулярно до напрямку поширення хвилі. їхня швидкість залежить від опору породи зрушенню і складає приблизно 7/12 від швидкості поширення Р-хвиль.

Поверхневі хвилі поширюються уздовж земної поверхні або паралельно до неї і не проникають глибше 80—160 км. У цій групі виділяються хвилі Релея й хвилі Лява (названі за іменами учених, що розробили математичну теорію поширення таких хвиль). При проходженні хвиль Релея частки породи описують вертикальні еліпси, що лежать у комірковій площині. У хвилях Лява частки породи коливаються перпендикулярно до напрямку поширення хвиль. Поверхневі хвилі часто позначаються скорочено як L-хвилі. Швидкість їхнього поширення складає 3,2—4,4 км/с. При глибокофокусних землетрусах поверхневі хвилі дуже слабкі.

Амплітуда й період характеризують коливальні рухи сейсмічних хвиль. Амплітудою називається величина, на яку змінюється положення частки ґрунту при проходженні хвилі в порівнянні з попереднім станом спокою. Період коливань — проміжок часу, за який відбувається одне повне коливання частки Поблизу вогнища землетрусу спостерігаються коливання з різними періодами — від часток секунди до декількох секунд. Однак на великих відстанях від центру (сотні кілометрів) короткоперіодні коливання виражені слабше: для Я-хвиль характерні періоди від 1 до 10 с, а для 5-хвиль — трохи більше. Періоди поверхневих хвиль складають від декількох секунд до декількох сотень секунд. Амплітуди коливань можуть бути значними поблизу вогнища, однак на відстанях 1500 км і більше вони дуже малі — менше декількох мікронів для хвиль Pi Si менше 1 см — для поверхневих хвиль.

Відображення й переломлення Зустрічаючи на своєму шляху шари порід із відмінними властивостями, сейсмічні хвилі відбиваються або переломлюються подібно до того, як промінь світла відбивається від дзеркальної поверхні або переломлюється, переходячи з повітря у воду. Будь-які зміни пружних характеристик або щільності матеріалу на шляху поширення сейсмічних хвиль змушують їх переломлюватися, а при різких змінах властивостей середовища частина енергії хвиль відбивається.

Шляхи сейсмічних хвиль. Подовжні й поперечні хвилі поширюються в товщі Землі, при цьому безупинно збільшується обсяг середовища, що втягується в коливальний процес. Поверхня, що відповідає максимальному просуванню хвиль певного типу в цей момент, називається фронтом цих хвиль Оскільки модуль пружності середовища зростає з глибиною швидше, ніж його щільність (до глибини 2900 км), швидкість поширення хвиль на глибині вища, ніж поблизу поверхні, і фронт хвилі виявляється більш просунутим усередину, ніж у латеральному (бічному) напрямку.

Траєкторією хвилі називається лінія, що з'єднує точку, яка знаходиться на фронті хвилі, із джерелом хвилі. Напрямки поширення хвиль Р і S являють собою криві, звернені опуклістю вниз (через те що швидкість руху хвиль більша на глибині). Траєкторії хвиль Р і S збігаються, хоча перші поширюються швидше. Сейсмічні станції, що знаходяться далеко від епіцентру землетрусу, реєструють не тільки прямі хвилі Р і S. але також хвилі цих типів, уже відбиті один раз від поверхні Землі — РР і SS (або PR, і SR,), а іноді — відбиті двічі — РРР і SSS (або PR2 і SR2).

Існують також відбиті хвилі, що проходять один відрізок шляху як Р-хвиля, а другий, після відбивання, — як 5-хвиля. Утворені обмінні хвилі позначаються як PS або SP. На сейсмограмах глибокофокусних землетрусів спостерігаються також інші типи відбитих хвиль, наприклад хвилі, які, перш ніж досягти реєструвальної станції, відбилися від поверхні Землі. їх прийнято позначати маленькою літерою, за якою йде велика (наприклад pR), Ці хвилі дуже зручно використовувати для визначення глибини вогнища землетрусу. На глибині 2900 км швидкість Р-хвиль різко знижується від >13 км/с до -8 км/с; а 5-хвилі не поширюються нижче цього рівня, що відповідає границі земного ядра й мантії. Обидва типи хвиль частково відбиваються від цієї поверхні, і певна кількість їхньої енергії повертається до поверхні у вигляді хвиль, що позначаються як РР і S.5. Р-хвилі проходять крізь ядро, але їхня траєкторія при цьому різко відхиляється, і на поверхні Землі виникає тіньова зона, у межах якої реєструються тільки дуже слабкі /"-хвилі. Ця зона починається на відстані близько 11 тис. км від сейсмічного джерела, а вже на відстані 16 тис км Я-хвилі знову з'являються, причому їхня амплітуда значно зростає через фокусуючий вплив ядра, де швидкості хвиль низькі. Р-хвилі, що пройшли крізь земне ядро, позначаються РКР або Ру. На сейсмограмах добре виділяються також хвилі, які шляхом від джерела до ядра йдуть як хвилі S. потім проходять крізь ядро як хвилі Р, а при виході хвилі знову перетворяться на тип 5. У самому центрі Землі, на глибині більше 5100 км, існує внутрішнє ядро, що знаходиться ймовірно у твердому стані, але природа його поки не цілком зрозуміла. Хвилі, що проникають крізь це внутрішнє ядро, позначаються як РК1КР або SKIKS.

Магнітуда й інтенсивність землетрусів

Магнипуда землетрусів звичай визначається