Seizmológia

Distribúcia zemetrasení na Zemi za roky 1973-2004.

Seizmológia (z gr. seismos - zemetrasenie + logos - veda, náuka) je veda (súčasť geofyziky), zaoberajúca sa štúdiom zemetraseniami a s nimi spojenými javmi, ako aj výskumom štruktúry Zeme. V užšom zmysle je seizmológia veda, ktorá sa zaoberá len prírodnými zemetraseniami. Podáva základné informácie o o štruktúrnom zložení Zeme.

Prvý vážny záujem o štúdium príčin zemetrasení nasledoval po veľkom zemetrasení v Lisabone v roku 1755. Neskorší rozvoj seizmológie nastal až začiatkom 20. storočia, keď Richard Oldham zo spomaľovania seizmických vĺn na veľké vzdialenosti objavil jadro Zeme (1906) a Andrija Mohorovičić v roku 1909 objavil fázový prechod (zmenu rýchlostí seizmických vĺn) v štruktúre Zeme.

Výskum fyziky zemetrasení sa zameriava na vznik zemetrasení, skúma procesy prebiehajúce na zlomoch a povahu pohybov vrchnej časti zemskej kôry. Taktiež rieši otázky predpovedania zemetrasení, určuje seizmické ohrozenie určitej oblasti, prípadne štátu.

Výskum štruktúry Zeme sa rozdeľuje na výskum makroštruktúry (štruktúry celého zemského telesa) - pomocou analýzy šírenia sa seizmických vĺn generovaných zemetraseniami, ako aj výskumom mikroštruktúry (vyhľadávanie ložísk ropy a iných, ekonomicky zaujímavých surovín) za pomoci štúdia umelo generovaných seizmických vĺn. Seizmológia slúži aj na monitorovanie jadrových skúšok.

Seizmické vlny

Bližšie informácie v hlavnom článku: Seizmická vlna

Pri zemetrasení, ale aj iných tektonických pohyboch vznikajú vlny, ktoré sa šíria cez horninové prostredie a poskytujú informácie o stavbe Zeme. Tieto vlny sa delia na:

P-vlny - pozdĺžne (primárne) vlny
S-vlny - priečne (sekundárne) vlny
Povrchové vlny

Na meranie intenzity seizmických vĺn sa používajú seizmometre.

Ná základe výskumu seizmických vĺn je Zem rozdelená na 8 zón:

Zóna	Hĺbka	Popis
A	0 - 33 km	Zemská kôra
B	50 - 350 km	Podkôrová zóna, vrstva menších rýchlostí
C	350 - 1000 km	Prechodová vrstva, zóna anomálne rýchleho rastu rýchlostí objemových vĺn
D'	1000 - 2700 km	Zóna normálneho rastu rýchlostí v dôsledku tlaku vyššie ležiacich hornín
D"	2700 - 2900 km	Úzka hraničná zóna, v ktorej sú rýchlosti objemových vĺn konštantné
E	2900 - 4980 km	Tekuté zemské jadro, ktorým sa nešíria pomalšie priečne vlny S, ale len objemové vlny P
F	4980 - 5120 km	Prechodná zóna jadra
G	5120 - 6371 km	Tuhé vnútorné jadro

Zóny B a C tvoria tzv. vrchný plášť a zóna D predstavuje spodný plášť Zeme, o ňom sa na základe pozorovania seizmických vĺn usudzuje, že je tuhý. Pri prechode zo zemskej kôry (tvorenej horninami granitoidného a bazaltového zloženia) do plášťa, ktorý tvoria horniny výrazne ultrabázické rýchlosti seizmických vĺn nespojite rastú. V podkôrovej zóne sa nachádza vrstva menších rýchlostí, čo súvisí s priblížením sa teploty v tejto oblasti teplotám tavenia hornín. Horniny sa správajú plasticky. V zóne C rýchlosť prudko rastie v dôsledku fázových prechodov minerálov do hustejších a pevnejších modifikácií. V homogénnej vrstve D rastú rýchlosti len v dôsledku stlačenia hornín zapríčineného tlakom nadložných vrstiev. Na hranici s jadrom je oblasť neveľkých konštantných rýchlostí, ktorá pravdepodobne súvisí s nerovnorodosťou zóny D". Pokles rýchlostí P-vĺn pri prechode zo zemského plášťa do jadra je spojený s tým, že jadro je tekuté a je zložené z hustej látky.