Náttúrufræðingurinn - 1991, Blaðsíða 63

Páll Einarsson
J arðskj álftabylgj ur
INNGANGUR
Þegar jarðskorpan brotnar eða önn-
ur snögg hreyfing verður í jörðinni
berast bylgjur frá upptökunum í allar
áttir. Ef bylgjurnar eru sterkar finnum
við þær sem titring, jarðskjálfta, en
oftar eru þær svo veikar að þær koma
einungis fram á jarðskjálftamælum.
Bylgjurnar bera með sér upplýsingar
um atburðinn sem hratt þeim af stað
og efnið sem þær bárust um. Það er
viðfangsefni jarðskjálftafræðinga að
ráða í þessar upplýsingar. Finna má,
til dæmis, hvort atburðurinn var
sprenging eða misgengishreyfing, og
þá hvers konar misgengishreyfing.
Megnið af því sem vitað er um innri
gerð jarðar er byggt á rannsóknum á
jarðskjálftabylgjum sem farið liafa
gegnum hana. í þessari grein verður
gefið yfirlit um helstu tegundir
skjálftabylgna sem koma við sögu. Til
þæginda fyrir þá sem vilja lesa sér
frekar til fylgir orðalisti yfir helstu
hugtökin með enskri þýðingu. Að-
gengilega umfjöllun um jarðskjálfta-
bylgjur má t.d. finna í bók Bolt
(1982).
FJAÐRANDI EFNI -
FJAÐURBYLGJUR
Jarðskjálftabylgjur eru stundum
kallaðar fjaðurbylgjur því þær breið-
ast út í fjaðrandi efnum. Efni er kall-
að fjaðrandi ef aflögun þess fylgir
kraftur eða spenna sem er í réttu hlut-
falli við aflögunina. Hlutfallsstuðlarn-
ir nefnast fjaðurstuðlar. Því hærri sem
þeir eru því meira viðnám veitir efnið
gegn aflögun, þ.e. því stífara er það.
Stál hefur til dæmis hærri fjaðurstuðla
en gúmmí, vatn hærri stuðla en loft.
Öll þessi efni eru fjaðrandi og geta
borið fjaðurbylgjur.
Lítum á aflögunina í nágrenni lít-
illar efnisagnar sem ýtt er úr jafn-
vægisstöðu sinni og síðan látin laus. Á
hana verkar nú kraftur sem leitast við
að toga hana aftur til jafnvægis-
stöðunnar. Hún verður fyrir hröð-
un og hefur náð nokkrum hraða þeg-
ar hún nálgast jafnvægisstöðuna.
Vegna tregðu sinnar stöðvast hún
ekki í jafnvægisstöðunni. Hún heldur
áfram og sveiflast til gagnstæðrar
áttar. Aftur verkar á hana fjaður-
kraftur til baka, í átt til jafnvægisstöð-
unnar. Þannig heldur hún áfram að
sveiflast fram og til baka um jafn-
vægisstöðuna þar til aðrir kraftar s.s.
núningskraftar stöðva hana. En þessi
efnisögn er ekki einsömul. Milli henn-
ar og nágranna hennar verka kraft-
ar. Sveifla hennar hefur því áhrif á
nærliggjandi efniseindir og þær taka
að sveiflast líka. Sveifluhreyfingin
breiðist þannig út og bylgja fer um
efnið. Utbreiðsluhraði bylgjunnar er
háður fjaðurstuðlum efnisins og eðl-
ismassa þess. Hraðinn er að öðru
jöfnu meiri eftir því sem efnið er stíf-
ara.
Náttúrufræöingurinn 61 (1), bls. 57-69, 1991.
57