Vad är seismisk brytning?

Metoden för geologisk profilering som kallas seismisk brytning mäter den tid det tar seismiska vågor eller strålar att röra sig genom marken, slå berggrunden och återhämta sig tillbaka till ytan.Används i geofysik är denna metod mest exakt vid kartläggningsdjup på mindre än 100 fot.Förutom att mäta djupet på berggrunden 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 släppa något tungt på marken.Om marken skakar eller vibrerar, beror det på en seismisk våg.

I seismisk brytning skjuts energi in i jorden från ytan vanligtvis av tomma ämnen som skjutits från en skjutpistol, en vikt som tappas på marken, ett litet explosivt,eller slå en tallrik med en hammare.Vågorna rör sig i marken och bryts sedan i sidled längs berggrunden innan de återhämtar sig tillbaka upp till ytan.En serie geofoner arrangerade i en rak linje längs området som testas registrerar vågorna när de igen når ytan.

Geofoner är små metallcylindrar som är ungefär batteriformade, även om de finns i olika storlekar.Inuti cylindern finns en spole 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 de uppgifter som mottagits från geofoner, och grafer som planerar resetider kontra avstånd skapas för att beräkna hastigheter.

Hastigheter ger information om typen av material under markytan eftersom en våg kommer att röra sig genom olika typer av jord 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.Det är därför geofysiker kan samla in 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 av vågorna som helt enkelt återhämtar sig, eller reflekteras, utanför berggrunden snarare än spridning i olika vinklar.Till skillnad från seismisk brytning kan seismisk reflektion inte ge information om materialets tjocklek eller hastigheten på strålarna.Det används bäst i marina miljöer där seismisk brytning är opålitlig.