Sîsmolojî (Seismology)

Sîsmolojî ( ; ji Yewnanîya Kevin σεισμός ( seismós ), ku tê wateya 'erdhej', û -λογία ( -logía ), ku tê wateya 'lêkolîna') lêkolîna zanistî ya erdhejan e…

Sîsmolojî (ji Yewnanîya Kevnar σεισμός (seismós), ku tê wateya 'erdhej', û -λογία (-logía), ku tê wateya 'lêkolîna' hatiye girtin) dîsîplîna zanistî ye ku ji bo lêkolîna erdhejan (an jî, bi awayekî berfirehtir, hejandinan) û çêbûn û belavbûna pêlên elastîk di nav laşên gerstêrkan de hatiye veqetandin. Ev qad di heman demê de lêkolînên li ser bandorên hawîrdorê yên bûyerên sîsmîk, wekî tsunamiyan; çavkaniyên din ên sîsmîk ên xwezayî, di nav de volkan, tektonîka lewheyan, cemed, çem, mîkrosîsmên okyanûsî, û diyardeyên atmosferê; û pêvajoyên mirovî yên wekî teqînan jî dihewîne.

Paleosîsmolojî dîsîplînek têkildar e ku piştrastên jeolojîk bikar tîne da ku agahdariya li ser erdhejên dîrokî derxîne. Sîsmogram wekî tomarek demkî ya tevgera Erdê tê pênasekirin, ku ji hêla sîsmografek ve tê hilberandin. Sîsmologek zanyarek e ku di lêkolînên sîsmolojîk ên bingehîn an sepandî de kar dike.

Dîrok

Serdemên Kevnar û Klasîk

Lêkolîna zanistî ya li ser erdhejan digihîje serdema antîk. Hîpotezên destpêkê yên derbarê çavkaniyên xwezayî yên erdhejan de di nivîsên Thalesê Mîletosî (nêzîkî 585 BZ), Anaximenesê Mîletosî (nêzîkî 550 BZ), Arîstoteles (nêzîkî 340 BZ), û Zhang Heng (132 PZ) de hatine belgekirin.

Di sala 132 PZ de, Zhang Heng ê ji xanedana Han a Çînê, sîsmoskopa herî kevn a naskirî çêkir.

Destpêka Zanista Nûjen

Di dema sedsala 17an de, Athanasius Kircher pêşniyar kir ku erdhej ji tevgera agirê binerd di nav pergalek tevlihev a kanalên navxweyî yên Erdê de çêdibin. Dûv re, Martin Lister (1638–1712) û Nicolas Lemery (1645–1715) pêşniyar kirin ku teqînên kîmyewî yên ku di nav Erdê de çêdibin, sedemên erdhejan in.

Erdheja Lîzbonê ya sala 1755an, ku di heman demê de bi serdemek pêşkeftina zanistî ya girîng li Ewropayê re çêbû, hewldanên zanistî yên tundtir ji bo têgihîştina tevger û etiyolojiya erdhejan teşwîq kir. Tevkariyên destpêkê karê John Bevis (1757) û John Michell (1761) dihewandin. Michell encam da ku erdhej di nav Erdê de çêdibin û pêlên tevgerê ne ku ji hêla "girseyên kevir ên ku bi kîlometreyan di bin rûxarê de diguherin" ve têne hilberandin.

Piştî rêze bûyerên sîsmîk ên nêzîkî Comrie, Skotlandê, di sala 1839an de, komîteyek li Keyaniya Yekbûyî hate damezrandin da ku metodolojiyên baştir ên tespîtkirina erdhejan pêş bixe. Vê însiyatîfê bi afirandina yek ji yekem sîsmometerên nûjen ji hêla James David Forbes ve encam da, ku di destpêkê de di raporek ji hêla David Milne-Home ve di sala 1842an de hate pêşkêş kirin. Ev amûr, pendûlek berevajî, pîvandinên çalakiya sîsmîk bi karanîna pênûsek ku li ser pendûlê hatibû danîn da ku kaxezê nîşan bike, tomar kir. Lê belê, raporên Milne destnîşan kirin ku sêwiranên pêşniyarkirî bi bandor nehatin selmandin.

Di sala 1857an de, Robert Mallet bingehên sîsmolojiya amûrî ya nûjen danî û ceribandinên sîsmîk bi karanîna teqemeniyan pêk anî. Herwiha, tê gotin ku wî têgîna "sîsmolojî" çêkiriye û bi berfirehî wekî "Bavê Sîsmolojiyê" tê nasîn.

Di sala 1889an de, Ernst von Rebeur-Paschwitz bi serkeftî yekem sînyala erdhejê ya teleseîsmîk tomar kir, ku ji erdhejek li Japonyayê derketibû û li Potsdam, Almanyayê hatibû tespîtkirin.

Di sala 1894an de, Fusakichi Omori nîşan da ku frekansa paşerdhejên erdhejê piştî erdhejek sereke kêm dibe, ev encam ji analîza wî ya erdhejên Kumamoto yên 1889an, Mino–Owari yên 1891an, û Kagoshima yên 1893an hatibû girtin.

Heta sala 1897an, hesabên teorîk ên Emil Wiechert ew anîn wê encamê ku hundirê Dinyayê ji kirasek sîlîkatî pêk tê ku navikek hesinî di nav xwe de digire.

Di sala 1906an de, Richard Dixon Oldham demên gihîştina pêlên P, pêlên S, û pêlên rûxarê yên cuda li ser sîsmograman tespît kir, bi vî awayî yekem piştrastiya zelal ji bo hebûna navika navendî ya Dinyayê peyda kir.

Di sala 1909an de, Andrija Mohorovičić, kesayetek girîng di pêşketina sîsmolojiya nûjen de, qutbûna Mohorovičić keşf kir û bi fermî pênase kir. Bi gelemperî wekî "qutbûna Moho" an bi tenê "Moho" tê zanîn, ev sînor qalikê Dinyayê ji kirasê wê vediqetîne. Pênaseya wê li ser guherîna berbiçav a leza pêlên sîsmîk e dema ku ew di nav herêmên bi dendikên kevirên cuda re derbas dibin.

Di sala 1910an de, piştî lêkolîna wî ya erdheja San Francisco ya Nîsana 1906an, Harry Fielding Reid "teoriya vegera elastîk" pêş xist, ku di lêkolînên tektonîkî yên îroyîn de bingeh e. Formûlasyona vê teoriyê bi awayekî girîng girêdayî pêşketinên berbiçav ên berê di têgihîştina tevgera materyalên elastîk û di warê matematîkê de bû.

Erdheja Xalapa ya Çileya 1920an bû sedema yek ji lêkolînên zanistî yên herî destpêkê yên li ser paşerdhejan piştî bûyereke sîsmîk a wêranker. Sîsmografek Wiechert a 80 kg (180 lb) piştî erdhejê bi trênê bo Xalapa, Meksîkayê hat veguhestin. Ev amûr paşê hat bikaranîn da ku paşerdhejên paşîn tomar bike. Di encamê de, dane ku ji sîsmografê hatibûn bidestxistin, eşkere kirin ku erdheja sereke li ser xetek fayê ya qalikê erdê ya tene çêbûye.

Harold Jeffreys, di sala 1926an de, yekem bû ku pêşniyar kir ku navika Dinyayê, ku di binê kiras de ye, di rewşek şilayî de ye, ev encam ji analîza wî ya pêlên erdhejê hatibû girtin.

Lêkolîna Inge Lehmann di sala 1937an de hebûna sîsika hundirîn a hişk di nav sîsika derve ya şilayî ya Dinyayê de piştrast kir.

Michael S. Longuet-Higgins, di sala 1950an de, pêvajoyên okyanûsî yên ku mîkrosîsma sîsmîk a paşîn a gerdûnî hilberandin, zelal kir.

Di salên 1960î de, pêşketinên di Zanista Dinyayê de gihîştin Entegrasyona Teoriyeke berfireh ku çêbûna bûyerên sîsmîk û tevgerên jeodetîk rave dike, û bi vî awayî Teorîya tektonîka lewheyan a ku niha bi berfirehî tê qebûlkirin ava kirin.

Cûreyên Pêlên Sîsmîk

Pêlên sîsmîk wekî tevliheviyên elastîk têne pênasekirin ku di Navgînên Hişk an şil de belav dibin. Ev Pêl li sê cûreyên sereke têne dabeşkirin: pêlên laş, ku di Avahiya hundirîn a materyalan re derbas dibin; pêlên Rûxarê, ku li ser sînor an navberên di navbera materyalên cuda de belav dibin; û modên normal, ku Formeke Pêla rawestayî temsîl dikin.

Pêlên Laş

Pêlên laş ji du kategoriyên cuda pêk tên: Pêlên seretayî (P-pêl), ku wekî Pêlên Pesto jî têne zanîn, û Pêlên duyemîn (S-pêl), an Pêlên birrînê. P-pêl Pêlên dirêjî ne ku bi tevgera parçikan a pêçandinî û dirêjkirinî têne diyar kirin, ku paralelî rêça belavbûna Pêlê çêdibe. Wekî Pêlên sîsmîk ên herî bilez di Navgînên Hişk de, P-pêl her gav gihîştinên destpêkê ne ku li ser sîsmogramê têne tomar kirin. Berovajî, S-pêl Pêlên transverî ne ku deformasyona birrînê dihewînin, bi tevgera parçikan a perpendîkularî rêça belavbûna Pêlê. S-pêl lezên hêdîtir ji P-pêlan nîşan didin, Wekî encam, paşê li ser sîsmograman xuya dibin. Ji ber kêmasiya wan a hêza birrînê ya xwerû, şil nikarin Pêlên elastîk ên transverî bidomînin; ji ber vê yekê, S-pêl bi taybetî di nav materyalên Hişk de belav dibin.

Pêlên Rûxarê

Pêlên Rûxarê ji têkiliya P-pêlan û S-pêlan bi Rûxara Dinyayê re derdikevin. Ev Pêl belavbûnê nîşan didin, ku tê vê wateyê ku lezên wan li gorî Frekansê Cudahî nîşan didin. Du cûreyên sereke yên Pêlên Rûxarê Pêlên Rayleigh in, ku bi tevgerên pêçandinî û birrînê têne diyar kirin, û Pêlên Love in, ku bi taybetî birrînî ne. Pêlên Rayleigh ji têkiliya P-pêlan û S-pêlên bi polarîzasyona vertîkal li ser Rûxarê derdikevin û dikarin di her Navgînek Hişk de belav bibin. Pêlên Love ji hêla S-pêlên bi polarîzasyona horîzontal ve ku bi Rûxarê re têkilî datînin têne çêkirin û ji bo hebûna wan pêdivî bi Guhertoyîyek di taybetmendiyên elastîk de bi kûrahî Di nav de Navgînek Hişk heye, Mercê ku di çarçoveyên sîsmolojîk de bi domdarî tê bicîhanîn. Pêlên Rûxarê bi lezên hêdîtir ji P-pêlan û S-pêlan belav dibin, Encamê rêyên belavbûna wan ên nerasterast ku têkiliya bi Rûxara Dinyayê re dihewînin. Enerjîya wan ji ya Pêlên laş kêmtir zû kêm dibe (li gorî têkiliyek 1/dûrahî² li şûna 1/dûrahî³) ji ber sînordariya wan li ser Rûxarê. Wekî encam, tevgera erdê ya ku ji hêla Pêlên Rûxarê ve tê çêkirin bi gelemperî ji ya ku ji hêla Pêlên laş ve tê çêkirin berbiçavtir e, Gelek caran dibe sedem ku Pêlên Rûxarê bibin sînyalên herî berbiçav li ser sîsmogramên Erdhejê. Pêlên Rûxarê ji hêla çavkaniyên Tene ve, wekî Erdhejên rûxarî an teqînên Nêzîkî Rûxarê, bi hêz têne heyecan kirin, lê ji bo eslên sîsmîk ên kûrtir Bi awayekî girîng têne kêm kirin.

Modên Normal

Dema ku pêlên hundirîn û yên rûxarê diyardeyên belavbûyî ne, erdhejên girîng dikarin lerizîneke gerdûnî çêkin, ku dibe sedem ku Dinya mîna zengekê bilorîne. Ev bersiva lerizînê ji serhevketina modên normal pêk tê, ku bi frekans û demên cuda têne diyar kirin û bi gelemperî saetek an kêmtir in. Guherînên modên normal ên ku ji erdhejên pir mezin çêdibin, dikarin bidomin û heta mehekê piştî bûyerê bên tespît kirin. Çavdêriyên destpêkê yên modên normal di salên 1960î de çêbûn, digel pêşketina amûrên bi kalîteya bilindtir û du bûyerên sîsmîk ên herî bi hêz ên sedsala bîstan: erdheja Valdivia ya 1960 û erdheja Alaska ya 1964. Piştî van vedîtinan, modên normal ên Dinyayê ji bo têgihîştina avahiya hundirîn a kûr a gerstêrkê sînorên JGirîng peyda kirine.

Erdhej

Erdheja Lîzbonê ya sala 1755an bû sedema yek ji lêkolînên zanistî yên destpêkê yên li ser bûyerên sîsmîk. Erdhejên girîng ên paşîn, wekî yên Basilicata ya 1857an, San Francisco ya 1906an, Alaska ya 1964an, Sumatra-Andaman ya 2004an, û Erdheja Mezin a Rojhilatê Japonê ya 2011an, di warê sîsmolojiyê de pêşketineke berbiçav pêş xistine.

Çavkaniyên Sîsmîk ên Kontrolkirî

Di jeofîzîkê de, pêlên sîsmîk ên ku ji teqînan an çavkaniyên lerizînê yên bi rastî kontrolkirî çêdibin, teknîkek sereke ne ji bo lêkolîna binê rûxarê, ku metodolojiyên cuda yên elektromanyetîk ên wekî polarîzasyona îndûskirî û magnetotellûrîk temam dikin. Sîsmolojiya çavkaniya kontrolkirî di diyarkirina taybetmendiyên jeolojîk de JGirîng bûye, wekî qubeyên xwê, antîklînal, xefikên din ên Kevir ên neftê, şikestin, cûreyên cuda yên Kevir, û kraterên lêketinê yên kevnar û kûr veşartî. Mînakek berbiçav Kratera Chicxulub e, avahiyeke lêketinê ku bi bûyera qelîna dînozoran ve girêdayî ye, ku di destpêkê de li Amerîkaya Navîn bi analîza madeyên avêtî di nav sînorê Kretase-Paleojenê de hate tespît kirin û paşê bi nexşeya sîsmîk a ku ji daneyên lêkolîna neftê hatî wergirtin hate piştrast kirin.

Tespîtkirina Pêlên Sîsmîk

Sîsmometer senzorên taybetî ne ku ji bo tespîtkirin û tomarkirina tevgera Erdê ya ku ji pêlên elastîk çêdibe hatine sêwirandin. Van amûran dikarin li hawîrdorên cuda bên bicîhkirin, di nav de rûxara Dinyayê, depoyên binê Erdê yên tene, qulên kolandinê, an cihên binavbûyî. Pergaleke amûrkirinê ya berfireh ku dikare sînyalên sîsmîk tomar bike, wekî sîsmograf tê binavkirin. Torên gerdûnî yên sîsmografan bi berdewamî tevgerên Erdê dişopînin, analîz û çavdêriya berdewam a erdhejên cîhanî û diyardeyên din ên sîsmîk pêk tînin. Daxwaza cihgirtina erdhejan ji bo derxistina hişyariyên tsunamî JGirîng e, ji ber ku pêlên sîsmîk bi awayekî girîng zûtir ji pêlên tsunamî belav dibin.

Ji bilî bûyerên tektonîk, seîsmometer herwiha sînyalên ku ji çavkaniyên cuda yên ne-Erdhejê derdikevin digirin. Di nav van de teqînên nukleerî û kîmyewî, dengê hawîrdorê yê herêmî ji ba an çalakiyên mirovan, sînyalên domdar ên ku ji pêlên Okyanûsê yên bi binê deryayê û peravê re têkildar dibin (wekî mîkroseîsma gerdûnî tê zanîn), û bûyerên krîosferîk ên bi çiyayên qeşayê û cemedan ên mezin ve girêdayî hene. Seîsmografan bandorên Meteoran ên li ser Okyanûsan tomar kirine, bi Enerjiyên ku digihîjin 4.2 × 10¹³ J, ku ev Derketina Enerjiyê bi teqînek TNT ya deh kîlotonî re berawirdî ye. Herwiha, van amûran qezayên pîşesaziyê yên cûrbecûr û kiryarên terorîstî tomar kirine, ku ev qadek lêkolînê ya taybetî ye û wekî seîsmolojiya dadwerî tê binavkirin. Yek ji sedemên Bi awayekî girîng û domdar ji bo damezrandina torên çavdêriya seîsmografîk a gerdûnî, tespîtkirin û Analîsa ceribandinên çekên nukleerî bûye.

Nexşekirina Navxweya Erdê

Pêlên Sîsmîk, ji ber belavbûna xwe ya bikêrhatî û têkiliya bi Avahiya navxweyî ya Erdê re, Teknîkên ne-dagirker ên bi Çareserîya bilind pêşkêş dikin ji bo lêkolîna navxweya Gerstêrkê. Vedîtinek girîng a destpêkê, ku Di destpêkê de ji hêla Richard Dixon Oldham ve di sala 1906an de hat pêşniyar kirin û ji hêla Harold Jeffreys ve di sala 1926an de bi awayekî teqez hat îsbat kirin, rewşa Şilayî ya Sîsika Derve ya Erdê saz kir. Ji ber ku pêlên S nikarin di nav Şilayiyan re derbas bibin, hebûna navikek Şilayî "zona Sî"yekê li aliyê Gerstêrkê yê berevajî Erdhejê çêdike, li cihê ku pêlên S yên rasterast tune ne. Zêdetir, pêlên P dema ku di Sîsika Derve re derbas dibin, li gorî Kirasê, Leza wan Bi awayekî girîng kêm dibe.

Bi bikaranîna tomografiya Sîsmîk ji bo pêvajokirina Dane ji gelek seîsmometeran, seîsmologan ji bo Kirasê Erdê Çareserîya nexşekirinê ya çend sed kîlometreyan bi dest xistine. Ev Teknîka pêşkeftî tespîtkirina hucreyên konveksiyonê û taybetmendiyên din ên jeolojîk ên berfireh hêsan kiriye, di nav de parêzgehên mezin ên bi Leza qutkirinê ya kêm ên ku Nêzîkî Sînora Navik-Kirasê ne.

Seîsmolojî û Civak

Pêşbîniya Erdhejê

Erdheja L'Aquila ya 5ê Nîsana 2009an, bûyerek bi mezinahiya 6.3, bû sedema nîqaşeke giştî ya girîng derbarê pêşbîniya erdhejê de, dema ku rayedarên Îtalî şeş sîsmolog û yek karmendê hikûmetê bi kuştina bêqesd tawanbar kirin. Raporek ku di *Nature* de hatibû weşandin destnîşan kir ku ev tawanbarkirin hem li hundirê welêt hem jî li qada navneteweyî wekî darizandinek ji ber têkçûna pêşbîniya erdhejê dihat dîtin, ku bû sedema şermezarkirinê ji aliyê rêxistinên wekî Komeleya Amerîkî ji bo Pêşxistina Zanistê û Yekîtiya Jeofîzîkî ya Amerîkî. Lê belê, weşanê herwiha destnîşan kir ku niştecihên L'Aquila tawanbarkirinê nedan ber têkçûna pêşbîniya erdhejê, lê belê dan ber nekarîna îdiakirî ya zanyaran ku rîskê bi bandor binirxînin û ragihînin. Tawanbarkirinê bi taybetî îdîa kir ku, di dema civîneke taybet de ku hefteyek berî erdhejê li L'Aquila hatibû lidarxistin, zanyar û karmendan pêşî li aramkirina gel girt li ser belavkirina agahiyên têr derbarê rîska erdhejê û amadebaşiyê de.

Qeydên dîrokî, li cihê ku hebin, dikarin bên bikaranîn ji bo texmînkirina dema, cîh û mezinahiya bûyerên sîsmîk ên pêşerojê. Lê belê, divê çend faktorên şîrovekirinê bên berçavgirtin. Navendên erdhejê, fokus û mezinahiyên erdhejên paşerojê kirdeya şîrovekirinê ne; wekî encam, bûyerên ku di qeydên dîrokî de wekî 5–6 Mw hatine vegotin dibe ku erdhejên mezintir ên ku ji cîhek din derketine lê di deverên niştecîh ên belgekirî de bi nermî hatine hîskirin, temsîl bikin. Herwiha, belgeyên dîrokî dikarin kêm an ne temam bin, ku dibe ku têk biçe di peydakirina têgihiştinek berfireh a berfirehiya erdnîgarî ya erdhejekê de. Wekî din, qeydên dîrokî dibe ku tenê çend sedsalan ji çalakiya sîsmîk bigirin, ku di nav çerxeke sîsmîk a tîpîk de demek pir kurt pêk tîne.

Sîsmolojiya Endezyariyê

Sîsmolojiya endezyariyê lêkolîn û sepandina pratîkî ya prensîbên sîsmolojîk ji bo armancên endezyariyê dihewîne. Ev qad bi giranî balê dikişîne ser nirxandina xetera sîsmîk a cîhek an herêmek taybetî ji bo agahdarkirina pratîkên endezyariya erdhejê, bi vî awayî wekî girêdanek navdîsîplînî di navbera zanista erdê û endezyariya sivîl de xizmet dike. Dîsîplîn ji du pêkhateyên sereke pêk tê. Ya yekem analîzkirina dîroka erdhejê dihewîne, di nav de katalogên sîsmîk ên dîrokî û amûrî, û tektonîkên herêmî ji bo destnîşankirina erdhejên potansiyel, taybetmendiyên wan û frekansa wan a rûdanê. Pêkhateya duyem lêkolînkirina tevgerên erdê yên xurt ên ku ji hêla erdhejan ve têne hilberandin dihewîne, ji bo pêşbînîkirina lerizîna bendewar ji bûyerên pêşerojê yên bi taybetmendiyên wekhev. Van tevgerên erdê yên xurt dikarin ji çavdêriyên akselerometre an sîsmometre werin derxistin, an jî dikarin bi awayekî hesabî bi karanîna metodolojiyên cihêreng werin simulekirin, ku paşê gelek caran têne bikaranîn ji bo formulekirina hevkêşeyên pêşbîniya tevgera erdê, ku wekî modelên tevgera erdê jî têne zanîn.

Amûr

Amûrên sîsmolojîk dikarin qebareyên girîng ên dane hilberandin, ku ji hêla pergalên wekî van ve têne pêvajoy kirin:

Sîsmolojî (Seismology)