Forståelse af jordskælvs-vibrationer: Årsager og mekanismer

Jordskælv resultat af den lagrede energi og den pludselige frigivelse af tektoniske plader i Jordens skorpe. Vulkaner producerer nogle gange jordskælv. Når to modstående tektoniske plader konvergerer ved et større forksningsområde, og trykket bliver for stort, glipper de over eller under hinanden med en pludselig og voldsom brud. Brudet kan ske tæt på eller under Jordens overflade og strække sig for hundreder eller tusinder af miles. Brydekraften rejser gennem skorpen eller fundamentklippen, og forårsager rystelser og vibrationer. Jordskælvs-vibrationer involverer chokbølger, jordforhold og andre faktorer.

Første brud

Den første udløsende effekt af vibrationer i en margin eller forksnings-type jordskælv starter med den pludselige frigivelse af energi, når to tektoniske plader knækker fra hinanden. Hvis jordskælvet sker i et undervands-miljø, fordøver det store vandmængder, såvel som overfører energi til havbundens fundamentklippe. Vulkaniske eksplosjoner starter vibrationer med en primær chokbølge, der stråler ud fra sin kilde. Processen for alle jordskælv- eller vulkanisk-inducerede vibrationer begynder med tryk-chokbølger, der stråler ud fra "fokus", eller præcis oprindelse.

P-bølger

P-bølger, eller primære bølger (første bølger), deler identiske karakteristika med lydbølger. De er kort bølgelængde, høj-frekvens bølger, der rejser i en longitudinal retning. De kan rejse gennem væsker og faste stoffer. Når jorden trækkes bagud og fremad, knuser det fast materiale sammen og trækker det fra hinanden, hvilket forårsager små jordbevægelser i form af P-bølge-vibrationer. P-bølger kan blive reflekteret eller refraheret, hvilket betyder, at de kan skifte deres bølge-mønster. De kan nogle gange udvikle sig til S-bølger.

S-bølger

S-bølger, kaldte sekundære bølger, ankommer efter P-bølgerne, fordi de rejser langsommere. S-bølger har kort bølgelængde og høje frekvencer lignende P-bølger, men de rejser ikke i en longitudinal retning, men bevæger sig tværs gennem materialet. S-bølger kan ikke rejse gennem en væske. S-bølger hinterlader beviser på Jordens overflade i form af vridne hegn, buede jernbanespor og bygning-vægge, der har forskydede sider. S-bølger vender genstande og partikler 90 grader til bølge-retningen.

L-bølger

L-bølger, kaldte overflade-bølger, har lange bølgelængder og lave frekvencer. De oprinder tæt på jordskælvets epicentrum og kan kun bevæge sig gennem skorpen på dens ydre periferi. Da de opholder sig tæt på overfladen, producerer de mest skade på bygninger og andre konstruktioner. De viser bevægelser, der ligner bølgerne i havet, kun jord-bevægelsen bliver cirkulær, tvungen til at stige og falde. Kombineret med brande, tsunamier og jordskred, udgør de skadelige karakteristika af L-bølger det meste af ejendoms-skabet og livstab i jordskælv.

Jordtyper

Jordtypen, som konstruktioner er bygget på, påvirker deres evne til at modstå vibrationer, eller tilgive for overdrevet rystelse og mislykkes. De langsommere S-bølger repræsenterer den mest farlige chokbølge til jordene og forårsager de tungeste og mest forlængede vibrationer i løse materialer. Sådanne materialer inkluderer mud, silt, grus, sand og kunstig påfyldning. Disse typer materialer indeholder løst kompakte strukturer, med lidt eller ingen hæftning til omgivende klipper. Mesozoisk fundamentklippe, som daterer fra 64 millioner til 245 millioner år, og nogle vulkaniske og Franciscan fundamentklipper har bedre modstand mod rystelse og vibration. Med de løsere kompakte jordarter vil vibrationerne være mere markante og vare længere.