Поверхностные волны

Нам  показаны два типа сейсмических поверхностных волн

Нам  показаны два типа сейсмических поверхностных волн. Волны Рэлея во многом похожи на волны, образующиеся на воде: прохождение волны Рэлея заставляет точку на поверхности Земли двигаться по эллипсу в вертикальной плоскости, как пробку по воде. При этом, опять же подобно волнам на поверхности воды, амплитуда колебаний частиц уменьшается с глубиной. Это хорошо для подводных лодок: если они погрузятся на глубину около 100 м, их уже вряд ли будут беспокоить поверхностные волны, возникающие при шторме. Амплитуда волн разной длины уменьшается с глубиной по одному и тому же закону при условии, что глубина измеряется длинами волн. Таким образом, существует важная закономерность: возмущение, вызванное длинными волнами, ощущается на большей глубине, чем возмущение от коротких волн.

Поверхностные волны- Скорость волн Рэлея

Скорость волн Рэлея зависит главным образом от модуля сдвига и от плотности породы; обычно ее принимают равной 0,92 от скорости S-волн. Поскольку возмущения не ограничиваются только самой поверхностью, их скорость нельзя определять по свойствам одних лишь поверхностных пород, а надо учитывать и породы, залегающие глубже, хотя с глубиной их влияние уменьшается.
Зависимость скорости от свойств материала, слагающего глубинные горизонты, сильнее для более длинных волн, так как возмущения в этом случае достигают больших глубин. Следовательно, в районе, где Vsс глубиной меняется (а обычно так и происходит), скорость длинных поверхностных волн будет отличаться от скорости коротких волн, и это различие скоростей можно использовать для суждения о том, как Vs меняется с глубиной.

Скорость, определяемая по времени пробега поверхностных волн

Скорость, определяемая по времени пробега поверхностных волн определенного периода между двумя точками на поверхности Земли,-это, конечно, средняя скорость. В сравнении с результатами, получаемыми по объемным волнам, это можно считать преимуществом, если мы хотим избавиться от влияния изменений скорости, связанных с небольшими объектами, например связанных со значительной изменчивостью пород земной коры. Другое преимущество поверхностных волн состоит в том, что их дисперсия позволяет получить данные о площадях (в частности, об океанах), где очень мало записывающих станций. На рисунке показаны результаты определения дисперсии для разных типов земной поверхности, а на рис б-изменения Vsс глубиной, вычисленные по дисперсии поверхностных волн. Следует отметить, что отклонения от сферической симметрии очень малы, хотя эти результаты указывают на региональные различия.
До сих пор мы говорили только о поверхностных волнах Рэлея. Второй тип поверхностных волн -волны Лява, в которых колебания направлены только горизонтально. Свойства волн Лява значительно сложнее, чем свойства волн Рэлея, но информативность их сравнительно невелика, так что получаемые от них сведения можно считать дополнительными к сведениям, получаемым при изучении волн Рэлея.