انواع امواج زلزله و نحوه انتشار آن | مهندسی زلزله به زبان ساده | قسمت 6

انواع امواج زلزله و نحوه انتشار آن

پس از ایجاد شکست در گسل، انرژی آزاد شده به وسیله زمین لرزه به صورت امواج زلزله مختلفی از کانون زلزله منتشر می‌شود که به دو دسته امواج حجمی و امواج سطحی تقسیم بندی می‌شوند. امواج زلزله حجمی در حجم زمین پراکنده شده و امواج سطحی نزدیک به سطح زمین پراکنده می‌شوند.

ویژگی های امواج اولیه و ثانویه زلزله

امواج زلزله حجمی به دو نوع اولیه و ثانویه تقسیم بندی می‌شوند. موج P که مخفف Primary Waves است را به عنوان موج اولیه و موج S که مخفف Secondary Waves است را به عنوان موج ثانویه می‌شناسیم. در ادامه خصوصیات هر یک مورد بررسی قرار گرفته است.

موج P

1. طبیعت این موج مانند امواج صوتی است. بدین معنی که همچنان که پخش می شوند، به طور متناوب باعث فشردن و کشیدن صخره‌ها (به مانند حرکت کرم خاکی) می‌گردد.
2. این امواج فقط در راستای نوسان خود منتشر می‌شوند.
3. به علت طبیعت صوت مانند امواج P وقتی که این امواج از عمق زمین به سطح زمین می‌رسند، قسمتی از آن‌ها ممکن است به صورت امواج صوتی به داخل اتمسفر منتشر شوند و اگر فرکانس این امواج در حد شنوایی گوش باشد، ممکن است به وسیله حیوانات و انسان قابل شنیدن باشد.
4. موج P از همه امواج دارای سرعت بالاتری است و اولین موجی که به لرزه نگار می‌رسد. اثر آن مانند غرش صوتی است که باعث تکان دادن و به صدا درآوردن پنجره‌ها می‌گردد. سرعت آن حدود 160 برابر امواج برشی است.
5. امواج P مانند امواج صوتی هم از مواد جامد (مثل پوسته زمین) و هم از مواد مایع (مانند آب دریاها و مواد مذاب آتشفشانی) عبور می کنند.
6. موج P مانند موج S ایجاد ارتعاش افقی و قائم می کند.

امواج S

1. ارتعاش این امواج عمود بر امتداد انتشار موج، به مانند حرکت طنابی که در آن موج ایجاد می‎شود است.
2. موج S دارای سرعت کمتری از موج P است و چند ثانیه پس از آن دریافت می‌شود.
3. موج S باعث می‌شود ذرات سنگ‌ها به سمت بالا و پایین مرتعش شوند. بنابراین هنگامی که در سنگ‌ها انتشار می‌یابند، در امتداد عمود بر جهت انتشار، برش ایجاد می‌کنند.
4. از آنجا که موج S با ایجاد تغییر شکل‌ برشی در مواد حرکت می‌کند و چون مایعات قابلیت تغییر شکل‌ برشی را ندارند، بنابراین موج S نمی‌تواند در قسمت‌های مایع زمین مانند اقیانوس‌ها عبور کند. به همین ترتیب از لایه ماسه روان که مقاومت برشی منفرد دارد نمی‌تواند عبور کند.
5. موج S ایجاد حرکت‌هایی در جهت افق و قائم در سطح زمین می‌کند. این حرکات در آسیب رساندن به ساختمان‌ها خیلی موثر است.
6. دامنه نوسان موج S بسیار بیشتر از موج P است.

 انواع امواج سطحی و مشخصات آن

امواج سطحی به دو نوع رایلی و لاو تقسیم می‌شود که در ادامه به بررسی ویژگی‌های آن خواهیم پرداخت.

موج رایلی

• موجی که باعث لرزش سطح زمین بصورت حرکتی بیضی گون شده و حرکات عرضی ندارد.
• امواج رایلی به علت مولفه قائم حرکتشان می توانند بر روی حجم زیادی از آب دریاها تاثیر بگذارند.

موج لاو

موج لاو حرکتی عمود بر جهت حرکت موج دارد. به عبارت دیگر این موج زمین را از پهلو به پهلو در یک صفحه افقی و موازی با سطح زمین به ارتعاش در می آورد. اثر ناشی از امواج لاو تکان افقی به پی ساختمان است و از این رو خسارت ایجاد می کند. موج لاو از میان آب نمی‌تواند عبور کند و تنها روی آب‌های سطحی کناره‌های دریاچه ها اثر گذاشته و آنها را به جلو و عقب می‌راند.