Колебания и волны. Алешкевич В.А - 94 стр.

Ëåêöèÿ 5                                                                           93
        Ñêîðîñòü ïðîäîëüíûõ âîëí ïðèáëèçèòåëüíî â 1,7 ðàçà áîëüøå ñêîðîñòè ïîïå-
ðå÷íûõ, ïîýòîìó ýòè âîëíû ðåãèñòðèðóþòñÿ íà ñåéñìîãðàììàõ ïîñëåäîâàòåëüíî: âíà÷à-
ëå ïðèõîäÿò áîëåå áûñòðûå ïðîäîëüíûå (ïåðâè÷íûå), êîòîðûå íàçûâàþòñÿ ð-âîëíàìè, à
ïîòîì ïîïåðå÷íûå (âòîðè÷íûå), íàçûâàåìûå s-âîëíàìè. Êðîìå òîãî, ñåéñìîãðàôû ðåãè-
ñòðèðóþò è çàìåòíûé ôîí, èëè øóìû, ñâÿçàííûå êàê ñ ðàáîòîé ïðîìûøëåííûõ óñòàíî-
âîê è òðàíñïîðòà, òàê è ñ ñåéñìè÷åñêèìè âîëíàìè (ìèêðîñåéñìàìè), ãåíåðèðóåìûìè
øòîðìàìè è âîëíåíèåì â îêåàíàõ.
        Åñëè áû ñêîðîñòè ð- è s-âîëí â Çåìëå íå ìåíÿëèñü áû ñ ãëóáèíîé, òî âîëíû
ðàñïðîñòðàíÿëèñü áû ïî ïðÿìûì ëèíèÿì (ïðÿìûì ñåéñìè÷åñêèì ëó÷àì).  äåéñòâè-
òåëüíîñòè ñêîðîñòè ïðîäîëüíîé c p è ïîïåðå÷íîé c s âîëí âîçðàñòàþò ñ ïîãðóæåíèåì â
íåäðà Çåìëè, çà èñêëþ÷åíèåì íåáîëüøîé çîíû íà ãëóáèíàõ 50–250 êì. Ïîýòîìó ñåéñìè-
÷åñêèå ëó÷è èñêðèâëÿþòñÿ.  ñåéñìîëîãèè ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëÿþò ãîäîãðàô —
âðåìÿ τ ïðîáåãà ñåéñìè÷åñêèõ âîëí êàê ôóíêöèþ ýïèöåíòðàëüíîãî ðàññòîÿíèÿ ∆ (ðàñ-
ñòîÿíèÿ â ãðàäóñàõ èëè êèëîìåòðàõ ïî äóãå áîëüøîãî êðóãà ìåæäó ýïèöåíòðîì è ïðèåì-
íèêîì âîëí; 1° = 111 êì). ßñíî, ÷òî ôóíêöèÿ τ = τ(∆) ñâÿçàíà ñ ðàñïðåäåëåíèåì ñêîðîñ-
òè âîëíû c (l) ( l — ãëóáèíà), è ïîèñê ýòîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ ïðè
èññëåäîâàíèè âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿ Çåìëè.
         Íà ðèñ. 5.1 ïîêàçàíû ïóòè p-âîëí è óêàçàíî âðåìÿ èõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ â íåäðàõ
Çåìëè îò ýïèöåíòðà Ý äî óñòàíîâëåííîãî íà ïîâåðõíîñòè ïðèåìíèêà. Ïðåðûâèñòûå ëè-
íèè (èçîõðîíû) óêàçûâàþò âðåìÿ ïðèõîäà p-âîëí â ðàçëè÷íûå òî÷êè çåìíîé ïîâåðõíîñ-
òè. Èç-çà èñêðèâëåíèÿ ëó÷åé âîëíû íå ïîïàäàþò â îáøèðíóþ çîíó òåíè.
         Èññëåäîâàíèå çàâèñèìîñòè ñêîðîñòåé c p (l) è cs (l) îò ãëóáèíû ïîçâîëèëî ñäå-
ëàòü âûâîä, ÷òî Çåìëÿ ðàçäåëÿåòñÿ íà òðè îñíîâíûå ÷àñòè: êîðó, ìàíòèþ è ÿäðî. Êîðà
îòäåëåíà îò ìàíòèè ðåçêîé ñåéñìè÷åñêîé ãðàíèöåé, íà êîòîðîé ñêà÷êîîáðàçíî âîçðàñòà-
þò ïëîòíîñòü ρ è ñêîðîñòè c p è c s . Ýòà ãðàíèöà áûëà îòêðûòà â 1909 ã. þãîñëàâñêèì
ñåéñìîëîãîì Ìîõîðîâè÷è÷åì è íîñèò íàçâàíèå ãðàíèöû Ì. Òîëùèíà ëåæàùåé âûøå ãðà-
íèöû Ì çåìíîé êîðû ìåíÿåòñÿ îò âåëè÷èíû ≈ 10 êì ( ïîä ñëîåì âîäû â îêåàíè÷åñêèõ
îáëàñòÿõ) äî íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ êèëîìåòðîâ â ãîðíûõ ðàéîíàõ êîíòèíåíòàëüíûõ îáëàñ-
òåé. Íèæå êîðû â èíòåðâàëå äî
ãëóáèí ~2900 êì ðàñïîëîæåíà ñè-                      12
ëèêàòíàÿ îáîëî÷êà, èëè ìàíòèÿ                 10
                                                              Çîíà òåíè
Çåìëè. Ñóùåñòâîâàíèå ÿäðà ñ              8
                                                                        18   20
ïëîòíîñòüþ, ïðåâîñõîäÿùåé ñðåä-        6                            16
íþþ ïëîòíîñòü Çåìëè ~ 5,5 ã/ñì3,         4                                         21
ñëåäóåò èç òîãî ôàêòà, ÷òî ïëîò-
íîñòü çåìíîé êîðû (îò ~2,8 ã/ñì3     Ý                                                 22
ó ãðàíèòîâ äî ~3,0 ã/ñì3 ó áàçàëü-           4 6     8     10 12     14   16 18
                                     Âðåìÿ â ìèíóòàõ                              20
òîâ) ñóùåñòâåííî ìåíüøå ýòîé
                                                         Ðèñ. 5.1.
ñðåäíåé ïëîòíîñòè.