Жердин сисмологиясы жана түзүлүшү
Сейсмология - жер титирөөлөрдү жана алар аркылуу сейсмикалык толкундардын кыймылын изилдеген геофизиканын бир тармагы. Бул илим жер титирөөлөрдүн коомго тийгизген таасирин түшүнүү жана азайтуу үчүн гана эмес, ошондой эле биздин түздөн-түз көзүбүздөн жашырылган Жердин ички түзүлүшү жөнүндө укмуштуудай түшүнүктөрдү сунуштайт. Бул макалада сейсмологиянын аспектилери жана анын бизге Жердин түзүлүшүн түшүнүүгө кандайча жардам берери тереңирээк каралат.
Сисмологиянын тарыхы жана өнүгүшү
Сейсмология грек тилинен которгондо "seismos" - жер титирөө жана "logos" - изилдөө деген сөздөргө негизделген. Ал илимий тармак катары өткөндөгү бир нече ири жер титирөөлөрдөн , мисалы, 1755-жылдагы Лиссабон жер титирөөсүнөн кийин пайда болуп, окумуштуулардын арасында чоң кызыгууну жараткан.
Сейсмологияны модернизациялоо 19-кылымдын аягында жана 20-кылымдын башында башталган. Биринчи сейсмографты 1880-жылдары бул аппаратты сунуштаган британиялык инженер жана сейсмолог Джон Милн ойлоп тапкан. Бул сейсмикалык толкундарды сезүү ыкмаларынын өнүгүшүнө олуттуу түрткү болгон . Бул ойлоп табуу, жабдууларды жана теорияны андан ары өнүктүрүү менен бирге, жер титирөөлөрдү жана Жердин ички түзүлүшүн тереңирээк түшүнүүгө жол ачкан.
Жердин түзүлүшү
Сизмологияны жакшыраак түшүнүү үчүн, биз Жердин негизги түзүлүшүн түшүнүшүбүз керек . Жер ар бири уникалдуу мүнөздөмөлөргө ээ болгон бир нече башка катмарлардан турат. Жер үч негизги катмарга бөлүнөт:
1. Жердин кабыгы: Бул Жердин эң сырткы катмары, ал эки негизги түргө бөлүнөт: континенталдык жана океандык кабык. Континенталдык кабык калыңыраак жана гранит сыяктуу тектерден турат, ал эми океандык кабык жукараак жана негизинен базальттан турат. Континенталдык кабыктын калыңдыгы 70 кмге чейин жетиши мүмкүн, ал эми океандык кабык 7-10 кмге жакын жукараак болот.
2. Жердин мантиясы: Жер кыртышынын астында болжол менен 2.900 км тереңдикке жеткен мантия жатат. Бул мантия кыртышка караганда тыгызыраак жана магний менен темирге бай силикат тектеринен турат. Мантия андан ары үстүнкү жана астыңкы катмарларга бөлүнөт. Мантиянын эң үстүнкү бөлүгү, катуу кыртыш менен бирге, литосфера деп аталат. Литосферанын астында астеносфера деп аталган жумшак, суюк катмар жайгашкан, ал тектоникалык плиталардын кыймылына мүмкүндүк берет.
3. Жердин өзөгү: Бул өзөк эки бөлүктөн турат: суюк сырткы өзөк жана катуу ички өзөк. Сырткы өзөктүн тереңдиги болжол менен 5.150 кмге жетет, ал эми ички өзөк Жердин борборуна болжол менен 6.371 км тереңдикте жетет. Ядро негизинен темир жана никельден турат. Жердин өзөгү Жердин магнит талаасын түзүүдө маанилүү ролду ойнойт.
Сейсмикалык толкундар
Сейсмикалык толкундар сейсмологиянын негизи болуп саналат. Жер титирөө болгондо, бөлүнүп чыккан энергия жер бетинде толкун катары тарайт. Сейсмикалык толкундардын эки негизги түрү бар:
1. Дене толкундары: Дене толкундарынын эки негизги түрүн айтуу керек: P (баштапкы) толкундар жана S (экинчи) толкундар.
– Р толкундары эң ылдам сейсмикалык толкундар болуп саналат жана сейсмографка биринчи болуп жетет. Алар үн толкундарынын аба аркылуу тараганына окшош, толкундун таралуу багыты боюнча материалды кысуу жана декомпрессиялоо аркылуу тарайт. Р толкундары катуу жана суюк заттар аркылуу тарай алат.
– S толкундары Р толкундарынан кийин пайда болот жана катуу материалдар аркылуу гана тарай алат. Алар материалды тараган багытына перпендикуляр кесүү менен кыймылдайт, бул аларды Р толкундарына караганда жайыраак кылат.
2. Беттик толкундар: Буларга Жер бети боюнча тараган жана жер титирөөлөр келтирген зыян үчүн жооптуу болгон Лав толкундары жана Рейли толкундары кирет. Беттик толкундар дене толкундарына караганда жайыраак, бирок чоңураак амплитудага ээ жана ошондуктан кыйратуучураак.
Жердин түзүлүшүн изилдөөдө сисмологиянын пайдасы
Сейсмологдор Жердин ички түзүлүшүн изилдөөнүн негизги жолдорунун бири - сейсмикалык толкундардын анын аркылуу кантип өтүшүн талдоо. Жер титирөө болгондо, сейсмикалык толкундар Жердин ар кандай катмарлары аркылуу өтүп, алар кездешкен материалдардын касиеттерине жараша сынуу жана чагылышуу процесстерине дуушар болушат.
– Сейсмикалык томография: Бул медициналык компьютердик томографияга (КТ) окшош ыкма, анда изилдөөчүлөр ар кандай жер титирөө булактарынан жазылган сейсмикалык толкундардын жүрүү убактысынын айырмачылыктарын колдонуп, Жердин ички катмарынын үч өлчөмдүү сүрөтүн түзүшөт. Бул окумуштууларга Жер мантиясынын ар кайсы бөлүктөрүнүн курамындагы жана жылуулук касиеттериндеги айырмачылыктарды түшүнүүгө жардам берет.
– Жердин өзөгүнүн далили: Жердин өзөгүндө суюк катмар бар экенинин алгачкы далили S-толкундарын байкоодон алынган, алар сырткы өзөк аркылуу тарай алышпайт. Бул диаметрди биринчи жолу 1906-жылы Ричард Диксон Олдхэм сунуштап, кийинчерээк татаалыраак ыкмаларды колдонуу менен тастыктаган.
– Үзгүлтүктөрдүн ачылышы: Сейсмикалык ошондой эле үзгүлтүктөрдү же сейсмикалык толкундардын ылдамдыгынын кескин өзгөрүшүн көрсөтөт. Мохоровичтин үзгүлтүктүүлүгү (же Мохо) - жер кыртышы менен мантиянын ортосундагы чек араны белгилеген белгилүү мисал. 1936-жылы Инге Леман тарабынан жогорку жана төмөнкү мантиянын ачылышы сыяктуу башка негизги үзгүлтүктөрдүн ачылышы Жердин ички ядросунун бар экенин көрсөтүп турат.
Изилдөөлөрдүн жана заманбап колдонмолордун туруктуулугу
Бүгүнкү күндө сейсмология жер титирөөлөрдү жана жердин түзүлүшүн изилдөө үчүн гана колдонулбастан, башка көптөгөн колдонмолорго да ээ, анын ичинде:
– Жанар тоолордун мониторинги: Жер титирөөлөр көп учурда жанар тоолордун атылышынан мурун болот, ал эми жанар тоолордун айланасындагы сейсмикалык активдүүлүктү көзөмөлдөө жакындап келе жаткан жанар тоолордун атылышы жөнүндө эрте эскертүү бере алат.
– Ресурстарды чалгындоо: Мунай жана газ өнөр жайы жер астындагы кендерди чалгындоо үчүн сейсмикалык ыкмаларды колдонот. Жасалма сейсмикалык толкундар мунай же газды камтышы мүмкүн болгон геологиялык түзүлүштөрдү картага түшүрүү үчүн колдонулат.
– Сейсмологияны моделдөө: Заманбап сейсмология потенциалдуу жер титирөөлөрдү моделдөө жана сейсмикалык тобокелдиктерди талдоо үчүн алдыңкы эсептөө технологиясын колдонот, ошону менен шаар курууга, имараттарды курууга жана кырсыктардын тобокелдигин азайтууга жардам берет.
Корутунду
Сейсмология жогорку деңгээлде көп тармактуу тармак катары жер титирөөлөрдүн жүрүм-туруму жана таасири жөнүндө гана эмес, ошондой эле планетабыздын татаал ички түзүлүшү жөнүндө да баалуу түшүнүктөрдү берет. Сейсмикалык изилдөөлөр аркылуу биз мурда Жердин бетинин тереңинде жашырылган көптөгөн сырларды ача алдык. Бул илим үчүн гана маанилүү эмес, ошондой эле адамдардын коопсуздугун жана бакубаттуулугун камсыз кылуу үчүн абдан реалдуу практикалык мааниге ээ.
