انقسام الموجة القصية
انقسام الموجة القصية ، أو ما يُعرف أيضًا بالانكسار المزدوج الزلزالي ، هو ظاهرة تحدث عندما تدخل موجة قصية مستقطبة وسطًا غير متجانس . تنقسم الموجة القصية الساقطة إلى موجتين قصيتين مستقطبتين. يُستخدم انقسام الموجة القصية عادةً كأداة لاختبار تباين الخواص في منطقة معينة. تعكس هذه القياسات درجة تباين الخواص، وتؤدي إلى فهم أفضل لكثافة الشقوق واتجاهها أو محاذاة البلورات في تلك المنطقة. [ 1 ] على سبيل المثال، يمكن تشبيه تباين الخواص في منطقة معينة بصندوق أسود ، وقياسات انقسام الموجة القصية بنظرة على ما بداخل هذا الصندوق.
مقدمة
قد تدخل موجة قص ساقطة وسطًا غير متجانس من وسط متجانس نتيجةً لتغير في اتجاه أو خصائص الوسط. فعندما تدخل موجة قص مستقطبة وسطًا جديدًا غير متجانس، تنقسم إلى موجتين قص. تكون إحدى هاتين الموجتين أسرع من الأخرى وموازية للشقوق أو البلورات في الوسط. أما الموجة الثانية فتكون أبطأ من الأولى، وأحيانًا تكون متعامدة مع كل من الموجة الأولى والشقوق أو البلورات في الوسط. توفر الفروق الزمنية الملحوظة بين موجتي القص البطيئة والسريعة معلومات حول كثافة الشقوق في الوسط. ويشير اتجاه موجة القص السريعة إلى اتجاه الشقوق في الوسط.
عند رسمها باستخدام مخططات الاستقطاب، يمكن تحديد وصول موجات القص المنقسمة من خلال التغيرات المفاجئة في اتجاه حركة الجسيمات.
في مادة متجانسة ذات تباين ضعيف، تنقسم موجة القص الساقطة إلى موجتين شبه قصيتين باستقطابين متعامدين تقريبًا، تصلان إلى جهاز الاستقبال في نفس الوقت تقريبًا. أما في القشرة الأرضية العميقة والوشاح العلوي ، فتنقسم موجات القص عالية التردد تمامًا إلى موجتين قصيتين منفصلتين باستقطابين مختلفين ، مع وجود فارق زمني بينهما قد يصل إلى بضع ثوانٍ. [ 2 ]
تاريخ
أجرى هيس [ 3 ] (1964) أولى القياسات لتغيرات السرعة السمتية لموجة P في الأحواض المحيطية . وقد اختيرت هذه المنطقة لهذه الدراسة لأن الأحواض المحيطية تتكون من صخور كبيرة ومتجانسة نسبيًا. لاحظ هيس، من تجارب سابقة لقياس السرعة الزلزالية باستخدام بلورات الأوليفين ، أنه إذا كان للبلورات حتى أدنى توجيه إحصائي، فسيكون ذلك واضحًا للغاية في السرعات الزلزالية المسجلة باستخدام الانكسار الزلزالي. تم اختبار هذا المفهوم باستخدام مقاطع الانكسار الزلزالي من منطقة صدع ميندوسينو . وجد هيس أن موجات الضغط البطيئة تنتشر عموديًا على مستوى الانزلاق، وأن مركبة السرعة الأعلى موازية له. واستنتج أنه يمكن تسجيل بنية الأحواض المحيطية بسرعة وفهمها بشكل أفضل باستخدام هذه التقنيات.
ركزت دراسة أندو [ 4 ] (1980) على تحديد تباين الموجات القصية في الوشاح العلوي للأرض . وتناولت هذه الدراسة انقسام الموجات القصية المسجلة بالقرب من منطقة تشوبو البركانية في اليابان . وباستخدام محطات رصد الزلازل عن بُعد حديثة الإنشاء ، تمكن الباحثون من تسجيل وصول كل من الموجات الأولية (P) والثانوية (S) من الزلازل التي وقعت على عمق يصل إلى 260 كيلومترًا تحت المنطقة البركانية. وتجعل أعماق هذه الزلازل هذه المنطقة مثالية لدراسة بنية الوشاح العلوي. وقد لاحظ الباحثون وصول موجتين قصيتين متميزتين باستقطابين مختلفين (شمال-جنوب، سريع، وشرق-غرب، بطيء) بفارق زمني يبلغ حوالي 0.7 ثانية. وخلصت الدراسة إلى أن الانقسام لم يكن ناتجًا عن مصدر الزلزال، بل عن مسار الموجات في طريقها إلى أجهزة قياس الزلازل . واستُخدمت بيانات من محطات أخرى قريبة لتحديد مصدر التباين الزلزالي. وجد أن التباين يتوافق مع المنطقة الواقعة أسفل المنطقة البركانية مباشرةً، وافترض أن ذلك ناتج عن بلورات موجهة في حجرة صهارة عميقة الجذور . إذا احتوت حجرة الصهارة على شوائب بيضاوية الشكل موجهة تقريبًا باتجاه الشمال والجنوب، فسيكون اتجاه السرعة القصوى أيضًا باتجاه الشمال والجنوب، مما يفسر وجود الانكسار المزدوج الزلزالي .
اقترح كرامبين [ 5 ] (1980) نظرية التنبؤ بالزلازل باستخدام قياسات انقسام الموجات القصية. تستند هذه النظرية إلى حقيقة أن الشقوق الدقيقة بين حبيبات أو بلورات الصخور تتسع أكثر من المعتاد عند مستويات الإجهاد العالية. وبعد انحسار الإجهاد، تعود هذه الشقوق إلى مواقعها الأصلية. تُعرف هذه الظاهرة، المتمثلة في اتساع الشقوق وانغلاقها استجابةً لتغيرات الإجهاد، بالتمدد . ولأن بصمات انقسام الموجات القصية تعتمد على كلٍ من اتجاه الشقوق الدقيقة (عموديًا على اتجاه الإجهاد السائد) ووفرة الشقوق، فإن هذه البصمة تتغير بمرور الوقت لتعكس تغيرات الإجهاد في المنطقة. وبمجرد تحديد بصمات منطقة ما، يمكن استخدامها للتنبؤ بالزلازل القريبة التي تحمل نفس البصمات.
أقرّ كرامبين [ 6 ] (1981) لأول مرة بظاهرة انقسام موجات القصّ المتراصفة في القشرة الأرضية . وقد استعرض النظرية السائدة، وحدّث المعادلات لفهم انقسام موجات القصّ بشكل أفضل، وقدّم بعض المفاهيم الجديدة. وأثبت كرامبين إمكانية تطوير حلول لمعظم المسائل غير المتناحية. فإذا أمكن صياغة حلٍّ مماثل لحالة متناحية، يُمكن التوصل إلى حلٍّ للحالة غير المتناحية بإجراء المزيد من الحسابات. ويُعدّ التحديد الصحيح لاستقطاب الموجات الجسمية والسطحية مفتاحًا لتحديد درجة عدم التناحية. ويمكن تبسيط نمذجة العديد من المواد ثنائية الطور باستخدام ثوابت المرونة غير المتناحية . ويمكن إيجاد هذه الثوابت من خلال مراجعة البيانات المسجلة. وقد لوحظ ذلك في العديد من المناطق حول العالم. [ 7 ]
الآلية الفيزيائية

يمكن تفسير اختلاف سرعات انتشار موجتي القص بمقارنة استقطابهما مع الاتجاه السائد للتباين في المنطقة. ويمكن استخدام التفاعلات بين الجسيمات الدقيقة المكونة للمواد الصلبة والسائلة كمثال لكيفية انتقال الموجة عبر وسط ما. تتميز المواد الصلبة بجسيمات مترابطة بإحكام شديد تنقل الطاقة بسرعة وكفاءة عاليتين. أما في السوائل، فتكون الجسيمات أقل ترابطًا، وعادةً ما يستغرق انتقال الطاقة وقتًا أطول. ويعود ذلك إلى أن الجسيمات تقطع مسافة أطول لنقل الطاقة من جسيم إلى آخر. إذا استقطبت موجة القص بالتوازي مع الشقوق في هذا الوسط المتباين الخواص، فقد تبدو كالموجة الزرقاء الداكنة في الشكل 1. تؤثر هذه الموجة على الجسيمات كما لو كانت الطاقة تنتقل عبر مادة صلبة، وستكون سرعتها عالية نظرًا لتقارب الحبيبات. إذا وُجدت موجة قصّ مستقطبة عموديًا على الشقوق المملوءة بالسوائل أو بلورات الأوليفين المتطاولة الموجودة في الوسط، فإنها ستؤثر على هذه الجسيمات كما تؤثر على الجسيمات المكونة للسائل أو الغاز . تنتقل الطاقة ببطء أكبر عبر الوسط، وتكون سرعتها أبطأ من سرعة موجة القصّ الأولى. يعتمد التأخير الزمني بين وصول موجات القصّ على عدة عوامل، منها درجة التباين والمسافة التي تقطعها الموجات إلى محطة التسجيل. تتميز الأوساط ذات الشقوق الأوسع والأكبر بتأخير زمني أطول من الأوساط ذات الشقوق الصغيرة أو حتى المغلقة. يستمر انقسام موجة القصّ حتى يصل تباين سرعة موجة القصّ إلى حوالي 5.5%. [ 7 ]
شرح رياضي
التفسير الرياضي (نظرية الأشعة) [ 8 ]
يمكن كتابة معادلة الحركة في الإحداثيات الديكارتية المستطيلة على النحو التالي:
| 1 |
حيث يمثل t الزمن،الكثافة ، يمثل هذا المكون من متجه الإزاحة U ، ويمثل موتر المرونة . ويمكن وصف جبهة الموجة بالمعادلة
| 2 |
يمكن التعبير عن حل المعادلة ( 1 ) على شكل متسلسلة أشعة
| 3 |
حيث الدالة يفي بالعلاقة
| 4 |
| 5 |
حيث تُعطى معاملات المتجهات N وM وL بالصيغة التالية:
| 6 |
أين
| 7 |
للطلب الأول، لذا وبالتالي ، لم يتبق سوى المكون الأول من المعادلة ( 5 ).
| 8 |
للحصول على حل المعادلة ( 8 ) ، القيم الذاتية والمتجهات الذاتية للمصفوفةهناك حاجة إلى ذلك،
| 9 |
والتي يمكن إعادة كتابتها على النحو التالي
| 9 |
حيث القيموهي ثوابت المصفوفة المتناظرةالمصفوفة له ثلاثة متجهات ذاتية:، والتي تتوافق مع ثلاث قيم ذاتية لـ و.
- بالنسبة للأوساط المتجانسة،يتوافق مع الموجة الانضغاطية و يتوافق ذلك مع موجتي القص اللتين تتحركان معًا.
- بالنسبة للأوساط غير المتجانسة،يشير هذا إلى أن موجتي القص قد انقسمتا.
قياس معلمات انقسام الموجة القصية
النمذجة
[ 9 ] في وسط متجانس متساوي الخواص، يمكن كتابة دالة موجة القص على النحو التالي
| 10 |
حيث A هي السعة المركبة ،هي دالة الموجة (نتيجة تحويل فورييه لدالة زمن المصدر)، وهو متجه وحدة حقيقي يشير إلى اتجاه الإزاحة ويقع في المستوى العمودي على اتجاه الانتشار . ويمكن تمثيل عملية انقسام موجة القص بتطبيق عامل الانقسام على دالة موجة القص.
| 11 |
أينوهي متجهات ذاتية لمصفوفة الاستقطاب ذات قيم ذاتية تتوافق مع سرعتي موجتي القص. شكل الموجة المنقسمة الناتج هو
| 12 |
أين هو التأخير الزمني بين موجات القص البطيئة والسريعة وهي الزاوية بين استقطاب موجة القص الساقطةواستقطاب موجة القص السريعةيمكن تقدير هذين المعيارين بشكل فردي من تسجيلات الزلازل متعددة المكونات.
التطبيقات، والتبرير، والفائدة
تم استخدام قياسات انقسام الموجة القصية لاستكشاف التنبؤ بالزلازل ، ولرسم خرائط شبكات الكسور الناتجة عن التكسير عالي الضغط للخزانات .
بحسب كرامبين [ 5 ]، يمكن استخدام قياسات انقسام الموجات القصية لرصد مستويات الإجهاد في باطن الأرض. ومن المعروف أن الصخور القريبة من المناطق المعرضة للزلازل تُظهر تمددًا . وينتج انقسام الموجات القصية عن الموجات الزلزالية التي تنتقل عبر وسط يحتوي على شقوق أو بلورات موجهة. ويمكن دراسة التغيرات في قياسات انقسام الموجات القصية خلال الفترة التي تسبق وقوع الزلزال الوشيك، وذلك لفهم توقيت الزلزال وموقعه. وقد تُلاحظ هذه الظواهر على بُعد مئات الكيلومترات من مركز الزلزال.
تستخدم صناعة النفط قياسات انقسام الموجات القصية لرسم خرائط الشقوق في جميع أنحاء مكامن الهيدروكربونات . وحتى الآن، تُعد هذه الطريقة الأفضل للحصول على معلومات مباشرة عن شبكة الشقوق الموجودة في مكامن الهيدروكربونات . [ 10 ] يرتبط أفضل إنتاج في الحقل بمنطقة تحتوي على العديد من الشقوق الصغيرة المفتوحة، مما يسمح بتدفق مستمر للهيدروكربونات . تُسجل قياسات انقسام الموجات القصية وتُحلل للحصول على درجة التباين في جميع أنحاء المكمن. وعمومًا، تُعد المنطقة ذات أعلى درجة من التباين أفضل مكان للحفر لأنها تحتوي على أكبر عدد من الشقوق المفتوحة. [ 11 ]
أمثلة عملية
زلزال تم التنبؤ به بنجاح باستخدام نموذج الإجهاد في أيسلندا
في 27 أكتوبر 1998، وخلال دراسة استمرت أربع سنوات حول انقسام الموجات القصية في أيسلندا ، لاحظ كرامبين وزملاؤه ازديادًا في الفترات الزمنية الفاصلة بين الموجات القصية المنقسمة في محطتي رصد زلزالي، هما BJA وSAU، في جنوب غرب أيسلندا. وقد دفعت العوامل التالية المجموعة إلى اعتبار ذلك مؤشرًا محتملاً لوقوع زلزال: [ 12 ]
- استمرت الزيادة لمدة أربعة أشهر تقريباً.
- كانت مدته وانحداره متقاربين تقريبًا مع زلزال سابق بقوة 5.1 درجة في أيسلندا.
- بدأ ازدياد التأخير الزمني في محطة BJA في حوالي الساعةوتصاعدت إلى ما يقارب.
- كان هذا هو مستوى التصدع المُستنتج للزلزال السابق.
أشارت هذه الخصائص إلى أن القشرة الأرضية تقترب من حالة التصدع الحرجة، وأن زلزالًا كان من المرجح حدوثه في المستقبل القريب. وبناءً على هذه المعلومات، أُرسل تنبيه إلى مكتب الأرصاد الجوية الأيسلندي (IMO) في 27 و29 أكتوبر، يُحذر من زلزال وشيك. وفي 10 نوفمبر، أرسل المكتب بريدًا إلكترونيًا آخر يُحدد احتمالية وقوع زلزال خلال الأشهر الخمسة القادمة. وبعد ثلاثة أيام، في 13 نوفمبر، أبلغ مكتب الأرصاد الجوية الأيسلندي عن زلزال بقوة 5 درجات بالقرب من محطة BJA. ويشير كرامبين وزملاؤه إلى أن هذا هو أول زلزال يُتنبأ به علميًا، وليس بشكل استباقي أو إحصائيًا. وقد أثبتوا إمكانية استخدام تغيرات انقسام الموجات القصية للتنبؤ بالزلازل.
لم تنجح هذه التقنية مرة أخرى حتى عام 2008 بسبب عدم وجود هندسة مناسبة بين المصدر والجيوفون والزلزال اللازمة لتقييم التغيرات في بصمات انقسام الموجة القصية والتأخيرات الزمنية. [ 7 ]
التغيرات الزمنية قبل الانفجارات البركانية
لاحظ فولتي وكرمبين زيادات زمنية في تأخيرات النطاق الأول لمدة خمسة أشهر على عمق 240 كيلومترًا تقريبًا في اتجاهي الشمال والجنوب الغربي والغرب والجنوب الغربي قبل ثوران بركان جيالب عام 1996 في حقل فاتنايوكول الجليدي . وكان هذا أكبر ثوران بركاني في أيسلندا منذ عدة عقود.
يُعدّ نمط تزايد التأخيرات الزمنية لانقسام موجات القصّ نمطًا نموذجيًا للزيادة التي تُلاحظ حاليًا قبل العديد من الزلازل في أيسلندا وغيرها. وتنخفض التأخيرات الزمنية التي تسبق الزلازل مباشرةً بعد الثوران، نظرًا لتحرر معظم الإجهاد في تلك اللحظة. ولا ينخفض تزايد التأخيرات الزمنية المُعَيَّرة في الثورات البركانية عند حدوث الثوران، بل يتناقص تدريجيًا عند حوالي 10 ...على مدى عدة سنوات. هذا الانخفاض خطي تقريبًا، ولم تظهر أي اضطرابات صهارية كبيرة أخرى خلال الفترة التي تلت الثوران.
يلزم إجراء المزيد من الملاحظات لتأكيد ما إذا كان نمط زيادة ونقصان التأخير الزمني نمطًا عامًا لجميع الثورات البركانية، أم أنه يختلف من منطقة لأخرى. من المحتمل أن تُظهر أنواع مختلفة من الثورات سلوكيات مختلفة لانقسام الموجات القصية. [ 7 ] [ 13 ]
حقن السوائل في هندسة البترول
أفاد بوكلمان وهارجيس بتأثيرات حقن السوائل على موجات القص على عمق حوالي 9 كيلومترات في موقع الحفر العميق التابع لبرنامج الحفر العميق القاري الألماني ( KTB ) في جنوب شرق ألمانيا . وقد لاحظا انقسام موجات القص الناتج عن أحداث الحقن في بئر تجريبية تبعد 190 مترًا عن بئر KTB. واستُخدم مسجل بيانات في البئر على عمق 4000 متر لتسجيل قياسات الانقسام. [ 14 ]
وجدوا:
- التغيرات الزمنية في انقسام الموجات القصية كنتيجة مباشرة للأحداث الناجمة عن الحقن.
- أن نسبة انقسام الموجة القصية الأولية التي تبلغ حوالي 1% تنخفض بنسبة 2.5% في الساعات الـ 12 التالية للحقن.
- حدث أكبر انخفاض في غضون ساعتين بعد الحقن.
- يكون وقت الانقسام مستقرًا للغاية بعد توقف الحقن.
لم يتم اقتراح أي تفسير مباشر للانخفاض، ولكن يُقترح أن يكون الانخفاض مرتبطًا بتخفيف التوتر الناتج عن الأحداث المستحثة.
القيود
تُوفّر قياسات انقسام الموجات القصية معلومات دقيقة وشاملة حول منطقة معينة. مع ذلك، توجد قيود يجب مراعاتها عند تسجيل أو تحليل هذه القياسات. تشمل هذه القيود حساسية الموجات القصية، وتغير انقسامها بتغير زاوية السقوط والسمت، واحتمالية انقسامها عدة مرات في وسط غير متجانس، وربما في كل مرة يتغير فيها اتجاهها. [ 15 ]
يُعدّ انقسام الموجات القصية شديد الحساسية للتغيرات الطفيفة في ضغط المسام في قشرة الأرض. وللكشف بنجاح عن درجة التباين في منطقة ما، يجب أن يكون هناك عدد كافٍ من الموجات الواصلة موزعة زمنيًا بشكل جيد. فقلة عدد الموجات لا تكفي لرصد التغير حتى لو كانت من أشكال موجية متشابهة. [ 7 ] يتغير انقسام الموجات القصية بتغير كل من زاوية السقوط واتجاه الانتشار. وما لم تُعرض هذه البيانات في إسقاط قطبي، فإن طبيعتها ثلاثية الأبعاد لا تنعكس وقد تكون مضللة. [ 7 ] قد ينتج انقسام الموجات القصية عن أكثر من طبقة واحدة متباينة الخواص تقع في أي مكان بين المصدر ومحطة الاستقبال. تتميز قياسات انقسام الموجات القصية بدقة أفقية عالية، ولكن بدقة رأسية ضعيفة جدًا. [ 16 ] تختلف استقطابات الموجات القصية في جميع أنحاء الكتلة الصخرية. لذلك، قد تكون الاستقطابات المرصودة خاصة بالبنية القريبة من السطح، وليست بالضرورة ممثلة للبنية محل الاهتمام. [ 17 ]
سوء الفهم الشائع
نظراً لطبيعة موجات القص المنقسمة، فإنها عند تسجيلها في مخططات الزلازل ثلاثية المكونات النموذجية ، تُنتج إشارات معقدة للغاية. إذ تتشتت الاستقطابات والتأخيرات الزمنية بشكل كبير وتختلف اختلافاً واسعاً زمانياً ومكانياً. وبسبب هذا التباين في الإشارة، يسهل إساءة تفسير وصول موجات القص واستقطابها. [ 18 ] فيما يلي شرح لبعض المفاهيم الخاطئة الشائعة المرتبطة بموجات القص، ويمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات في كرامبين وبيكوك (2008). [ 7 ]
- تكون استقطابات موجات القص المنقسمة متعامدة. [ 7 ] [ 18 ]
تتميز موجات القص التي تنتشر على طول مسار الشعاع بسرعة جماعية باستقطابات متعامدة فقط في اتجاهات محددة. أما استقطابات الموجات الجسمية فهي متعامدة في جميع اتجاهات سرعة الطور ، إلا أن هذا النوع من الانتشار يصعب رصده أو تسجيله عمومًا.
- تكون استقطابات موجات القص المنقسمة ثابتة، موازية للشقوق، أو عمودية على مراكز الانتشار. [ 7 ] [ 18 ]
حتى عند انتشارها عبر الشقوق المتوازية أو العمودية على مراكز الانتشار أو الموازية للشقوق، فإن استقطاب موجات القص سيتغير دائمًا في ثلاثة أبعاد مع زاوية السقوط والسمت داخل نافذة موجة القص.
- يقل تباين الخواص في الشقوق دائمًا مع العمق حيث يتم إغلاق الشقوق المملوءة بالسوائل بفعل الضغط الليثوستاتيكي . [ 7 ] [ 18 ]
لا يصح هذا القول إلا إذا أُزيل السائل الموجود في الشقوق بطريقة ما. قد يتم ذلك عن طريق الامتصاص الكيميائي، أو التصريف، أو التدفق إلى السطح. مع ذلك، فإن هذه الحالات نادرة نسبيًا، وهناك أدلة تدعم وجود سوائل في الأعماق. تشمل هذه الأدلة بيانات من بئر كولا العميق، ووجود موصلية عالية في القشرة الأرضية السفلى.
- يمكن تحسين نسب الإشارة إلى الضوضاء لانقسام الموجات القصية فوق الزلازل الصغيرة عن طريق التجميع. [ 7 ] [ 18 ]
يُعدّ تجميع البيانات الزلزالية من مسح انعكاسي مفيدًا لأنها جُمعت باستخدام مصدر يمكن التنبؤ به والتحكم فيه. أما عندما يكون المصدر غير مُتحكم فيه وغير قابل للتنبؤ، فإن تجميع البيانات يؤدي فقط إلى تدهور الإشارة. ولأن تأخيرات زمن موجات القص المسجلة واستقطابها تختلف في زاوية سقوطها وسمت انتشارها الراديوي ، فإن تجميع هذه الموجات الواصلة سيؤدي إلى تدهور الإشارة وانخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مما ينتج عنه رسم بياني مشوش ويصعب تفسيره في أحسن الأحوال. [ 7 ]
الاتجاهات المستقبلية
يتطور فهمنا لانقسام الموجات القصية وكيفية الاستفادة المثلى من القياسات باستمرار. ومع تحسن معرفتنا في هذا المجال، ستظهر حتماً طرق أفضل لتسجيل هذه القياسات وتفسيرها، وستتاح فرص أكبر لاستخدام البيانات. ويجري حالياً تطوير هذه التقنية لاستخدامها في صناعة النفط والتنبؤ بالزلازل والانفجارات البركانية .
استُخدمت قياسات انقسام الموجات القصية بنجاح للتنبؤ بالعديد من الزلازل. وبفضل المعدات المتطورة ومحطات التسجيل المتباعدة بكثافة أكبر، تمكّنا من دراسة التغيرات المميزة لانقسام الموجات القصية أثناء الزلازل في مناطق مختلفة. تتغير هذه السمات بمرور الوقت لتعكس مقدار الإجهاد الموجود في المنطقة. بعد تسجيل ودراسة العديد من الزلازل، تصبح سمات انقسام الموجات القصية قبيل وقوع الزلزال معروفة جيدًا، ويمكن استخدامها للتنبؤ بالزلازل المستقبلية. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة نفسها قبل ثوران بركاني، ويُستنتج أنه يمكن التنبؤ بها بالطريقة نفسها.
تستخدم صناعة النفط منذ سنوات قياسات انقسام الموجات القصية المسجلة فوق مكامن الهيدروكربونات للحصول على معلومات قيّمة حول هذه المكامن. ويجري تحديث المعدات باستمرار للكشف عن صور جديدة ومعلومات إضافية. [ 7 ]
مراجع
- ↑ آكي، ك.؛ ريتشاردز، ب.ج. (2002). "علم الزلازل الكمي" ( الطبعة الثانية). كتب العلوم الجامعية، سوساليتو، كاليفورنيا.
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ فيكسي، إل جيه؛ بابوسكا، في. (2008). "قياسات انقسام الموجات القصية - المشاكل والحلول". تكتونوفيزياء . 462 ( 1-4 ): 178-196 . Bibcode : 2008Tectp.462..178V . doi : 10.1016/j.tecto.2008.01.021 .
- ↑ هـ. هـ. هيس (1964). "التباين الزلزالي للطبقة العليا من الوشاح تحت المحيطات". مجلة نيتشر . 203 (4945): 629-631 . Bibcode : 1964Natur.203..629H . doi : 10.1038/203629a0 . S2CID 4292928 .
- ↑ م. أندو؛ ي. إيشيكاوا؛ هـ. وادا (1980). "تباين الموجة الثانوية في الوشاح العلوي تحت منطقة بركانية في اليابان". مجلة نيتشر . 286 (5768): 43-46 . Bibcode : 1980Natur.286...43A . doi : 10.1038/286043a0 . S2CID 4306931 .
- 1 2 إس. كرامبين؛ آر. إيفانز؛ بي. أوسر؛ إم. دويل؛ وآخرون (1980). "ملاحظات حول شذوذ الاستقطاب الناتج عن التمدد والتنبؤ بالزلازل". مجلة نيتشر . 286 (5776): 874-877 . Bibcode : 1980Natur.286..874C . doi : 10.1038/286874a0 . S2CID 4237223 .
- ↑ إس. كرامبين (1981). "مراجعة لحركة الموجات في الأوساط المرنة غير المتجانسة والمتشققة". حركة الموجات . 3 (4): 343-391 . Bibcode : 1981WaMot...3..343C . doi : 10.1016/0165-2125(81)90026-3 .
- ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ س. كرامبين؛ س. بيكوك (٢٠٠٨). "مراجعة للفهم الحالي لانقسام الموجات القصية الزلزالية في قشرة الأرض والمغالطات الشائعة في التفسير". حركة الموجات . ٤٥ (٦): ٦٧٥-٧٢٢ . Bibcode : 2008WaMot..45..675C . doi : 10.1016/j.wavemoti.2008.01.003 .
- ↑ ف. سيرفيني (1972). "الأشعة الزلزالية وشدة الأشعة في الأوساط غير المتجانسة المتباينة الخواص" (ملف PDF) . المجلة الجيوفيزيائية للجمعية الملكية الفلكية ، 29 (1): 1-13 . رمز Bibcode : 1972GeoJ...29....1C . doi : 10.1111/j.1365-246x.1972.tb06147.x . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 4 يوليو 2011. تاريخ الاسترجاع : 11 مايو 2010 .
- ↑ ب. سيلفر؛ و. تشان (1991). "انقسام الموجات القصية وتشوه الوشاح تحت القاري" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 96 (B10): 16429-16454 . Bibcode : 1991JGR....9616429S . doi : 10.1029/91JB00899 .
- ↑ ر. بيل؛ ج. لي؛ ب. ماتوكس؛ س. رونين (2006). "قياس انقسام موجة القص باستخدام طريقة المربعات الصغرى" (ملف PDF) . المؤتمر المشترك لجمعية علم الفلك والجيوفيزياء الكندية / جمعية علم الجيوفيزياء الكندية / جمعية علوم الموجات القصية الكندية. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 19 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مايو 2010 .
- ↑ إي. لابار؛ تي. ديفيس؛ آر. بنسون (19 مارس 2008). "إيجاد النقطة المثلى" . مجلة الاستكشاف والإنتاج. مؤرشف من الأصل في 6 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2012 .
- ↑ إس. كرامبين؛ تي. فولتي؛ آر. ستيفانسون (1999). "زلزال ناجح للتنبؤ بالإجهاد" (ملف PDF) . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 138 (1): F1– F5. رمز Bibcode : 1999GeoJI.138....1X . doi : 10.1046/j.1365-246x.1999.00891.x . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 13 مارس 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2010 .
- ↑ ت. فولتي؛ س. كرامبين (2003). "دراسة لمدة أربع سنوات لانقسام الموجات القصية في أيسلندا: 2. التغيرات الزمنية قبل الزلازل والانفجارات البركانية" . الجمعية الجيولوجية، لندن، منشورات خاصة . 212 (1): 135-149 . Bibcode : 2003GSLSP.212..135V . doi : 10.1144/GSL.SP.2003.212.01.09 . S2CID 129113171. مؤرشف من الأصل في 21 مايو 2009. تم الاسترجاع في 11 مايو 2010 .
- ↑ ج. بوكلمان؛ هـ. هارجيس (2000). "دليل على التغير الزمني للسرعة الزلزالية داخل القشرة القارية العليا" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 105 (B10): 23879-23894 . رمز Bibcode : 2000JGR...10523879B . doi : 10.1029/2000JB900207 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 21-07-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-05-2010 .
- ↑ ر. هوار؛ ك. ستوكو (1978). "توليد وقياس موجات القص في الموقع". الاختبارات الجيوكيميائية الديناميكية : 3-29 . doi : 10.1520/STP35669S . ISBN 0-8031-0326-3.
- ↑ إم كيه سافاج (فبراير 1999). "التباين الزلزالي وتشوه الوشاح: ماذا تعلمنا من انقسام الموجات القصية؟" . مراجعات الجيوفيزياء . 37 (1): 65-106 . Bibcode : 1999RvGeo..37...65S . doi : 10.1029/98RG02075 .
- ↑ إس. كرامبين؛ لوفيل، جون هـ. (1991). "عقد من انقسام الموجات القصية في قشرة الأرض: ما معناه؟ ما الفائدة التي يمكننا جنيها منه؟ وماذا يجب أن نفعل بعد ذلك؟" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 107 (3): 387-407 . Bibcode : 1991GeoJI.107..387C . doi : 10.1111/j.1365-246X.1991.tb01401.x .
- 1 2 3 4 5 إس. كرامبين؛ واي. غاو (2006). "مراجعة لتقنيات قياس انقسام الموجات القصية فوق الزلازل الصغيرة". فيزياء باطن الأرض والكواكب . 159 ( 1-2 ): 1-14 . Bibcode : 2006PEPI..159....1C . doi : 10.1016/j.pepi.2006.06.002 .
للمزيد من القراءة
- أستر، ر.؛ شيرر، ب. (1991). "القياسات الكمية لاستقطاب موجات القص في شبكة أنزا الزلزالية، جنوب كاليفورنيا - الآثار المترتبة على انقسام موجات القص والتنبؤ بالزلازل". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 95 (B8): 12449-12473 . Bibcode : 1990JGR....9512449A . doi : 10.1029/JB095iB08p12449 .
- كرامبين، س.؛ لوفيل، ج. هـ. (1991). "عقد من انقسام الموجات القصية في قشرة الأرض: ما دلالته؟ وكيف يمكننا الاستفادة منه؟ وماذا يجب أن نفعل بعد ذلك؟" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 107 (3): 387-407 . Bibcode : 1991GeoJI.107..387C . doi : 10.1111/j.1365-246x.1991.tb01401.x .
- كرامبين، س.؛ بيكوك، س. (2005). "مراجعة لانقسام موجات القص في الأرض المتباينة الخواص ذات الشقوق الحرجة المرنة". حركة الموجات . 41 (1): 59-77 . Bibcode : 2005WaMot..41...59C . doi : 10.1016/j.wavemoti.2004.05.006 .
- لونغ، دكتور في الطب؛ هوب، إم في (2008). "التصوير المقطعي لانقسام موجة القص باستخدام معادلة الموجة" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 172 (1): 311-330 . رمز Bibcode : 2008GeoJI.172..311L . doi : 10.1111/j.1365-246x.2007.03632.x .
- باستوري، م.؛ بيتشينيني، د.؛ مارغريتي، ل.؛ إمبورتا، ل.؛ فالوروسو، ل.؛ كيارالوتشي، ل.؛ كيارابا، س. (2009). "الشقوق المتراصفة بفعل الإجهاد في القشرة العلوية لمنطقة فال داغري كما كشف عنها انقسام الموجات القصية" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 179 (1): 601-614 . Bibcode : 2009GeoJI.179..601P . doi : 10.1111/j.1365-246x.2009.04302.x . hdl : 2122/5499 .
- بيتشينيني، د؛ باستوري، م؛ مارغريتي، ل. (2013). "ANISOMAT+: أداة آلية لاستخلاص التباين الزلزالي من الزلازل المحلية". الحوسبة وعلوم الأرض . 56 : 62-68 . Bibcode : 2013CG.....56...62P . doi : 10.1016/j.cageo.2013.01.012 .
- سافاج، إم كيه؛ فبراير (1999). "التباين الزلزالي وتشوه الوشاح: ماذا تعلمنا من انقسام الموجات القصية؟" . مراجعات الجيوفيزياء . 37 (1): 65-106 . Bibcode : 1999RvGeo..37...65S . doi : 10.1029/98rg02075 .
- أوسيسيك، ن.؛ هانكا، و.؛ دال-جنسن، ت.؛ موسغارد، ك.؛ بريستلي، ك. (2008). "تغيرات انقسام الموجات القصية في غرينلاند: تباين الوشاح والتأثير المحتمل لعمود أيسلندا". تكتونوفيزياء . 462 ( 1-4 ): 137-148 . Bibcode : 2008Tectp.462..137U . doi : 10.1016/j.tecto.2007.11.074 .
روابط خارجية
- معهد ألفريد فيجنر للأبحاث القطبية والبحرية (AWI) (ألمانيا)
- انقسام الموجات القصية في برنامج ماتلاب (فرنسا)
- الكثير من الصور الزلزالية المثيرة للاهتمام (جامعة ولاية أريزونا)
- معلومات عن المواد الصلبة والسائلة والغازية
- مجموعة انقسام الموجات القصية في الوسائط غير المتجانسة (جامعة غوته فرانكفورت، ألمانيا)
كود MATLAB للتوضيح
يمكنك تنزيل كود MATLAB وإنشاء فيلم توضيحي بنفسك هنا على موقع MathWorks الإلكتروني.
- ميكانيكا الموجات
- علم الزلازل
- الاستقطاب (الموجات)
