F: Seismologi

Question 1

Hvad måler et trekomponent seismometer?

Seismografer

Answer 1

Vi optager jordrystelser i alle tre retninger.

I praksis er seismometre er elektromagnetiske og fuldt digitale

Question 2

Forklar hovedfaserne fra et trekomponent seismometer

Seismografer

Answer 2

Op-ned (blå streg)
Nord-syd (gul streg)
Øst-vest (lilla streg)

Positive udsving for hver af graferne viser hhv. Op, Nord eller Øst.

Question 3

Hvad er seismologi?

Answer 3

Studiet af passage af elastiske bølger gennem Jorden.

ex. jordskælv

Formentlig den bedste metode til at studere Jordens opbygning.

Question 4

Hvad er hhv. hypocenter og epicenter for et jordskælv?

Answer 4

Hypocenter -> punktet i jorden hvor jordskælvet blev udløst (vertikalt under epicentret).

Epicenter -> punktet der ligger vertikalt over hypocentret.

jordskælv sker pga af små stress-udløsninger langs forkastningsplaner.

Question 5

Hvor mange seismometre skal der mindst til for at identificere epicentret?

Answer 5

Tre.

Tegne tre cirker, epicentret er da i skæringen mellem de tre buer.

Ikke så simpelt i virkeligheden.

Question 6

Hvad er store Delta?

Answer 6

Afstanden til epicentret i buegrader

Question 7

Hvilken form (ligning) er alle magnitude skalaer på?

Magnitude skalaer

Answer 7

M = log(A/T) + q(Delta) + a

M - magnitude
A - max amplitude af bølge [micro-meter]
T - periode [sec]
q - korregerende funktion
a - konstant releteret til seismografens lokation

Question 8

Hvad er formlen for overfladebølge-magnitude for shallow-focus (<50km) jordskælv?

MAgnitude skalaer

Answer 8

Ms = log(A/T) + 1,66 logDelta + 3,3

Eller vha. seismometerhastighedsværdier:
Ms = log(B) + 1,66logDelta + 2,5

Question 9

Hvad er formlen for rumbølge-magnitude for >50km jordskælv?

Magnitude skalaer

Answer 9

mb = log(A/12) + 0,01Delta + 5,9

eller vha. seismometerhastighedsværdier:
mb = log(B) + 0,01Delta + 5,1

Question 10

Hvad betegner focal depth?

Answer 10

Dybden til hypocentret

Question 11

Hvordan er det seismiske moment (jordskælvets “totale energi”) defineret?

Answer 11

M0 = my * A * u

My - shear modul [GPa]
A - areal af forkastning [m2]
u - gns. forksydning af forkastningen [m]

Question 12

Hvad er formlen for moment magnitude?

Magnitude skalaer

Answer 12

Mw = 2/3 log(m0) - 6,0

moment -> “totale energi”

Question 13

I hvilken rækkefølge ankommer hhv. overflade, P- og S-bølger altid til seismometret?

Answer 13

1. P-bølger
2. S-bølger
3. Overfladebølger

Question 14

Hvad er skyggezonen?

Inge Lehmann

Answer 14

Det at man ikke ser nogen ankomster i intervallet 90-120 buegrader.
> Inge Lehmann - fast (hurtig) indre kerne

Question 15

Typiske P-bølgehastigheder i skorpen og ned til til Jordens centrum

Answer 15

Skorpe: 6-7 km/s

Ø. kappe: 8-9 km/s
N. Kappe: 10-13 km/s

Ydre kerne: 8-10 km/s
Indre kerne: ca. 10 km/s

Hastigheden afhænger af tryk og temp

Question 16

Hvad er de to vigtige overgangszoner i Jordens indre?

Answer 16

MOHO (ml. Skorpe og øvre kappe) - 30 km

Transition zone (ml. øvre kappe og nedre kappe) - 410 km

Question 17

Hvilken værdi har skalafaktoren?

Answer 17

637 units pr. micro m/s

Question 18

I hvilket årstal udkom Inge Lehman med sin artikel P’?

Answer 18

1936

Question 19

Hvad dækker fænomenet dispersion over?

Overfladebølger

Answer 19

At forskellige svingningsperioder ankommer til forskellige tidpunkter

Konklusioner:
- Lange perioder (= lange bølger) ankommer først
- Love bølger løber lidt hurtigere end Rayleigh

Question 20

Hvad er ankomsttabellen/Køreplanen?

Answer 20

Iagtaget mange ankomster (med kendt jordskælvsplacering) > gns. tabel med buegrad og ankomstid.

Ikke rette linjer - men med knæk (x-skæring)!

Question 21

Hvad er de fire led i Jordens hovedstruktur?

Inge Lehmann

Answer 21

• Skorpe
• Fast kappe
• Flydende ydre kerne
• Fast indre kerne

Question 22

Hvad er/viser Den Kuglesymmetriske Model?

Answer 22

Kombination af en masse slags data:
graf der viser, hvordan P- og S-bølger hastigheder varierer ned gennem Kappen, Ydre kerne og Indre kerne.

Ingen S-bølger i den ydre kerne

Question 23

Hvad kan anomalier i ankomsttider vise os, og hvordan?

Hastighedsanomalier

Answer 23

Lithosfære tykkelser og kappens 3D struktur

Question 24

Hvad viser Gutenberg-Richter Kurven?

Jordskælvsstatistik og risiko

Answer 24

Forholdet mellem jordskælvs-magnitude og totale antal Jordskælv i en given tidsperiode.

Question 25

Hvad er en periode, T?

Bølger

Answer 25

Afstand fra max ampl. til max ampl. i tid

, hvor bølgelængde er afstand fra max til max i rum

Question 26

Hvordan beregnes tykkelsen af eks. skorpen og Ø. kappe vha. en formel fra refraktionsseismik?

Ankomsttidskurver

Answer 26

Formel fra refraktionsseis:
z = xsk/2 * sqrt((v2-v1)/v2+v1)

(km,s)-kurve viser flere knæk > xsk kan udnyttes.
Simpel tolags model - tager ikke højde for Jordens krumning.

Vi kender hastighed over og under laggrænse samt xsk

Question 27

Hvordan beregnes afstanden til epicenteret?

Afstand og retning til epicenter

Answer 27

• Beregn S-P (rejsetiden)
• Brug “function” i MatLAB og aflæs afstand til epicenter på S-P-kurven

Question 28

Hvordan bestemmes retningen til epicenteret?

Afstand og retning til epicenter

Answer 28

Ved particle motion plot af P-bølger giver det to muligheder (da P-bølge er longitudinal)

Ved to plot kan man angive retningen mere præcist (én mulighed)