علوم زمین

پست الكترونيک

آرشيو

خانه

 
دوستان در سايت

سه‌شنبه ۸ مهر ،۱۳۸٢

 

پديده زمين لرزه (بخش نهم)

پايگاه زلزله نگاری

پایگاه یا ایستگاه زلزله نگاری محلی است که در آنجا ردگذر زمین لرزه یا به صورت نگارشی ویا به گونه ثبت مغناطیسی فراهم می شود. پایگاه زلزله نگاری دست کم شامل یک دستگاه لرزه سنج می باشد که در برگیرنده آونگ، میراگر، تقویت کننده و یک دستگاه ثبات با زمان سنج دقیق است. در یک پایگاه زلزله نگاری علاوه بر دستگاههای یاد شده ، تجهیزات کافی برای انبار کردن داده ها، ترسیم لرزه نگاشتها و پردازش داده ها نیز وجود دارد(شکل۱).

شکل (1): شمایی از تجهیزات یک پایگاه زلزله نگاری و مرکز پردازش.

لرزه سنج یک آونگ فیزیکی است که از یک جرم ( ممکن است برای ثبت زمین لرزه های نزدیک 500 گرم باشد و برای ثبت زمین لرزه های دور حتی سه چهار کیلوگرم باشد) که به محوری وصل شده و با اصطکاک بسیار بسیار کم می تواند نوسان کند، تشکیل شده است. کوچکترین تکان، این جرم متحرک و متصل به محور را مدتها به نوسان درآورد. برای کنترل نوسان این آونگ یک دستگاه میراگر به آن اضافه شده است(شکل۲).

شکل (۲): ساختمان ساده یک لرزه نگار شامل پایه، جرم، فنر، قلم و کاغذ.

اگر جرم این آونگ را به صورت یک سیم پیچ بسیازیم و محور آن را بین آهنربایی قوی قرار دهیم، وقتی آونگ نوسان می کند، با قطع میدان مغناطیسی آهنربا جریان برق بسیار ضعیفی در سیم پیچ القا می شود. این جریان برق توسط دستگاه تقویت کننده بزرگ می شود و سپس وارد یک دستگاه حساس به نام گالوانومتر می شود و آنجا یک قلم را به لرزه درمی آورد. اگر لرزش قلم را به فیلم یا کاغذ منتقل نماییم، رد قلم بر فیلم یا کاغذ ثبت می شود که به آن لرزه نگاشت می گویند. این مجموعه را که شامل لرزه سنج و دستگاه ثبت می باشد را لرزه نگار می نامند.
ایستگاههای لرزه نگاری کامل برای ثبت دقیق تر ارتعاش زمین از سه لرزه سنج که به ارتعاشات زمین در امتدادهای بالا-پایین، شمال –جنوب، شرق-غرب حساس هستند بهره می گیرند. چون معلوم است دستگاه چند هزار مرتبه حرکت را فقویت نموده، از روی نگاشت معلوم می شود که زمین چقدر جابجا شده به طور مثال اگر روی نگاشت قائم (بالا-پایین) بزرگترین دامنه 5 سانتی متر یا 50000 میکرون باشد (شکل ۳)،

شکل (۳): نمونه ای از یک لرزه نگاشت با بیشینه دامنه 5 سانتی متر.

دستگاه هم صدهزار باشد، آنوقت دامنه واقعی جابجایی زمین در امتداد قائم می شود 5/0 (نیم) بزرگنمایی میکرون. همانطور که گفتیم، این دامنه واقعی می تواند نماینده بزرگی زمین لرزه باشد. اگر فاصله زمین لرزه تا ایستگاه ثبت کننده هم اندازه گیری شود، می شود بزرگی زلزله را برآورد کرد. برای اینکه یک رابطه ای بنویسیم که عددهای جمع و جوری داشته باشد، چنانچه در تعریف بزرگی ریشتر هم دیدیم، از لگاریتم استفاده می گنیم. در حساب مثلاً تعریف می کنند که لگاریتم صد می شود دو پس لگاریتم ده هزار می شود 4 و لگاریتم یک میلیون می شود شش. حالا اگر بزرگی زمین لرزه را با حرف M بنویسیم و بزرگی آن را با دامنه و فاصله آن بستگی دهیم خواهیم داشت:

M=Log A + Log D

یعنی اگر دامنه (A) بر روی نگاشت چهار سانتیمتر و بزرگنمایی 2000 و فاصله (D)اا1000 کیلومتر باشد، بزرگی حدود 4 درجه می شود. در حال حاضر یک رقم اعشار برای بزرگی در نظر گرفته می شود

درجه 4= 3+03/1 = M

همیشه رابطه به این سادگی نیست. مثلاً دوره حرکت نوسانی ثبت شده یعنی T، مشخصات دستگاه لرزه نگار نیز منظور می شود و رابطه مفصل می شود.  
تا حال فهمیدیم که لرزه سنج ها از آونگ سیم پیچی و آهنربای قوی درست شده اند و دستگاه ثبات نقش زمین لرزه را بر روی کاغذ یا فیلم فراهم می کند و به این مجموعه لرزه نگار می گویند. زمین لرزه را برحسب شدت تکان و مشاهده اثر آن به دوازده درجه تقسیم کرده اند، اما بزرگی زلزله باید از روی نگاشت آن محاسبه کرد و آن هم یک محاسبه لگاریتمی در پایه ده می باشند. البته بزرگی زلزله یک درجه قراردادی است و انرژی واقعی یک زمین لرزه را نشان نمی دهد، اما می توان از طریق آن به طور نسبی زمین لرزه ها را با هم مقایسه کرد. چنانچه زمین لرزه رودبار یک بزرگی مثلا 8/6 می دهد اما زلزله گرمسار بزرگی 2/5 دارد. بین بزرگی و انرژی هم رابطه وجود دارد و می توان به طور تخمینی مقدار انرژی زمین لرزه را حساب کرد. برای تعیین محل زمین لرزه به این نکته توجه داریم که همان طور که گفته شد، تعداد گروههای موجهای زمین لرزه زیاد است. یک گروه بنام موج
P با سرعت زیاد اول می رسد و روی کاغذ نقش می بندد. گروه دوم موج S است که با سرعتی 7/1 برابر کمتر از موج P کمی دیرتر می رسد. هر چقدر فاصله زمین لرزه از محل وقوع تا ایستگاه ثبت کننده بیشتر باشد، اختلاف زمان رسیدن موج P و S زیادتر می شود و از این ویژگی می فهمیم که زمین لرزه در چه فاصله ای اتفاق افتاده است (شکل۴).

 

شکل (۴): شمایی از یک نگاشت سه مولفه که زمان ورود موجهای P و S را نشان می دهد موج اول P و بعد S موج به پایگاه زلزله نگاری می رسد اختلاف زمانی موجهای Pو S  بیانگر فاصله زمینلرزه از ایستگاه است

به طور مثال اگر این اختلاف 25 ثانیه باشد، فاصله حدود دویست کیلومتر است. چون نگاشت در سه جهت تهیه می شود با یک ترسیم هندسی جهت زلزله را می شود تشخیص داد. به شکل (22) نگاه کنید در روی سه مولفه اولین حرکت به سوی بالا است،‌این را به این صورت تفسیر می کنیم که نخستین حرکت بر روی مولفه قائم اگر به سوی بالا باشد موج رسید تراکم است و به سوی پایین انبساط. همینطور حرت به سوی بالابر روی مولفه شمال و جنوب و شرق و غرب به این ترتیب حرکت را از شمال و شرق نشان می دهد و بالعکس. آنوقت اگر این پایگاه در تهران باشد می گوییم زمین لرزه ای با بزرگی به طور مثال 5/4 در فاصله 200 کیلومتری جنوب غربی پایگاه تهران اتفاق افتاده است.
به این ترتیب دیدیم که یک پایگاه لرزه نگاری می تواند با ثبت ارتعاشات زمین و بررسی آنها زمان، محل و بزرگی زمین لرزه را مشخص کند. بدیهی است که هر چه تعداد این
ایستگاهها بیشتر باشد، می توان این اطلاعات را بیشتری به دست آورد

 پيام هاي ديگران ()

mostafa

لينک ها

زمین شناس

زمین شناسي ایران

زمین الکتریکی

زمین شناسی افقانستان

زمین

دیرینه شناسی

ژئوشیمی

زمین فیزیکی

کانی شناسی

کانی وجواهر

زمین شناسی رشد

ژئودزی

ژئودزی ایران

مهندسی معدن

مهندسی معدن 2

زمین ساخت

زمین ریخت شناسی

زمین شناسی نفت

 

 

امکانات

لوگوي وبلاگ شما

علوم زمین


ارتباط با من

 


My status

عکسهای سونامی

فتوگالری 1

وبلاگ هاي دوستان

Python

هادی صداقت

سازمانهای مرتبط   

پژوهشکده زلزله شناسی

سازمان زمین شناسی ایران

پايگاه ملی داده های علوم زمين کشور

http://pejmanearth.persianblog.ir/rss.xml