СЕЙСМОЛО́ГИЯ

СЕЙСМОЛО́ГИЯ (от сейс­мо... и ...ло­гия), нау­ка, изу­чаю­щая зем­ле­тря­се­ния, при­чи­ны, их вы­зы­ваю­щие, свя­зан­ные с ни­ми яв­ле­ния, а так­же строе­ние Зем­ли. Осн. но­си­те­лем ин­фор­ма­ции в С. яв­ля­ют­ся сейс­ми­че­ские вол­ны, ха­рак­те­ри­зую­щие не толь­ко очаг зем­ле­тря­се­ния, но и сре­ду, че­рез ко­то­рую они рас­про­стра­ня­ют­ся (что по­зво­ля­ет при­ме­нять сейс­мич. ме­то­ды для изу­че­ния строе­ния Зем­ли). Сейс­мич. вол­ны ре­ги­ст­ри­ру­ют на сейс­ми­че­ских стан­ци­ях.

Исторический очерк

Про­стей­шие сейс­мо­ло­гич. на­блю­де­ния, сво­див­шие­ся в осн. к опи­са­нию по­след­ст­вий зем­ле­тря­се­ний, про­во­ди­лись ещё в древ­но­сти. Как точ­ная нау­ка С. сфор­ми­ро­ва­лась в кон. 19 в., ко­гда бы­ли скон­ст­руи­ро­ва­ны сейс­мо­гра­фы. Ра­нее тру­да­ми О. Ко­ши, С. Пу­ас­со­на, Дж. Pэлея, Г. Кирх­го­фа бы­ли за­ло­же­ны ос­но­вы тео­рии сейс­мич. волн. Та­ким об­ра­зом поя­ви­лась воз­мож­ность по сейс­мо­грам­мам ус­та­нав­ли­вать ме­сто­по­ло­же­ние оча­гов зем­ле­тря­се­ний, стро­ить го­до­гра­фы сейс­мич. волн (оп­ре­де­ляю­щие за­ви­си­мость вре­ме­ни при­хо­да вол­ны на стан­цию от её рас­стоя­ния до эпи­цен­тра зем­ле­тря­се­ния) и на их ос­но­ве де­лать вы­во­ды о строе­нии Зем­ли. В 1906 брит. сейс­мо­лог Р. Олд­гем по­ка­зал, что внут­ри Зем­ли име­ет­ся яд­ро, ско­рость рас­про­стра­не­ния сейс­мич. волн в ко­то­ром мень­ше, чем в вы­ше­ле­жа­щей ман­тии. В 1909 А. Мо­хо­ро­ви­чич об­на­ру­жил гра­ни­цу, раз­де­ляю­щую зем­ную ко­ру и ман­тию Зем­ли. В 1936 дат. сейс­мо­лог И. Ле­ман об­на­ру­жи­ла на­личие в Зем­ле твёр­до­го внутр. яд­ра. В нач. 1940-х гг. ав­ст­рал. сейс­мо­лог К. Бул­лен и брит. сейс­мо­лог Г. Джеф­фрис по­строи­ли го­до­гра­фы сейс­мич. волн, на ос­но­ве ко­то­рых соз­да­ны пер­вые мо­де­ли строе­ния Зем­ли. В Рос­сии ос­но­во­по­ла­гаю­щие ра­бо­ты в об­ла­сти С. бы­ли вы­пол­не­ны Б. Б. Го­ли­цы­ным. В нач. 20 в. в ре­зуль­та­те изу­че­ния по­след­ст­вий ка­та­ст­ро­фич. зем­ле­тря­се­ний воз­ник раз­дел С., изу­чаю­щий про­цес­сы воз­дей­ст­вия зем­ле­тря­се­ний на инж. со­ору­же­ния и грун­ты в их ос­но­ва­ни­ях, – ин­же­нер­ная сейс­мо­ло­гия.

В 1935 амер. сейс­мо­лог Ч. Рих­тер пред­ло­жил шка­лу маг­ни­туд зем­ле­тря­се­ний. К сер. 20 в. бы­ли по­лу­че­ны све­де­ния о гео­гра­фич. рас­пре­де­ле­нии оча­гов зем­ле­тря­се­ний и вы­яв­ле­ны осн. зо­ны, в ко­то­рых про­ис­хо­дят силь­ные зем­ле­тря­се­ния, – Ти­хо­оке­ан­ские и Аль­пий­ско-Ги­ма­лай­ский (Сре­ди­зем­но­мор­ско-Тран­са­зи­ат­ский) сейс­ми­че­ские поя­са Зем­ли.

Современное состояние и проблемы

На­уч. дос­ти­же­ния С. во 2-й пол. 20 в. свя­за­ны с раз­ви­ти­ем сейс­мо­мет­рии – раз­де­ла С., за­ни­маю­ще­го­ся раз­ра­бот­кой при­бо­ров и ме­то­дов для ре­ги­ст­ра­ции зем­ле­тря­се­ний. Усо­вер­шен­ст­во­ва­ние ре­ги­ст­ри­рую­щей ап­па­ра­ту­ры, уве­ли­че­ние чис­ла сейс­мич. стан­ций и по­яв­ле­ние вы­чис­лит. тех­ни­ки, спо­соб­ной об­ра­ба­ты­вать боль­шие объ­ё­мы дан­ных, по­зво­ли­ли на­чать изу­че­ние про­цес­сов в оча­гах зем­ле­тря­се­ний, по­ис­ки пред­вест­ни­ков зем­ле­тря­се­ний, ис­сле­до­ва­ние де­таль­но­го строе­ния тек­то­но­сфе­ры.

Осн. прак­тич. за­да­ча, стоя­щая пе­ред совр. С., – умень­ше­ние сейс­мич. опас­но­сти. Для ре­ше­ния этой за­да­чи раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся ме­то­ды про­гно­за зем­ле­тря­се­ний и про­во­дит­ся сейс­ми­че­ское рай­они­ро­ва­ние. Про­гноз зем­ле­тря­се­ний ос­но­вы­ва­ет­ся на пред­вест­ни­ках зем­ле­тря­се­ний – яв­ле­ни­ях, про­ис­хо­дя­щих в ре­зуль­та­те фи­зи­ко-хи­мич. про­цес­сов в сре­де, пред­ва­ряю­щих зем­ле­тря­се­ния. К ним от­но­сят из­ме­не­ние сейс­мич. ре­жи­ма в об­лас­ти го­то­вя­ще­го­ся оча­га, из­ме­не­ние уров­ня во­ды в сква­жи­нах, уси­лен­ное вы­де­ле­ние ра­до­на из поч­вы, на­кло­ны зем­ной по­верх­но­сти, ано­ма­лии элек­трич. со­про­тив­ле­ния сре­ды и др. Од­на­ко пред­вест­ни­ки воз­ни­ка­ют не пе­ред ка­ж­дым зем­ле­тря­се­ни­ем. Пер­вый ус­пеш­ный про­гноз зем­летря­се­ния был осу­ще­ст­в­лён в Ки­тае в 1975, когда уда­лось из­бе­жать боль­шо­го чис­ла жертв, т. к. о го­то­вя­щем­ся зем­ле­тря­се­нии бы­ло со­об­ще­но за 9 ч. Вме­сте с тем в 1976 в Ки­тае про­изош­ло Тан­шань­ское зем­ле­тря­се­ние, унёс­шее бо­лее 240 тыс. жиз­ней, ко­то­рое пред­ска­за­но не бы­ло.

Изу­че­ние строе­ния Зем­ли про­во­дит­ся ме­то­да­ми сейс­мич. то­мо­гра­фии с ис­поль­зо­ва­ни­ем боль­шо­го объ­ё­ма дан­ных о вре­ме­ни про­бе­га сейс­мич. волн. Це­лью этих ис­сле­до­ва­ний яв­ля­ет­ся оп­ре­де­ле­ние го­ри­зон­таль­ных не­од­но­род­но­стей строе­ния Зем­ли (в пер­вую оче­редь ли­то­сфе­ры), от­вет­ст­вен­ных за тек­то­нич. про­цес­сы.

Ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния в С. ос­но­ва­ны на ана­ли­зе сейс­мич. за­пи­сей, про­во­ди­мых по все­му зем­но­му ша­ру. За­пи­си с сейс­мич. стан­ций по­сту­па­ют в ми­ро­вые и нац. цен­тры дан­ных.