Cos'è la rifrazione sismica?

Il metodo di profilazione geologica noto come rifrazione sismica misura il tempo impiegato da onde o raggi sismici per muoversi attraverso il terreno, colpire il substrato roccioso ed essere rimbalzato in superficie.Utilizzato in geofisica, questo metodo è più accurato quando mappatura di profondità inferiori a 100 piedi.Oltre a misurare la profondità del substrato roccioso, la rifrazione sismica può fornire informazioni sulla qualità e la forza della roccia.

Le onde sismiche sono un tipo di energia di forza che si muove attraverso la terra.Queste onde possono essere create naturalmente, come nel caso dei terremoti o attraverso metodi artificiali, come le esplosioni.Piccole onde sismiche possono essere create sparando un colpo a terra o facendo cadere qualcosa di pesante a terra.Se il terreno scuote o vibra, ciò è dovuto a un'onda sismica.

Nella rifrazione sismica, l'energia viene sparata sulla terra dalla superficie di solito da spazi sparati da una pistola da tiro, un peso lasciato cadere a terra, un piccolo esplosivo,o colpire un piatto con un martello.Le onde si muovono a terra e poi vengono rifratte lateralmente lungo il substrato roccioso prima di rimbalzare fino alla superficie.Una serie di geofoni disposti in linea retta lungo l'area che viene testata registra le onde quando raggiungono di nuovo la superficie.

I geofoni sono piccoli cilindri metallici a forma di batteria approssimativamente, sebbene siano disponibili in diverse dimensioni.All'interno del cilindro c'è una bobina che pende da una molla.Su entrambi i lati della bobina sono magneti.Quando le onde sismiche causano la vibrazione del terreno, la bobina si muove attraverso il campo magnetico e l'energia dell'onda può essere misurata.I computer vengono spesso utilizzati per analizzare i dati ricevuti dai geofoni e vengono creati grafici che tracciano i tempi di viaggio rispetto alla distanza per calcolare le velocità.

Le velocità forniscono informazioni sul tipo di materiale sotto la superficie del terreno poiché un'onda si muoverà attraverso diversi tipi di terra a velocità diverse.Ad esempio, un'onda sismica si muoverà attraverso l'argilla a una velocità diversa da quella che si muoverà attraverso la sabbia.Questo è il motivo per cui i geofisici possono raccogliere informazioni sui materiali tra la superficie e il substrato roccioso.

La rifrazione sismica non dovrebbe essere confusa con la riflessione sismica.Sebbene la riflessione sismica utilizzi molti degli stessi metodi di test, raccoglie le immagini del substrato roccioso per le onde semplicemente rimbalzando o riflettendo, dal substrato roccioso piuttosto che dispersi a diversi angoli.A differenza della rifrazione sismica, la riflessione sismica non può fornire informazioni sullo spessore del materiale o sulla velocità dei raggi.È meglio usato in ambienti marini in cui la rifrazione sismica è inaffidabile.