Jordskælv (P-, S-, overfladebølger, M_w)

Geovidenskab A · STX · A-niveau · Pladetektonik

🌍 Jordskælv (P-, S-, overfladebølger, M_w)

Jordskælv = pludselig frigørelse af elastisk energi i jordskorpen.

Årsager: hovedsageligt tektoniske bevægelser ved pladegrænser (~90% af alle jordskælv). Derudover vulkansk aktivitet, jordskred, menneskeskabt (frakking, dæmninger, mining). Seismiske bølger udsendes fra HYPOCENTER (selve fokus i jorden) + EPICENTER (punkt på overfladen direkte over).

3 hovedtyper bølger:

1.

P-bølger (Primær, "Pressure", trykbølger): LONGITUDINALE — partikler bevæger sig parallelt med udbredelses-retning. Kompression + rarefaktion.

Hurtigste: 5-13 km/s (afhænger af medium). I jordskorpen: ~6 km/s.

Kan rejse gennem ALLE medier: faste, flydende, gas.

Først til seismograf — derfor "P" (primær). Mindre destruktive end S+overflade-bølger.

2.

S-bølger (Sekundær, "Shear", forskydningsbølger): TRANSVERSALE — partikler bevæger sig vinkelret på udbredelses-retning.

Hastighed: 3-7 km/s, ~60% af P-bølge-hastighed. Kan KUN rejse gennem FASTE medier (ikke væsker eller gas).

Bevis for flydende ydre kerne: S-bølger forsvinder i kernen → ydre kerne må være flydende. Mere destruktive end P.

3.

Overfladebølger: bevæger sig kun langs jordoverfladen. Langsomste (3-5 km/s) men MEST DESTRUKTIVE pga. stor amplitude.

2 typer: Rayleigh-bølger — vandret + lodret bevegelse (som havbølger).

Love-bølger — kun vandret, vinkelret på udbredelse.

P-S tidsforskel = afstand til epicenter: jo længere afstand, jo større tidsforskel. Brug 3+ stationer (triangulering) til at bestemme epicenterets præcise position.

Læringsmål

• Skelne lithosfære og asthenosfære
• Identificere de 7 store plader
• Skelne divergerende, konvergerende og transforme grænser
• Forklare ridge push og slab pull
• Anvende magnetisk striping som bevis for havbundsspredning

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar forskellen mellem P-bølger, S-bølger og overfladebølger med hensyn til hastighed og bevægelse
• Brug forskellen i ankomsttid mellem P- og S-bølger til at estimere afstanden til et jordskælvs epicenter
• Forklar hvad momentmagnitude (M_w) måler, og hvorfor den foretrækkes frem for ældre skalaer

Eksperiment-forslag

• Hent seismografdata fra USGS og sammenlign P-S-tidsforskelle for et jordskælv registreret på 3 stationer — bestem epicenteret grafisk.
• Undersøg Sumatra 2004 (M9,1) og Japan 2011 (M9,0): hvad var mekanismen, og hvorfor genererede begge tsunamier?
• Forklar med bølgefysik: hvorfor kan S-bølger ikke passere igennem Jordens ydre kerne?

Brobygning

Jordskælv og vulkaner er tæt forbundne i subduktionszoner — vulkanismens mekanismer og typer udforskes i 'Vulkanisme (hotspots, subduktionsvulkaner)'.