Сейсмічні хвилі, коливання, що поширюються в Землі від вогнищ землетрусів, вибухів і інших джерел. Поблизу вогнищ сильних землетрусів С. ст володіють руйнівною силою при домінуючому періоді в десяті долі сек. На значних відстанях від епіцентрів С. ст є пружними хвилями.
Подовжні С. ст ( Р ) переносять зміни об'єму в середовищі — стискування і розтягування. Коливання в них здійснюються у напрямі поширення ( мал. 1 , а). Поперечні С. ст ( S ) не утворюють в середовищі об'ємних змін і є коливаннями часток, що відбуваються перпендикулярно напрямам поширення хвилі ( мал. 1 , би) . В кожен момент і в кожній точці середовища сейсмічні коливання задовольняють (для Р і S хвиль) хвилевим рівнянням . В однорідному ізотропному пружному середовищі швидкості поширення подовжніх (а) і поперечних (в) хвиль визначаються формулами:
і
Тут, до — модуль всестороннього стискування; l і m — константи Ляме, причому m називається модулем зрушення. Швидкість подовжніх хвиль більше поперечних.
Особливість поширення С. ст (пружних хвиль в твердому середовищі) полягає в тому, що при косому падінні на поверхню розділу середовищ з різними параметрами (швидкостями і щільністю) хвилі одного типа, наприклад подовжньої, виникають, окрім відбитої і заломленої подовжніх хвиль ( мал. 2 ), хвилі відбиті і заломлені поперечні. Поблизу поверхонь розділу в Землі виникають поверхневі С. ст При поширенні неоднорідної хвилі SH уздовж горизонтального шару виникає хвиля Лява . В разі падіння на граничну плоскість хвилі Р в шарі можуть виникати відбиті хвилі Р і SV . При цьому, якщо а 2 > в 2 > а 1 > в 1 , де а 1 і в 1 — швидкості в шарі, а а 2 і в 2 — в неприлеглому середовищі, то як відбита Р, так і відбита SV при малому e 1 володіють властивістю повного внутрішнього віддзеркалення. В результаті в шарі формуються хвилі Релея. Вони, як і хвилі Лява, володіють дисперсією швидкостей. Хвилі Релея виникають в напівпросторі без шаруватості. Тоді вони не диспергують і їх швидкість з » 0,9 ст
Волни Р і S поширюються з джерела за об'ємом Землі. Вони називаються об'ємними. Їх амплітуда для однорідного і ізотропного середовища убуває обернено пропорційно до відстані. Поверхневі хвилі, поширюючись уздовж поверхні, володіють амплітудою, що убуває обернено пропорційно до Корню квадратному з відстані. З цієї причини в коливаннях від видалених землетрусів по амплітуді домінують поверхневі хвилі.
Завдяки змінам властивостей Землі з глибиною змінюються і швидкості поширення об'ємних С. ст Це приводить до їх рефракції в надрах Землі.
Спостереження на поверхні Землі над поширенням С. ст дозволяють досліджувати будову Землі. Залежність швидкості поширення хвиль Р і S від глибини ( мал. 3 ) дозволила виявити ряд оболонок «твердої» Землі. Подробиці будови Землі див.(дивися) в ст. Земля .
Літ.: Саваренський Е. Ф., Кирнос Д. П., Елементи сейсмології і сейсмометрії, 2 видавництва, М., 1955; Буллен До. Е., Введення в теоретичну сейсмологію, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1966; Саваренський Е. Ф., Сейсмічні хвилі, М., 1972; Бреховських Л. М., Хвилі в шаруватих середовищах, 2 видавництва М., 1973.
