كيف يكون انعكاس وانكسار الموجات الزلزالية؟
إن الأمواج الباطنية تنتشر خلال الأوساط الصخرية المتجانشة بشكل منتظم في كل الاتجاهات، تبدأ من مصدر الصوت، حيث تكون الموجات وجبهاتها عبارة عن سطوح ذات شكل كروي ويكون مركزها عند مصدر الصوت وتكون عمودية على اتجاه عبور تقدم الموجة، كما أن الموجات الصوتية في حال تم التصادم بينها بين سطح أو حاجز يفصل بين نوعين مختلفين في الكثافة الصخرية.
الأمواج الصوتية تمتلك سرعة مرنة تختلف عن بعضها البعض، لهذا السبب فإن جزء من الموجات الصوتية يحصل له انعكاس، وهناك جزء من الأمواج المنكسرة تعبر بشكل موازي لسطح الطبقة الصخرية الثانية، ومن ثم يحدث له انعكاس إلى السطح، والجزء الآخر من هذه الموجات يعبر إلى الأسفل نحو الطبقة الصخرية الأكثر عمقاً، ليحدث تكرار لنفس عمليات الانعكاس والانكسار إلى أن تضمحل وتتلاشى هذه الأمواج.
على الرغم من أن المفاهيم الرئيسية التي تتحكم في انعكاس وانكسار الموجات الزلزالية هي ذاتها التي تتحكم في علم البصريات، إلا أن البعض من الأمواج الزلزالية التي تكون باتجاه السطح من الممكن أن ينطبق عليها قانون الانعكاس، حيث أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، أما بالنسبة للأمواج الزلزالية المنكسرة تكون ضمن قانون سنيل، حيث تكون فيه زاوية سقوط الأمواج الزلزالية وزاوية الانكسار ترتبطان بالسرعة الزلزالية للأوساط الصخرية التي تعبر من خلالها.
كما أن الموجة المنكسرة في الصخور سوف تعبر بشكل موازي للسطح الذي يفصل بين الطبقتين وتنكسر باتجاه السطح العلوي، ويتم تسمية زاوية السقوط هذه باسم الزاوية الحرجة، وهي الزاوية التي تكون ذات زاوية انكسار تساوي 90 درجة، ففي البداية تنكسر هذه الموجة الساقطة وتعبر مع السطح الفاصل ومن ثم يحدث لها انكسار باتجاه الأعلى.
إن الأمواج التي تسقط بشكل عمودي على السطح الذي يفصل بين الطبقات تنعكس بشكل كلي، كما أنه لا ينكسر أي انكسار خلال هذه الحالة، حيث تعتبر معرفة وتحديد سرعة الموجات الزلالية في الصخور الرئيسية عند تنفيذ الطريقة الزلزالية لمعرفة التراكيب الجيولوجية في باطن الأرض.
كما أن السرعة الزلزالية للصخور تعتمد على معاملات المرونة والكثافة، حيث أن قيم السرعات الزلزالية في الصخور للموجات الطولية تقدم فكرة تقريبية عن مدى السرعة المتوقعة لنوع الصخر، ويوجد الكثير من العوامل التي تؤثر على قيمة الكثافة للصخور، والتي تتسبب في حدوث تأثير كبير على سرعة الموجات الزلزالية لتلك الصخور والعوامل هي المسامية وعمق الصخور، بالإضافة إلى وجود الكسور والتصدعات والصفات الفيزيائية والكيميائية للصخور.
