زلزله مصنوعی

هدفهای یک برداشت ژیوفیزیکی عبارتند از تعیین محل ساختارها یا اجسام زمین شناختی زیر زمین و در صورت امکان اندازه گیری ابعاد و ویژگیهای فیزیکی مربوط به آنها. یک برداشت ژیوفیزیکی شامل مجموعه اندازه گیریها*ست که معمولاً با طرحی نظم*دار بر روی سطح زمین، دریا یا هوا، یا بطور قائم در داخل چاه آزمایشی انجام می*شود. یکی از روشهای اندازه گیریهای ژیوفیزیکی روش لرزه نگاری است. دو تکنیک لرزه*ای مجزا وجود دارد، یکی از بازتاب و دیگری از شکست امواج کشسان در سنگها استفاده می*کند.
در روش لرزه نگاری یا از امواج لرزه*ای طبیعی تولید شده استفاده می*شود و یا امواج لرزه*ای بطور مصنوعی ایجاد می*شود که در این صورت به آن زلزله مصنوعی می*گوییم. در روش لرزه*ای یک پالس کشسان یا به عبارت بهتر یک ارتعاش کشسان را در عمق کم، ایجاد و حرکت حاصله را در نقاط نزدیک بر روی سطح زمین با یک لرزه نگار کوچک یا «ژیوفون» آشکارسازی می*نمایند.
انواع چشمه*های لرزه*ای : یک چشمه ایده*آل باید پالسی تولید کند که فاصله زمانی آن از چند میلی*ثانیه بیشتر نباشد. دامنه آن بزرگ باشد، و در عین حال بی*خطر، ارزان و قابل تکرار باشد. همه این ملزومات در شارژ کوچکی از مواد منفجره که در چاله*هایی تا عمق چند ده متری منفجر می*شود جمع است. در اوایل دوران کاوشهای لرزه*ای تقریبا تنها وسیله منحصر به فرد به شمار می*آمد. امروزه گستردگی چشمه*های غیرانفجاری به «شوت*های» متعارف اضافه شده است. این چشمه*ها را می*توان به دو دسته تقسیم کرد: آنهایی که در خشکی و آنهایی که در مناطق پوشیده از آب بکار گرفته می*شوند.
چشمه*های لرزه*ای در خشکی : در خشکی شارژهای انفجار هنوز هم در برداشتهای بازتابی و در کارهای شکست مرزی که برد سطحی آنها بیش از 50 تا 100 متر است، مطابق با عمق بررسی بیش از 10 متر است، معمولاً بکار می*رود. اینها منبع پالس خوبی با فرکانس و دامنه بالا ارایه می*دهند، ولی اگر تولید داده*های پیوسته در برداشتهای بازتابی مورد نظر باشد، در هر دورهنگاشت برداری چند حفاری سبک مورد نیاز است. امکان دارد حفر چاله*های انفجار در محلهای دور دست غیرعملی باشد یا لایه*های سطحی در حفاری مسایلی بوجود آورند که در این موارد ممکن است یکی از انواع چشمه*های سطحی به جای مواد منفجره انتخاب شود.
چشمه*های سطحی : این چشمه**ها همگی امواج لرزه*ای با دامنه کوچک تولید می*کنند (که در مناطق پرجمعیت مزیتی به شمار می**آید. ) و لذا ابتدا کاربرد گسترده*ای نداشتند، تا اینکهنگاشت برداری مغناطیسی پدید آمد و این امکان را بوجود آورد که شماری از لرزه* نگاشتهای حاصل از تکرار چشمه در یک نقطه باهم جمع یا برانبارش شوند و اثر بزرگتری که قابل مقایسه با اثر انفجار یک ماده منفجره باشد، تولید گردد.
چشمه های سقوط وزنه : چشم**های سقوط وزنه اغلب در اندازه*گیریهای بررسی اولیهساختگاههای تا عمقهای حدود 10 متر بکار می*رود که در آنها وزنه*ای در حدود 10 کیلوگرم با افتادن از ارتفاع 4 - 3 متری با صفحه*ای که بر روی زمین قرار داده می*شود، برخورد می*کند. یک تپک در دست مردی قوی می*تواند همین اندازه انرژی لرزه*ای تولید کند. در کاوش بازتابی عمیق، وزنه*هایی چند صد ابر بزرگتر از ارتفاعی در همان حدود انداخته می*شود و سقوط*هایی چند در یک نقطه یا در نقطه*هایی نزدیک به هم برای برانبارش در نگاشت برداری انجام می*گیرد.
چشمه*های شلیک*گر گاز یا دانیوسایز : در اینج ضربه*ای که به صفحه*ای بر روی زمین وارد می*شود از انفجار مخلوطی از پروپان - اکسیژن در اطاقک سنگینی بوجود می*آید که به صفحه متصل است. سیم منفجر شونده که درست در زیر سطح زمین قرار می*گیرد در جاهایی که انفجارهای متعارف دشوار است کاربرد مؤثری دارد و مزیتهایی از نظر ایمنی و استعمال دارا می*باشد.
چشمه*های لرزه*ای دریایی : چشمه*های لرزه*ای دریایی تنوع بیشتری دارند که معروفترین آنهاشلیک*گر هوا (air-gun) می*باشد. ابن شلیک*گرها حبابی از هوای فشرده را توسط پیستونی که با فرمان الکتریکی حرکت می*کند رها می*سازند و به صورت آرایه*ای در پشت سر کشتی نگاشت*بردار کشیده می*شوند. کل انرژی رها شده توسط این آرایه شبیه انرژی حاصل از یک انفجار است. حبابی که بدین ترتیب توسط شلیک*گر هوا یا چشمه*های انفجاری تولید می*شود، در حین بالا آمدن تا سطح آب، با فرکانسی که به انرژی و عمق چشمه ارتباط دارد، نوسان می*کند. لذا موج لرزه*ای تولید شده شامل پاس چشم اولیه و قطاری از «پاسهای حباب» است که لرزه نگاشت را آشفته می*سازند.