A szeizmológia a geofizikának azon ága, amely a földrengések kialakulásával, a földrengések hatására a Földben terjedő rugalmas hullámok regisztrálásával, a földrengések paramétereinek és a Föld belső szerkezetének meghatározásával foglalkozik.

A földrengések által keltett rugalmas hullámok tovaterjednek a Földben és ezeket a szeizmológusok (a földrengéseket kutató geofizikusok) szeizmológiai állomásokon elhelyezett műszerei detektálják. Az állomásokon rögzített jeleket, a szeizmogramokat szeizmológiai obszervatóriumokban gyűjtik össze és dolgozzák fel.

A Föld legkülső rétege, a litoszféra rideg részekből, ún. tektonikus lemezekből épül fel. A tektonikus földrengések elmélete szerint a kőzetlemezek folyamatos mozgása, az ún. lemeztektonika következtében, főként a lemezszegélyek mentén feszültség halmozódik fel. A kőzetek a feszültség határása deformálódnak, majd amikor a feszültség elér egy meghatározott, a kőzetek összetételétől, a környezeti nyomástól és a hőmérséklettől függő szintet, törés következik be, és a kőzetblokkok az újonnan kialakult vető mentén egymáshoz képest elmozdulnak. Ennek hatására a hosszú idő alatt felhalmozódott energia másodpercek alatt főként rugalmas hullámok formájában felszabadul, azaz földrengés pattan ki. A kőzetblokkok elmozdulásának eredményeképp lecsökken a feszültségszint és új egyensúlyi helyzet áll elő. Ha a feszültségfelhalmozódás tovább folytatódik, akkor az előbb vázolt folyamat többször is megismétlődhet. Tehát ahol egyszer már kipattant földrengés, ott könnyen előfordulhat, hogy ez később is meg fog történni.

 

A 2000. évben kipattant, M>3 magnitúdójú földrengések eloszlása a Földön. A sárga vonalak a tektonikus lemezek határait jelölik. (Földrengés adatok: ISC; Domborzat: NGDC)

 

A földrengések kipattanási helyei jellegzetes eloszlást mutatnak. Elég egy pillantást vetnünk a földrengéseloszlás térképre, nyomban szembetűnik, hogy a földrengés-tevékenység néhány jól körülhatárolható keskeny zónába, földrengés övbe koncentrálódik. Ilyet találunk például a Csendes-óceán partjainál vagy az Atlanti-óceán közepén. Ezek a keskeny zónák kijelölik a tektonikus lemezek határait.

A legtöbb földrengés tektonikai folyamatokhoz köthető, csak kis hányaduk kapcsolódik egyéb eseményekhez, pl. vulkáni működéshez, föld alatti üregek beomlásához. A természeti események mellett emberi tevékenység is előidézhet földrengéseket, ide sorolhatók pl. a robbantások. Az ipari tevékenység nem kívánt mellékhatásaként létrejöhetnek gerjesztett, ún. indukált földrengések, melyek jellemzően a nagyobb víztározók vízszintváltozása, a kőolaj- és földgázbányászat, a vízvisszanyomásos szénhidrogén kitermelés, vagy a felszíni, illetve mélységi bányaművelés következtében alakulnak ki.

 

Földrengések csoportosítása

A földrengéseket fészekmélységük alapján hagyományosan három kategóriába soroljuk. A kis mélységben keletkező földrengéseket sekélyfészkű rengéseknek nevezzük. Ezek hipocentrumai 0 és 70 km közötti mélységben helyezkednek el. A közepes fészkű és mélyfészkű rengés fészekmélysége 70-300 km, illetve 300 és 700 km közé esik.

A földrengések időbeli eloszlása általában nem egyenletes, gyakran csoportosulva követik egymást. Az energiafelszabadulás döntő hányada a legnagyobb rengés, az ún. főrengés során megy végbe. Jelentősebb földrengések esetén a főrengést jellemzően utórengések sora követi, amelyek erőssége és gyakorisága a főrengés óta eltelt idővel csökken. A főrengést időnként előrengés, vagy előrengések előzik meg. Ezek olyan, a főrengésnél kisebb energiájú rengések, amelyek a főrengés kipattanása előtti rövid időszakban keletkeznek. Egy adott rengésről kipattanásakor nem tudjuk megállapítani, hogy előrengés volt-e, azaz fogja-e követni nagyobb magnitúdójú földrengés. Ezt csak egy hosszabb időszak földrengéseit vizsgálva lehet eldönteni.