Seismul, zguduirea suprafetei terestre cauzata de miscarea rapida a stratului stancos exterior al pamantului. Seismele apar cand energia stocata in interiorul pamantului, de obicei sub forma tensiunii din roci, este eliberata brusc. Aceasta energie este transmisa catre suprafata pamantului de catre undele seismice. Stiinta ce se ocupa cu studiul seismelor si a undelor produse de ele se numeste seismologie - de la cuvantul in limba greaca seismos, "a zgudui" - . Oamenii de stiinta care studiaza seismele sunt numiti seismologi. Distrugerile pe care le poate provoca un seism depind de magnitudine si durata, sau de cantitatea de zguduiri ce apar. Marimea variaza de la mic-zguduiri imperceptibile pana la socuri imense simtite la mii de kilometri distanta. Seismele pot deforma pamantul, pot sa faca cladirile sau alte structuri sa se prabuseasca, si pot crea tsunami-uri (valuri uriase). In aceste distrugeri se pot pierde multe vieti omenesti.
Seismele, numite si cutremure, apar la o rata de cateva sute pe zi in jurul lumii. O retea internationala de seismografe (aparate ce inregistreaza miscarile pamantului) detecteaza circa un milion de cutremure mici de-a lungul unui an. Cutremure foarte mari, ca cel din Alaska din 1964, ce a inregistrat 9.2 grade pe scara Richter si a cauzat distrugeri de milioane de dolari, apar pe plan mondial o data la cativa ani. Seisme moderate, ca cel din Loma Prieta - California, din 1989( cu magnitudinea de 7.1 grade pe scara Richter) si cel din Kobe - Japonia din 1995 (magnitudinea 6.8 grade pe scara Richter), apar de aproape douazeci de ori pe an. Cutremurele moderate pot de asemenea cauza pierderi de milioane de dolari si pot rani multe persoane.
In ultimii 500 de ani, cateva milioane de oameni din toata lumea si-au pierdut viata din cauza cutremurelor, incluzand cei peste 240 000 de morti din seismul ce a avut loc la T'ang Shan-China, in 1976. In jurul lumii, seismele au cauzat de asemenea avarii serioase unor proprietati si daune grave din punct de vedere structural. Precautii adecvate, cum ar fi educatia, planurile de urgenta si constructiile mai rezistente, structurile cu un design mai flexibil si mai sigur, pot limita pierderile de vieti si pot diminua distrugerile provocate de seisme.
Seismologistii examineaza partile unui seism, cum ar fi alunecarea faliei care il produce, ce se intampla cu suprafata pamantului in timpul unui cutremur, cum trece energia unui seism din interiorul pamantului spre exterior si cum poate aceasta energie sa provoace daune grave. Prin studiul diferitelor parti si procese ale unui cutremur, seismologii afla mai multe despre efectele lor, cum sa prezica si sa se pregateasca pentru zguduirile pamantului, pentru a putea face fata pagubelor.
Punctul din interiorul pamantului situat de-a lungul rupturii geologice din falie, unde ia nastere seismul este numit focar, sau hipocentru. Punctul de pe suprafata pamantului situat exact deasupra focarului este numit epicentru. Undele seismice incep sa radieze din focar si ulterior se formeaza de-a lungul rupturii faliei. Daca focarul este situat in apropierea suprafetei terestre - intre 0 si 70 de km adancime - se produc cutremure cu focar vad. Daca este situat la o adancime medie sau mare sub scoarta - intre 70 si 700 de km adancime - se produc seisme cu focar adanc. Seismele cu focarul putin adanc au tendinta sa fie mai puternice si, prin urmare, mai dezastruoase. Acest lucru se intampla datorita faptului ca sunt mai apropiate de suprafata, unde stancile sunt puternice si sunt caracterizate de tensiune puternica. Seismologii au aflat din observatii ca cele mai multe cutremure au focarul superficial si se formeaza in apropierea limitelor dintre placi - suprafete in care placile pamantului se misca una inspre cealalta. Alte seisme, cum ar fi cele cu focarul adanc iau nastere in zonele de subductie, unde o placa tectonica se subduce sau se misca sub o alta placa.
Presiunea din crusta
pamantului creaza faliile - locuri in care rocile s-au miscat si pot aluneca
provocand seisme. Proprietatile unui seism depind in mod special de tipul de
aplunecare al faliei, sau de miscarea de-a lungul faliei, ce produce cutremurul. Geologii caracterizeaza faliile
dupa directia de alunecare. Suprafata dintre doua parti ale unei falii este
neteda - sub forma de campie a carei directie nu este de obicei verticala ci
mai degraba intr-un unghi catre interiorul pamantului, sub forma de groapa - .
Cand peretele de stanca ce sta deasupra acestei gropi dintre falii cade in
pamant, falia este numita normala. Cand acest perete aluneca ascendent in
comparatie cu suprafata neteda, falia este inversa sau de impingere. Atat
faliile normale cat si cele inverse provoaca deplasari verticale, sau miscari
ascendente ale unei parti a faliei deasupra celeilalte parti, ce apar la
suprafata ca pante abrupte ale faliei.
Miscarea brusca a rocilor situate de-a lungul unei falii produce vibratii ce transmit energia prin pamant sub forma de unde. Undele ce sunt transmise prin rocile de sub suprafata pamantului sunt numite unde esentiale si se clasifica in unde esentiale primare sau unde P si unde esentiale secundare sau unde S. Undele S, cunoscute si ca unde taioase, provoaca cele mai multe pagube in timpul zguduirilor unui cutremur pentru ca misca pamantul inainte si inapoi.
Cutremurele contin de asemenea si unde de suprafata ce sunt transmise din epicentru pe suprafata pamantului. Exista doua astfel de unde de suprafata: undele Raileigh, numite dupa fizicianul britanic Lord Raileigh, si unde Love, numite dupa geofizicianul A.E.H. Love. Undele de structura produc de asemenea pagube structurilor pentru ca zguduie pamantul de sub fundatia constructiilor.
Undele esentiale, sau undele P si S, radiaza din falia de ruptura incepand din focarul seismului. Undele P sunt unde compresate pentru ca stancile din calea lor se misca inainte si inapoi in aceasi directie in care se propaga undele.
