La riflessione sismica è un principio che viene utilizzato in geologia per raccogliere informazioni su ciò che sta accadendo sotto la superficie della Terra. Le onde sonore sotterranee sono soggette agli stessi principi fisici che governano il viaggio dell’energia fuori terra e, tenendo presenti questi principi, i geologi possono utilizzare il movimento delle onde sonore sotterranee per generare dati sulle formazioni geologiche del sottosuolo. Un concetto strettamente correlato è la rifrazione sismica, che implica lo studio dei modi in cui le onde sonore si piegano quando incontrano ostacoli nel sottosuolo.
Per un’indagine sismica a riflessione, i geologi hanno bisogno di qualcosa per generare rumore, come un grande dispositivo vibrante, un’esplosione controllata o un oggetto pesante che può essere lasciato cadere per creare un’onda sonora. Hanno anche bisogno di geofoni, dispositivi di ascolto sensibili che possono essere posizionati sulla superficie della Terra per ascoltare le onde sonore al loro ritorno. Un team sul campo gestisce i dispositivi, raccoglie i dati e fa osservazioni sull’impostazione dello studio sismico a riflessione, prendendo nota di tutto ciò che potrebbe alterare i risultati.
Mentre le onde sonore si spostano sottoterra, alcune vengono riflesse sulla superficie della Terra, dove vengono captate dai geofoni. Utilizzando i dati geofonici, i ricercatori possono creare un grafico che riveli il contorno di formazioni e oggetti nel terreno. In un certo senso, la riflessione sismica funziona come gli ultrasuoni e il radar, con le persone che generano onde sonore e ascoltano il loro ritorno per ottenere informazioni su qualcosa che non possono vedere.
Perché uno studio sismico a riflessione funzioni bene, l’area da rilevare generalmente deve essere profonda. Se è troppo superficiale, le onde sonore riflesse possono raggrupparsi, rendendo difficile la distinzione tra le onde e confondendo i risultati. Aiuta anche avere più geofoni per ascoltare da diverse angolazioni. Gli studi di rifrazione, d’altra parte, possono essere utilizzati in terreni meno profondi, ma presentano alcuni limiti, come la difficoltà quando il rilevamento coinvolge materiali ad alta densità sovrapposti a materiali di densità inferiore.
I principi alla base degli studi a riflessione sismica sono utilizzati anche nello studio dei terremoti, tranne per il fatto che poiché i ricercatori non sanno dove si trova la fonte di energia, devono essere in grado di utilizzare l’input di più sismografi per restringere l’epicentro. Questo viene fatto collegando i dati a un’equazione, utilizzando la comprensione di come l’energia si muove attraverso la Terra per determinare da dove proviene l’energia.