702 



Erdbeben 



zurcklegt, steht auf smtlichen homoseisti- 

 schen Flchen senkrecht und heit Sto- 

 strahl; fr ihn ist also die Laufzeit ein 

 Minimum. Mit der Erdoberflche schliet 

 der dort austretende Stostrahl den Emer- 

 genzwinkel ein. 



8a) Erdwellen. Gelangt im Innern 

 eines elastischen Krpers eine Erschtte- 

 rung zur Auslsung, so entstehen zwei 

 Gattungen von Wellen, die sich von dem 

 gemeinsamen Zentrum aus unabhngig von- 

 einander ausbreiten. Die eine Wellenart sind 

 die auf Volumvernderung beruhenden Ver- 

 dichtungswellen (auch normale oder Kon- 

 densationswellen genannt), also longitu- 

 dinal, in der Richtung der Fortpflanzung 

 schwingende Wellen. Dazu gesellen sich dann 

 noch transversal, also senkrecht zur Fort- 

 pflanzungsrichtung, schwingende soge- 

 nannte Scherungswellen (Distorsionswel- 

 len); das charakteristische Merkmal der 

 Scherungswellen, im Gegensatz etwa zu den 

 in Kreisbahnen schwingenden Wasserwellen 

 (Gravitationswellen), ist, da die elastische 

 Verschiebung der Teilchen, die sogenannte 

 Schubdeformation, in gerader Linie senkrecht 

 zur Fortpflanzungsrichtung lngs paralleler 

 Seiten erfolgt. Infolge ihrer verschiedenen 

 Geschwindigkeit, die nach der Theorie an- 

 nhernd im Verhltnis 13:1 steht, trennen 

 sie sich um so weiter voneinander, je grer 

 die Entfernung vom Ursprungsort ist. 



Unter den bei den Erdbeben sich durch 

 den Erdkrper hindurch fortpflanzenden 

 Erdwellen haben wir die ersten Vorlufer 

 als die sich am schnellsten fortpflanzenden 

 Longitudinalwellen aufzufassen, whrend 

 wir in den zweiten Vorlufern die lang- 

 sameren Transversalwellen erblicken wer- 

 den. Diese Auffassung erscheint uns unge- 

 zwungener als die von Lska vertretene, 

 wonach die zweiten Vorlufer reflektierte 

 Longitudinalwellen sein sollen. 



8b) Oberflchenwellen. Wenn die 

 vorbesprochenen Wellen auf eine Unstetig- 

 keitsflche, insbesondere die freie Ober- 

 flche des elastischen Krpers , treffen, 

 rufen sie dort eine dritte Wellengattung 

 komplizierten Charakters hervor, die sich 

 ber die Oberflche ausbreitet. Diese von 

 Lord Rayleigh zuerst erkannten Ober- 

 flchen wellen scheinen also beim Erdbeben 

 vom Epizentrum auszugehen. Man bezeichnet 

 sie als die langen Wellen der Hauptphase, 

 weil sie in betrchtlicher Entfernung vom 

 Epizentrum gewhnlich die grten Schwing- 

 ungen des Erdbodens veranlassen und des- 

 halb im Seismogramm am strksten ausge- 

 bildet erscheinen. 



Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der 

 Rayleigh-Wellen ist allgemein von den 

 Elastizittskonstanten des Mediums ab- 



hngig und gewhnlich kleiner als die der 



. Transversalwellen. Bei den Erdbebenwellen hat 



I sie, wie wir sahen, den Wert von etwa 3,8 km 



j pro Sekunde. Dieser Wert ist nun zwar fr 



die an der Erdoberflche liegenden Sande, 



Lehme und hnliche weiche Bodenarten zu 



gro. Indessen knnen wir annehmen, die 



Fortpflanzung der Hauptwellen erfolge lngs 



| der harten und kompakten archischen und 



palozoischen Gesteine, die den Unterbau 



der festen Erdkruste bilden; alles was darber 



liegt, schwingt einfach passiv mit. 



Die Oberflchenwellen nehmen, wenn man 

 das Epizentrum als Pol betrachtet, bis zum 

 Aequator an Energie ab, von dort aber bis 

 zum gegenberliegenden Pol, dem Gegen- 

 punkt (Antiepizentrum), wieder zu, weil 

 sich eben die gleiche Energiemenge folge- 

 weise auf immer grer und dann wieder 

 kleiner werdende Flchen verteilen mu. Da 

 aber auerdem ein Teil der Energie auf dem 

 langen Wege durch Absorption, also Umsatz 

 in eine andere Energieform (Wrme) verloren 

 geht, so betrgt nach Angenheister die im 

 Gegenpunkte gesammelte Energie nur noch 

 den 490. Teil der ursprnglichen (= 1 / 22 der 

 Amplitude der wahren Bodenbewegung). 

 Nunmehr bernimmt das Antiepizentrum die 

 Rolle des Epizentrums; die von ihm ausge- 

 sandten Oberflchenwellen, die sogenannten 

 W 2 - Wellen, weisen bei ihrer Rckkehr 

 am Epizentrum nur noch den 242500. Teil 

 der ursprnglichen Energie (= 1 / 490 der 

 Amplitude) auf. Dieses Hin- und Zurck- 

 strmen zwischen Epizentrum und Anti- 

 epizentrum hlt so lange an, bis smtliche 

 Energie aufgebraucht ist; jedoch konnten 

 schon W 3 -Wellen nur selten mehr in Seis- 

 mogrammen gefunden werden. 



Noch verwickeitere Bewegungsvorgnge 

 enthllen uns aber die Seismogramme. Da 

 lagern sich z. B. , namentlich den Haupt- 

 wellen, sekundre Wellenzge anderer Periode 

 ber, so da hufig die Normalwelle kaum 

 mehr zu erkennen ist. Dabei spielen Eigen- 

 schwingungen ganzer Erdschollen, die von 

 den seismischen Wellen angeregt werden, 

 sowie mancherlei sonstige geologische Ver- 

 hltnisse eine im einzelnen auch noch nicht 

 andeutungsweise geklrte Rolle. Ferner sind 

 in den Seismogrammen hufig mehrfache 

 iReflexionen der an die Erdoberflche 

 gelangten Wellenzge nachzuweisen, die so 

 mannigfaltige und komplizierte Verhlt- 

 nisse darbieten, da hier nicht nher darauf 

 j eingegangen werden kann. 



8c) Wege der Wellen. Die Vorlufer, 

 pflanzen sich, im Gegensatz zu den Haupt- 

 wellen, direckt durch das Erdinnere fort. 

 Dafr sprechen in erster Linie die Laufzeiten 

 (vgl. nachstehende Tabelle). Denn diese 

 wachsen, wie bereits erwhnt wurde, zwar 

 mit der geodtischen Entfernung vom Epi- 



