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Die wichtigste Methode, um den Aufbau des Erdinnern zu erforschen, besteht im Studium der Form und der Ausbreitung von Erdbebenwellen anhand von Aufzeichnungen durch den Seismographen.
Geophone empfangen die von künstlich erzeugten Erdbeben ausgesendeten Wellen und leiten die empfangene Energie weiter an eine Registrierapparatur. Druckwellen werden an Grenzflächen zwischen den Gesteinen (Änderungen der Dichte, der Wellengeschwindigkeit oder der elastischen Verformbarkeit) gebrochen und gebeugt. Je nach dem Weg, den die bei seismischen Messungen benutzten Wellen zurücklegen, unterscheidet man zwischen Reflexions- und Refraktionsseismik. Seismische Messungen vermitteln eine weit genauere Kenntnis der Form und Tiefe von untergrundstrukturen als alle anderen geophysikalischen Methoden und werden bei der Exploration auf Kohlenwasserstoffe am häufigsten angewandt.
Bei beiden seismischen Methoden werden die Zeiten gemessen, welche die Wellen benötigen, um den Weg von der Energiequelle durch die oberen Erdschichten bis zu den Geophonen zurückzulegen. Eine Apparatur registriert den Zeitpunkt des Schusses und die Ankunftszeit der Wellen am Geophon. Die Laufzeiten sind selten länger als einige Sekunden, die Meßgenauigkeit liegt bei 0,001 Sekunden. Alle Daten werden im Feld digital auf Magnetbändern aufgezeichnet und anschließend in einem Datenzentrum bearbeitet.
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