موج لرزهای، موجی کشسان است که در زمین منتشر میشود و انرژی آزادشده توسط زلزله یا منبع لرزهای دیگر را حمل میکند. موجهای لرزهای به موجهای حجمی (P و S) که در درون زمین سفر میکنند، یا موجهای سطحی (لاو و رایلی) که در امتداد سطح زمین سفر میکنند، طبقهبندی میشوند.
موج لرزهای، اغتشاشی کشسان است که در درون زمین یا در امتداد سطح آن منتشر میشود و انرژی را از یک منبع لرزهای به مکانهای دور منتقل میکند. موجهای لرزهای توسط زلزلهها، انفجارها، فعالیتهای آتشفشانی و منابع انسانساخت نظیر ترافیک و ساختوساز تولید میشوند. آنها سیگنال اصلی ثبتشده توسط لرزهنگارها و مبنای همهچیز از مکانیابی زلزله تا تصویربرداری جهانی از درون زمین هستند.
موجهای لرزهای به دو خانواده گسترده طبقهبندی میشوند. موجهای حجمی در درون زمین سفر میکنند و شامل امواج P (اولیه، فشاری) و موجهای S (ثانویه، برشی) هستند. موجهای P سریعترین موجهای لرزهایاند، نخستین موجهای که به ایستگاه میرسند، و حرکت ذرات در آنها موازی جهت انتشار است. موجهای S کندترند، حرکت ذرات در آنها عمود بر انتشار است و — بهطور حیاتی — نمیتوانند در سیالات منتشر شوند. به همین دلیل موجهای S از هسته بیرونی زمین عبور نمیکنند؛ مشاهدهای کلیدی که به کشف حالت مایع هسته انجامید. امواج سطحی در امتداد سطح زمین سفر میکنند و به موجهای لاو (برشی افقی، بدون حرکت عمودی) و موجهای رایلی (حرکت بیضوی بازگشتی در صفحه عمودی) تقسیم میشوند. موجهای سطحی کندتر از موجهای حجمیاند اما انرژی بیشتری حمل میکنند و در فاصلههای دور از منبع قویترین لرزش را ایجاد میکنند.
سرعت و تضعیف موجهای لرزهای به خواص کشسان و چگالی مادهای که از آن عبور میکنند بستگی دارد — بهطور مشخص، مدول بالک، مدول برشی و چگالی. همین وابستگی است که موجهای لرزهای را به کاوشگرهایی قدرتمند از درون زمین تبدیل میکند. با اندازهگیری زمانهای سفر از منبعهای متعدد به گیرندههای متعدد، لرزهشناسان تصاویر توموگرافیک از گوشته، هسته و پوسته میسازند. در مقیاس مهندسی، سرعت موج برشی (Vs) — سرعتی که موجهای S از میان خاک و سنگ عبور میکنند — یکی از مهمترین پارامترها برای توصیف ساختگاه و پیشبینی حرکت زمین است. محتوای فرکانسی موجهای لرزهای نیز حیاتی است: موجهای با فرکانس بالا با فاصله سریعتر تضعیف میشوند، بنابراین حرکات نزدیک منبع غنی از فرکانسهای بالا و حرکات دور تحت تسلط فرکانسهای پایین هستند. این امر پیامدهای مستقیمی برای پاسخ سازه دارد، زیرا فرکانس حرکت زمین با فرکانس طبیعی سازه برهمکنش میکند — پدیده تشدید.