Sóng địa chấn là sóng truyền năng lượng phóng thích từ sự sụp gãy đột ngột của một khối đất
đá (động đất) hoặc từ một vụ nổ, hoặc từ các nguồn chấn động khác. Năng lượng được truyền qua khối vật chất trong lòng đất khi mặt sóng lan tỏa ra mọi hướng từ nguồn phát sinh (chấn tâm). Có nhiều loại sóng địa chấn khác nhau với các phương cách dao động khác nhau, phụ thuộc vào tính chất cơ học của môi trường mà nó truyền qua. Có hai dạng sóng địa chấn: sóng thân (body waves) và sóng mặt (surface waves). Sóng thân có khả năng truyền qua các lớp vật chất trong lòng Trái Đất còn sóng mặt chỉ lan truyền trên bề mặt của Trái Đất.
Hình D-1 minh họa các loại sóng địa chấn khác nhau lan truyền trên mặt đất và xuyên qua lòng
đất. Vận tốc của các sóng địa chấn nằm trong khoảng 3-15 km/s. Hai loại sóng mặt: sóng Love và sóng Rayleigh được truyền dọc theo bề mặt Trái Đất từ chấn tâm động đất (xem chi tiết phần sau). Hai loại sóng thân P và S (xem chi tiết phần sau) thì truyền xuyên qua lòng
đất, khúc xạ qua các môi trường vật chất khác nhau hoặc phản xạ tại biên giữa các môi trường này, trước khi trở lên bề mặt Trái Đất. Sóng P có thể truyền qua mọi môi trường trong mặt đất tương tự như sóng âm, còn sóng S chỉ có thể
truyền qua môi trường rắn. Vận tốc của sóng thân thay đổi theo tính chất của môi trường vật chất mà nó truyền qua, chủ yếu phụ thuộc mật
độ vật chất của môi trường đó. Do đó, sự thay
đổi phương truyền và vận tốc truyền của sóng thân tại một điểm là dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của một mặt bất liên tục. Các máy thu cực nhạy lắp đặt trên mặt đất có khả năng bắt được các tín hiệu của sóng địa chấn một khi nó truyền trên bề mặt hoặc truyền qua lòng đất và trở
lên bề mặt của Trái Đất (Beatty et al., 1990).
1. Sóng thân
Do thành phần và mật độ vật chất của Trái Đất thay đổi theo độ sâu, từđó dẫn đến sự thay đổi vận tốc truyền của sóng địa chấn theo độ sâu. Đường truyền của sóng thân trong lòng Trái Đất có dạng cong. Sóng thân là sóng truyền năng lượng tỏa ra từ nguồn chấn động và đến sớm nhất trên ký đồ địa chấn. Tuy nhiên sóng thân lại có rất ít tác dụng tàn phá. Có 2 loại sóng thân: sóng dãn (P) và sóng xoắn (S).
Hình D-1: Đường truyền của các lọai sóng