U spoznaji sastava i agregatnog stanja materijala koji formira Zemljinu unutrašnjost značajno su doprinijela izučavanja kretanja seizmičkih talasa. Na osnovu seizmoloških proučavanja sastava zemljine unutrašnjosti, utvrđeno je da seizmički talasi na određenim dubinama mijenjaju brzinu i pravac kretanja, što ukazuje na nehomogen sastav tih djelova Zemljine unutrašnjosti.
Pomoću poznatih vrijednosti modula smicanja i nestišljivosti neke sredine, kao i gustine, lako je izračunati brzine longitudinalnih i transverzalnih talasa na njihovom putu kroz Zemljinu unutrašnjost. Međutim, ako krenemo obrnutim redom - pomoću poznatih brzina seizmičkih talasa možemo saznati više pojedinosti o gustini Zemlje na različitim dubinama. Osnovne veličine za određivanje brzine talasa su: vrijeme potrebno da talasi doputuju od hipocentra do svakog pojedinog seizmografa na zemljinoj površi, kao i dužina putanje zraka tih talasa. Vrijeme zavisi od epicentralne udaljenosti na kojoj seizmički talas dospije na površ Zemlje, što je omogucilo definisanje numeričkih i grafičkih zavisnosti ovih veličina, tj. izradu hodohrona prostiranja seizmičkih talasa. Kroz proces numeričke inverzije hodohrona, koje su konstruisane na bazi kvalitetnih podataka registracije velikog broja zemljotresa na brojnim seizmološkim stanicama, raspoređenim na različitim epicentralnim rastojanjima (10-180 lučnih stepeni), moguće je definisati raspodjelu brzina seizmičkih talasa u Zemljinoj unutrašnjosti.
Slika predstavlja kompozitnu ilustraciju ponašanja seizmičkih talasa u Zemljinoj unutrašnjosti, koja je nastala prikupljanjem nekoliko hiljada seizmograma snimljenih putem Globalne seizmološke mreze (Peter Shearer, San Diego). Zahvaljujući kvalitetnom prezentovanju promjena brzina seizmičkih talasa, moguće je definisati parametre jednog reprezentativnog modela građe Zemljine unutrašnjosti. Dosadašnja proučavanja unutrašnjosti Zemlje ukazuju da raspodjela materijala različite gustine, pri čemu se gustina povećava sa dubinom, odgovara sferno - simetričnom modelu Zemlje, čija se osnovna struktura najbolje može sagledati iz dijagrama promjene brzina longitudinalnih i transverzalnih talasa sa dubinom.
Na donjoj slici su označene granice dominantnih slojeva Zemlje (slojevi A-G), u kojima se zakonitost promjene brzine seizmičkih talasa sa dubinom značajnije mijenja. Granice u Zemlji na kojima se skokovito mijenjaju gustina, pritisak i brzina kretanja seizmičkih talasa, poznate su kao diskontinuiteti. U seizmološkoj praksi najčešće se složena struktura unutrašnje građe Zemlje generalizuje sa ukupno četiri sloja: Zemljina kora (sloj A na donjoj slici), Omotač Zemljinog jezgra (slojevi B, C i D), Spoljašnje jezgro (sloj E), Unutrašnje jezgro (slojevi F i G).
Zemljina kora (litosfera) se odlikuje vrlo kompleksnom strukturnom građom i predstavlja očvrsli (ohlađeni) dio Zemlje, čija debljina u zonama okeana iznosi svega 10-15 km, odnosno 25-60 km u kontinentalnim djelovima. Prvi značajan korak u proučavanju građe Zemljine kore i njene unutrašnjosti učinio je hrvatski seizmolog Andrija Mohorovičić, koji je interpretacijom hodohrone zagrebačkog zemljotresa iz 1909. godine, uspio da identifikuje donju granicu Zemljine kore, koja je kasnije dobila međunarodni naziv - Mohorovičićev diskontinuitet.
|