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地震學是一門研究地震以及震波在地球內部傳播的學問，也研究其它由地震引起的現象，如海嘯，以及會引起地震的現象，如板塊運動、火山運動等。

地震可以在地球內部引致地震波，通過觀察地震波在地球內部的傳導，人們可以了解和推斷出地球內部的結構和構造。對地震波的研究最早的結論之一是地球內部是液態的：縱波可以傳過地核，橫波無法通過地核，而橫波的傳播需要比較堅硬的媒介。現在科學家的認識是，地球的不同深度狀態是不同的，地核又可以分為固態的內核和液態的外核，這都是由地震學的研究得來的。

使用人工爆破所產生的地震波，讓人們今天可以探測地底下的石油貯藏、岩石結構、鹽礦、地層的結構和被埋沒的隕石坑等等。但是人工爆炸主要用在淺層的地質勘探，是通過反演算出震波傳遞的速度，分析後可得到地下可能藏有的地質結構和物質分佈。

人們現今可以研究地下數千公尺深的地質構造，如地幔中的對流層、岩漿腔，到地核的各向異性等。透過對地震波的觀察，人們今日還可以觀察到隕石墜入無人海域的過程和核爆炸，近距離得可以偵測到車輛通過，甚至是人的腳步。

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