Metoda de profilare geologică cunoscută sub numele de refracție seismică măsoară timpul necesar undelor sau razelor seismice pentru a se deplasa prin pământ, a lovi roca de bază și a reveni înapoi la suprafață. Folosită în geofizică, această metodă este cea mai precisă atunci când se cartografiază adâncimi mai mici de 100 de picioare. Pe lângă măsurarea adâncimii rocii de bază, refracția seismică poate oferi informații despre calitatea și rezistența rocii.
Undele seismice sunt un tip de energie de forță care se mișcă prin pământ. Aceste valuri pot fi create în mod natural, ca în cazul cutremurelor, sau prin metode artificiale, precum exploziile. Undele seismice mici pot fi create trăgând un foc în pământ sau aruncând ceva greu pe pământ. Dacă pământul se scutură sau vibrează, asta se datorează unei unde seismice.
În refracția seismică, energia este aruncată în pământ de la suprafață, de obicei, de blankuri trase dintr-un pistol, o greutate căzută pe pământ, un exploziv mic sau lovirea unei plăci cu un ciocan. Valurile se deplasează în pământ și apoi sunt refractate lateral de-a lungul rocii de bază înainte de a reveni înapoi la suprafață. O serie de geofoane dispuse în linie dreaptă de-a lungul zonei testate înregistrează undele când ajung din nou la suprafață.
Geofoanele sunt mici cilindri metalici care au o formă aproximativă de baterie, deși au dimensiuni diferite. În interiorul cilindrului este o bobină care atârnă de un arc. Pe ambele părți ale bobinei sunt magneți. Când undele seismice provoacă vibrația solului, bobina se mișcă prin câmpul magnetic, iar energia undei poate fi măsurată. Calculatoarele sunt adesea folosite pentru a analiza datele primite de la geofoane, iar grafice care prezintă timpii de călătorie în funcție de distanță sunt create pentru a calcula vitezele.
Vitezele oferă informații despre tipul de material de sub suprafața pământului, deoarece unda se va deplasa prin diferite tipuri de pământ cu viteze diferite. De exemplu, o undă seismică se va deplasa prin argilă cu o viteză diferită de cea care s-ar deplasa prin nisip. Acesta este motivul pentru care geofizicienii pot aduna informații despre materialele dintre suprafață și roca de bază.
Refracția seismică nu trebuie confundată cu reflexia seismică. Deși reflexia seismică folosește multe dintre aceleași metode de testare, ea adună imagini ale rocii de bază de undele care pur și simplu revin sau sunt reflectate de pe roca de bază, mai degrabă decât se dispersează în unghiuri diferite. Spre deosebire de refracția seismică, reflexia seismică nu poate oferi informații despre grosimea materialului sau despre viteza razelor. Este cel mai bine utilizat în mediile marine unde refracția seismică este nesigură.