Коротка розповідь про землетрус. Науки про землю

Повнотекстовий пошук:

Де шукати:

скрізь
тільки в назві
тільки в тексті

Виводити:

опис
слова в тексті
тільки заголовок

Головна > Реферат >Безпека життєдіяльності

Рязанський державний університет імені С. А. Єсеніна

Реферат на тему: «Землетруси»

Студентки 1 курсу

Групи ГМУ 12

Хаматової Аліни

    1. Введення

    2 Сейсмічні хвилі та їх вимір

    • 2.1 Типи сейсмічних хвиль

      2.2 Вимірювання сили та впливів землетрусів

      • 2.2.1 Шкала магнітуд

        2.2.2 Шкали інтенсивності

        • 2.2.2.1 Шкала Медведєва-Шпонхойєра-Карніка (MSK-64)

    • 2.3 Те, що відбувається при сильних землетрусах

    3 Причини землетрусів

    4 Вимірювальні прилади

    • 4.1 Cейсмограф

      4.2 Cтанція прогнозування землетрусів ATROPATENA

      4.3 Тектометр

    5 Інші види землетрусів

    • 5.1 Вулканічні землетруси

      5.2 Техногенні землетруси

      5.3 Обвальні землетруси

      5.4 Землетруси штучного характеру

    6 Найбільш руйнівні землетруси

    7 Література

Вступ

Причиною землетрусу є швидке зміщення ділянки земної кори як цілого в момент пластичної (крихкої) деформації пружно напружених порід в осередку землетрусу. Більшість вогнищ землетрусів виникає поблизу Землі

Землетруси- підземні поштовхи та коливання поверхні Землі, викликані природними причинами (головним чином тектонічними процесами) або штучними процесами (вибухи, заповнення водоймищ, обваленням підземних порожнин гірничих виробок). Невеликі поштовхи можуть викликати підйом лави при вулканічних виверженнях.

Щорічно на всій Землі відбувається близько мільйона землетрусів, але більшість із них така незначна, що вони залишаються непоміченими. Дійсно, сильні землетруси, здатні викликати великі руйнування, трапляються на планеті приблизно раз на два тижні. На щастя, більша їх частина посідає дно океанів, і тому супроводжується катастрофічними наслідками (якщо землетрус під океаном обходиться без цунамі).

Землетруси найбільш відомі за тими спустошеннями, які вони здатні зробити. Руйнування будівель та споруд викликаються коливаннями ґрунту або гігантськими приливними хвилями (цунамі), що виникають при сейсмічних зміщеннях на морському дні.

Міжнародна мережа спостережень за землетрусами реєструє навіть найвіддаленіші і найпотужніші з них.

Сейсмічні хвилі та їх вимір

Ковзанню порід уздовж розлому спочатку перешкоджає тертя. Внаслідок цього, енергія, що викликає рух, накопичується у формі пружних напруг порід. Коли напруга досягає критичної точки, що перевищує силу тертя, відбувається різкий розрив порід з їх взаємним усуненням; Нагромаджена енергія, звільняючись, викликає хвильові коливання поверхні землі - землетрусу. Землетруси можуть виникати також при зминанні порід у складки, коли величина пружної напруги перевищує межу міцності порід, і вони розколюються, утворюючи розлом.

Сейсмічні хвилі, що породжуються землетрусами, поширюються на всі боки від вогнища подібно до звукових хвиль. Точка, в якій починається рух порід називається фокусом, осередкомабо гіпоцентром, а крапка на земної поверхнінад осередком - епіцентромземлетрусу. Ударні хвилі поширюються на всі боки від вогнища, у міру віддалення від нього їх інтенсивність зменшується.

Швидкості сейсмічних хвиль можуть сягати 8 км/с.

Типи сейсмічних хвиль

Сейсмічні хвилі поділяються на хвилі стисненняі хвилі зсуву.

    Хвилі стиснення, або поздовжні сейсмічні хвилі, викликають коливання частинок порід, крізь які вони проходять, вздовж напряму поширення хвилі, зумовлюючи чергування ділянок стиснення та розрідження у породах. Швидкість поширення хвиль стиснення в 1,7 рази більша за швидкість хвиль зсуву, тому їх першими реєструють сейсмічні станції. Хвилі стиснення також називають первинними(P-хвилі). Швидкість P-хвилі дорівнює швидкості звуку у відповідній гірській породі. При частотах P-хвиль, більших 15 Гц, ці хвилі можуть бути сприйняті на слух як підземний гул і гуркіт.

    Хвилі зсуву, або поперечні сейсмічні хвилі, змушують частки порід коливатися перпендикулярно до напряму поширення хвилі. Хвилі зсуву також називають вторинними(S-хвилі).

Існує ще третій тип пружних хвиль довгіабо поверхневіхвилі (L-хвилі). Саме вони спричиняють найсильніші руйнування.

Вимірювання сили та впливів землетрусів

Для оцінки та порівняння землетрусів використовуються шкала магнітуд та шкала інтенсивності.

Шкала магнітуд

Шкала магнітуд розрізняє землетруси за величиною магнітуди, яка є відносною енергетичною характеристикою землетрусу. Існує кілька магнітуд та відповідно магнітудних шкал: локальна магнітуда (ML); магнітуда, що визначається поверхневими хвилями (Ms); магнітуда, що визначається за об'ємними хвилями (mb); моментна магнітуда (Mw).

Найбільш популярною шкалою оцінки енергії землетрусів є локальна шкала магнітуд Ріхтера. За цією шкалою зростанню магнітуди на одиницю відповідає 32-кратне збільшення звільненої сейсмічної енергії. Землетрус із магнітудою 2 ледве відчутно, тоді як магнітуда 7 відповідає нижній межі руйнівних землетрусів, що охоплюють великі території. Інтенсивність землетрусів (не може бути оцінена магнітудою) оцінюється за тими ушкодженнями, які вони завдають у населених районах.

Шкали інтенсивності

Інтенсивність є якісною характеристикою землетрусу і вказує на характер та масштаб впливу землетрусів на поверхню землі, на людей, тварин, а також на природні та штучні споруди в районі землетрусу. У світі використовується кілька шкал інтенсивності: у США – Модифікована шкала Меркаллі (MM), у Європі – Європейська макросейсмічна шкала (EMS), у Японії – шкала Шиндо (Shindo).

Шкала Медведєва-Шпонхойєра-Карніка (MSK-64)

12-бальна шкала Медведєва-Шпонхойєра-Карника була розроблена в 1964 році і набула широкого поширення в Європі та СРСР. З 1996 року у країнах Європейського Союзу застосовується найсучасніша Європейська макросейсмічна шкала (EMS). MSK-64 лежить в основі СНіП II-7-81 «Будівництво в сейсмічних районах» і продовжує використовуватись у Росії та країнах СНД. У Казахстані нині використовується СНиП РК 2.03-30-2006 «Будівництво у сейсмічних районах».

Бал

Сила землетрусу

коротка характеристика

Не відчувається

Відзначається лише сейсмічними приладами.

Дуже слабкі поштовхи

Відзначається сейсмічними приладами. Відчувається лише окремими людьми, які перебувають у стані повного спокою у верхніх поверхах будівельі дуже чуйними домашніми тваринами.

Відчувається лише всередині деяких будівель, як струс від вантажівки.

Помірне

Розпізнається по легкому деренченню та коливанню предметів, посуду та шибок, скрипу дверей та стін. Усередині будівлі струс відчуває більшість людей.

Досить сильне

Під просто небавідчувається багатьма, усередині будинків – усіма. Загальний струс будівлі, коливання меблів. Маятники годинника зупиняються. Тріщини у шибках та штукатурці. Пробудження сплячих. Відчувається людьми і поза будинками, гойдаються тонкі гілки дерев. Плескають двері.

Відчувається усіма. Багато хто з переляку вибігає надвір. Картини падають із стін. Окремі шматки штукатурки відколюються.

Дуже сильне

Ушкодження (тріщини) у стінах кам'яних будинків. Антисейсмічні, а також дерев'яні та тинові споруди залишаються неушкодженими.

Руйнівне

Тріщини на крутих схилах та на сирому ґрунті. Пам'ятники зрушуються з місця або перекидаються. Вдома сильно ушкоджуються.

Спустошливе

Сильне пошкодження та руйнування кам'яних будинків. Старі дерев'яні будинки кривляться.

Знищувальне

Тріщини у ґрунті іноді до метра завширшки. Зсуви та обвали зі схилів. Руйнування кам'яних будівель. Викривлення залізничних колій.

Катастрофа

Широкі тріщини у поверхневих шарах землі. Численні зсуви та обвали. Кам'яні будинки майже повністю руйнуються. Сильне викривлення та витріщення залізничних рейок.

Сильна катастрофа

Зміни у грунті досягають величезних розмірів. Численні тріщини, обвали, зсуви. Виникнення водоспадів, підпруд на озерах, відхилення течії річок. Жодна споруда не витримує.

Причини землетрусів

Земні надра перебувають у постійному русі. У земній корі поширюються хвилі низької частоти (період від секунд і від). Можна називати коливання хвилинними, вартовими, добовими, річними. Хвилі, що поширюються земною корою, величезні. Довжина хвилі понад 1000 км. Амплітуди коливань становлять сотні метрів. У цих хвилях зосереджена величезна енергія. Через неоднорідність у земній корі виникають коливання близькі за частотою, які починають інтерферувати між собою, що призводить до утворення резонансних коливань в одних точках. земної корита придушення коливань в інших – «биття». Відбувається перерозподіл енергії коливань поверхнею Землі.

Землетруси відбуваються у тих точках, де поверхня землі не може пластично реагувати на багаторазове збільшення амплітуди коливань.

Теорія «накопичення напруг» не може пояснити механізм збереження та утримання енергії перед землетрусом.

Очевидний спосіб прогнозування, спостереження за довгооперіодними коливаннями у різних частинах планети (у тому числі за допомогою гравіметрів) та реагування на багаторазове збільшення амплітуди коливань у проблемних місцях.

Наявність радіальних (а також тангенціальних) зсувів земної кори, не катастрофічних, «пластичних» (без руйнування земної кори) може стати причиною відмови навігаційної системи на повітряному транспорті або раптового виїзду на зустрічну смугу автомобіля, що рухається з великою швидкістю.

Вимірювальні прилади

Сейсмограф

Cейсмограф

Основна стаття: сейсмограф

Для виявлення та реєстрації всіх типів сейсмічних хвиль використовуються спеціальні прилади. сейсмографи. У більшості випадків сейсмограф має вантаж із пружинним прикріпленням, який при землетрусі залишається нерухомим, тоді як решта приладу (корпус, опора) починає рухатися і зміщується щодо вантажу. Одні сейсмографи чутливі до горизонтальних рухів, інші – вертикальні. Хвилі реєструються вібруючим пером на паперовій стрічці, що рухається. Існують і електронні сейсмографи (без паперової стрічки).

Cтанція прогнозування землетрусів ATROPATENA]

Станція Atropatena Кристал (KH20) - Технологічний бренд (Азербайджан)

Cтанція прогнозування ATROPATENA, що автоматично та автономно реєструє тривимірні зміни гравітаційного поля та передає цю інформацію до Центральної Бази Даних, розміщеної в США (La Habra). З 2007 року, після початку роботи першої станції ATROPATENA-AZ, короткострокові прогнози землетрусів регулярно надходили до Президії МАН (Міжнародна Академія Наук (Здоров'я та Екологія)), Австрія, Інсбрук), до Пакистанської Академії Наук (Ісламабад, Пакистан) (Джокьякарта, Індонезія). У 2009 році Глобальна мережа із прогнозування землетрусів (GNFE) почала повноцінно функціонувати в режимі короткострокового прогнозування землетрусів та оперативної передачі цієї інформації країнам-учасникам Глобальної Мережі. Цей факт був широко освітлений у російській та міжнародній пресі. Однією з важливих відмінностей нової технології прогнозування землетрусів і те, що під час прогнозу вказується як місце, сила і час, а й кількість прогнозованих сильних землетрусів. На основі аналізу та інтерпретації записів «гравітограм» за спеціальною методикою НДІ прогнозування та вивчення землетрусів видає короткостроковий прогноз сильних землетрусів (за 3-7 днів до поштовху), що міститься на сайті Центральної Бази Даних (GNFE)

Тектометр

Тектометр - прилад, розроблений у Росії та запатентований у Державному патентному бюро Японії (реєстраційний номер N 07РО369). Згідно з патентом, прилад дозволяє реєструвати землетрус за 40 годин до моменту його початку. Прилад компактний (вміщується в дипломат) і легкий (близько 1 кг).

Інші види землетрусів

Вулканічні землетруси

Вулканічні землетруси - різновид землетрусів, у яких землетрус виникає внаслідок високої напруги надрах вулкана. Причина таких землетрусів – лава, вулканічний газ. Землетруси цього слабкі, але тривають довго, багаторазово - тижня і місяці. Проте небезпеки для людей цього виду землетрус не становить.

Техногенні землетруси

Останнім часом з'явилися відомості, що землетруси можуть викликати діяльність людини. Так, наприклад, у районах затоплення при будівництві великих водосховищ посилюється тектонічна активність – збільшується частота землетрусів та їх магнітуда. Це пов'язано з тим, що маса води, накопичена у водосховищах, своєю вагою збільшує тиск у гірських породах, а вода, що просочується, знижує межу міцності гірських порід. Аналогічні явища відбуваються при виїмці великих кількостей породи з шахт, кар'єрів, будівництва великих містіз привізних матеріалів.

Обвальні землетруси

Землетруси також можуть бути спричинені обвалами та великими зсувами. Такі землетруси називаються обвальними, вони мають локальний характер та невелику силу.

Землетруси штучного характеру

Основна стаття: Геофізична зброя

Землетрус може бути викликаний і штучний: наприклад, вибухом великої кількості вибухових речовин або при підземному ядерному вибуху (тектонічну зброю). Такі землетруси залежать від кількості підірваної речовини. Наприклад, під час випробування КНДР ядерної бомби у 2006 році стався землетрус помірної сили, зафіксований у багатьох країнах.

Найбільш руйнівні землетруси

Землетрус у Лісабоні 1755 року

    23 січня 1556 - Ганьсу і Шеньсі, Китай - 830 000 людина загинулабільше ніж після будь-якого іншого землетрусу в історії людства

    1692 - Землетрус на Ямайці - перетворений на руїни м. Порт-Ройял

    1693 - сицилійський землетрус, загинуло 60-100 тис. жителів, дав початок стилю сицилійського бароко

    1737 - Калькутта, Індія - 300 000 людей загинуло

    1755 – Лісабон – від 60 000 до 100 000 осіб загинуло, місто повністю зруйновано

    1783 – Калабрія, Італія – від 30 000 до 60 000 осіб загинуло

    1811 - Нью-Мадрид, Міссурі, США - місто перетворено на руїни, повінь на території 500 км²

    1887 - Вірний (нині Алма-Ата), Старший жуз, Російська імперія - матеріальні збитки склали близько 2,5 млн. рублів; було зруйновано 1799 кам'яних та 839 дерев'яних будівель

    1896 - Санріку, Японія - осередок землетрусу був під морем. Гігантська хвиля змила в морі 27 000 чоловік та 10 600 будівель

    1897 - Асамський землетрус, Індія - на площі 23 000 км² рельєф змінено до невпізнання, ймовірно найбільший за всю історію людства землетрус

    28 грудня 1908 - Сицилія, Італія 83 000 людей загинуло, перетворений на руїни м. Мессіна (Мессінський землетрус)

    4 січня 1911 (22 грудня 1910 за старим стилем) - Вірний, південний схил хребта Заілійський Алатау (до 1921 - назва Алма-Ати), Казахстан, Російська імперія - сила становила 9 балів (магнітуда за шкалою Ріхтера 8), майже все місто було зруйновано, встояли лише поодинокі споруди, обвали та запруди на гірських річках

    1 вересня 1923 - великий землетрус Канто - Токіо та Йокогама, Японія (8.3 за Ріхтером) - 143 000 людей загинуло, близько мільйона залишилося без даху над головою внаслідок пожеж

    1948 - Ашхабад, Туркменська РСР, СРСР ашхабадський землетрус, - 110 000 осіб загинуло

    10 липня 1949 - Таджицька РСР, СРСР - у результаті серії найпотужніших землетрусівсхили гір, що відкололися, поховали давнє містоХаїт разом з усім населенням та безліч інших кишлаків, понад 20 000 людей загинуло

    1950 - Гімалаї розгорнуто у горах територія площею 20 000 км²

    21 травня 1960 - Великий Чилійський землетрус, Чилі, близько 10 000 загинуло, зруйновано міста Консепсьйон, Вальдівія, Пуерто-Монтт

    26 липня 1963 - Скоп'є, Югославія близько 2 000 загинуло, більша частина міста перетворена на руїни

    28 березня 1964 - Великий Аляскинський землетрус, Анкорідж, Аляска, США більша частина міста перетворена на руїни, великі зсуви, зруйновано 300 км залізниці

    26 квітня 1966 - Ташкент, Узбецька РСР, СРСР, Ташкентський землетрус - (5.3 за Ріхтером) сильно зруйновано місто, 8 людей загинуло.

    4 лютого 1976 - Гватемала понад 20 000 людей загинуло, понад 1 млн осіб залишилися без даху над головою

    28 липня 1976 - Таншань, Північно-східний Китай, Таншанський землетрус (8.2 за Ріхтером) - понад 655 000 людей загинуло

    1981 - Сицилія руйнування у багатьох населених пунктах, почав вивергатися вулкан Етна

    18 вересня 1985 - Мехіко, Мексика сила 8.2 магнітуд по Ріхтеру - понад 7 500 людей загинуло

    7 грудня 1988 - спітакський землетрус: Вірменська РСР, СРСР - зруйновано міста Спітак, Ленінакан та безліч селищ, 40 000-45 000 осіб загинуло. Стільки ж дістало каліцтва

    17 серпня 1999 - Ізмітський землетрус: Туреччина, (магнітуда - 7.6) загинуло 17 217 осіб, 43 959 було поранено, близько 500 000 залишилося без даху над головою.

    26 грудня 2004 року - землетрус в Індійському океані, від цунамі, що послідувало, загинуло 225-250 тисяч людей.

    12 травня 2008 року - сичуаньський землетрус - землетрус у центральному Китаї, загинуло близько 70 000 людей.

    12 січня 2010 року - землетрус на Гаїті, магнітуда 7.0 - стався 21:53:10 UTC - кількість загиблих 220 тисяч людей, 300 тис. отримали поранення, 1,1 млн втратили житло

    27 лютого 2010 року - Сантьяго, Чилі магнітуда 8.8 - сталося о 06:34:14 UTC - мінімум 799 людей загинуло, понад 1,5 млн будинків пошкоджено землетрусом і цунамі.

Література

    Зав'ялов А. Д. Середньостроковий прогноз землетрусів: основи, методика, реалізація. // М: Наука, 2006, 254 с.

    Соболєв Г. А. Основи прогнозу землетрусів. М: Наука, 1993. 312 с.

    Болт Б. А. Землетруси. М: Мир, 1981. 256 з.

    Юнга С. Л. Методи та результати вивчення сейсмотектонічних деформацій. М: Наука, 1990. 191 с.

    М'ячкін В. І. Процеси підготовки землетрусу. М: Наука, 1978. 232 с.

    Землетруси у СРСР. М: Наука, 1990. 323 с.

    Моги К. Передбачення землетрусів. М.: Світ, 1988. 382 з.

    Зубков С. І. Провісники землетрусів. // М: ОІФЗ РАН. 2002, 140 с.

    Ріхтер Г. Ф. Елементарна сейсмологія. М., 1963

    Рікітаке Т. Передбачення землетрусів. М., 1975

Землетруси

Землетруси

коливання Землі, спричинені раптовими змінами у стані надр планети. Ці коливання є пружними хвилями, що поширюються з високою швидкістю в товщі гірських порід. Найбільш сильні землетруси іноді відчуваються на відстанях понад 1500 км від вогнища і можуть бути зареєстровані сейсмографами (спеціальними високочутливими приладами) навіть у протилежній півкулі. Район, де зароджуються коливання, називається осередком землетрусу, яке проекція на поверхню Землі – епіцентром землетрусу. Вогнища більшої частини землетрусів лежать у земній корі на глибинах трохи більше 16 км, проте у деяких районах глибини вогнищ досягають 700 км. Щодня відбуваються тисячі землетрусів, але лише деякі з них відчуваються людиною.
Згадки про землетруси зустрічаються в Біблії, в трактатах античних вчених – Геродота, Плінія та Лівія, а також у стародавніх китайських та японських писемних джерелах. До 19 в. більшість повідомлень про землетруси містили описи, рясно приправлені забобонами, і теорії, засновані на мізерних та недостовірних спостереженнях. Серію систематичних описів (каталогів) землетрусів 1840 року почав А.Перрі (Франція). У 1850-х роках Р.Малле (Ірландія) склав великий каталог землетрусів, а його докладний звіт про землетрус у Неаполі в 1857 став одним із перших суворих наукових описів сильних землетрусів.
Причини землетрусів.Хоча вже з давніх-давен ведуться численні дослідження, не можна сказати, що причини виникнення землетрусів повністю вивчені. За характером процесів у їхніх осередках виділяють кілька типів землетрусів, основними з яких є тектонічні, вулканічні та техногенні.
Тектонічні землетрусивиникають внаслідок раптового зняття напруги, наприклад, при переміщеннях по розлому в земній корі (дослідження останніх роківпоказують, що причиною глибоких землетрусів можуть бути фазові переходи в мантії Землі, що відбуваються при певних температурах і тисках). Іноді глибинні розломи виходять поверхню. Під час катастрофічного землетрусу в Сан-Франциско 18 квітня 1906 р. загальна довжина поверхневих розривів у зоні розлому Сан-Андреас становила понад 430 км, максимальне горизонтальне зміщення – 6 м. Максимальна зареєстрована величина сейсмогенних зсувів по розлому 15 м.
Вулканічні землетрусивідбуваються внаслідок різких переміщень магматичного розплаву в надрах Землі чи результаті виникнення розривів під впливом цих переміщень.
Техногенні землетрусиможуть бути викликані підземними ядерними випробуваннями, заповненням водосховищ, видобутком нафти та газу методом нагнітання рідини в свердловини, вибуховими роботами при видобутку корисних копалин та ін. Менш сильні землетруси відбуваються при обвалі склепінь печер або гірничих виробок.
Сейсмічні хвилі.Коливання, що поширюються з вогнища землетрусу, є пружними хвилями, характер і швидкість поширення яких залежать від пружних властивостей і щільності порід. До пружних властивостей відносяться модуль об'ємної деформації, що характеризує опір стиску без зміни форми, і модуль зсуву, що визначає опір зусиллям зсуву. Швидкість поширення пружних хвиль збільшується прямо пропорційно квадратному кореню значень параметрів пружності та щільності середовища.
Поздовжні та поперечні хвилі.На сейсмограм ці хвилі з'являються першими. Раніше за все реєструються поздовжні хвилі, при проходженні яких кожна частка середовища піддається спочатку стиску, а потім знову розширюється, відчуваючи при цьому зворотно-поступальний рух у поздовжньому напрямку (тобто у напрямі поширення хвилі). Ці хвилі називаються також Р-хвилями, чи первинними хвилями. Їхня швидкість залежить від модуля пружності та жорсткості породи. Поблизу земної поверхні швидкість Р-хвиль становить 6 км/с, але в дуже великий глибині – бл. 13 км/с. Наступними реєструються поперечні сейсмічні хвилі, які також називають S-хвилями, або вторинними хвилями. При їх проходженні кожна частка породи коливається перпендикулярно до напряму поширення хвилі. Їх швидкість залежить від опору породи зсуву і становить приблизно 7/12 від швидкості поширення Р-хвиль.
Поверхневі хвиліпоширюються вздовж земної поверхні або паралельно до неї і не проникають глибше 80-160 км. У цій групі виділяються хвилі Релея та хвилі Лява (названі за іменами вчених, які розробили математичну теорію поширення таких хвиль). При проходженні хвиль Релея частинки породи описують вертикальні еліпси, що лежать у осередковій площині. У хвилях Лява частинки породи коливаються перпендикулярно до напряму поширення хвиль. Поверхневі хвилі часто позначаються скорочено як L-хвилі. Швидкість їхнього поширення становить 3,2-4,4 км/с. При глибокофокусних землетрусах поверхневі хвилі дуже слабкі.
Амплітуда та періодхарактеризують коливальні рухи сейсмічних хвиль. Амплітудою називається величина, на яку змінюється положення частинки ґрунту при проходженні хвилі в порівнянні з станом спокою, що передував. Період коливань – проміжок часу, протягом якого відбувається одне повне коливання частки. Поблизу вогнища землетрусу спостерігаються коливання з різними періодами – від часток секунди до кількох секунд. Однак на великих відстанях від центру (сотні кілометрів) короткоперіодні коливання виражені слабше: Р-хвиль характерні періоди від 1 до 10 с, а для S-хвиль - трохи більше. Періоди поверхневих хвиль становлять від кількох секунд до кількох сотень секунд. Амплітуди коливань можуть бути значними поблизу вогнища, проте на відстанях 1500 км і більше вони дуже малі – менше кількох мікрон для хвиль Рі Sта менше 1 см – для поверхневих хвиль.
Відображення та заломлення.Зустрічаючи на своєму шляху шари порід з властивостями, що відрізняються, сейсмічні хвилі відбиваються або заломлюються подібно до того, як промінь світла відбивається від дзеркальної поверхні або заломлюється, переходячи з повітря у воду. Будь-які зміни пружних характеристик або щільності матеріалу на шляху поширення сейсмічних хвиль змушують їх переломлюватися, а при різких змінах властивостей середовища частина енергії хвиль відбивається ( Див.Мал.).
Шляхи сейсмічних хвиль.Поздовжні та поперечні хвилі поширюються в товщі Землі, при цьому безперервно збільшується обсяг середовища, що залучається до коливального процесу. Поверхня, що відповідає максимальному просуванню хвиль певного типу в даний момент, називається фронтом цих хвиль. Оскільки модуль пружності середовища зростає з глибиною швидше, ніж її щільність (до глибини 2900 км), швидкість поширення хвиль на глибині вище, ніж поблизу поверхні, і фронт хвилі виявляється більш просунутим углиб, ніж у латеральному напрямку. Траєкторією хвилі називається лінія, що з'єднує точку, що знаходиться на фронті хвилі, з джерелом хвилі. Напрями розповсюдження хвиль Рі Sє криві, звернені опуклістю вниз (через те, що швидкість руху хвиль більше на глибині). Траєкторії хвиль Рі Sзбігаються, хоча перші поширюються швидше.
Сейсмічні станції, що знаходяться далеко від епіцентру землетрусу, реєструють не лише прямі хвилі Рі S, але й хвилі цих типів, вже відбиті один раз від Землі – РРі SS(або PR 1 і SR 1), а іноді – відбиті двічі – РРРі SSS(або PR 2 та SR 2). Існують також відбиті хвилі, які проходять один відрізок шляху як Р-Хвиля, а другий, після відображення, - як S-хвиля. Обмінні хвилі, що утворюються, позначаються як PSабо SP.На сейсмограмах глибокофокусних землетрусів спостерігаються також інші типи відбитих хвиль, наприклад, хвилі, які, перш ніж досягти реєструючої станції, відбилися від Землі. Їх прийнято позначати маленькою літерою, за якою слідує заголовна (наприклад, pR). Ці хвилі дуже зручно використовуватиме визначення глибини вогнища землетрусу.
На глибині 2900 км. швидкість P-хвиль різко знижується від >13 км/с до землетрусу8 км/с; а S-хвилі не поширюються нижче цього рівня, що відповідає межі земного ядра та мантії . Обидва типи хвиль частково відбиваються від цієї поверхні, і деяка кількість їх енергії повертається до поверхні у вигляді хвиль, що позначаються як Р з Рі S з S. Р-Хвилі проходять крізь ядро, але їх траєкторія при цьому різко відхиляється і на поверхні Землі виникає тіньова зона, в межах якої реєструються тільки дуже слабкі Р-хвилі. Ця зона починається з відривом ок. 11 тис. км. від сейсмічного джерела, а вже на відстані 16 тис. км. Р-хвилі знову з'являються, причому їхня амплітуда значно зростає через фокусуючий вплив ядра, де швидкості хвиль низькі. Р-хвилі, що пройшли крізь земне ядро, позначаються РКРабо Рў . На сейсмограмах добре виділяються також хвилі, які шляхом від джерела до ядра йдуть як хвилі Sпотім проходять крізь ядро ​​як хвилі Р, а при виході хвилі знову перетворюються на тип S.У самому центрі Землі, на глибині понад 5100 км, існує внутрішнє ядро, що імовірно у твердому стані, але природа його поки що не цілком зрозуміла. Хвилі, що проникають крізь це внутрішнє ядро, позначаються як PKIKPабо SKIKS(Див.Мал. 1).
Реєстрація землетрусів.Прилад, що записує сейсмічні коливання, називається сейсмографом, а запис - сейсмограмою. Сейсмограф складається з маятника, підвішеного всередині корпусу на пружині, та записуючого пристрою.
Один з перших записувальних пристроїв був обертовим барабаном з паперовою стрічкою. При обертанні барабан поступово зміщується в один бік, тому нульова лінія запису на папері має вигляд спіралі. Щохвилини на графік наносяться вертикальні лінії - позначки часу; для цього використовуються дуже точні годинники, які періодично звіряють з еталоном точного часу. Для вивчення близьких землетрусів потрібна точність маркування – до секунди або менше.
У багатьох сейсмографах для перетворення механічного сигналу електричний використовуються індукційні пристрої, в яких при переміщенні інертної маси маятника щодо корпусу змінюється величина магнітного потоку, що проходить через витки індукційної котушки. При цьому слабкий електричний струм приводить в дію гальванометр, з'єднаний з дзеркальцем, яке відкидає промінь світла на світлочутливий папір записуючого пристрою. У сучасних сейсмографах реєстрація коливань ведеться у цифровому вигляді за допомогою комп'ютерів.
Магнітуда землетрусівзазвичай визначається за шкалою, що базується на записах сейсмографів. Ця шкала відома під назвою шкали магнітуд, або шкали Ріхтера (на ім'я американського сейсмолога Ч.Ф. Ріхтера, який запропонував її в 1935). Магнітуда землетрусу – безрозмірна величина, пропорційна логарифму відношення максимальних амплітуд певного типу хвиль цього землетрусу та деякого стандартного землетрусу. Існують відмінності у методах визначення магнітуд близьких, віддалених, дрібнофокусних (неглибоких) та глибоких землетрусів. Магнітуди, визначені за різними типами хвиль, відрізняються за величиною. Землетруси різної магнітуди (за шкалою Ріхтера) проявляються таким чином:
2 - найслабші поштовхи, що відчуваються;
4 1/2 – найслабші поштовхи, що призводять до невеликих руйнувань;
6 – помірні руйнування;
8 1/2 – найсильніші із відомих землетрусів.
Інтенсивність землетрусівоцінюється у балах під час обстеження району за величиною викликаних ними руйнувань наземних споруд чи деформацій земної поверхні. Для ретроспективної оцінки бальності історичних чи древніх землетрусів використовують деякі емпірично отримані співвідношення. У США оцінка інтенсивності зазвичай проводиться за модифікованою 12-бальною шкалою Меркаллі.
1 бал. Відчувається небагатьма особливо чутливими людьми особливо сприятливих при цьому обставинах.
3 бали. Відчувається людьми як вібрація від вантажівки, що проїжджає.
4 бали. Деренчать посуд і шибки, скриплять двері та стіни.
5 балів. Відчувається майже всіма; багато сплячих прокидаються. Незакріплені предмети падають.
6 балів. Відчувається усіма. Невеликі ушкодження.
8 балів. Падають димарі, пам'ятники, руйнуються стіни. Змінюється рівень води у колодязях. Сильно ушкоджуються капітальні будинки.
10 балів. Руйнуються цегляні споруди та каркасні споруди. Деформуються рейки, з'являються зсуви.
12 балів. Повна руйнація. На земній поверхні видно хвилі.
У Росії та деяких сусідніх із нею країнах прийнято оцінювати інтенсивність коливань у балах MSK (12-бальної шкали Медведєва – Шпонхойєра – Карніка), у Японії – у балах ЯМА (9-бальної шкали Японського метеорологічного агентства).
Інтенсивність у балах (що виражаються цілими числами без дробів) визначається при обстеженні району, в якому стався землетрус, або опитування жителів про їх відчуття за відсутності руйнувань, або розрахунками за емпірично отриманими і прийнятими для даного району формулами. Серед перших відомостей про землетрус, що стався, стає відомою саме його магнітуда, а не інтенсивність. Магнітуда визначається по сейсмограм навіть на великих відстанях від епіцентру.
Наслідки землетрусів.Сильні землетруси залишають безліч слідів, особливо в районі епіцентру: найбільшого поширення мають зсуви та осипи пухкого ґрунту та тріщини на земній поверхні. Характер таких порушень значною мірою визначається геологічним будовою місцевості. У рихлому та водонасиченому грунті на крутих схилах часто відбуваються зсуви та обвали, а потужна товща водонасиченого алювію в долинах деформується легше, ніж тверді породи. На поверхні алювію утворюються осадові улоговини, що заповнюються водою. І навіть не дуже сильні землетруси відбиваються в рельєфі місцевості.
Зміщення по розломах або виникнення поверхневих розривів можуть змінити планове та висотне положення окремих точок земної поверхні вздовж лінії розлому, як це сталося під час землетрусу 1906 р. у Сан-Франциско. При землетрусі в жовтні 1915 в долині Плезант в Неваді на розломі утворився уступ довжиною 35 км і висотою до 4,5 м. При землетрусі в травні 1940 в долині Імпіріал в Каліфорнії зрушення відбулися на 55-кілометровій ділянці ,5 м. У результаті Ассамського землетрусу (Індія) у червні 1897 р. в епіцентральній області висота місцевості змінилася не менше, ніж на 3 м.
Значні поверхневі деформації простежуються не тільки поблизу розломів і призводять до зміни напрямку річкового стоку, підпружування або розривів водотоків, порушення режиму джерел води, причому деякі з них тимчасово або назавжди перестають функціонувати, але водночас можуть з'явитися нові. Криниці та свердловини запливають брудом, а рівень води в них відчутно змінюється. При сильних землетрусах вода, рідкий бруд або пісок можуть фонтанами викидатися з ґрунту.
При зміщенні по розломах відбуваються пошкодження автомобільних та залізниць, будівель, мостів та інших інженерних споруд. Проте якісно збудовані будинки рідко руйнуються повністю. Зазвичай ступінь руйнувань знаходиться у прямій залежності від типу споруди та геологічної будовимісцевості. При землетрусах помірної сили можуть відбуватися часткові пошкодження будівель, а якщо вони невдало спроектовані або неякісно збудовані, то можливе їх повне руйнування.
При дуже сильних поштовхах можуть обрушитися і постраждати споруди, побудовані без урахування сейсмічної небезпеки. Зазвичай не обрушуються одно- і двоповерхові будівлі, якщо вони не дуже важкі дахи. Однак буває, що вони зміщуються з фундаментів і часто у них розтріскується та відвалюється штукатурка.
Диференційовані рухи можуть призводити до того, що мости зсуваються зі своїх опор, а інженерні комунікації та водопровідні труби розриваються. При інтенсивних коливаннях покладені в ґрунт труби можуть «складатися», всовуючись одна в іншу, або вигинатися, виходячи на поверхню, а залізничні колії деформуватися. У сейсмонебезпечних районах споруди повинні проектуватися та будуватися з дотриманням будівельних норм, прийнятих для цього району відповідно до карти сейсмічного районування.
У густонаселених районах чи не більші збитки, ніж самі землетруси, завдають пожежі, що виникають внаслідок розриву газопроводів та ліній електропередач, перекидання печей, плит та різних нагрівальних приладів. Боротьба з пожежами утруднюється через те, що водопровід виявляється пошкодженим, а вулиці непроїжджими внаслідок завалів, що утворилися.
Супутні явища.Іноді підземні поштовхи супроводжуються добре помітним низьким гулом, коли частота сейсмічних коливань лежить у діапазоні, що сприймається людським вухом, іноді такі звуки чуються і за відсутності поштовхів. У деяких районах вони є досить звичайним явищем, хоча відчутні землетруси відбуваються дуже рідко. Є також численні повідомлення про виникнення свічення під час сильних землетрусів. Загальноприйнятого пояснення таких явищ поки що немає. Цунамі ( великі хвиліна морі) виникають при швидких вертикальних деформаціях морського дна під час підводних землетрусів. Цунами розповсюджуються в океанах у межах глибоководних зон океанів зі швидкістю 400-800 км/год і можуть спричинити руйнування на берегах, віддалених на тисячі кілометрів від епіцентру. У прилеглих до епіцентру берегів ці хвилі іноді досягають заввишки 30 м-коду.
При багатьох сильних землетрусах крім основних поштовхів реєструються форшоки (попередні землетруси) та численні афтершоки (землетруси, що йдуть за основним поштовхом). Афтершоки зазвичай слабші, ніж основний поштовх, і можуть повторюватися протягом тижнів і навіть років, стаючи дедалі рідше.
Географічне поширення землетрусів.Більшість землетрусів зосереджено у двох протяжних, вузьких зонах. Одна з них обрамляє Тихий океан, а друга тягнеться від Азорських островів на схід до Південно-Східної Азії.
Тихоокеанська сейсмічна зона проходить вздовж західного узбережжя Південної Америки. У Центральній Америці вона поділяється на дві гілки, одна з яких випливає вздовж острівної дуги Вест-Індії, а інша продовжується на північ, розширюючись у межах США, до західних хребтів Скелястих гір. Далі ця зона проходить через Алеутські острови до Камчатки і потім через Японські острови, Філіппіни, Нову Гвінеюта острови південно-західної частини Тихого океанудо Нової Зеландії та Антарктики.
Друга зона від Азорських островів простягається на схід через Альпи та Туреччину. На півдні Азії вона розширюється, а потім звужується і змінює напрямок на меридіональний, слідує через територію М'янми, острова Суматра та Ява і з'єднується з циркумтихоокеанською зоною в районі Нової Гвінеї.
Виділяється також зона меншого розміру у центральній частині Атлантичного океану, що йде вздовж Серединно-Атлантичного хребта.
Існує низка районів, де землетруси відбуваються досить часто. До них належать Східна Африка, Індійський океані в Північної Америкидолина р. св. Лаврентія та північний схід США.
Іноді в районах, які прийнято вважати неактивними, відбуваються сильні землетруси, як, наприклад, у Чарлстоні (шт. Південна Кароліна) у 1886 році.
Порівняно з дрібнофокусними, глибокофокусні землетруси мають більш обмежене поширення. Вони не були зареєстровані в межах Тихоокеанської зони від південної Мексики до Алеутських островів, а в Середземноморській зоні – на захід від Карпат. Глибокофокусні землетруси характерні для західної околиці Тихого океану, Південно-Східної Азії та західного узбережжя Південної Америки. Зона з глибокофокусними осередками зазвичай розташовується вздовж зони дрібнофокусних землетрусів з боку материка.
Прогноз землетрусів.Для підвищення точності прогнозу землетрусів необхідно краще представляти механізми накопичення напруг у земній корі, крипу та деформацій на розломах, виявити залежності між тепловим потоком з надр Землі та просторовим розподілом землетрусів, а також встановити закономірності повторюваності землетрусів залежно від їхньої магнітуди.
У багатьох районах земної кулі, де існує ймовірність виникнення сильних землетрусів, ведуться геодинамічні спостереження з метою виявлення передвісників землетрусів, серед яких заслуговують на особливу увагу зміни сейсмічної активності, деформації земної кори, аномалії геомагнітних полів і теплового потоку, різкі зміни властивостей гірських порід. сейсмічних тощо), геохімічні аномалії, порушення водного режиму, атмосферні явища, а також аномальна поведінка комах та інших тварин (біологічні провісники). Такі дослідження проводяться на спеціальних геодинамічних полігонах (наприклад, Паркфілдському в Каліфорнії, Гармському в Таджикистані та ін.). З 1960 працює безліч сейсмічних станцій, обладнаних високочутливою реєструючою апаратурою та потужними комп'ютерами, що дозволяють швидко обробляти дані та визначати положення вогнищ землетрусів.
ЛІТЕРАТУРА
Ріхтер Г.Ф. Елементарна сейсмологія.М., 1963
Рикітаке Т. Передбачення землетрусів.М., 1975
Сейсмічна шкала та методи вимірювання сейсмічної активності.М., 1975

Енциклопедія Навколишній світ. 2008 .


Земна твердь завжди була символом безпеки. І сьогодні людина, яка боїться польотів літаком, почувається захищеною, тільки відчувши під ногами рівну поверхню. Найстрашніше тому стає, коли в буквальному значенні ґрунт виходить з-під ніг. Землетруси, навіть найслабші, настільки сильно підривають почуття безпеки, що багато наслідків пов'язані не з руйнуваннями, а з панікою і мають психологічний, а не фізичний характер. Крім того, це одна з тих катастроф, запобігти які людство не в змозі, а тому багато вчених досліджують причини виникнення землетрусів, розробляють методи фіксації поштовхів, прогнозування та попередження. Вже накопичений людством обсяг знань з цього питання дозволяє мінімізувати втрати в деяких випадках. У той же час приклади землетрусів останніх років явно свідчать про те, що ще багато чого доведеться дізнатися і зробити.

Суть явища

В основі кожного землетрусу лежить сейсмічна хвиля, що приводить до її виникнення в результаті потужних процесів різної глибини. Досить незначні землетруси відбуваються через дрейф на поверхні, часто вздовж розломів. Глибокі за своїм розташуванням причини виникнення землетрусів частіше мають руйнівні наслідки. Вони протікають в зонах вздовж країв плит, що зміщуються, які занурюються в мантію. Процеси, що тут відбуваються, призводять до найбільш помітних наслідків.

Землетруси трапляються щодня, проте більшу частину їх люди не помічають. Вони лише фіксуються особливими приладами. При цьому найбільша сила поштовхів і максимальні руйнування припадають на зону епіцентру, місця над вогнищем, що породило сейсмічні хвилі.

Шкали

Сьогодні є кілька способів, що дозволяють визначити силу явища. У основі лежать такі поняття, як інтенсивність землетрусу, його енергетичний клас і магнітуда. Остання з названих є величиною, яка характеризує кількість енергії, що виділилася у вигляді сейсмічних хвиль. Такий спосіб виміру сили явища був запропонований в 1935 Ріхтером і тому в народі називається шкалою Ріхтера. Вона використовується і сьогодні, проте в ній, всупереч поширеній думці, кожному землетрусу приписуються не бали, а певна величина магнітуди.

Бали землетрусів, які завжди наводяться в описі наслідків, стосуються іншої шкали. В її основі лежить зміна амплітуди хвилі або величини коливань в епіцентрі. Значення цієї шкали також описують інтенсивність землетрусів:

  • 1-2 бали: досить слабкі поштовхи, реєструються лише приладами;
  • 3-4 бали: відчутно у висотних будинках, часто помітно по розгойдування люстри та зміщення невеликих предметів, людина може відчути запаморочення;
  • 5-7 балів: поштовхи можна відчути вже на землі, можлива поява тріщин на стінах будівель, обсипання штукатурки;
  • 8 балів: потужні поштовхи призводять до появи глибоких тріщин у землі, помітних ушкоджень будівель;
  • 9 балів: руйнуються стіни будинків, часто-густо підземні споруди;
  • 10-11 балів: такий землетрус призводить до обвалів та зсувів, обвалення будівель та мостів;
  • 12 балів: призводить до катастрофічних наслідків, аж до сильної зміни ландшафту і навіть напрямку руху води в річках.

Бали землетрусів, що наводяться у різних джерелах, визначаються саме за цією шкалою.

Класифікація

Можливість пророкувати будь-яку катастрофу пов'язана з чітким розумінням того, що її викликає. Основні причини виникнення землетрусів можна розділити на дві великі групи: природні та штучні. Перші пов'язані зі змінами у надрах, і навіть із впливом деяких космічних процесів, другі викликані діяльністю людини. Класифікація землетрусів заснована на причині, що його викликала. Серед природних виділяють тектонічні, обвальні, вулканічні та інші. Зупинимося на них докладніше.

Тектонічні землетруси

Кора нашої планети постійно перебуває у русі. Саме воно є основою більшості землетрусів. Тектонічні плити, що становлять кору, переміщуються одна щодо одної, стикаються, розходяться і сходяться. У місцях розломів, де проходять межі плит і з'являється сила стиску чи натягу, накопичується тектонічне напруга. Наростаючи, воно, рано чи пізно, призводить до руйнування та усунення гірських порід, внаслідок чого і народжуються сейсмічні хвилі.

Вертикальні зрушення призводять до утворення провалів або підняття порід. Причому зміщення плит може бути незначним і складати всього кілька сантиметрів, проте кількості енергії, що вивільняється при цьому, достатньо для серйозних руйнувань на поверхні. Сліди таких процесів землі дуже помітні. Це можуть бути, наприклад, усунення однієї частини поля щодо іншої, глибокі тріщини та провали.


Під товщею вод

Причини виникнення землетрусів на дні океану ті ж, що й на суші, — зрушення. літосферних плит. Дещо відрізняються їхні наслідки для людей. Дуже часто усунення океанічних плит викликає цунамі. Зародившись над епіцентром, хвиля поступово набирає висоту і біля берега часто сягає десяти метрів, інколи ж і п'ятдесяти.

За статистикою, понад 80% цунамі обрушуються на береги моря. Сьогодні існує безліч служб у сейсмонебезпечних зонах, які трудяться над прогнозуванням виникнення та поширення руйнівних хвиль і сповіщають населення про небезпеку. Однак людина, як і раніше, мало захищена від подібних стихійних лих. Приклади землетрусів і цунамі початку нашого століття - зайве підтвердження цього.


Вулкани

Коли йдеться про землетруси, мимоволі в голові виникають і бачені колись зображення виверження розжареної магми. І це не дивно: два природні явища пов'язані між собою. Причиною землетрусу може стати вулканічна діяльність. Вміст вогняних гір чинить тиск на поверхню землі. Протягом іноді досить тривалого періоду підготовки до виверження відбуваються періодичні та пари, які породжують сейсмічні хвилі. Тиск на поверхню створюється так званий вулканічний тремор (тремтіння). Він є серією дрібних струсів грунту.

Причиною землетрусів є процеси, що протікають у надрах як діючих вулканів, так і згаслих. В останньому випадку вони є ознакою того, що вогненна гора, що завмерла, ще може прокинутися. Дослідники вулканічної діяльності часто використовують мікроземлетруси для прогнозування виверження.

У багатьох випадках буває важко однозначно віднести землетрус до тектонічної чи вулканічної групи. Ознаками останньої вважається розташування епіцентру в безпосередньої близькостівід вулкана та відносно невелика магнітуда.



Обвали

Причиною землетрусу може бути і обвалення гірських порід. Обвали та зсуви в горах виникають внаслідок як різноманітних процесів у надрах та природних явищ, і людської діяльності. Обрушуватись і породжувати сейсмічні хвилі можуть порожнечі та печери у землі. Обвалу гірських порід сприяє недостатнє відведення води, яка руйнує, начебто, тверді структури. Причиною обвалу може стати і тектонічне землетрус. Обвалення великої маси у своїй викликає незначну сейсмічну активність.

Для таких землетрусів характерна невелика сила. Як правило, обсягу породи, що обрушилася недостатньо, щоб викликати значні коливання. Тим не менш, іноді землетруси такого типу призводять до помітних руйнувань.



Класифікація за глибиною виникнення

Основні причини виникнення землетрусів пов'язані, як говорилося, з різними процесами в надрах планети. Один із варіантів класифікації подібних явищ ґрунтується на глибині їхнього зародження. Землетруси поділяють на три типи:

  • Поверхневі – вогнище розташовується на глибині не більше 100 км, до цього типу відноситься приблизно 51% землетрусів.
  • Проміжні - глибина варіюється в діапазоні від 100 до 300 км, на цьому відрізку розташовуються осередки 36% землетрусів.
  • Глибокофокусні - нижче 300 км, цього типу припадає близько 13 % подібних катастроф.

Найбільший морський землетрус третього виду стався в Індонезії в 1996 році. Його осередок розташовувався на глибині понад 600 км. Ця подія дозволила вченим просвітити надра планети на значну глибину. З метою дослідження структури надр використовуються практично всі глибокофокусні землетруси, безпечні для людини. Багато даних про будову Землі були отримані в результаті вивчення так званої зони Вадати-Беньофа, яку можна подати у вигляді кривої похилої лінії, що позначає місце заходження однієї тектонічної плити під іншу.


Антропогенний фактор

Природа землетрусів від початку розвитку технічних знань людства дещо змінилася. Крім природних причин, що викликають підземні поштовхи та сейсмічні хвилі, з'явилися й штучні. Людина, освоюючи природу та її ресурси, а також нарощуючи технічну міць, своєю діяльністю може спровокувати стихійне лихо. Причини виникнення землетрусів — це підземні вибухи, створення великих водоймищ, видобуток великого обсягу нафти та газу, наслідком чого стають порожнечі під землею.

Однією з досить серйозних проблем у цьому плані є землетруси, що виникають через створення та заповнення водосховищ. Величезні за обсягом і масою товщі води чинять тиск на надра і призводять до зміни гідростатичної рівноваги в породах. При цьому, чим вище створена гребля, тим більша ймовірність появи так званої наведеної сейсмічної активності.

У місцях, де відбуваються землетруси з природних причин, часто діяльність людини нашаровується на тектонічні процеси та провокує виникнення стихійних лих. Подібні дані накладають певну відповідальність на компанії, що займаються розробкою нафтових та газових родовищ.



Наслідки

Сильні землетруси призводять до великих руйнувань на широких територіях. Катастрофічність наслідків зменшується в міру віддалення від епіцентру. Найбільш небезпечні результати руйнувань - це різні обвалення або деформація виробництв, пов'язаних з небезпечними хімічними речовинами, призводить до їх викиду в навколишнє середовище. Те саме можна сказати і про могильники та місця поховання ядерних відходів. Сейсмічна активність може стати причиною зараження величезних територій.

Крім численних руйнувань у містах, землетруси мають наслідки та іншого характеру. Сейсмічні хвилі, як зазначалося, можуть викликати обвали, сіли, повені і цунамі. Зони землетрусів після стихійного лихачасто змінюються до невпізнання. Глибокі тріщини та провали, змив ґрунту – ці та інші «перетворення» ландшафту призводять до значних екологічних змін. Вони можуть призвести до загибелі флори та фауни місцевості. Цьому сприяють різні гази та з'єднання металів, що надходять з глибоких розломів, і просто знищення цілих ділянок зони проживання.

Сильні та слабкі

Найбільш значні руйнування залишаються після мегалоземлетрусів. Їх характеризує магнітуда понад 8,5. Такі лиха, на щастя, дуже рідкісні. В результаті подібних землетрусів у далекому минулому утворювалися деякі озера та русла річок. Мальовничим прикладом «діяльності» стихійного лиха є озеро Гек-Голь в Азербайджані.

Слабкі землетруси - прихована загроза. Про ймовірність їх виникнення на місцевості, як правило, дізнатися дуже важко, тоді як більш значні явища по магнітуді завжди залишають розпізнавальні знаки. Тому під загрозою знаходяться всі виробничі та житлові об'єкти поблизу сейсмічно активних зон. До таких будівель відносяться, наприклад, багато АЕС та електростанції США, а також місця поховання радіоактивних та отруйних відходів.



Райони землетрусів

З особливостями причин виникнення стихійного лиха пов'язаний і нерівномірний розподіл сейсмічно небезпечних зон на карті світу. У Тихому океані розташований сейсмічний пояс, з яким так чи інакше пов'язана велика частина землетрусів. Він включає Індонезію, Західне побережжяЦентральної та Південної Америки, Японії, Ісландії, Камчатки, Гаваї, Філіппіни, Курили і Аляску. Другий за рівнем активності пояс - Євроазіатський: Піренеї, Кавказ, Тибет, Апенніни, Гімалаї, Алтай, Памір та Балкани.

Карта землетрусів сповнена та інших зон потенційної небезпеки. Всі вони пов'язані з місцями тектонічної активності, де велика ймовірність зіткнення літосферних плит або з вулканами.

Карта землетрусів Росії також сповнена достатньої кількості потенційних та діючих вогнищ. Найбільш небезпечні зониу цьому сенсі - це Камчатка, Східна Сибір, Кавказ, Алтай, Сахалін та Курильські острова. Найруйнівніший за своїми наслідками землетрус останніх років у нашій країні стався на острові Сахалін у 1995 році. Тоді інтенсивність стихійного лиха становила майже вісім балів. Катастрофа призвела до руйнування великої частини Нафтогорська.

Величезна небезпека стихійного лиха та неможливість його запобігання змушує вчених всього світу докладно вивчати землетруси: причини виникнення та наслідки, «пізнавальні» знаки та можливості прогнозування. Цікаво, що технічний прогрес, з одного боку, допомагає все точніше передбачати грізні події, вловлювати найменші зміни у внутрішніх процесах Землі, а з іншого — він стає джерелом додаткової небезпеки: до розломів поверхні додаються аварії на ГЕС і АЕС, у місцях видобутку, жахливі за своїми масштабами пожежі на виробництві. Сам землетрус - явище так само неоднозначне, як і науковий і технічний прогрес: воно руйнівне і небезпечне, але свідчить про те, що планета живе. На думку вчених, повне припинення вулканічної діяльності та землетрусів означатиме смерть планети в геологічному плані. Завершиться диференціація надр, закінчиться паливо, що розігріває нутро Землі вже кілька мільйонів років. І поки що незрозуміло, чи буде місце людям на планеті без землетрусів.

коливання Землі, спричинені раптовими змінами у стані надр планети. Ці коливання є пружними хвилями, що поширюються з високою швидкістю в товщі гірських порід. Найбільш сильні землетруси іноді відчуваються на відстанях понад 1500 км від вогнища і можуть бути зареєстровані сейсмографами (спеціальними високочутливими приладами) навіть у протилежній півкулі. Район, де зароджуються коливання, називається осередком землетрусу, яке проекція на поверхню Землі ¦ епіцентром землетрусу. Вогнища більшої частини землетрусів лежать у земній корі на глибинах трохи більше 16 км, проте у деяких районах глибини вогнищ досягають 700 км. Щодня відбуваються тисячі землетрусів, але лише деякі з них відчуваються людиною.

Згадки про землетруси зустрічаються в Біблії, в трактатах античних вчених Геродота, Плінія та Лівія, а також у стародавніх китайських та японських писемних джерелах. До 19 в. більшість повідомлень про землетруси містили описи, рясно приправлені забобонами, і теорії, засновані на мізерних та недостовірних спостереженнях. Серію систематичних описів (каталогів) землетрусів 1840 року почав А.Перрі (Франція). У 1850-х роках Р.Малле (Ірландія) склав великий каталог землетрусів, а його докладний звіт про землетрус у Неаполі в 1857 став одним із перших суворих наукових описів сильних землетрусів.

Ріхтер Г.Ф. Елементарна сейсмологія.М., 1963
Рикітаке Т. Передбачення землетрусів.М., 1975
Сейсмічна шкала та методи вимірювання сейсмічної активності.М., 1975

Знайти "Землетрус" на

Землетруси - підземні поштовхи та коливання поверхні Землі, викликані природними причинами (головним чином тектонічними процесами) або штучними процесами (вибухи, заповнення водоймищ, обвалення підземних порожнин гірничих виробок). Здебільшого землетруси викликаються сейсмічними процесами. Причиною землетрусу є зміщення гірських порід за розломом. Чим більший «розлом, що ожив», тим більше і сила підземного поштовху. Максимальні розломи присвячені найбільшим складчастим поясамЗемлі - Тихоокеанському та Середземноморському. Найдовший пояс руйнівних землетрусів розташовується на периферії Тихого океану. У його межах найчастіше виникають землетруси із магнітудою понад 7,5. До цієї зони приурочена і переважна більшість найсильніших цунамі, оскільки часто епіцентри розташовані на дні океану.
Друга високосеймічна зона - Середземноморський пояс - перетинає материк Євразія в субширотному напрямку. Вона починається біля узбережжя Атлантичного океану (Португалія, Іспанія), захоплює все Середземномор'я та Південну Європу, триває через високогірні райони Центральної Азії до Тихого океану.
Третій найбільший сейсмічний пояс виник лише 5-10 млн. років тому. Цей пояс простягається вздовж Східної Африкидо Червоного моря і далі на Памір, Тянь-Шань, озеро Байкал та хребет Станової. Більша частинайого проходить по стародавніх платформах (Африканській, Сибірській). У межах цього новоствореного поясу дуже висока сейсмічна активність.
Щорічно на всій Землі відбувається близько мільйона землетрусів, але більшість із них така незначна, що вони залишаються непоміченими. Але приблизно один землетрус на рік має магнітуду понад 8,0; 10 - магнітуду 7,0-7,9; 100 – магнітуду 6,0-6,9; 1000 – магнітуду 5,0-5,9. Такі землетруси можуть спричинити руйнування на поверхні Землі та призвести до людських жертв, особливо якщо осередок землетрусу знаходиться у густонаселеному районі. Руйнування будівель та споруд викликаються коливаннями земної кори або гігантськими хвилями цунамі, що виникають при сейсмічних зміщеннях на дні океану.
Сейсмічні хвилі, що породжуються землетрусами, поширюються на всі боки від вогнища подібно до звукових хвиль. Точка, в якій починається рух порід називається фокусом, осередком або гіпоцентром, а точка на земній поверхні над осередком - епіцентром землетрусу. Ударні хвилі поширюються на всі боки від вогнища, у міру віддалення від нього їх інтенсивність зменшується. Для вимірювання сили землетрусу використовуються дві шкали: одна для вимірювання інтенсивності та інша для вимірювання магнітуди