Землетрясения и их виды - OXFORDST.RU

Землетрясения и их виды

Виды землетрясений

Вы будете перенаправлены на Автор24

Тектонические землетрясения

По способу возникновения землетрясения могут быть:

  • тектонические,
  • вулканические,
  • техногенные,
  • обвальные,
  • горные удары.

Из всех известных землетрясений основная их часть относится к тектоническим и связана с процессами горообразования и движения литосферных плит.

Плиты литосферы перемещаются относительно друг друга с разной скоростью. В местах тектонических разломов накапливается тектоническое напряжение, которое будет расти до тех пор, пока не превысит предела прочности горных пород. Как только это произойдет, пласты разрушаются и смещаются, излучая сейсмические волны. Специалисты называют такое резкое смещение подвижкой.

Рисунок 1. Тектонические землетрясения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Границы между плитами – это зоны геологически активные, и с ними связаны землетрясения и извержения вулканов. Резкие поднятия или опускания пород связаны с вертикальными подвижками, при которых смещение составляет несколько сантиметров, а так как горные массы весят млрд. тонн, то происходит выделение огромной энергии.

Подводные землетрясения происходят аналогичным образом, только могут вызвать ещё цунами – сейсмические волны в этом случае, достигая берегов, вызывают сильные разрушения.

Землетрясения могут возникнуть как в месте разлома плит, так и в центре, когда происходит выгибание пластов вверх, в зоне горообразования. Примером является землетрясение в Ашхабаде. В этом случае сжимающие силы действуют в зоне складчатости, а снятие напряжения горных пород происходит за счет резкой подвижки, что вызывает землетрясение.

Землетрясения иногда могут быть связаны с разломами, скрытыми поверхностным ландшафтом, тогда поверхность земли не нарушается, но от этого оно не менее опасно. Такие явления у американских сейсмологов получили название скрытых тектонических землетрясений. Подобные скрытые землетрясения несут с собой скрытую угрозу, особенно при освоении новых территорий.

Готовые работы на аналогичную тему

С тектоническими землетрясениями связаны разрывы или перемещения горных пород в глубинах планеты, где образуется очаг землетрясения. Как правило, глубина очага достигает обычно нескольких десятков километров, но может достигать и сотни километров.

Сила подземных толчков своей наибольшей величины достигает над очагом – это эпицентр землетрясения.

Эпицентр землетрясения определяется в зависимости от формы его проявления, которые могут быть самые разные – разрывы пород на поверхности, обвалы и оползни, на поверхности земли может быть даже полное отсутствие видимости землетрясения.

При отсутствии видимости разрушений определить эпицентр землетрясения практически невозможно. В этом случае он определяется инструментальным путем на основании изучения сейсмограмм с записью землетрясения.

Вулканические землетрясения

Не только движение литосферных плит может вызвать землетрясение, сильные и слабые землетрясения вызывает и вулканическая деятельность. В этом случае подземные толчки вызывает давление раскаленных газов на верхние слои планеты. Движение раскалено вещества обычно приводит к серии мелких землетрясений – вулканическому дрожанию. Это говорит о том, что вулкан готовится к своему извержению.

Интересно, что подобный процесс может длиться в течение нескольких столетий.

Движение раскаленной магмы в недрах вулкана приводит к самым разным природным явлениям, включая взрыв пара и газов, растрескивание горных пород, в результате которых возникают сейсмические и акустические колебания.

Японские и американские ученые нашли способ прогнозирования вулканических извержений. В основе прогнозирования лежит метод изучения изменений местности, регистрация землетрясений и наблюдения со спутников.

Вулканическое землетрясение имеет свои характерные признаки – это совпадение очага с географическим местом вулкана.

Специалисты считают, что магнитуда вулканического землетрясения значительно меньше тектонического землетрясения, но, тем не менее, может принести огромные разрушения.

Сейсмическая волна, например, выделившаяся при извержении вулканов Бандай-Сан и Саку-Яма в Японии, уничтожила половину вулкана, а образовавшиеся сотрясения привели к разрушениям на островах Суматра, Ява и Борнео.

В результате вулканического землетрясения в Италии был разрушен небольшой городок Казамичола.

Частые вулканические землетрясения происходят на Камчатке, где активны вулканы Ключевская Сопка, Шивелуч и др.

Вулканические и тектонические землетрясения проявляются почти одинаково, только имеют разные масштабы и дальность распространения.

Характерны вулканические землетрясения и для современной Европы, где в 2001 г проснулся вулкан Этна, расположенный на острове Сицилия. Известное извержение этого вулкана произошло в 1500 г до нашей эры, а всего их было коло 200.

При извержении Этны происходили многочисленные микроземлетрясения. В тех районах планеты, где есть действующие и просыпающиеся вулканы, необходимо мониторить их состояние, и проводить наблюдение за сейсмичностью.

Микроземлетрясения, вызванные вулканической деятельностью, дают возможность моделировать движение магмы в их недрах.

Техногенные землетрясения

Землетрясения могут иметь разную природу происхождения.

Рисунок 2. Другие виды землетрясений. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Помимо природных, бывают землетрясения техногенного характера, которые вызваны деятельностью человека.Подземные удары могут быть вызваны в результате подземных взрывов, при закачивании в недра Земли или, наоборот, извлекая оттуда большие объемы воды, нефти, газа. Землетрясения могут быть вызваны при создании крупных водохранилищ, создающих большое давление на недра и способные вызвать подземные удары. Огромная водная масса, сосредоточенная в водохранилище, приводит и изменению гидростатического давления в породах, силы трения на контактах земных блоков снижаются. Высота плотины увеличивает вероятность сейсмичности.

Возможно наложение тектонической и антропогенной деятельности, примером которого является землетрясение 1976 г, произошедшее на северо-западе Узбекистана и землетрясение 1995 г – на Сахалине. Правда, эти примеры достаточно спорные для специалистов, но, тем не менее, землетрясения произошли.

В период заполнения водохранилищ, например, Нурекской, Токтогульской, Червакской ГЭС, активность слабых землетрясений увеличивалась.

Перемещение больших объемов воды, связанных с деятельностью человека, может совпасть с их естественным сейсмическим режимом и спровоцировать ощутимое землетрясение. Такие примеры есть – при заполнении водохранилища в районе индийской плотины Койна 11 декабря 1967 г, возникло землетрясение, магнитуда которого составила 6,4 – погибших было 177 человек. Такие землетрясения известны также при строительстве Асуанской плотины в Египте, Кариба в Родезии, Лейк Мид в США.

Спровоцировать этот вид землетрясений могут буровые работы в нефтегазовом комплексе. Разработки нефтяных месторождений на Южном Каспии, где сейсмическая обстановка и так неблагополучна, могут привести к значительному смещению поверхности земли и вызвать аварийные катастрофические ситуации – это могут быть разрывы продуктопроводов, поломки эксплуатационных скважин, разрушение жилых и производственных построек, коммуникаций.

Следствием подобных ситуаций оказывается как экологический, так и экономический ущерб.

Примером наложения неблагоприятных факторов с антропогенной деятельностью можно отнести образовавшийся оползень в городке Френк в Канаде. Здесь небольшое землетрясение привело к тому, что склоны горы Тартл потеряли свою прочность. Горные склоны из-за взрывов по добыче каменного угля и движение составов по железной дороге у подножья горы, приводили к вибрации склонов. Кроме этого в местах выработки образовались большие пустоты. В результате этих факторов вершина горы, находившаяся на высоте 900 м, сдвинулась с места, вниз обрушилась лавина скальных пород, объемом 30 млн. куб. м. За считанные секунды шахтерский городок Френк и долина реки Кроузнест были похоронены. Чудом спались только 12 шахтеров, работавших в шахте.

Число антропогенных землетрясений возросло в конце XX века, потому что техногенная деятельность людей приняла глобальный характер.

Есть обвальные землетрясения, происходящие в тех местах, где в земле сосредоточены значительные запасы известковых пород. Вода, вымывающая известняк, образует пещеры, свод которых под тяжестью сверху обрушается, вызывая землетрясения.

Землетрясение — определение, классификация, причины и последствия

Землетрясение – это редкий фактор в жизни людей, хотя существуют особые зоны на планете, где оно является привычным и обыденным явлением. Землетрясения могут иметь огромную силу и нанести неисчислимые бедствия во многих точках земли.

Что такое землетрясение

Это колебания земной поверхности, которые могут быть вызваны разными причинами. Волны сжатия и растяжения распространяются от очага землетрясения, производя подвижки и разрушения земной коры.

Эпицентром называют проекцию очага на поверхность земли. Гипоцентр – это центральная точка, очаг землетрясения в земной коре, из которой расходятся земные толчки.

Причины возникновения землетрясений

Главная причина, по которой возникают землетрясения, это сдвиги тектонических плит, составляющих земную поверхность.

Твердая земная кора – только тонкий слой на поверхности горячей пластичной магмы, по своим свойствам напоминающей вязкую жидкость. Это расплавленные породы, находящиеся под огромным давлением.

Поэтому континентальные платформы можно сравнить с островами, плывущими по океану из жидкой магмы. В местах, где они соприкасаются и трутся друг о друга, возникают районы с наивысшей сейсмической активностью. В результате этих процессов в породах, лежащих ближе к поверхности, возникают напряжения, которые снимаются с помощью землетрясений.

Большое влияние на сейсмические процессы имеет также Луна. Наш спутник вызывает приливы и отливы не только в океанах, но и в недрах планеты, деформируя их. Эти деформации также могут накапливаться и в конце концов вызывать землетрясения.

Особенности и признаки землетрясений

Слабые землетрясения абсолютно бесшумны и понять, что они происходят, можно только по покачиванию люстр или автомобилей на рессорах.

Более сильные вызывают заметные колебания почвы, падают предметы, хлопают двери. Погода при этом не меняется, так же светит солнце или идет дождь.

Как измеряют сейсмические волны

Магнитуду сейсмических волн определяют по шкале Рихтера.

Магнитуда – это логарифм отношения амплитуды волны конкретного землетрясение к принятому стандартному. Эта величина показывает сдвиг частей грунта относительно друг друга. Учитываются как продольные, так и вертикальные волны.

Шкала Рихтера не имеет верхнего предела. Значения могут быть дробными и не всегда совпадать с 12-ти балльной шкалой.

Читайте также  Висловлювання про мову

Измерения производятся с помощью сейсмографа, специального прибора, фиксирующего волны в виде графических кривых.

Шкала землетрясений по баллам

Интенсивность землетрясения измеряют по его последствиям и опросам очевидцев. В Японии используют 9-балльную классификацию, но в мире чаще применяют 12-балльную шкалу (в Америке – шкалу Меркалли, в России – MSK-64, в Европе – EMS).

Список по баллам:

  • 1 балл – люди практически не замечают;
  • 2 балла – могут чувствоваться слабые колебания;
  • 3 балла – раскачиваются подвешенные предметы, покачиваются круглые вещи. Считается слабым;
  • 4 балла – умеренное. Хлопают двери, падают незакрепленные вещи, но на открытом пространстве в поле человек может его не заметить;
  • 5 баллов – такое землетрясение чувствуют все: бьется посуда, падают шкафы, трескается штукатурка, на улице наклоняются столбы, деревья;
  • 6 баллов – сильное, трескаются кирпичные дома, волнение почвы мешает ходьбе, трясутся деревья;
  • 7 баллов – появляются трещины в земле, рушатся печные трубы, появляются оползни на склонах;
  • 8 баллов – разрушается часть типовых строений, падают заводские трубы, меняется уровень воды в водоемах;
  • 9 баллов – рвутся подземные коммуникации, многие дома полностью разрушаются;
  • 10-12 баллов — здания разрушаются, меняется рельеф местности.

Что происходит при сильнейшем землетрясении

На поверхности земли видны волны, возникают новые геологические формации, водоемы, реки меняют русло. Люди и животные погибают.

Если землетрясение произошло в прибрежной зоне, часто возникает цунами. Может произойти общее понижение или повышение уровня земли.

Известные факты из истории:

  1. Самое сильное землетрясение, зафиксированное сейсмологами, случилось в Чили в 1960 году, оно составило 9,5 баллов по шкале Рихтера. После этого пошло цунами высотой 10 метров. Волны пересекли Тихий океан и достигли берегов Японии. Погибло 6000 человек. Два миллиона человек остались без крова.
  2. Больше всего жизней унесло китайское землетрясение в 1920 году. Возникали огромные трещины, которые поглощали целые деревни. 230000 человеческих жертв.

К сожалению, подобных природных катастроф случалось гораздо больше.

Последствия землетрясений

После сильного землетрясения происходят изменения в ландшафте: появляются оползни, меняется уровень подземных вод. В городской среде, в связи с разрушением электросетей и газопроводов, начинаются пожары.

Нарушаются все коммуникации. Как следствие, эвакуация населения, голод, мародерство. В береговых зонах поднимается цунами, который наносит еще больший ущерб хозяйству и жизни людей.

Как пример, в Японии была разрушена АЭС в городе Фукусима. Произошло радиоактивное заражение местности. Часть радиации попала в Тихий океан. Такие бедствия отражаются на всем мире.

Другие виды землетрясений

Существует несколько разновидностей:

  1. Техногенные толчки вызываются подземными ядерными испытаниями, горнорудными производствами с использованием взрывных технологий, эксплуатацией нефтегазовых месторождений, обрушениями при выработке карьеров.
  2. Вулканические землетрясения часто предшествуют извержению вулкана. Они не бывают сильными, но имеют продолжительный характер.
  3. Обвальные толчки происходят, когда в недрах земли большие пустоты под давлением вышележащего грунта обрушиваются вниз.
  4. Землетрясения искусственного характера. В отличие от природных явлений, такой класс подземных толчков создается людьми специально. Это может быть проведено в исследовательских целях или для тушения пожаров на газовых месторождениях.

Можно ли предупредить гибель людей

В 20-веке в опасных зонах началось строительство специальных сейсмоустойчивых зданий повышенной прочности. Проводится разъяснительная работа среди населения, как вести себя во время землетрясения. Создаются специальные безопасные участки, где лучше всего оставаться во время стихийного бедствия.

К сожалению, прогноз приближающегося землетрясения с хорошей точностью пока невозможен, однако научные изыскания в этом направлении ведутся. По всему миру расположены сейсмические станции. Ведутся сводки сейсмоактивности, составляются карты геотермических процессов в недрах земли, по этим статистическим данным строятся прогнозы.

Замечено, например, что перед бедствием из горных пород усиленно выделяется газ радон, который можно зафиксировать. Исследуется также аномальное поведение животных перед катастрофой. Основными предвестниками подземных толчков могут быть рыбы и насекомые.

Заключение

Геологические процессы на нашей планете хоть и могут представлять собой грозную опасность для мира людей, но наука утверждает, что по всем характеристикам они склонны к постепенному затуханию. Мы живем в относительно спокойную геологическую эпоху и будем надеяться, что ничего катастрофического не произойдет.

Сейсмология — изучение и предсказание землетрясений

С точки зрения физики, землетрясение представляет собой быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих пород (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

В Российской Федерации общая площадь сейсмоопасных районов составляет порядка 18,6 % территории. Районы возможных 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах, 8-балльные — в Южной Сибири и на Северном Кавказе.

Разделы страницы о сейсмологических явлениях и их прогнозировании:

Полезные страницы, связанные с сейсмологией и землетрясениями:

Поскольку во время землетрясений, а также до и после них сейсмические очаги продолжают «шуметь», т.е. излучать электромагнитные и акустические колебания, а линеаменты Земного шара передают сейсмические колебания между материками, то на этой странице отражены сведения и об этих колебаниях, а также об их воздействии на человеческий организм, а через него — и на человеческое общество, влияя даже на отдельные народы и их взаимодействие между собою.

Причины землетрясений

Основной причиной их возникновения является движение блоков земной коры в горизонтальном и вертикальном направлениях. Блоки сталкиваются, трутся друг о друга по зонам разломов в результате воздействия многих природных факторов – 1) конвективных движений внутри ядра Земли, 2) влияния гравитационных притяжений от соседних планет, Луны, 3) изменения атмосферных явлений [грозы, влажность ??] и других процессов.

Когда блоки задевают друг за друга, накапливается энергия упругой деформации. Сначала происходит изгиб краевых частей блоков, а затем накопленная энергия скачкообразно высвобождается с резким передвижением их вверх, вниз или в сторону. При резком движении вверх в океане формируется волна, высота которой при приближении к берегу, на мелководье, увеличивается и формируется цунами.

Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил в ходе процесса разрядки — уменьшения упругих деформаций в объёме всего участка плиты и смещения к положению равновесия. [Короче, крышку с кастрюли срывает.]

По причинам своего возникновения землетрясения делятся на 4 вида — тектонические, вулканические, техногенные и обвальные [оползневыми].

В каких местах развиваются землетрясения

Землетрясение – результат разрыва, нарушения «сплошности» пород в связи с создавшимися в земной коре (мантии) новыми термодинамическими условиями [а не тектоническими?]. Сейсмические области и зоны размещены на территории развития мантийных плюмов.

Очаговые зоны большинства сильных и разрушительных землетрясений (М >= 6.0) приурочены, например, на Тянь-Шане, к участкам земной коры, характеризующимися:

Самые крупные города, подверженные землетрясениям:

  1. Катманду, Непал.
  2. Стамбул, Турция.
  3. Дели, Индия.
  4. Кито, Эквадор.
  5. Манила. Филиппины.
  6. Исламабад, Пакистан.
  7. Сан-Сальвадор, Сальвадор.
  8. Мехико, Мексика.
  9. Измир, Турция.
  10. Джакарта, Индонезия.

Этапы развития землетрясения

Землетрясение развивается по следующим этапам ( https://document.wikireading.ru/71990 ):

  1. Сначала под влиянием глобальных тектонических подвижек некоторое время накапливается упругая деформация (так называется особое воздействие тектонических сил, когда тело в состоянии восстановить форму при прекращении влияния на него). На протяжении этого периода сейсмические показатели не выходят за пределы стандартных значений.
  2. Затем в горных породах земной коры в зонах разлома развиваются трещины, которые в конце концов приводят к изменению объема материала из-за сдвиговой деформации.
  3. В процессе раскрытия трещин скорость проходящих сквозь подобную расширяющуюся область продольных волн падает, поверхность при этом приподнимается, выделяется газ, увеличивается электропроводимость, возможно увеличение количества мелких землетрясений в единицу времени.
  4. Далее в поры и микротрещины из окружающих пород проникает вода, усугубляющая неустойчивость. В ходе заполнения трещин водой первые слабые сейсмические волны начинают распространяться быстрее, грунт перестает подниматься, газ заканчивает выделяться, а электропроводимость продолжает увеличиваться.
  5. Потом происходит непосредственно землетрясение с последующими афтершоками.

Сейсмологические центры и порталы (мониторинг сейсмоактивности)

Любопытно: у Земли, как и у любого упругого тела, можно возбудить характерные для него колебания. Впервые собственные колебания Земли (СКЗ) были обнаружены в 1954 году Беньоффом при анализе сейсмограмм Камчатского землетрясения 1952 года. Он отождествил основное сфероидальное колебание Земли с периодом 57 мин. с соответствующим колебанием, выделенным при анализе сейсмограмм. [А какая амплитуда — 30 см?]

Самое интересное и пока не понятное здесь то, что этот период известен и биофизикам — кажется, это период собственных колебаний ядра клетки.

Общепланетарная карта сейсмической опасности (GSHAB, 1999)

Каталоги по землетрясениям

Взято из работы В.Е. Хаин и Э.Н. Халилов (2008). Также смотрите каталоги по вулканизму.

Исследование и прогнозирование землетрясений (статьи и новости)

Как пишет В. И. КейлисБорок, Г. А. Гамбурцев развернул работы по проблеме прогноза землетрясений, впервые поставил её как междисциплинарную фундаментальную проблему. В её рамках он создал многие направления, которые кажутся сейчас существующими вечно: глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ), изучение слабых землетрясений, изучение фонового сейсмического режима и др.

Все эти направления, которые сейчас еле замечают друг друга, были основаны Григорием Александровичем как часть его общей идеи прогноза: восстановить динамику современных движений литосферы и исследовать землетрясение как её закономерное проявление. В центре внимания на полигонах сейсмичности должен быть физический объект – активная область литосферы в целом. К сказанному можно добавить: “Активная область литосферы в целом — и в её взаимодействии с энергетическим состоянием Земли (эндогенная внутренняя энергия) и Солнечной системы (экзогенная внешняя энергия)”.

Читайте также  Гидроцилиндры в лесозаготовительных машинах

Бытовое прогнозирование землетрясений

Среди признаков близкого землетрясения можно назвать:

  1. Запах газа в районах, где раньше этого не отмечалось;
  2. Вспышки в виде рассеянного света зарниц;
  3. Искрение близко расположенных (но не касающихся) электрических проводов;
  4. Голубоватое свечение внутренней поверхности домов.

О возможности землетрясения наблюдательного человека может предупредить необычное поведение животных, например:

  1. Крысы и мыши часто покидают свои норы, собираются в стаи, в больших количествах появляются там, где раньше никогда не встречались, ведут себя очень беспокойно: бегают, кричат, могут нападать друг на друга;
  2. Ящерицы, змеи, грызуны покидают свои норы;
  3. Муравьи за несколько часов до землетрясения покидают свои муравейники, захватив куколок;
  4. Птицы становятся беспокойными, теряют ориентацию, иногда залетают в открытые окна домов;
  5. Домашние животные: свиньи, коровы, овцы, лошади, кролики — могут почувствовать землетрясение за двое суток: ведут себя очень беспокойно, мечутся в стойлах, кричат, иногда проявляют агрессивность;
  6. Собаки скулят, жмутся к хозяевам, пытаются покинуть помещение, отмечались случаи, когда они буквально вытаскивали людей на улицу, выносили грудных детей;
  7. Беспокойно могут вести себя многие насекомые, земноводные, птицы, аквариумные рыбки.

Прогнозирование землетрясений на шельфе

Если в недрах (в осадочном чехле или породах фундамента) присутствуют залежи углеводородов или другие скопления природных газов, то они [перед землетрясениями?] создают в придонной воде аномальные поля. Изучение этих полей на геотраверсах в Охотском море показало следующее:

  1. Над месторождениями нефти и газа в придонной воде формируются аномальные концентрации метана, превышающие фон в 10-100 раз. Иногда вместе с метаном присутствуют тяжелые углеводороды – этан, пропан и бутан с гомологами.
  2. Над полями газогидратов в зонах разломов в придонной воде формируются сверхвысокие концентрации метана, достигающие 0.2 мл/л, что превышает фон в 100000 раз. Причем, в этом случае метан из донных отложений поступает в виде пузырей, которые фиксируются на гидроакустических эхограммах как звукорассеивающие вертикальные тела.
  3. Над глубинными зонами разломов в придонной воде формируются аномальные поля углекислого газа, если они сейсмо-тектонически пассивны, а если они сейсмически активны – в газе появляются водород, метан, гелий. Эти критерии могут служить прогнозными оценками землетрясений и цунами.
  4. Изучение распределения природных газов в воде также служит оценке экологической обстановке. Во-первых, газы, чаще всего метан, поступают в воду и из воды в атмосферу. В воде нарушается баланс жизнедеятельности биоты, а в атмосфере накапливаются «тепличные» газы, ведущие к глобальным процессам потепления климата.

В донных осадках также изменяются содержания углеводородных и других газов в зависимости от геологических условий. Сверхвысокие концентрации метана (200-300 мл/л) обнаруживаются на полях газогидратов в верхних слоях донных осадков.

Таким образом, газогеохимические исследования воды и донных осадков в морях и океанах являются важным критерием 1) прогноза залежей углеводородов, 2) предсказания землетрясений и цунами, 3) оценки глобальных и региональных экологических условий.

Статистика урона от землетрясений

Человеческие жертвы в результате сейсмологических явлений

Из всех типов природных катаклизмов за период с 1947 по 1997 годы землетрясения занимают второе место (К.Я. Кондратьева и др., 2005 г.) — после всяких тайфунов и штормов.

Экономический урон от сейсмологических явлений

Сейсмические последствия в гидросфере

Цунами — последствия подводных сдвигов

Древние цунами в истории Земли

Гигантский вулкан высотой 2,8 км на острове Фогу (острова Зелёного мыса у западного берега Африки) разрушился во время извержения 73 тысячи лет тому назад, После взрыва вулкана половина его восточных стенок общим объёмом в 160 кубических километров была выброшена в море. Это обрушение породило волну высотой 300 метров [!], которая пронеслась над соседним островом Сантьяго, прокатив 770-тонные камни словно гальку. Далее цунами прокатилось на 50 километров вглубь материка и смело всё на своём пути.

Исторически засвидетельствованные цунами

Средиземноморское цунами 21 июля 365 года

Археологи Института национального наследия Туниса обнаружили подводные руины древнего римского города Неаполиса, разрушенного цунами 21 июля 365 года нашей эры. Историки считают, что часть города исчезла во время землетрясения, которое состояло из двух толчков максимальной магнитудой восемь баллов. В результате катастрофы некоторые части острова Крит сдвинулись на 10 метров.

Индоокеанское цунами 26 декабря 2004 года

В 2004 году 26 декабря произошло подводное землетрясение огромной силы, эпицентр которого находился на 10-километровой глубине к северу от индонезийского острова Симелуэ, расположенного у западного побережья Суматры. Землетрясение вызвало катастрофическое цунами, ударившее по побережью Индии и Южной Азии [в т.ч. по Андаманским островам?].

Аномально высокие волны («волны-убийцы»)

В мировом океане наблюдается загадочное явление природы — не менее опасное, чем цунами. Cреди опасных природных явлений немало таких, которые только предстоит изучать. В частности, в морях и океанах «живут» убийцы, природа которых ученым не вполне понятна. 2 года назад в докладах РАН была опубликована статья «Аномально высокие волны в Черном море», ставшая результатом многолетних наблюдений за плавучим буем. На общем фоне волн средней высотой около 2,5 метра был зарегистрирован 10-метровый водяной вал, возникший в течение 4 секунд и так же молниеносно исчезнувший. Позже в других морях и океанах были зафиксированы волны высотой до 25 метров и больше. В отличие от цунами они возникают стихийно и не поддаются прогнозированию. Если судно оказывается в зоне действия такого «шатуна», шансов у него нет.

Землетрясение

Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом, тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Международная сеть наблюдений за землетрясениями регистрирует даже самые удалённые и незначительные из них. [1]

Содержание

  • 1 Сейсмические волны
    • 1.1 Типы сейсмических волн
    • 1.2 Измерение силы землетрясений
  • 2 Цунами
  • 3 Измерительные приборы
    • 3.1 Сейсмограф
  • 4 Другие виды землетрясений
    • 4.1 Вулканические землетрясения
    • 4.2 Техногенные землетрясения
    • 4.3 Обвальные землетрясения
    • 4.4 Землетрясения искусственного характера
  • 5 Примечания
  • 6 Литература
  • 7 Ссылки

Сейсмические волны [ править ]

Причиной тектонического землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом.

Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом — эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается. Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

Типы сейсмических волн [ править ]

Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига.

  • Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.
  • Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн — длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.

Измерение силы землетрясений [ править ]

Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд и шкала интенсивности. Шкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал: локальная магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная магнитуда (Mw).

Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений, в отличие от магнитуды, оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.

Читайте также  Брехман, Израиль Ицкович

Цунами [ править ]

Подводные землетрясения являются причиной цунами, длинных волн, порождаемых мощным воздействием на всю толщу воды в океане, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов).

Понятно, что резкое перемещение больших масс земли в очаге должно сопровождаться ударом колоссальной силы. За год жители Земли могут ощущать около 10 000 землетрясений. Из них примерно 100 бывают разрушительными.

Измерительные приборы [ править ]

Сейсмограф [ править ]

Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн используются специальные приборы — сейсмографы. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза. Одни сейсмографы чувствительны к горизонтальным движениям, другие — к вертикальным. Волны регистрируются вибрирующим пером на движущейся бумажной ленте. Существуют и электронные сейсмографы (без бумажной ленты).

Другие виды землетрясений [ править ]

Вулканические землетрясения [ править ]

Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых землетрясение возникает в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет.

Техногенные землетрясения [ править ]

В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность — увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при добыче нефти и газа (произошла серия землетрясений с магнитудой до 5 на Ромашкинском месторождении нефти в Татарстане) и выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.

Обвальные землетрясения [ править ]

Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.

Землетрясения искусственного характера [ править ]

Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве (тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах.

Причины и типы землетрясений

По причинам, вызывающим землетрясения, они делятся на тектонические, вулканические, денудационные и техногенные.

Тектонические землетрясения являются результатом тектонических процессов, происходящих в земной коре и мантии. Они составляют подавляющее большинство землетрясений, распространяются на огромных площадях и характеризуются наиболее разрушительными последствиями. При разрядке тектонических напряжений, когда они превышают предел прочности пород, происходит «вспарывание» тектонического разрыва, распространяющееся с большой скоростью до 3—4 км/с. Сейсмические волны, достигая поверхности Земли, вызывают образование различных сейсмодислокаций, которые при сильных землетрясениях распространяются на площадях в десятки и сотни тысяч квадратных километров. Они могут выражаться в горизонтальных смещениях (рис. 10.6) на десятки сантиметров и первые метры, в вертикальных смещениях с амплитудой до первых метров и десятков метров, образованием трещин без смещения (рис. 10.7), провалов и т. д. Вертикальные смещения при катастрофическом землетрясении Канто (Япония) в 1923 г., когда погибло 143 тыс. человек, достигали 250 м — на такую глубину опустилось дно залива Сагами к югу от Токио, а на п-ве Босо возникло поднятие высотой до 1,9 м.

Существуют землетрясения, которые по терминологии американского сейсмолога Р. Стейна получили название скрытых тектонических землетрясений, когда напряжение снимается за счет образования тектонических деформаций, не достигающих земной поверхности, или выражается в образовании складок (рис. 10.8). Такое землетрясение магнитудой 7,3 произошло в 1980 г. в Эль-Саме (Алжир) и унесло жизни 3,5 тыс. человек. Землетрясения с магнитудой 6,5 «под складками» произошло в США в Коалинге в 1983 г., когда оказались разрушенными до 75% неукрепленных зданий. Существование подобных землетрясений таит в себе скрытую угрозу при освоении новых территорий. Так, в кажущихся пустынными и безопасными местах зачастую размещают могильники и захоронения токсичных отходов (например, район Каолинга в США), а сейсмический толчок способен нарушить их целостность, вызвав угрожающие последствия.

К тектоническим относятся и землетрясения, происходящие на морском или океаническом дне и называемые «моретрясениями». Резкое смещение горных пород по крупному разрыву, проходящему под океаническим дном, в результате чего могут возникать поднятия и впадины, вызывают зарождение в плейстосейстовой области волн, которые в открытом океане, благодаря своей длине до 200 км, почти незаметны. Распространяясь со скоростью до 800 км/ч, а на мелководье, притормаживаясь, они резко увеличивают свою высоту до 15—20—25 м и обрушиваются на берег с колоссальной мощью, все сметая и разрушая на своем пути. Такие волны называются цунами. Особенно часты и разрушительны цунами в Тихом океане. Одно из самых сильных катастрофических цунами обрушилось на восточное побережье о. Хонсю в 1896 г. в результате землетрясения, эпицентр которого находился в море. Высота волны была на 25—32 м выше максимального уровня прилива и целые деревни оказались под водой. Погибло 26 тыс. человек.

Вулканические землетрясения предшествуют или сопровождают извержения вулканов и возникают в результате глубинных взрывов газов, выделяющихся из магмы, гидравлических ударов магмы или эксплозивных (взрывных) извержений вулканов. Вулканические извержения иногда обладают колоссальной силой (извержение вулкана Кракатау в 1883 г.), но имеют локальное распространение. К вулканическому можно отнести землетрясение, сопровождающее извержение вулкана Бандайсан в Японии в 1988 г., когда сильнейший взрыв вулканических газов уничтожил андезитовую гору высотой 670 м. На Камчатке многочисленные вулканические землетрясения связаны с извержениями вулканов Ключевского, Шивелуч и др. Во время извержений одного из активнейших вулканов Европы — Этны постоянно происходят многочисленные микротрясения.

Наблюдения за сейсмичностью в регионах вулканов являются одним из параметров для мониторинга их состояния. Зачастую сильные землетрясения сопровождаются активизацией вулканов (как было в Чили и Японии) и начало крупного извержения может сопровождаться сильным землетрясением (извержение Везувия).

Денудационные землетрясения (обвальные и провальные) связаны с обрушением массивов горных пород или провалами в областях карстообразования. Сотрясения могут быть вызваны обвалами и большими оползнями, не связанными с тектоническими землетрясениями. Обрушение при потере устойчивости горных склонов громадных масс породы, сход снежных лавин тоже сопровождаются сейсмическими колебаниями, которые обычно далеко не распространяются. В 1974 г. со склона хребта Викунаек в Перуанских Андах в долину реки Мантаро с высоты почти 2 км обрушилось 1,6 млрд м3 горных пород, похоронивших под собой 450 чел. Сейсмические волны оттуда по дну и противоположному склону долины были зарегистрированы на удалении почти 3000 км, а магнитуда землетрясения достигла 5 по шкале Рихтера.

Иногда землетрясения провоцируют обвалы и оползни. При землетрясении 1958 г. дно заливов Крихлон и Джильберт на Аляске резко сдвинулось по тектоническому разлому на 6,4 м и приподнялось более чем на 6 м. Несколько часов спустя вниз обрушилось более 36 млн м3 горных пород. При землетрясении 1964 г. на Аляске возник грандиозный оползень Шерман объемом 30 млн м3. Только незначительная заселенность этих мест свела до минимума возможные потери от грандиозных по своему масштабу геологических явлений. Слабые сотрясения почвы наблюдаются при обвале подземных пустот в областях развития карста. Денудационные землетрясения носят в основном локальный характер и имеют относительно невысокую балльность.

Техногенные землетрясения связаны с воздействием человека на природу. Проводя подземные ядерные взрывы, закачивая в недра или извлекая оттуда большое количество воды, нефти и газа, создавая крупные водохранилища, которые своим весом давят на земные недра, человек вызывает подземные удары. Повышение гидростатического давления, вызванное закачкой воды в глубокие горизонты земной коры, провоцирует подземные толчки. Достаточно спорные примеры таких землетрясений (наложение антропогенной деятельности на тектонический фактор) — Газлийское землетрясение 1976 г. в Узбекистане и землетрясение в Нефтеюганске на Сахалине.

«Наведенные» землетрясения могут происходить при заполнении крупных водохранилищ. Накопление массы воды приводит к увеличению гидростатического давления и возрастанию напряжения, разрядка которого выражается в подземных толчках, достигающих силы 4—5 баллов. Подобная сейсмичность наблюдалась при заполнении Нурекского водохранилища в Таджикистане, в районе Токтогульской ГЭС в Киргизии, Чарвакской — в Узбекистане и в др.

При неблагоприятном сочетании техногенных факторов и природных особенностей регионов с высокой тектонической активностью возрастает вероятность возникновения техногенных землетрясений, способных привести к катастрофическим ситуациям. В заключение следует отметить, что тектонические землетрясения составляют 95 % от общего числа землетрясений, а магнитуда (M) их достигает 9; вулканические — 5 % (М до 8); денудационные

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: