Формирование землетрясений, причины и прогнозы

Формирование землетрясений, причины и прогнозы Землетрясения

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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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).

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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

Известные факты из истории:

  • 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.
  • 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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

Существует несколько разновидностей:

  • Техногенные толчки вызываются подземными ядерными испытаниями, горнорудными производствами с использованием взрывных технологий, эксплуатацией нефтегазовых месторождений, обрушениями при выработке карьеров.
  • Вулканические землетрясения часто предшествуют извержению вулкана. Они не бывают сильными, но имеют продолжительный характер.
  • Обвальные толчки происходят, когда в недрах земли большие пустоты под давлением вышележащего грунта обрушиваются вниз.
  • 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.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

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.

https://youtube.com/watch?v=rZniJ6coON4%3Ffeature%3Doembed

Могло ли вызвать землетрясение в Турции какое-то сейсмическое оружие? Как Луна способна спровоцировать подземный удар? Почему ученые не верят 600 предвестникам землетрясений? Об этом корреспондент «РГ» беседует с заведующим лаборатории сейсмической опасности Института физики Земли РАН, доктором физико-математических наук Алексеем Завьяловым.

Алексей Дмитриевич, землетрясение в Турции породило шквал самой разной информации, в том числе гипотез и версий о причине катастрофы. Давайте оценим несколько самых «громких». Естественно, не обошлось без конспирологии. Например, что американцы заранее вывели из Турции консульства, а затем применили сейсмическое оружие. Речь идет о знаменитом проекте НАARP, который вспоминают, как только на планете происходит что-то экстремальное с климатом, с озоновым слоем, с сейсмикой.

Алексей Завьялов: Энергию главного толчка турецкого землетрясения можно оценить как 10 в 16-17 степени Дж. Энергия огромная! При взрыве атомной бомбы мощностью 20 Кт выделяется энергия порядка 10 в 14 степени Дж, а при взрыве водородной бомбы 20 Мт — 10 в 17 степени Дж. Но сегодня взрывы такой мощности обязательно зафиксируют все мировые системы мониторинга. Других источников, чтобы сгенерировать такую энергию, нет.

Кстати, всего 5-10 процентов энергии подземного удара превращается в сейсмические волны, остальное уходит в тепло.

И тем менее в СМИ среди причин называют, к примеру, гравитационные силы Луны, а китайские ученые считают, что виновато замедление вращения ядра Земли, а возможно, даже изменение его направления.

Алексей Завьялов: Гравитация Луны может сработать, но только при определенных условиях. Здесь надо напомнить, как происходят землетрясения. Плавающие в жидкой мантии тектонические плиты могут наползать, перемещаться друг относительно друга и зацепляться. В этом случае их движение останавливается, и в этих зонах сцепления накапливаются огромные напряжения. Но вовсе не обязательно, что оно обязательно превратится в землетрясение. Для толчка, возможно, не хватает последней капли. Такая ситуация может длиться сколько угодно. И при определенных условиях гравитация Луны может оказаться той самой последней каплей, спусковым крючком, который спровоцирует мощный подземный толчок. Подчеркну, что в этом нет ничего нового.

Что касается влияния изменений скорости вращения ядра Земли, то это явление давно известно. Никакой связи между ним и землетрясениями пока не установлено.

После каждого катастрофического землетрясения многие недоумевают. Вот, казалось бы, произошли форшоки — умеренные по силе толчки. Разве это не повод давать SOS? Есть еще множество предвестников. Неужели ученые не могут их классифицировать, составить своеобразную «таблицу Менделеева» предвестников и на этой основе предсказывать сильные подземные удары?

Алексей Завьялов: Да, база предвестников огромна, их более 600. Но беда в том, все они ненадежны. Ни один не гарантирует однозначного результата. Скажем, вы видите рост концентрации радона в колодцах, вроде, надо бить тревогу, переселять людей, но ничего не происходит. А через какое-то время опять наблюдается рост радона, но на этот раз — сильнейший толчок. Кто на такой зыбкой основе решится выселять сотни тысяч людей? Аналогичная картина и с форшоками, которые составляют всего несколько процентов из общего числа землетрясений. Статистика показывает, что они часто порождают ложные предупреждения.

Однако китайцы в 1975 году сумели заранее предсказать сильное землетрясение..

Алексей Завьялов: Сумели, но это один из немногих успешных, хорошо описанных прогнозов на основе предвестников. Тогда в одном из районов страны ученые заметили, что сильно изменился уровень грунтовых вод, а в феврале, когда было холодно, вдруг в больших количествах появились змеи, которые выползли из своих нор. На основании этих признаков было предсказано землетрясение. Люди несколько недель по ночам уходили из домов. И действительно, толчок произошел, причем практически без жертв. На этот раз повезло, ведь предвестник мог и не сработать, как бывало в подавляющем большинстве случаев. Как говорится, стечение обстоятельств. Увы, пока наука может предсказать вероятность землетрясения на 5-7 лет, но бессильна дать кратковременный прогноз на месяц, а тем более день.

Формирование землетрясений, причины и прогнозы

Вот упомянули змей, которые участвовали в прогнозе. А ведь еще была знаменитая история с собакой. Она буквально вытащила хозяина из дома и спасла во время сильнейшего ашхабадского землетрясения. Так, может, сделать ставку на различных живых предвестников? Ведь шахтеры брали с собой канареек, которые оповещали о появлении опасного метана.

Алексей Завьялов: Если бы было все так очевидно, то давно в домах опасных по сейсмике районах жили «сейсмические канарейки». Здесь такая ситуация. С одной стороны, известны примеры аномального поведения животных перед Крымскими землетрясениями 1927 года и Ашхабадским землетрясением, но перед землетрясениями в Спитаке и в Нефтегорске ничего подобного замечено не было. Вообще историй про необычное поведение животных множество, но все на уровне слухов.

Знаю, что в 70-е годы работала специальная экспедиция в Таджикистане, где изучали разные предвестники, в том числе и биологические — необычное поведение живых организмов. Но аргументированных доказательств, какой-то закономерности, на основании которой можно с высокой вероятностью делать прогнозы, получить не удалось.

Читал, что еще в 60-70-х годах прошлого века ученые были уверены, что смогут понять логику сейсмики. В мире начался бум исследований, вкладывались большие деньги, создавались специальные полигоны. Однако задача оказалось сложнее, чем предполагали. С тех пор прошло более 50 лет, наука совершила множество прорывов в самых разных направлениях, например, искусственный интеллект уже ставит самые сложные диагнозы, предсказывает банкротства, прогнозирует климат, а землетрясения так и остаются загадкой. Точный прогноз для науки недоступен. В чем дело? Ведь за эти годы накоплен огромный материал? Или его недостаточно? Чего-то не хватает?

Алексей Завьялов: Хороший вопрос. Я бы разделил его на две части. Действительно, объем самых разных данных о землетрясениях и их предвестниках огромен. На их основе мы строим сейсмические карты, где указано, что в таких-то районах в течение ближайших десятилетий могут с такой-то вероятностью произойти землетрясения, сотрясения от которых достигнут определенного уровня. Эти прогнозы строители обязаны учитывать в своих проектах и возводить здания с повышенной устойчивостью.

Теперь о том, почему, имея такую большую базу данных, не удается прогнозировать сильные толчки с точностью до месяца, а тем более дня? Увы, даже имея огромный материал, наука пока не разобралась с физическими процессами, которые порождают землетрясения. Видимо, нужен человек, который посмотрел бы на всю эту картину под неожиданным углом зрения и нашел решение этой очень старой задачи.

Как когда-то Эйнштейн в огромном количестве физических теорий и экспериментов увидел теорию относительности?

Алексей Завьялов: Согласен, очевидно, требуется «сейсмический» Эйнштейн.

Кстати, почти после каждого сильного землетрясения появляется сообщение, что такой-то ученый его предсказал. Вот и на этот раз СМИ написали, что голландcкий сейсмолог Франк Хубербитс еще 3 февраля предупреждал, что в этом районе Турции будет удар магнитудой 7,5. Может, сейсмический Эйнштейн уже появился?

Почему происходят землетрясения?

В центре Земли находится ядро, окруженное жидкой раскаленной мантией. Самый верхний слой -кора, состоит из литосферных плит. На данный момент ученым известно о крупных, десятках средних и огромном количестве маленьких плит. Они не стоят на месте, а постоянно двигаются, врезаясь друг в друга.

Когда одна плита напирает и давит на другую, между ними скапливается колоссальное напряжение. Но вечно оно копиться не может: происходит сдвиг и «разрядка» напряжения — землетрясение.

Большинство очагов землетрясений возникает на глубине 30-40 км под поверхностью Земли.

Наиболее активные зоны — Тихоокеанский пояс, проходящий вдоль почти всего побережья Тихого океана (примерно 90 % всех землетрясений), и Альпийский пояс — от Индонезии до Средиземного моря (5-6 % всех землетрясений).

Сейсмически активной считается 20% территории России: Камчатка, Сахалин, Курильские острова, Прибайкалье, Иркутская область, Бурятская Республика, Якутия, Кавказ, побережья Черного и Каспийского морей.

Около 5 процентов этих районов являются крайне опасными — там часто происходят толчки, приводящие к 8-10-балльным землетрясениям. В опасных зонах проживает около 20 миллионов человек.

Самое разрушительное землетрясение в России за последние 100 лет произошло на острове Сахалин в 1995 году. В одном из поселков с населением 3197 человек, подземный толчок магнитудой 7,6 унес 2040 жизни.

Пять самых мощных землетрясений за историю наблюдений

В течение года на планете фиксируют:

1 катастрофическое землетрясение — магнитуда выше 8; 10-20 очень сильных — от 7 до 8; 100-120 сильных — от 6 до 7; 800-1000 умеренных — от 5 до 6; 6000-6200 легких — от 4 до 5; 40-50 тысяч слабых — от 3 до 4. Каждый день 1000-8000 очень слабых — магнитуда меньше 3.

Самые мощные землетрясения зафиксированы в Чили (1960 год, магнитуда 9,5), Индонезии (2004 год, 9,3), США (1964 год, 9,2), Япония (2011 год , 9,1), Курилы (1952 год, 9,0).

Самые страшными за всю историю считаются землетрясения: в 1556 году в Китае погибло 830 тысяч человек, 1976 год, Китай — 242 тысячи, 525 год, Византия — 250 тысяч, 1920 год, Китай — 240 тысяч, 2004 год, Индонезия — 230 тысяч.

Землетрясения:  Раскрытие секретов провинции Эррера: ваш полный путеводитель
Оцените статью
Землетрясения