Типы землетрясений и 3. 5. Землетрясения

Что такое землетрясение: причины, последствия и правила поведения

Землетрясение: что это такое, причины, последствия, шкала баллов для измерения силы

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

в мире, землетрясение, россия

Землетрясение

Ежегодно на Земле происходят сотни тысяч землетрясений, но их амплитуда настолько незначительная, что они остаются незамеченными. Сильные же толчки чреваты серьезными разрушениями. Преимущественно они случаются на дне океана, поэтому больше всего таким неприятностям подвержены города, расположенные в непосредственной близости к ним.

Колебания земной поверхности образуются вследствие быстрого смещения участка литосферы. От очага землетрясения исходят волны растяжения и сжатия. При этом образуются подвижки и разрушения земной коры.

Характеристики

Среди основных характеристик землетрясения выделяют следующие:

• глубина очага (обычно бывает в пределах от 10 до 30 км, иногда значительно глубже);
• магнитуда (по Рихтеру измеряется по шкале от 0 до 9 баллов. Увеличение на единицу означает, что амплитуда колебания имеет десятикратное возрастание, а энергия землетрясения увеличивается в 30 раз);
• интенсивность на поверхности земли (зависит от магнитуды, глубины очага, расстояния от эпицентра и других факторов).

Сила толчков измеряется в баллах по шкале от 1 до 12, где 12 — показатель серьезной катастрофы, когда разрушаются сооружения.

География явления

Очаги землетрясений распределены неравномерно по планете и практически совпадают с границами литосферных плит. Основной сейсмический пояс находится в Тихом океане, где выделяется до 80% всей сейсмической энергии.

Это явление отличается тем, что оно происходит в одних и тех же местах. В основном на этих территориях, в местах стыка двух литосферных плит, находятся вулканы и горы. Поэтому для горной местности характерны подземные толчки. В России землетрясения случаются в основном на Байкале, Камчатке и Приморье.

Признаки и особенности

Признаками подземных толчков являются не только показатели на специальных приборах, но и специфические изменения в окружающей обстановке. По некоторым из них можно понять, что в скором времени возможно проявится землетрясение:

• в небе появляются перистые облака в форме длинных полос;
• домашние животные ведут себя беспокойно, мечутся;
• в водных источниках уровень воды снижается;
• электроприборы начинают давать сбой;
• вспышки света в виде рассеянных зарниц.

Причины возникновения

Внутренние толчки случаются тогда, когда происходит сдвиг тектонических плит. Под земной корой находится горячая пластичная магма, внешне похожая на вязкую жидкость. Магма представляет собой расплавленные породы под сильным давлением.

Континентальные платформы похожи на острова, плывущие в жидкой магме. Там, где эти платформы соприкасаются и трутся друг о друга, появляется высокая сейсмическая активность. Породы, находящиеся близко к земной поверхности, снимают это напряжение. Процесс проявляется в виде землетрясения.

Классификация

Землетрясения делятся на несколько видов в зависимости от характера их происхождения и глубины очага. Сила колебаний тем меньше, чем глубже находится эпицентр. Явление имеет неприятные последствия для человека в виде разрушений сооружений в том случае, если очаг находится на глубине менее 30 км.

Условно по глубине возникновения землетрясения делят на три группы:

• глубокие: более 400 км;
• промежуточные: от 60 до 400 км;
• поверхностные: менее 60 км.

Тектонические

Возникают вследствие перемещения тектонических плит, при этом сдвигаются горные породы и возникает внутреннее напряжение. Когда такая энергия накапливается, происходят деформация земной коры: появляются трещины, проседает почва. Вектор ударной волны зависит от силы землетрясения и может распространяться на тысячи километров.

Вулканические

Такой тип внутренних толчков отличается незначительной силой колебания, продолжительностью и многогранностью. Могут длиться до нескольких месяцев. Опасности для человека не несут, служат предвестниками скорого извержения вулкана.

Возникают по причине сильного давления газов на поверхность Земли и резкого движения раскаленной лавы. Таким образом, в вулкане накапливается напряжение, после чего возникают сейсмические волны в виде толчков.

Техногенные

Бывает, что землетрясения появляются вследствие действий человека, влекущих за собой ослабление горных пород: наблюдается рост числа подземных толчков в местах добычи нефти и газа, а также в местах расположения шахт и карьеров.

Негативным образом сказывается и строительство водохранилищ по той причине, что вода разрушает породы, находящиеся под высоким давлением из-за толщи воды.

Подводные

Подводные землетрясения влекут за собой появление цунами (представляют собой огромные разрушительные волны) вследствие смещения морского дна, когда один участок поднимается, а второй опускается. Происходят колебания водной поверхности, чтобы вернуться к первоначальному уровню. Приближающиеся к берегу волны достигают высоты в 5-10 м. Сейсмические приборы позволяют спрогнозировать появление цунами за несколько часов.

Искусственные

Искусственные землетрясения появляются из-за действий человека, например, при запуске ракет, бурении скважин, хранении ядерного оружия и др. Например, в 2006 году были зарегистрированы подземные колебания сразу в нескольких странах. Причиной тому стало испытание ядерной бомбы в КНДР.

Обвальные

Проявляются в виде обвалов и оползней. Обычно магнитуда невысокая, но иногда последствия бывают трагичными для людей. Один из таких примеров – случай в Перу, когда лавина объемом в 13 млн кубических метров сошла с горы Аскаран. При этом, скорость перемещения лавины составила 400 км/ч. Под нейоказались несколько поселений. Погибло более 18 тыс. человек.

Удар космических тел

Возникают по причине ударов астероидов, метеоритов и комет. Космический объект после преодоления земной атмосферы врезается в поверхность Земли и взрывается. Ударная волна распространяется на значительные расстояния и воспринимается как землетрясение.

Измерение силы землетрясений

Подземные толчки характеризуются магнитудой и интенсивностью. Единицами измерения являются баллы, указывающие на масштаб последствий разрушений.

Краткая характеристика по шкале:

• 2 балла: толчки слабые, человек может их ощутить только если находится на верхнем этаже здания;
• 3 балла: заметить могут лишь немногие люди, находящиеся в зданиях;
• 4 балла: ощущают люди, находящиеся в здании, дребезжат стекла и посуда;
• 5 баллов: может почувствовать подземные толчки даже тот человек, который находится на улице, предметы падают, здания раскачиваются;
• 6 баллов: картины падают, в стенах образуются трещины;
• 7 баллов: в каменных стенах зданий появляются трещины;
• 8 баллов: появляются трещины на сырой почве, падают фабричные трубы, здания рушатся;
• 9 баллов: рвутся подземные коммуникации, многие дома полностью разрушаются;
• 10 баллов: происходят оползни, в почве образуются трещины шириной до 1 м, железнодорожные рельсы изгибаются;
• 11 баллов: на поверхности Земли появляются множественные трещины, здания и мосты полностью разрушаются;
• 12 баллов: изменение рельефа местности вплоть до неузнаваемости.

Шкала магнитуд

Сейсмические станции ведут наблюдения подземных толчков и дают общую характеристику энергии упругих колебаний, которые вызываются подземными толчками или взрывами. Результаты фиксируют на основании шкалы магнитуд, которая впервые была разработана в 1935 году и называется шкалой Рихтера.

Всего существует несколько магнитудных шкал:

• локальная магнитуда;
• магнитуда, величина которой зависит от поверхностных волн;
• магнитуда, которая зависит от объемных волн;
• моментная магнитуда.

Шкала Рихтера

Магнитуда насчитывает от 0 до 9 баллов, где 0 — фиксируется только датчиками и человеком не ощущается, а 9 баллов указывают на сильное разрушение построек и различных сооружений.

Шкала Рихтера предоставляет информацию о выделяемой энергии. Например, при магнитуде в 3 балла ощущается небольшое дрожание земли, при 6 баллах наносится существенный ущерб, при 9 баллах может возникнуть цунами.

Недостатком шкалы Рихтера является тот факт, что на основании одной только величины сложно охарактеризовать такое сложное явление как землетрясение.

Шкала интенсивности

Интенсивность дает качественную характеристику подземным толчкам. Также указывает, каким получился масштаб воздействия на людей, животных, объекты, поверхность земли.

Всего существует 4 шкалы интенсивности:

• в России — Медведева-Шпонхойера-Карника;
• в США — Меркалли;
• в государствах ЕС – EMS (Европейская макросейсмическая шкала);
• в Японии — Японского метеорологического агентства (Shindo).

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника

Имеет 12-бальную систему измерения, была изобретена в 1964 году советским геофизиком Сергеем Медведевым, получила широкое применение в государствах бывшего Советского Союза и Европе.

Последствия землетрясения

Землетрясение — одно из самых опасных явлений природы для человека. Проблема в том, что предсказывать его довольно сложно, поэтому редко удается заранее к нему подготовиться.

Точность прогноза опасного для человека явления приравнивается практически к нулю. Гораздо проще предсказать извержение вулкана, тропические циклоны, наводнения.

Для предсказания землетрясений используются следующие показатели:

• статистические данные;
• выделения сейсмически активных зон;
• изменения магнитного поля;
• изменения состава газов, поступающих из глубин;
• изучение быстрых смещений земной коры;
• фиксация незначительных толчков.

Сергей Пулинец, доктор физико-математических наук, ведущий сотрудник ИКИ РАН отмечает: “Принятие решения о том, предупреждать людей о возможной катастрофе или нет ввиду низкой вероятности точности предсказаний — это большая ответственность. На данный момент ни в одной стране мира нет точного алгоритма и последовательности действий: как эвакуировать людей, какие службы должны будут работать и т.д. К тому же, запрещено сообщать населению о возможной катастрофе — данные можно передавать только властям”.

Правила поведения при землетрясениях

При первых признаках землетрясения нужно выключить свет, воду и газ, нельзя пользоваться лифтом. Если ощущаются сильные толчки, следует спрятаться в углу комнаты, в дверном проеме, под кровать или стол, которые защитят от падающих предметов. Важно держаться подальше от тяжелой мебели и окон.

При нахождении на улице в момент подземных толчков нужно отойти подальше от зданий и линий электропередач.

При нахождении в автомобиле лучше остаться в нем, пока подземные толчки не прекратятся.

Среди главных причин трагических последствий землетрясений являются не столько сами толчки, сколько обрушение зданий или отдельных его частей, оборванные электропровода, падение стекол, пожары, некотролируемое поведение людей, вызванное паникой.

Самые сильные землетрясения

За недавние годы произошли землетрясения, повлекшие за собой серьезные последствия:

• декабрь, 2004 год: землетрясение привело к возникновению цунами на побережьях Индии, Шри-Ланки, Таиланда, Индонезии, Малайзии. В результате погибло 230 тыс. человек.
• март, 2005 год: о. Ниас (Индонезия), 8,2 балла. Погибло 1,3 тыс. человек.
• октябрь 2005 год: Пакистан, выше 7 баллов, жертвами катастрофы стали 73 тыс. человек, крыши над головой лишились более 3 млн людей.
• май, 2008 год: провинция Сычуань, Китай, магнитуда составила 7,9 баллов, погибло 87 тыс. людей, без жилья остались более 5 млн человек.
• январь, 2010 год: остров Гаити, 7 баллов, из жизни ушли 220 тыс. человек.

Все эти события не были предсказаны настолько точно, чтобы к ним можно было заранее подготовиться и обезопасить себя.

Шкала Рихтера — классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Шкала была предложена в 1935 году американским сейсмологом Чарльзом Рихтером (1900‑1985), теоретически обоснована совместно с американским сейсмологом Бено Гутенбергом в 1941‑1945 годах, получила повсеместное распространение во всем мире.

Шкала Рихтера характеризует величину энергии, которая выделяется при землетрясении. Хотя шкала магнитуд в принципе не ограничена, существуют физические пределы величины выделившейся в земной коре энергии.В шкале использован логарифмический масштаб, так что каждое целое значение в масштабе указывает на землетрясение, в десять раз большее по мощности, чем предыдущее.

Землетрясение с магнитудой 6,0 по шкале Рихтера вызовет в 10 раз более сильное колебание грунта, чем землетрясение с магнитудой 5,0 по той же шкале. Магнитуда землетрясения и его полная энергия — не одно и то же. Энергия, выделяющаяся в очаге землетрясения, при увеличении магнитуды на единицу возрастает примерно в 30 раз.Магнитуда землетрясения — безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения, измеренных сейсмографом, и некоторого стандартного землетрясения.Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине.

Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом: 2,0 — самые слабые ощущаемые толчки; 4,5 — самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям; 6,0 — умеренные разрушения; 8,5 — самые сильные из известных землетрясений.

Ученые считают, что землетрясения более сильные, чем с магнитудой 9.0, произойти на Земле не могут. Известно, что каждое землетрясение представляет собой толчок или серию толчков, которые возникают в результате смещения горных масс по разлому. Расчеты показали, что размер очага землетрясения (то есть величина площади, на которой произошло смещение горных пород, которыми и определяется сила землетрясения и его энергия) при слабых, едва ощутимых человеком толчках измеряется в длину и по вертикали несколькими метрами.

При землетрясениях средней силы, когда возникают в каменных зданиях трещины, размеры очага достигают уже километров. Очаги же при самых сильных, катастрофических землетрясениях имеют протяженность 500‑1000 километров и уходят на глубину до 50 километров. У максимального из зарегистрированных на Земле землетрясений очаг равен 1000 x 100 километров, т.е. близок к максимальной длине разломов, известных ученым. Невозможно и дальнейшее увеличение глубины очага, так как земное вещество на глубинах более 100 километров переходит в состояние, близкое к плавлению.

Магнитуда характеризует землетрясение как цельное, глобальное событие и не является показателем интенсивности землетрясения, ощущаемой в конкретной точке на поверхности Земли. Интенсивность или сила землетрясения, измеряемая в баллах, не только сильно зависит от расстояния до очага; в зависимости от глубины центра и типа горных пород сила землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на 2‑3 балла.

Шкала балльности (не шкала Рихтера) характеризует интенсивность землетрясения (эффект его воздействия на поверхности), т.е. измеряет ущерб, нанесенный данной местности. Балльность устанавливается при обследовании района по величине разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности.

Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В России применяется наиболее широко используемая в мире 12‑балльная шкала МSK‑64 (Медведева‑Шпонхойера‑Карника), восходящая к шкале Меркалли‑Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10‑балльная шкала Росси‑Фореля (1883), в Японии — 7‑балльная шкала.

Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Например, в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем «как лошадь трется о столб веранды», в Европе такой же сейсмический эффект описывается так — «начинают звонить колокола», в Японии фигурирует «опрокинутый каменный фонарик».

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Землетрясения и по сей день остаются самым непредсказуемым природным явлением на планете. Геологи до сих пор не нашли способа обнаруживать подземные толчки до того, как они произойдут, и сильные землетрясения нередко приводят к разрушительным последствиям. Вкратце разбираемся, как возникают землетрясения, какими они бывают и как их измеряют.

Причины землетрясений

Оболочка Земли состоит из четырех массивных слоев: внутреннее ядро, внешнее ядро, мантия и кора. Последняя лежит прямо поверх мантии и представляет собой аналог тонкой пленки, покрывающей поверхность нашей планеты. Однако эта пленка состоит из множества самостоятельных фрагментов, похожих на кусочки мозаики. Более того, эти кусочки медленно двигаются, проскальзывают мимо друг друга и периодически сталкиваются: мы называем их тектоническими плитами, а края плит — границами.

Продолжение истории после рекламы

Границы плит состоят из множества разломов, и большинство землетрясений в мире происходят именно в них. Из-за того, края довольно грубые, во время движения плиты цепляются друг за друга, и в точках трения накапливается потенциальная энергия. Когда плиты наконец расцепляются, эта энергия высвобождается в виде сейсмических волн — и в результате возникает землетрясение.

Какие бывают землетрясения

• Тектонические — возникают из-за тектонических процессов в недрах земной коры.
• Вулканические — возникают из-за извержения вулканов.
• Обвальные — возникают в результате обрушения заброшенных горных рудников.
• Техногенные — возникают из-за вмешательства человека; например, мощного взрыва.
• Искусственные — возникают из-за мощного взрыва.
• Моретрясения — так называют тектонические или вулканические землетрясения, происходящие под водой или близ берега.

Как измеряют мощность землетрясений

Данные о землетрясениях фиксируются при помощи сейсмографов: специальных инструментов, состоящих из прочного основания, стоящего на земле, и тяжелого груза. Когда землетрясение набирает обороты, основание сейсмографа начинает трястись, тогда как груз остается неподвижным, т.к. пружина, к которой он прикреплен, поглощает все колебания. Таким образом, геологи записывают разницу в позиции между базой инструмента и грузом.

При помощи сейсмографа магнитуда землетрясений фиксируется по т.н. шкале Рихтера: люди часто путают магнитуду и интенсивность, но вторая выясняется гораздо позже — когда подземные толчки влияют на здания, людей или природные объекты. Шкала Рихтера оценивает магнитуды в единицах от 1 до 9,5, причем показатель редко выбирается во вторую половину диапазона. Сильнейшее землетрясение в истории человечества было зафиксировано в Чили в 1960 году: возникшие из-за него цунами привели к огромным разрушениям, в том числе и в других прибрежных странах.

Где чаще всего происходят землетрясения

Технически, землетрясение может произойти где угодно и когда угодно, но, как показывает история, чаще всего эти катаклизмы происходят в трех крупных географических зонах. Первая — Тихоокеанское вулканическое кольцо, которое иногда также называют «огненным кольцом». Он расположен вдоль границ множества океанских тектонических плит, где землетрясений часто случаются из-за провалов породы. Второй регион — Средиземноморский складчатый пояс, затрагивающий северо-запад Африки и Евразию. Третий — Срединно-Атлантический хребет, разделяющий северную Америку и Евразию.

На территории РФ же большинство землетрясений фиксируется на Камчатке и Курильских островах из-за их близости к «огненному кольцу». Так, в 1952 году цунами, вызванное землетрясением в Тихом океане, разрушило прибрежный камчатский город Северо-Курильск: эта трагедия унесла жизни почти 2 500 человек.

Меры безопасности при землетрясении

Американский филиал фонда «Красный Крест» опубликовал следующие рекомендации по безопасности во время землетрясения.

• Не пытайтесь выйти из дома, пока толчки не прекратятся. Если вы все же должны покинуть помещение, не используйте лифты — спускайтесь по лестнице.
• Если землетрясение застало вас в постели, свернитесь калачиком, держитесь за что-нибудь покрепче и защитите голову руками.
• Если землетрясение застало вас не в постели, найдите ближайший крепкий предмет мебели и спрячьтесь под ним, защитив голову руками. Не стойте в дверном проеме — они не более надежны, чем любой другой элемент помещения.
• Не пугайтесь пожарных тревог и систем пожаротушения: они часто срабатывают во время землетрясений, даже если в здании нет пожара.
• Если землетрясение застало вас вне помещения, отойдите как можно дальше от зданий, линий электропередач, деревьев и фонарей. Найдите безопасное место и оставайтесь на земле, пока толчки не прекратятся.
• Если землетрясение застало вас в транспортном средстве, немедленно остановитесь на обочине. Избегайте мостов, дорожных эстакад и линий электропередач. Пристегнитесь и не выходите из машины, пока толчки не прекратятся. Если вы находитесь в горной местности или неподалеку от ущелий, остерегайтесь падающих камней и схода селей.

Геофизики зафиксировали три землетрясения в районе поселка Усть-Камчатск. Об этом в среду, 15 февраля, сообщили в Камчатском филиале Геофизической службы РАН.

Первый подземный толчок магнитудой 4,8 зафиксировали в 23:34 по московскому времени. Очаг землетрясения находился в 140 километрах от Усть-Камчатска. Второе землетрясение магнитудой 5,8 было установлено в 3:09 по московскому времени в 40 километрах от поселка. Третий толчок магнитудой 4,7 случился в 8:06 по московскому времени в 202 километрах от Усть-Камчатска, говорится в сообщении.

Накануне турецкий президент Реджеп Тайип Эрдоган заявил, что число погибших в Турции в результате землетрясения выросло до 35 418 человек. Землетрясение 6 февраля по числу жертв стало самой разрушительной природной катастрофой в истории страны, превзойдя землетрясение 1939 года.

Сирийский министр здравоохранения Хасан Мухаммед аль-Габаш в свою очередь сообщил, что окончательное число погибших из-за землетрясения на подконтрольных сирийскому правительству территориях достигло 1414 человек. Эти данные не включают в себя статистику с неподконтрольных Дамаску территорий.

Такое впечатление, что, встряхнувшись на стыке Аравийской и Анатолийской плит, планета не может остановиться. После двух разрушительных землетрясений в Турции пошли сообщения о подземных толчках в других странах мира. Конечно, за минувшие 10 дней все мы стали больше интересоваться сейсмологией и следить за землетрясениями, возможно, замечая то, на что раньше не обращали внимания. С другой стороны, в тот же день, когда случилась беда в Турции и Сирии, в американском штате Нью-Йорк зафиксировали толчки магнитудой 3,8, каких там не было последние 40 лет.

Так, может быть, существует какая-то связь между этими событиями? Земля встряхнулась и никак не может успокоиться?

«А там уж природа сама решает, как поступить»

Взглянем на Курилы и Камчатку, самый сейсмически активный регион нашей страны. 7 февраля (на следующий день после Турции) у Курильских островов произошло землетрясение магнитудой 5,8. 13 февраля случилось ещё одно, магнитудой 5,5. Эпицентр находился в 23 километрах от острова Симушир. Сотрудники Единой геофизической службы РАН оценили это землетрясение как интенсивное.

15 февраля тряхнуло у берегов Камчатки. В региональном управлении МЧС сообщили, что очаг был в 42 километрах северо-восточнее посёлка Усть-Камчатск. Магнитуда — 5,3.

«Что такое землетрясение? Это подвижка в недрах Земли одного блока относительно другого. В результате этой подвижки возникает упругая волна. Она распространяется во все стороны, претерпевая при этом преломления, отражения, затухания и пр. И теоретически — да, каждое новое землетрясение оказывает влияние на последующие сейсмические события. Вопрос в том, насколько оно велико, — рассуждает заведующий лабораторией сейсмической опасности Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, доктор физико-математических наук Алексей Завьялов. — Чем сильнее было землетрясение, тем больше его влияние, тем сильнее добавка в напряжённые области земной коры. Пришла такая волна в сейсмически неустойчивую зону — и добавила толику энергии. Если там созрел очаг, может произойти землетрясение».

Учёный объясняет: любая волна имеет период и амплитуду. Чем дальше уходит она от своего источника, тем меньше становится амплитуда. И тем меньше энергии она несёт. Но какая-то энергия всё же сохраняется. «А там уж природа сама решает, как ей поступить», — добавляет сейсмолог.

Фонарь, освещающий недра

«Так работает кумуляция — усиление энергетики упругой сейсмической волны, а в качестве усилителя выступает сама наша Земля. Мы назвали это эффектом сейсмического эха, — говорит Завьялов. — Понятно, что усиление волны может вызвать повторные толчки. Такое и происходит после сильных землетрясений в 40% случаев. Поэтому у нас была такая практическая рекомендация: через три часа после землетрясения спасателям и всем, кто там ведёт работы, надо их приостанавливать и быть готовыми к возможному афтершоку. Новый толчок может привести к новым разрушениям, обрушениям конструкций уже разрушенных зданий, где работают спасатели.

Как мы знаем, первое землетрясение в Турции 6 февраля случилось в 4:17 утра, а примерно через 9 часов было второе. Возможно, оно было вызвано третьим оборотом сейсмической волны вокруг Земли».

К сожалению, знание о том, что эффект сейсмического эха существует, не позволяет точно предсказать, где это эхо спровоцирует очередное землетрясение. Пока у учёных нет настолько детального представления о строении недр нашей планеты, чтобы можно было создать адекватные компьютерные модели. Но каждое новое землетрясение добавляет данных в копилку знаний, и когда-нибудь, возможно, подробные «карты подземелья» будут построены, и поведение сейсмических волн, результат их воздействия на земную кору станет более предсказуемым.

Однозначную связь между землетрясениями трудно установить. А ведь, помимо упругих волн, которые распространяются в земной коре очень быстро, есть ещё медленные деформационные волны. Они способны менять деформацию в области очага потенциального землетрясения. И это более отдалённые последствия произошедших землетрясений, которые тоже хотелось бы учитывать».

В зоне риска — Крым, Кавказ и Южные Курилы

Несмотря на все сложности прогнозирования, специалисты-сейсмологи пытаются этим заниматься. После трагедии в Турции и Сирии главный научный сотрудник Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН Александр Горшков предупредил, что аналогичное событие может случиться в Крыму, ведь он входит в тот же сейсмический пояс.

«Крым, как и Турция, входит в Альпийско-Гималайский сейсмический пояс, и повторение подобного события в Крыму принципиально возможно, — рассказал он. — Мы для Крыма выделили несколько мест, где возможны землетрясения магнитудой больше 6, включая район Ялты, где было крымское землетрясение 1927 года».

Генеральный директор Международного центра глобального мониторинга сейсмического риска Самвел Акопян, выступая в пресс-центре НСН, обратил внимание, что в ближайшие годы землетрясения могут произойти на Кавказе у Каспия, а также на юге Курильских островов.

«Опасные зоны в ближайшие два-три года — это Тайвань, Калифорния в районе Лос-Анджелеса, — предупредил учёный. — В России самый сейсмоопасный регион — Камчатский, там могут происходить очень сильные землетрясения с магнитудой около 9. Вторая активная зона — Кавказ. Сегодня на Кавказе в прибрежной зоне Каспия на глубине 30-40 километров может произойти землетрясение с магнитудой 6,2. На Камчатке самая опасная зона — это стык Курило-Камчатской зоны и Алеутской, там идёт накопление напряжений, будет опасно в ближайшие два-три года. И опасная зона на юге Курильских островов».

По словам Акопяна, в Центре, который он возглавляет, разрабатывается новая технология прогнозирования. Она основана на сейсмической энтропии и позволяет визуализировать процесс подготовки землетрясения.

Землетрясения–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.

Причиной
землетрясения
является быстрое смещение участка
земной
коры.
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 гипоцентром,
а точка на земной поверхности над
очагом — эпицентром
землетрясения.

3)
длинные или поверхностные волны
(L-волны).
Самые сильные разрушения вызывают
L-волны

1) 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. Опасности для людей
этого вида землетрясение не представляет.

2) техногенные:
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 и выемке больших
количеств породы из шахт, карьеров, при
строительстве крупных городов из
привозных материалов.

3) обвальные:
вызываются обвалами и большими оползнями.
Имеют локальный характер и небольшую
силу

4) искусственного
характера:
Взрыв большого количества взрывчатых
веществ или же при подземном ядерном
взрыве (тектоническое оружие). Такие
землетрясения зависят от количества
взорванного вещества.

Для обнаружения
и регистрации всех типов сейсмических
волн используются— 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

В 2003 году был открыт
принципиально
новый физический эффект
трехмерного
изменения гравитационного поля перед
сильными землетрясениями,
на огромных расстояниях от эпицентра
землетрясений (от 1000 км до 10000 км). Этот
эффект лег в основу принципиально нового
физического инструмента – торсионного
детектора трехмерных гравитационных
вариаций.

Тектометр —
Прибор позволяет регистрировать
землетрясение за 40 часов до момента его
начала. Датчики фиксируют не механические
колебания, а изменения
в электромагнитном поле Земли

Землетрясенияминазываются быстрые толчки земной
поверхности, вызываемые сериями
колебаний, проходящими через породы
Земли. На поверхности землетрясения
проявляются в виде подземных толчков,
направленных либо вертикально вверх,
либо распространяющимися субгоризонтально.
Во время сейсмического толчка вещество
планеты подвергается упругим деформациям
двух видов: изменяется объем вещества
и его форма. Изменения объема, вызванные
прямолинейным поступательно-возвратным
движение частиц, проявляются в видепродольных (первичных) волн(когда слои горных пород то мгновенно
увеличиваются по мощности, то сокращаются).
Изменения формы вещества связаны с
изменением объема и вызваны колебаниями,
направленными перпендикулярно к
направлению продольных волн. Такого
рода колебания проявляются в видепоперечных (вторичных)волн,
которые распространяются только в
твердых телах и обладают почти вдвое
более низкой скоростью движения, чем
продольные волны. Кроме того, во время
землетрясения распространяются еще иповерхностные (длинные) волны,
движущиеся вдоль земной поверхности.
Быстрее всего движутся волны продольные
(от 5 до 13,8 км/с), они в состоянии
распространяться в твердых, жидких и
газообразных средах. Скорость движения
поперечных волн меньше (от 3,2 до 7,3 км/с),
они не проходят через газы и жидкости.
Медленнее всего распространяются
поверхностные волны (от 2,0 до 4,5 км/с).
Место возникновения сейсмических волн
в глуби Земли называетсягипоцентромземлетрясения (илифокусом,очагом).
Проекция гипоцентра на земную поверхность
называетсяэпицентромземлетрясения.

По глубине
расположения гипоцентраземлетрясения
бывают трех типов.

• Мелкофокусные– очаг
  лежит не глубже 60 км. Около 80 % всех
  землетрясений зарождаются на глубине
  менее 8 – 10 км.
• Промежуточные– глубина
  залегания очага 60 – 150 км.
• Глубокофокусные– очаг
  расположен глубже 150 км (наибольшие
  установленные глубины достигают 700
  км).

По происхождениюземлетрясения делятся на ряд типов.

• Тектонические–
  обусловлены мгновенной разрядкой
  напряжений в слоях горных пород. Чаще
  всего это происходит при подвижках в
  тектонических разломах. К этому типу
  относятся все катастрофические
  землетрясения, охватывающие огромные
  площади (в миллионы квадратных
  километров).
• Вулканические– связаны
  с давлением поднимающейся магмы;
  наблюдаются при взрывных извержениях.
• Экзогенные– происходят
  при обрушении кровли карстовых пустот,
  падении метеоритов и т.д.
• Техногенные–
  обусловленные деятельностью человека
  (заполнение водохранилищ, взрывы и
  др.).

Из перечисленных
типов землетрясений чаще всего происходят
тектонические, они же причиняют и
наибольший ущерб. Среди причин, вызывающих
тектонические землетрясения, следует
выделить два главных: образование
разломов в слоях горных пород и вулканизм.
Во время тектонического землетрясения
имеют место дробление и смещение горных
пород, прилегающих к разлому. Названные
явления связаны с тремя видами движений
в литосфере: сжатием горных пород, их
растяжением и со смещениями по
горизонтальным сколам.

Режим сжатияобычно приурочен к зонам субдукции.
Здесь возникают глубинные разломы,
которые косо погружаются под материки
и островные дуги, и по которым океанические
плиты подныривают под континентальные
массивы. По мере погружения, океанические
плиты лопаются, что и вызывает
землетрясения. Контролируемые глубинными
разломами наклонные плоскости, в пределах
которых возникают очаги землетрясений,
получили названиезонЗаварицкого–Беньофа. Именно здесь возникают
многочисленные мелкофокусные и все
глубокофокусные землетрясения планеты.

Режим растяжениясвязан с процессом спрединга и наблюдается
в пределах срединно-океанических
хребтов. Здесь происходят мелкофокусные
и немногочисленные землетрясения (около
5 % от числа зарегистрированных).

Смещения по
горизонтальным сколамярче всего
выражены в зонах трансформных разломов,
где амплитуды вертикальных и горизонтальных
подвижек составляют от нескольких
сантиметров до десятков метров, а само
смещение прослеживается на расстоянии
в сотни километров вдоль разлома.
Наиболее показателен в этом отношении
разлом Сан-Андреас (штат Калифорния,
США), общее смещение по которому достигает,
по одним оценкам 290 км, а по другим 580 км.

Определение
силы землетрясения производится двумя
принципиально разными способами,
соответственно опирающимися на выявление
относительной и абсолютной силы толчков.

Определение
относительнойсилыносит
субъективный характер, поскольку
опирается на характер разрушений,
самочувствие человека и другие внешние
признаки. На территории СНГ принята
12-балльная оценки относительной силы
толчков.

1 балл (незаметное)
– колебания регистрируются только
сейсмографами.

2 балла (очень
слабое) – толчки замечаются единичными
людьми, находящимися в спокойном
состоянии.

3 балла (слабое)
– толчки ощущают немногие люди.

4 балла (умеренное)
– колебания замечает много людей.

5 баллов (довольно
сильное) – раскачиваются висящие
предметы, дребезжат стекла.

6 баллов (сильное)
– покрывается тонкими трещинами
штукатурка, бьется посуда, с полок падают
книги, сильно колеблется жидкость в
сосудах.

7 баллов (очень
сильное) – отслаивается штукатурка,
тонкие трещины в стенах, волнение и
взмучивание воды в водоемах.

8 баллов
(разрушительное) – трещины в сырых
грунтах, быстрое раскачивание или
переламывание стволов деревьев,
сдвигается или опрокидывается тяжелая
мебель, большие трещины в стенах прочных
зданий.

9 баллов
(опустошительное) – обрушение стен и
кровли многих зданий.

10 баллов
(уничтожающее) – трещины шириной до 1 м
в грунтах, оползни рыхлых пород со
скалистых склонов, изгибаются
железнодорожные рельсы и разрываются
трубопроводы, выплескивается на берег
вода из озер и рек, разрушается большинство
зданий.

11 баллов
(катастрофа) – общее разрушение зданий,
широкие трещины в грунтах и вертикальные
подвижки по ним, многочисленные оползни
и обвалы.

12 баллов (сильная
катастрофа) – крупные изменения рельефа,
густая сеть трещин и вертикальные и
горизонтальные подвижки грунтов,
изменение речных русел, образование
водопадов, гигантские оползни и обвалы,
разрушение всех инженерных сооружений.

Абсолютная
силаземлетрясения везде в мире
оценивается по 9-балльной шкале магнитуд,
предложенной в 1935 г Ч. Рихтером. С помощью
этой шкалы определяется действительная
энергия, выделяющаяся в очаге землетрясения.
Шкала Рихтера основана на измерении
максимальной амплитуды колебаний,
записанных на сейсмограмме на расстоянии
100 км от эпицентра. Крупнейшие землетрясения
имеют магнитуду в 6 – 9 баллов.

В географическом
распространении землетрясений можно
выделить два основных пояса:
Круготихоокеанский и
Средиземноморско-Индонезийский.

Круготихоокеанский
поясявляется главным сейсмоактивным
поясом Земли. Землетрясения здесь
связаны с процессами сжатия в зонах
субдукции и наиболее распространены
сверхглубокие сейсмические очаги.
Наблюдаются также и землетрясения,
вызванные движениями по горизонтальным
сколам, причем часто очень мощные
(Калифорнийское землетрясение 1906 г).

Средиземноморско-Индонезийский
поясхарактеризуется преобладанием
мелкофокусных землетрясений, во всяком
случае, глубины очагов более 300 км здесь
не зарегистрированы. Землетрясения
этого пояса также объясняются сжатием
горных пород и происходят в горно-складчатых
массивах, являющихся реликтами древних
(возрастом в 40 – 50 млн. лет) зон субдукции.

Помимо названных,
выделяют также глобальный пояс
срединно-океанических хребтов, слабые
и мелкофокусные (до 10 км) землетрясения
которого связаны с движениями растяжения
в океанических рифтах, а также со
смещениями по горизонтальным сколам в
трансформных разломах. В пределах
континентальных рифтов располагаетсяВосточно-Африканский поясземлетрясений, а с древними зонами
субдукции связано существование
сейсмическогопояса гор Средней Азии,
южной Сибири и Дальнего Востока. На
сейсмическую активность в последнем
поясе огромное влияние оказывает
современный Байкальский рифт, то есть
землетрясения связаны как с процессами
сжатия, так и растяжения.

Соседние файлы в предмете Геология