Литосферные плиты обладают способностью сохранять свою форму и строение, если нет никаких внешних воздействий. Однако они подвижны, а передвигаются плиты по верхней мантии под влиянием происходящих в ней конвективных течений. В результате плиты могут расходиться, а могут сближаться или скользить параллельно друг другу.
Если литосферные плиты расходятся, то между ними возникают зоны растяжения, а вдоль границ плит появляются трещины. Поскольку земная кора не может растягиваться бесконечно, то возникают разломы и разрывы. Причем больше разломов возникает на дне океанов — здесь кора тоньше.
По разломам к поверхности поднимается расплавленная магма мантии, которая заполняет пространство между плитами. В океане в местах разрывов земная кора нарастает и образуются огромные поднятия — срединно-океанические хребты.
Например, на дне Атлантического океана при расхождении Африканской и Южноамериканской плит образовался срединно-океанический хребет.
На суше тоже возникают разломы, которые называются рифтовыми. На земле образуются крупные щелевидные впадины, протяженность которых может исчисляться тысячами километров. Сегодня самой активной считается система Восточно-Африканских рифтов — здесь континентальная кора раздвигается и утончается. Причем в некоторых местах происходит формирование океанической коры, а это говорит о том, что когда-нибудь в этой зоне может образоваться новый океан.
Как видим, на границах литосферных плит происходят грандиозные процессы, способные изменить облик планеты. Такие процессы приводят к преобразованиям формы материков и даже к изменению их численности.
- Что такое разломы, где они находятся и какое отношение имеют к землетрясениям?
- Что такое литосферные плиты и почему происходят землетрясения
- Что произошло с тектоническими плитами в Турции
- Чем грозит сдвиг литосферных плит?
- Внутреннее строение Земли
- Что такое афтершок
- Почему в Японии много землетрясений
- Причина землетрясения в Турции
- Землетрясения в России — где они происходят чаще?
- Сейсмически активные регионы России
- Самые сильные землетрясения в России
- Землетрясение в Нефтегорске, 1995 год
- Северо-Курильское цунами в 1952 году
- Возможны ли землетрясения в Москве и Санкт-Петербурге
- Землетрясение в Москве в 1977 году
- Землетрясения в Санкт-Петербурге
- Как устроена земная тектоника
- Крупнейшие плиты планеты
- Страны с наибольшим сейсмическим риском
- Кто еще находится в зоне повышенного риска
- Появление гипотезы
- Основные положения
- Почему происходит движение литосферных плит?
- Исследования
- Расширение возможностей для исследования
- Современная картина
- Геодинамика
- Подъем глыб
- Аномальная мантия
- Ловушки
- Описание процессов
- Горизонтальные смещения
Что такое разломы, где они находятся и какое отношение имеют к землетрясениям?
21:46 / 13.02.2023
Землетрясения в Турции не редкость. Люди часто слышат, что это происходит потому, что страна расположена на месте геологических разломов. Сейсмолог объяснил, что такое разломы, как они связаны с землетрясениями и где находятся основным тектонические плиты.
«Тектонические плиты движутся примерно с той же скоростью, с которой растут ваши ногти», – объясняет доктор Джессика Хоторн, доцент Оксфордского университета. Она изучает механику землетрясений.
Доктор Хоторн имеет в виду 16 тектонических плит, которые находятся на планете.
«Разлом – это место, где две плиты движутся относительно друг друга», – объясняет сейсмолог.
Хотя это движение едва заметно – как правило, всего несколько сантиметров в год, – внезапный сдвиг или скольжение плит может высвободить огромное количество энергии, расколоть породу и вызвать землетрясение.
Это происходит относительно близко к поверхности, потому что более горячие породы, расположенные ближе к земному ядру, находятся в расплавленном состоянии, объясняет доктор Хоторн.
«Для землетрясения необходимо место, где происходит разрушение от трения, и это значит, что порода должна быть довольно хрупкой, чтобы быстро разрушиться», – говорит она.
Землетрясения в основном происходят на границах тектонических плит (хотя бывают и исключения). Более 80% крупных землетрясений происходят по краям Тихого океана, в зоне, называемой Тихоокеанским вулканическим огненным кольцом, где Тихоокеанская плита подминает под себя окружающие плиты.
Хотя землетрясения создают новые разломы, большинство крупных землетрясений происходит в местах, где целостность поверхности уже нарушена, говорит доктор Хоторн.
Сдвиги происходят по уже существующему разлому, и их можно разделить на три основных типа: нормальный, обратный и сдвиговый разлом.
Этот тип разлома возникает, когда две плиты движутся друг мимо друга в горизонтальном направлении.
Сдвиговые разломы, как правило, вертикальны и достигают 15-20 километров в глубину.
Один из примеров такого разлома – 700-километровый Восточно-Анатолийский разлом, проходящий вдоль границы между Анатолийской и Аравийской плитами в Турции.
Землетрясения магнитудой 7,5 и 7,8, которые произошли в Турции и Сирии в феврале 2023 года — два самых сильных землетрясения почти за столетие, — произошли именно в этом регионе, где плиты движутся в горизонтальной плоскости.
Землетрясение и афтершоки произошли на относительно небольшой глубине, что отчасти и вызвало столь разрушительные последствия.
Система разломов Сан-Андреас
Другой пример – система разломов Сан-Андреас в Калифорнии, США. Это набор различных разломов по линии движения между Тихоокеанской плитой на западе и Североамериканской плитой на востоке.
Относительно остальной части континента западная Калифорния движется в сторону Аляски, говорит доктор Хоторн. Две эти плиты скользят горизонтально друг мимо друга, что приводит к землетрясениям.
Система разломов представляет собой сложную зону раздробленных и разрушенных пород протяженностью 1 200 км и глубиной не менее 25 км.
По данным геологической службы США, калифорнийское землетрясение 18 апреля 1906 года разорвало самый северный 477-километровый участок разлома Сан-Андреас, разрушив Сан-Франциско и став одним из крупнейших землетрясений за всю историю.
Нормальные разломы – это разломы, в которых плиты раздвигаются, и одна из них движется вертикально вниз.
Афарская котловина, ВосточноАфриканская рифтовая долина
В регионе Афар в Эфиопии встречаются три отдельные части земной коры, известные как Афарский тройной разлом.
Сомалийская плита удаляется от остальной части континента, что привело к образованию рифтовой долины и круто опускающихся разломов.
Одновременно Африканская и Сомалийская плиты также отделяются от Аравийской плиты на севере, образуя рифтовую систему в форме буквы «Y». Движение создает напряжение в породе, порождая трещины, разломы, вулканы и другие деформации поверхности.
В 2005 году вдоль линии разлома появилась серия трещин, сопровождавшаяся землетрясениями и выбросом облаков пепла. На 60-километровом участке поверхности открылась глубокая трещина шириной восемь метров.
Североамериканская и Евразийская тектонические плиты медленно удаляются друг от друга, и на границе расходящихся плит возникла линия разлома, известная как Срединно-Атлантический хребет.
Хребет простирается через Атлантический океан с севера на юг на тысячи километров. По мере того, как плиты расходятся, из-под поверхности Земли постоянно вытекает расплавленная магма. Она образует на границе новые породы, которые постоянно замещаются снизу новым магматическим материалом.
В результате образовался горный хребет, в основном лежащий под водой, но в некоторых местах простирающийся до поверхности и образующий острова, в частности Исландию, Азорские острова или остров Вознесения.
Постоянное образование новых пород также приводит к деформации поверхности, землетрясениям и значительной вулканической активности.
Обратные или надвиговые разломы
Обратные или надвиговые разломы – это когда плиты движутся навстречу друг другу, и одна из них толкает вторую вверх. Крупнейшие разломы часто имеют именно такую природу.
«Как правило, они рассекают поверхность Земли под углом, что создает более широкую область, где может произойти хрупкая деформация», – говорит доктор Хоторн.
Зона разломов Японский желоб – это глубокая подводная впадина, проходящая к востоку от Японских островов с севера на юг. Она отделяет Евразийскую плиту от Тихоокеанской.
После разрушительного землетрясения Тохоку-Оки магнитудой 9,1, произошедшего у побережья Японии в марте 2011 года, оказалось, что вдоль разлома плиты сдвинулись на 50 метров.
Разрыв участка зоны субдукции (зона на границе литосферных плит, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие) вдоль Японского желоба вызвал цунами, которое опустошило прибрежные районы и привело к аварии на АЭС «Фукусима». Все вместе это вызвало значительные разрушения и гибель людей.
Также известен как система разломов Атакама. Разлом расположен в восточной части Тихого океана, примерно в 160 км от побережья Перу и Чили, между Южно-Американской тектонической плитой и плитой Наска.
Океаническая кора плиты Наска продвигается под континентальную кору Южно-Американской плиты, вызывая огромную сейсмическую активность.
22 мая 1960 года недалеко от города Вальдивия на юге Чили произошло мощное землетрясение магнитудой 9,5, которое считается самым сильным из когда-либо измеренных. Ученые подсчитали, что выделившаяся во время этого землетрясения энергия в 20 тысяч раз превысила энергию первой атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму.
Однако, даже если человек живет рядом с линией разлома, это не всегда повод для беспокойства.
Доктор Хоторн отмечает, что не все разломы вызывают землетрясения.
«На многих участках разломов землетрясений или не происходит, или они незначительные. Плиты как бы просто тихо ползут друг мимо друга», – заключила она.
Ученым давно известно, что территория Турции находится в сейсмоопасной зоне — на стыке двух литосферных плит. К примеру, Немецкий исследовательский центр геологических наук (GFZ) в Потсдаме занимается сейсмическим мониторингом в этой зоне еще с 1980-х годов. Данные показывали, что риск землетрясений крайне высок во всем регионе вокруг Мраморного моря. Более того, за последнюю четверть века в Турции уже было семь землетрясений с магнитудой 7 и выше. Однако землетрясение, произошедшее 6 февраля 2023 года стало неординарным сейсмологическим событием не только для Турции, но и всего мира, по которому прокатилась волна землетрясений. Но с чем это связано и насколько грозит последствиями в будущем не только Турции, но и другим регионам?
В Турции литосферные плиты сдвинулись более чем на 3 метра
Что такое литосферные плиты и почему происходят землетрясения
Земля, в отличие от многих других планет солнечной системы, имеет не монолитную кору, а множество отдельных литосферных плит, которые дрейфуют в вязкой мантии. Обычно они смещаются в год на несколько сантиметров, что является нормальным явлением. Но иногда эти плиты сталкиваются друг с другом.
Как правило, после столкновения плиты начинают давить друг на друга, то есть между ними возникает напряжение, которое нарастает до тех пор, пока не начинает превышать их прочность. В результате возникает разлом или одна из полит начинает уходить под другую. То есть в этот момент происходит разрядка напряжения, и в результате чего плиты резко приходят в движение. При этом на поверхности земле возникают те самые разрушительные толчки.
Землетрясение происходит, когда литосферные плиты сдвигаются друг относительно друга
Именно по этой причине наиболее сейсмоопасными считаются районы, которые расположены на стыке двух литосферных плит или у их края. Примером является Турция, большая часть которой находится на Анатолийской плите, а юго-запад — на Аравийской плите. Между ними имеется глубокий тектонический разлом.
Что произошло с тектоническими плитами в Турции
Сейсмологи еще несколько лет назад говорили, что литосферные плиты на территории Турции, фактически, сцеплены. Поэтому землетрясение было лишь делом времени. Как отмечают эксперты Аравийская плита давит на Анатолийскую на протяжении сотен лет, в результате чего напряжение накапливаетя. Так как мощных землетрясений в Турции не было давно, скопилось много энергии.
Когда эта энергия высвободилась, плиты разошлись вдоль разлома протяженностью 150 км, причем в течение нескольких секунд они сместились на расстояние до 3 метров, а в некоторых местах даже больше. То есть Турция, фактически, сдвинулась относительно Сирии на юго-запад, о чем сообщает профессор Карло Доглиони, президент Национального института геофизики и вулканологии.
Сдвиг литосферных плит хорошо виден по деформации железной дороги в Турции
Согласно последним данным итальянских сейсмологов, смещение плит друг относительно друга произошло не только в горизонтальной плоскости, но и вертикальной. Часть территории Турции опустилась на 5-6 метров, в результате чего стране теперь грозит еще и затопление.
Разлом после землетрясения в Турции, сняты из космоса российским спутником «Канопус-В»
Кроме того, на месте разлома образовалось ущелье глубиной порядка 30 метров и шириной около 200 метров. Но, что самое интересное, со спутника зафиксировано движение тектонических плит вдоль линии разлома даже после землетрясения, что настораживает ученых.
По оценкам специалистов, высвободившаяся энергия, вызвавшая землетрясение, по силе равна взрыву 300 средних атомных бомб. Внезапного землетрясения такой мощности на территории Турции еще не было ни разу со времен изучения сейсмологии.
Чем грозит сдвиг литосферных плит?
“Заряженный” стык двух литосферных плит “разрядился”, можно сказать “выстрел” произошел, а значит все самое страшное уже позади. Но действительно ли все закончилось? На самом деле нет. Как мы недавно рассказывали одним толчком землетрясения подобной мощности не ограничиваются. Повторные толчки, или афтершоки, могут длиться на протяжении нескольких дней, месяцев или даже лет. Но, к счастью, их сила с каждым разом ослабевает.
В результате смещения Аравийской и Анатолийской плит, волна землетрясений прокатилась по всему миру
Но больше всего общественность во всем мире напугали сообщения о землетрясениях, которые одновременно стали происходить в самых разных точках планеты, на разных континентах. С чем это связано? После подобных землетрясений возникают сейсмические волны, которые несколько раз обходят Землю. Они могут спровоцировать сейсмическую активность в других регионах, которые совсем не связаны с литосферными плитами, ставшими причиной землетрясения. Но самое неприятное то, что они способны спровоцировать вулканическую активность.
Однако предугадать возможные последствия таких землетрясений ученые не могут. Собственно говоря, даже сами землетрясения предсказать невозможно, не говоря уже о последствиях сейсмических волн. Поэтому остается лишь наблюдать за ситуацией и надеяться на лучшее.
Еще больше интересных материалов вы найдете на нашем ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. Подписывайтесь скорее, чтобы не пропустить самое интересное!
Напоследок напомним, что нынешнее землетрясение в Турции хоть и было чрезвычайно мощным, оно далеко не самое мощное и разрушительное за историю наблюдений. Подробнее узнать о самых разрушительных землетрясениях можно по этой ссылке.
Утром 6 февраля на юге Турции произошло мощное землетрясение магнитудой 7,7. Также последствия подземного толчка ощутили на себе жители Сирии и ряда других соседних стран. Информация о количестве пострадавших постоянно обновляется и шокирует цифрами — по данным за 7 февраля, число раненых в Турции составляет более 15 тысяч человек, погибли почти 3 тысячи человек. В Сирии травмы получили около 1500 человек, а погибли примерно 700 мужчин, женщин и детей. Важно отметить, что когда речь идет о землетрясении, имеется в виду не только один подземный толчок — после первого землетрясения обычно происходит второе, третье и так далее. Более того, подземные толчки могут наблюдаться на протяжении нескольких лет. В рамках данной статьи предлагаем узнать, из-за чего происходят землетрясения и почему они не ограничиваются одним подземным толчком.
Последствия землетрясения в Турции, 2023 год
Интересный факт: иногда землетрясения происходили даже в Москве и Санкт-Петербурге, хотя они не находятся на сейсмически активной территории. Об этом необычном явлении у нас есть отдельный материал, вот ссылка. Об этом нужно знать всем!
- Внутреннее строение Земли
- Почему происходят землетрясения
- Что такое афтершок
- Почему в Японии много землетрясений
- Причина землетрясения в Турции
Внутреннее строение Земли
Перед тем, как говорить о причинах землетрясений, нужно разобраться в строении Земли. Наша планета состоит из трех основных слоев: коры, мантии и ядра. Кора является самым верхним слоем и состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит. На данный момент ученым известно о существовании восьми крупных, десятках средних и огромном количестве маленьких плит.
Самые крупные литосферные плиты это Американская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская и Амурская. Россия располагается на четырех плитах: большая часть страны лежит на Евразийской плите, территория Чукотки расположена на Северо-Американской плите, Побережье Магаданской области и Камчатки находятся на Охотоморской плите, а южные территории Сибири располагаются на Амурской литосферной плите.
Самые большие литосферные плиты и их движение
Литосферные плиты находятся в постоянном движении, потому что буквально плавают в пластичном слое верхней мантии — астеносфере. Это происходит очень медленно, потому что астеносфера хоть и способна течь как жидкость, но обладает крайне низкой вязкостью, а литосферные плиты тяжелые. По расчетам ученых, тектонические плиты движутся относительно друг друга со скоростью до 10 метров в год.
Изображение движения литосферных плит
Твердая оболочка Земли, на которой находятся упомянутые выше плиты, называется литосферой. Научное представление о строении и движении литосферы называется тектоникой плит. Поэтому иногда литосферные плиты называются тектоническими — это одно и то же.
В основном землетрясения происходят из-за движения литосферных плит. Но есть и несколько других причин — иногда землетрясения происходят из-за вулканов и деятельности людей.
Движение литосферных плит редко проходят незаметно. Когда они трутся или вообще проходят над или под друг другом, на поверхности земли все начинает трястись — это и есть землетрясение. Зачастую подземные толчки оказываются небольшими и толчки вызывают вибрации, которые можно зафиксировать при помощи специального устройства (сейсмометра). Иногда между тектоническими плитами накапливается напряжение, которое в определенный момент резко высвобождается — в таком случае происходят катастрофические землетрясения с огромным количеством разрушенных сооружений и человеческих жертв.
Схематическое изображение землетрясения
Место, где происходит смещение горных пород, называется очагом землетрясения. Чаще всего это место находится на глубине до 10 километров, но бывает и такое, что горные породы смещаются на глубине 700 километров. Если от очага землетрясения провести перпендикулярную линию, она покажет на эпицентр землетрясения. В этой точке наблюдается больше всего разрушений, потому что на нее сильнее действуют сейсмические волны. Мощность землетрясения оценивается в магнитудах по шкале Рихтера от 1 (небольшое землетрясение) до 9,5 (катастрофическое землетрясение).
Очаг и эпицентр землетрясения
Обязательно почитайте наш материал про 10 самых разрушительных землетрясений в истории человечества. Вот ссылка.
На границах литосферных плит располагается множество вулканов — в этих местах находящаяся внутри планеты магма может выходить на поверхность. Внутри вулканов происходит множество процессов, включая выделение газов и других веществ. В итоге, в глубинах планеты иногда возрастает напряжение, которое тоже способно привести к землетрясению. Считается, что подземные толчки являются предвестниками извержений вулканов.
Причиной землетрясений также могут быть процессы, происходящие внутри вулканов
Землетрясения могут происходить во время строительства и другой деятельности человека
К тому же, иногда землетрясения могут быть вызваны падением астероидов. Недавно ученые выяснили, что зафиксированное в 2021 году землетрясение на Марсе было вызвано столкновением с космическим объектом.
Что такое афтершок
Землетрясения редко ограничиваются одним подземным толчком — после нее часто происходят повторные. Они называются афтершоками и обычно их сила с каждым разом уменьшается. Повторные толчки могут фиксироваться как на протяжении пары дней после первого землетрясения, так и продолжаться недели и даже годы.
Афтершоки могут наблюдаться на протяжении нескольких лет после землетрясения
Афтершоки происходят потому, что накопившееся между литосферными напряжение при первом землетрясении сбрасывается не полностью. Плотность пород в очаге снижается, в результате чего возникают новые условия для сброса оставшейся энергии. Чем мощнее было первое землетрясение, тем сильнее ощущаются афтершоки и на протяжении большего времени. Например, ученые замечали, что после землетрясений магнитудой 7 афтершоки длятся около года, но такое происходит не всегда.
Интересный факт: предсказать землетрясение можно по поведению животных. О том, как они ведут себя перед катастрофой, мы рассказывали в этом материале.
Почему в Японии много землетрясений
Мощные землетрясения обычно происходят на стыках литосферных плит. Например, такие катастрофы часто происходят в Японии, потому что она располагается на стыке сразу нескольких тектонических плит. Они часто смещаются, поэтому этот регион считается зоной повышенной сейсмической активности. Иногда землетрясения происходят под водой, из-за чего возникают цунами — огромных волн высотой до 500 метров, которые способны двигаться со скоростью до 160 километров в час.
Причина землетрясения в Турции
Турция тоже располагается в сейсмически опасной зоне — под ней располагаются Евразийская, Анатолийская, Африканская и Арабская тектонические плиты. Причина землетрясения в Турции в 2023 году заключается в том, что африканская плита надавила на аравийскую и она двинулась на север. После этого она начала двигаться по Восточно-Анатолийскому разлому, в результате чего и произошло мощное землетрясение. Ранее ученые считали, что землетрясение в этой области очень маловероятно, что и стало одной причин больших потерь — люди попросту не были готовы к этому.
Движение литосферных плит под Турцией
После первого подземного толчка было зафиксировано еще 285 афтершоков магнитудой от 3 до 6. Они ощущались не только в Турции, но и других соседних странах.
Об особенностях шкалы Рихтера, сейсмически опасных местах России и других интересных подробностях на тему землетрясений вы можете почитать тут.
Постоянным читателям нашего сайта уже известно, что чаще всего землетрясения происходят в местах стыка литосферных плит. По количеству катастроф такого рода в мире лидирует Япония — ее острова располагаются на границах четырех плит и ежегодно в этой зоне фиксируется до 1500 ощутимых подземных толчков. Жителям России в этом плане повезло гораздо больше, потому что большая часть страны находится далеко от стыков тектонических плит и землетрясения в Москве, Санкт-Петербурге, Казани и других крупных городах происходят крайне редко. Однако, подземные толчки в России иногда все же ощущаются — давайте разберемся, жителям каких областей всегда стоит быть начеку и какие крупные землетрясения происходили в стране.
Последствия разрушительного землетрясения в Нефтегорске, 1995 год
- Землетрясения в России — где они происходят чаще?
- Сейсмически активные регионы России
- Самые сильные землетрясения в России
- Возможны ли землетрясения в Москве и Санкт-Петербурге
Землетрясения в России — где они происходят чаще?
Россия является самым большим государством в мире — ее площадь составляет более 17 миллионов квадратных километров. При этом, она располагается только на четырех литосферных плитах: Евразийской, Северо-американской, Охотоморской и Амурской. Чаще всего землетрясения происходят в местах стыка литосферных плит. К счастью, самые многонаселенные города вроде Москвы и Санкт-Петербурга сосредоточены в середине Евразийской плиты — это места с малой сейсмической активностью.
Но Кавказ, Камчатка и несколько других регионов России находятся на стыках плит, из-за чего землетрясения происходят там гораздо чаще. На Кавказе Аравийская плита движется на север к Евразийской плите. Также в Евразийскую плиту может врезаться Тихоокеанская — из-за этого сильные подземные толчки часто фиксируются на Камчатке.
Карта сейсмической активности России. Зеленый цвет означает малую активность, а красная — высокую
В статье с малоизвестными фактами о землетрясениях мы выяснили, что подземные толчки могут быть вызваны деятельностью вулканов. Так что вероятность катастроф также повышена в регионах России, в которых они есть. Всего в нашей стране числится около 200 вулканов, из которых действующими являются 56 — больше всего их на Камчатке и в районе Курильских островов. На Кавказе, Краснодарском Крае и Байкале вероятность вулканических землетрясений ниже, потому что находящиеся там вулканы считаются потухшими.
Ключевская Сопка — действующий вулкан на Камчатке
Сейсмически активные регионы России
Сейсмически активной считается только 20% территории России. Однако, около 5% из них являются крайне опасными — там часто происходят толчки, приводящие к 8-10-балльным землетрясениям. В опасных зонах проживает около 20 миллионов человек.
Самые опасные регионы России в плане землетрясений:
- Камчатка;
- Сахалин;
- Курильские острова;
- Прибайкалье;
- Иркутская область;
- Бурятская республика;
- Якутия;
- Кавказ;
- Побережья Черного и Каспийского морей.
Относительно безопасными местами считаются регионы, которые расположены на Восточно-Европейской платформе. Речь идет о Москве, Санкт-Петербурге и других густонаселенных городах.
Интересный факт: животные чувствуют грядущие землетрясения и покидают свои дома. Подробнее об этом явлении вы можете почитать в этом материале.
Самые сильные землетрясения в России
В сейсмически активных регионах землетрясения часто оказываются катастрофическими и приводят к серьезным разрушениям и гибели тысяч людей.
Землетрясение в Нефтегорске, 1995 год
По данным МЧС, самое разрушительное землетрясение в России за последние 100 лет произошло на острове Сахалин в 1995 году. В этом нет ничего удивительного, ведь он располагается в Тихом океане, недалеко от «страны землетрясений» — Японии.
Землетрясение произошло в час ночи 28 мая. Эпицентр землетрясения находился на северо-восточном побережье острова и сила подземных толчков там была оценена на 8‑10 баллов. В результате удара сильно пострадали поселки Сабо, Тунгор, Ноглики, Москальво и так далее. Но больше всего урона получил поселок городского типа Нефтегорск, который был построен в 1964 году в качестве вахтового поселка для нефтедобытчиков.
Населенный пункт был небольшим. За тридцать лет существования, в поселке было построено 17 пятиэтажек, четыре двухэтажных домов, один коттедж, четыре детсада и школа. Население Нефтегорска составляло 3197 человек.
Землетрясение стало причиной разрушения почти всех домов — они были рассчитаны только на 6-балльную нагрузку, поэтому рухнули под собственным весом. Выжить удалось только людям, которые каким-то чудом находились на улице или не спали и смогли выпрыгнуть из окон. В результате катастрофы погибло 2040 человек.
После землетрясения Нефтегорск было решено не восстанавливать
Выжившие люди были переселены в другие населенные пункты Сахалина. Поселок Нефтегорск было решено не восстанавливать — там были построены мемориал и часовня, а также кладбище со всеми погибшими.
Северо-Курильское цунами в 1952 году
В ноябре 1952 года в Тихом океане, недалеко от Камчатского полуострова, произошло мощное землетрясение магнитудой 8,3 по шкале Рихтера. Как мы знаем, возникшие под водой подземные толчки могут вызывать цунами — этот случай как раз привел к таким последствиям.
Возникшие в результате землетрясения волны достигли населенных пунктов Камчатки через 15-40 минут, в зависимости от их отдаленности. Сильнее всего пострадал город Северо-Курильск, на который упали волны высотой до 10 метров. После первой волны многие люди выжили и вернулись в свои дома, чтобы спасти имущество. Но этого делать не стоило, потому что их настигла вторая, еще более смертоносная волна. Разрушительные волны достигли даже Гавайских островов.
Последствия Северо-Курильского цунами
В результате цунами были уничтожены почти все сооружения кроме нескольких зданий на возвышенностях. Считается, что в результате Северо-Курильского цунами погибло 2336 человек, но эти данные могут быть неполными — возможно, в статистике не учли военнослужащих. Сведения о жертвах и ущербе оставались засекреченными до 1990-х годов.
Огромные волны Северо-Курильского цунами
Возможны ли землетрясения в Москве и Санкт-Петербурге
Иногда даже в сейсмически не активных местах случаются землетрясения — их причиной обычно становятся «отголоски» подземных толчков, зафиксированных подальше.
Землетрясение в Москве в 1977 году
Самое сильное землетрясение в Москве было зафиксировано 4 марта 1977 года. Ближе к 11 часов вечера люди заметили, что в квартирах начали раскачиваться люстры — особенно сильно это было заметно на верхних этажах. Некоторые люди тут же выбежали на улицу, но те кто и так находился вдалеке от домов ничего даже не заметили. Утром людям стало известно, что они пережили небольшое землетрясение.
Москва в 1977 году
В ходе землетрясения в Москве никто не пострадал. Однако, в стенах некоторых домов образовались трещины — находящиеся в сейсмически безопасных регионах сооружения не защищены от последствий подземных толчков.
Причина землетрясения в Москве оказалась простой — подземные толчки оказались «отголосками» карпатского землетрясения магнитудой 7,5. Оно произошло в 21:22 по местному времени и оказалось самым разрушительным во всей истории Румынии. Катастрофа унесла жизни 1578 человек — больше всего жертв было в Бухаресте, где обрушилось 33 многоэтажных дома.
Последствия Карпатского землетрясения в 1977 году
Землетрясения в Санкт-Петербурге
Иногда землетрясения происходят и на территории Санкт-Петербурга. Всего было зафиксировано шесть таких случаев в 1802, 1940, 1977, 1986, 1990 и 2004 году. Все подземные толчки, за исключением последнего, были отголосками землетрясений в Карпатах. В 2004 году эпицентр землетрясения находился недалеко от Калининграда — волны дошли и до Санкт-Петербурга и стали причиной образования трещин в зданиях.
Считается, что когда-нибудь в Санкт-Петербурге может произойти разрушительное землетрясение
Некоторые ученые считают, что когда-нибудь в Санкт-Петербурге может произойти особенно сильное землетрясение. Это объясняется тем, что город располагается на неустойчивых грунтах — в таких условиях толчки ощущаются сильнее. Например, даже при землетрясении интенсивностью 1 балл, в домах звенят стекла и посуда.
Землетрясения в России происходят редко. Однако, существуют и другие катастрофы — например, случаи разлива нефти. Об экологических катастрофах такого рода вы можете почитать в этом материале.
Как известно, сильные землетрясения – это одна и самых опасных природных стихий. Они почти всегда приводят к многочисленным человеческим жертвам. Недавнее событие в Турции и Сирии показало, что в ряде регионов планеты люди в буквальном смысле живут на пороховой бочке. На самом деле таких сейсмоопасных районов в мире немного, но о них стоит знать тем, кто решил переселиться в незнакомый регион на ПМЖ.
Как устроена земная тектоника
Литосфера Земли насчитывает в общей сложности семь основных тектонических плит и еще 10 второстепенных. Несмотря на крайне низкую скорость их движения друг относительно друга, с годами в отдельных участках накапливаются сильные напряжения.
Стоит отметить, что границы плит есть не только на континентах, но и на дне Мирового океана. Независимо от того, суша это или океан, в таких местах образуются молодые горные хребты или глубокие котловины, нередки подземные толчки и извержения вулканов.
Крупнейшие плиты планеты
Самой крупной плитой является Тихоокеанская, она проходит вдоль западного берега Северной Америки, далее через океан и до восточного побережья Индонезии и Японии. Данная плита не только самая большая, но и сейсмически значимая. Она образует большую часть так называемого Тихоокеанского вулканического огненного кольца, в зоне которого нередко происходят сильные землетрясения и извержения вулканов. В центре плиты находится другой горячий очаг, обусловливающий вулканическую активность на Гавайских островах.
Другой крупной плитой является Евразийская. С южной стороны она граничит с Аравийской, Зондской и Индийской плитами. Именно на этой границе и произошло недавнее землетрясение в Турции и Сирии.
Также довольно крупными являются Североамериканская, Африканская плиты, Антарктическая, Индо-Австралийская плита, Южноамериканская плита. Последняя имеет наименьшую площадь среди данной семерки.
Страны с наибольшим сейсмическим риском
Наиболее сейсмоопасны районы, находящиеся в зоне разломов, стыков и по краям литосферных плит. Выше всего риск землетрясений в Японии, расположенной на Тихоокеанском огненном кольце. Однако благодаря многолетним исследованиям и применению современных технологий строительства и оповещения последствия сейсмических ударов обычно удается минимизировать, а потому уровень риска для жителей сравнительно невелик.
Другим сейсмоопасным местом является Индонезия, где почти каждый год отмечаются толчки силой выше 6 баллов. В 2018 году от сильных землетрясений там погибли тысячи людей. Однако с учетом огромного населения Индонезии это капли в море, а потому риск для жизни также невелик. Вместе с тем в Индонезии случаются и катастрофические извержения, но места их возникновения хорошо известны.
В зоне риска оказывается и Китай, где из-за высокой плотности населения сильные землетрясения приводят к большому числу человеческих жертв. Усугубляет ситуацию гористая местность, из-за чего вслед за подземными толчками могут возникать и оползни, которые и сами нередко становятся причинами местных землетрясений. Но фактический риск в Китае, особенно на равнинах, относительно невелик.
Кто еще находится в зоне повышенного риска
Как и Япония, в зоне риска сейсмической активности находятся Филиппины. Здесь подземные толчки также приводят к оползням в горах. Мексика тоже относится к Тихоокеанскому огненному кольцу, однако жесткие строительные нормы и правила поведения сводят риск пострадать к минимуму. Турция, недавно пострадавшая от сильного землетрясения, находится в зоне нескольких линий разломов, а потому там довольно часто возникают подземные толчки, что необходимо учитывать тем, кто решил переселиться туда на ПМЖ. Нередко испытывает на себе силу подземной стихии и Иран, где, как и в Турции, не предпринимается жестких мер противодействия землетрясениям. К прочим странам с сейсмориском относятся Италия, Перу и США, хотя в последних риск довольно невелик.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание
Литосферные плиты Земли представляют собой огромные глыбы. Их фундамент образован сильно смятыми в складки гранитными метаморфизированными магматическими породами. Названия литосферных плит будут приведены в статье ниже. Сверху они прикрыты трех-четырехкилометровым «чехлом». Он сформирован из осадочных пород. Платформа имеет рельеф, состоящий из отдельных горных хребтов и обширных равнин. Далее будет рассмотрена теория движения литосферных плит.
Появление гипотезы
Теория движения литосферных плит появилась в начале двадцатого столетия. Впоследствии ей суждено было сыграть основную роль в исследованиях планеты. Ученый Тейлор, а после него и Вегенер, выдвинул гипотезу о том, что с течением времени происходит дрейф литосферных плит в горизонтальном направлении. Однако в тридцатые годы 20-го века утвердилось другое мнение. Согласно ему, перемещение литосферных плит осуществлялось вертикально. В основе этого явления лежал процесс дифференциации мантийного вещества планеты. Оно стало называться фиксизмом. Такое наименование было обусловлено тем, что признавалось постоянно фиксированное положение участков коры относительно мантии. Но в 1960-м году после открытия глобальной системы срединно-океанических хребтов, которые опоясывают всю планету и выходят в некоторых районах на сушу, произошел возврат к гипотезе начала 20-го столетия. Однако теория обрела новую форму. Тектоника глыб стала ведущей гипотезой в науках, изучающих структуру планеты.
Основные положения
Было определено, что существуют крупные литосферные плиты. Их количество ограниченно. Также существуют литосферные плиты Земли меньшего размера. Границы между ними проводят по сгущению в очагах землетрясений.
Названия литосферных плит соответствуют расположенным над ними материковым и океаническим областям. Глыб, имеющих огромную площадь, всего семь. Наибольшие литосферные плиты – это Южно- и Северо-Американские, Евро-Азиатская, Африканская, Антарктическая, Тихоокеанская и Индо-Австралийская.
Глыбы, плывущие по астеносфере, отличаются монолитностью и жесткостью. Приведенные выше участки – это основные литосферные плиты. В соответствии с начальными представлениями считалось, что материки прокладывают себе дорогу через океаническое дно. При этом движение литосферных плит осуществлялось под воздействием невидимой силы. В результате проведенных исследований было выявлено, что глыбы плывут пассивно по материалу мантии. Стоит отметить, что их направление сначала вертикально. Мантийный материал поднимается под гребнем хребта вверх. Затем происходит распространение в обе стороны. Соответственно, наблюдается расхождение литосферных плит. Данная модель представляет океаническое дно в качестве гигантской конвейерной ленты. Она выходит на поверхность в рифтовых областях срединно-океанических хребтов. Затем скрывается в глубоководных желобах.
Расхождение литосферных плит провоцирует расширение океанических лож. Однако объем планеты, несмотря на это, остается постоянным. Дело в том, что рождение новой коры компенсируется ее поглощением в участках субдукции (поддвига) в глубоководных желобах.
Почему происходит движение литосферных плит?
Причина состоит в тепловой конвекции мантийного материала планеты. Литосфера подвергается растяжению и испытывает подъем, что происходит над восходящими ветвями от конвективных течений. Это провоцирует движение литосферных плит в стороны. По мере удаления от срединно-океанических рифтов происходит уплотнение платформы. Она тяжелеет, ее поверхность опускается вниз. Этим объясняется увеличение океанической глубины. В итоге платформа погружается в глубоководные желоба. При затухании восходящих потоков от разогретой мантии она охлаждается и опускается с формированием бассейнов, которые заполняются осадками.
Зоны столкновения литосферных плит – это области, где кора и платформа испытывают сжатие. В связи с этим мощность первой повышается. В результате начинается восходящее движение литосферных плит. Оно приводит к формированию гор.
Исследования
Изучение сегодня осуществляется с применением геодезических методов. Они позволяют сделать вывод о непрерывности и повсеместности процессов. Выявляются также зоны столкновения литосферных плит. Скорость подъема может составлять до десятка миллиметров.
Горизонтально крупные литосферные плиты плывут несколько быстрее. В этом случае скорость может составить до десятка сантиметров в течение года. Так, к примеру, Санкт-Петербург поднялся уже на метр за весь период своего существования. Скандинавский полуостров – на 250 м за 25 000 лет. Мантийный материал движется сравнительно медленно. Однако в результате происходят землетрясения, извержения вулканов и прочие явления. Это позволяет сделать вывод о большой мощности перемещения материала.
Используя тектоническую позицию плит, исследователи объясняют множество геологических явлений. Вместе с этим в ходе изучения выяснилась намного большая, нежели это представлялось в самом начале появления гипотезы, сложность процессов, происходящих с платформой.
Тектоника плит не смогла объяснить изменения интенсивности деформаций и движения, наличие глобальной устойчивой сети из глубоких разломов и некоторые другие явления. Остается также открытым вопрос об историческом начале действия. Прямые признаки, указывающие на плитно-тектонические процессы, известны с периода позднего протерозоя. Однако ряд исследователей признает их проявление с архея или раннего протерозоя.
Расширение возможностей для исследования
Появление сейсмотомографии обусловило переход этой науки на качественно новый уровень. В середине восьмидесятых годов прошлого века глубинная геодинамика стала самым перспективным и молодым направлением из всех существовавших наук о Земле. Однако решение новых задач осуществлялось с использованием не только сейсмотомографии. На помощь пришли и прочие науки. К ним, в частности, относят экспериментальную минералогию.
Благодаря наличию нового оборудования появилась возможность изучать поведение веществ при температурах и давлениях, соответствующих максимальным на глубинах мантии. Также в исследованиях использовались методы изотопной геохимии. Эта наука изучает, в частности, изотопный баланс редких элементов, а также благородных газов в различных земных оболочках. При этом показатели сравниваются с метеоритными данными. Применяются методы геомагнетизма, с помощью которых ученые пытаются раскрыть причины и механизм инверсий в магнитном поле.
Современная картина
Гипотеза тектоники платформы продолжает удовлетворительно объяснять процесс развития коры океанов и континентов в течение хотя бы последних трех миллиардов лет. При этом имеются спутниковые измерения, в соответствии с которыми подтвержден факт того, что основные литосферные плиты Земли не стоят на месте. В результате вырисовывается определенная картина.
В поперечном сечении планеты присутствует три самых активных слоя. Мощность каждого из них составляет несколько сотен километров. Предполагается, что исполнение главной роли в глобальной геодинамике возложено именно на них. В 1972 году Морган обосновал выдвинутую в 1963-м Вилсоном гипотезу о восходящих мантийных струях. Эта теория объяснила явление о внутриплитном магнетизме. Возникшая в результате плюм-тектоника становится с течением времени все более популярной.
Геодинамика
С ее помощью рассматривается взаимодействие достаточно сложных процессов, которые происходят в мантии и коре. В соответствии с концепцией, изложенной Артюшковым в его труде «Геодинамика», в качестве основного источника энергии выступает гравитационная дифференциация вещества. Этот процесс отмечается в нижней мантии.
После того как от породы отделяются тяжелые компоненты (железо и прочее), остается более легкая масса твердых веществ. Она опускается в ядро. Расположение более легкого слоя под тяжелым неустойчиво. В связи с этим накапливающийся материал собирается периодически в достаточно крупные блоки, которые всплывают в верхние слои. Размер подобных образований составляет около ста километров. Этот материал явился основой для формирования верхней мантии Земли.
Нижний слой, вероятно, представляет собой недифференцированное первичное вещество. В ходе эволюции планеты за счет нижней мантии происходит рост верхней и увеличение ядра. Более вероятно, что блоки легкого материала поднимаются в нижней мантии вдоль каналов. В них температура массы достаточно высока. Вязкость при этом существенно снижена. Повышению температуры способствует выделение большого объема потенциальной энергии в процессе подъема вещества в область силы тяжести примерно на расстояние в 2000 км. По ходу движения по такому каналу происходит сильный нагрев легких масс. В связи с этим в мантию вещество поступает, обладая достаточно высокой температурой и значительно меньшим весом в сравнении с окружающими элементами.
За счет пониженной плотности легкий материал всплывает в верхние слои до глубины в 100-200 и менее километров. С понижением давления падает температура плавления компонентов вещества. После первичной дифференциации на уровне «ядро-мантия» происходит вторичная. На небольших глубинах легкое вещество частично подвергается плавлению. При дифференциации выделяются более плотные вещества. Они погружаются в нижние слои верхней мантии. Выделяющиеся более легкие компоненты, соответственно, поднимаются вверх.
Комплекс движений веществ в мантии, связанных с перераспределением масс, обладающих разной плотностью в результате дифференциации, называют химической конвекцией. Подъем легких масс происходит с периодичностью примерно в 200 млн лет. При этом внедрение в верхнюю мантию отмечается не повсеместно. В нижнем слое каналы располагаются на достаточно большом расстоянии друг от друга (до нескольких тысяч километров).
Подъем глыб
Как было выше сказано, в тех зонах, где происходит внедрение крупных масс легкого нагретого материала в астеносферу, происходит частичное его плавление и дифференциация. В последнем случае отмечается выделение компонентов и последующее их всплытие. Они достаточно быстро проходят сквозь астеносферу. При достижении литосферы их скорость снижается. В некоторых областях вещество формирует скопления аномальной мантии. Они залегают, как правило, в верхних слоях планеты.
Аномальная мантия
Ее состав приблизительно соответствует нормальному мантийному веществу. Отличием аномального скопления является более высокая температура (до 1300-1500 градусов) и сниженная скорость упругих продольных волн.
Поступление вещества под литосферу провоцирует изостатическое поднятие. В связи с повышенной температурой аномальное скопление обладает более низкой плотностью, чем нормальная мантия. Кроме того, отмечается небольшая вязкость состава.
В процессе поступления к литосфере аномальная мантия довольно быстро распределяется вдоль подошвы. При этом она вытесняет более плотное и менее нагретое вещество астеносферы. По ходу движения аномальное скопление заполняет те участки, где подошва платформы находится в приподнятом состоянии (ловушки), а глубоко погруженные области она обтекает. В итоге в первом случае отмечается изостатическое поднятие. Над погруженными же областями кора остается стабильной.
Ловушки
Процесс охлаждения мантийного верхнего слоя и коры до глубины примерно ста километров происходит медленно. В целом он занимает несколько сотен миллионов лет. В связи с этим неоднородности в мощности литосферы, объясняемые горизонтальными температурными различиями, обладают достаточно большой инерционностью. В том случае, если ловушка располагается неподалеку от восходящего потока аномального скопления из глубины, большое количество вещества захватывается сильно нагретым. В итоге формируется достаточно крупный горный элемент. В соответствии с данной схемой происходят высокие поднятия на участке эпиплатформенного орогенеза в складчатых поясах.
Описание процессов
В ловушке аномальный слой в ходе охлаждения подвергается сжатию на 1-2 километра. Кора, расположенная сверху, погружается. В сформировавшемся прогибе начинают скапливаться осадки. Их тяжесть способствует еще большему погружению литосферы. В итоге глубина бассейна может составить от 5 до 8 км. Вместе с этим при уплотнении мантии в нижнем участке базальтового слоя в коре может отмечаться фазовое превращение породы в эклогит и гранатовый гранулит. За счет выходящего из аномального вещества теплового потока происходит прогревание вышележащей мантии и понижение ее вязкости. В связи с этим наблюдается постепенное вытеснение нормального скопления.
Горизонтальные смещения
При образовании поднятий в процессе поступления аномальной мантии к коре на континентах и океанах происходит увеличение потенциальной энергии, запасенной в верхних слоях планеты. Для сброса излишков вещества стремятся разойтись в стороны. В итоге формируются добавочные напряжения. С ними связаны разные типы движения плит и коры.
Разрастание океанического дна и плавание материков являются следствием одновременного расширения хребтов и погружения платформы в мантию. Под первыми располагаются крупные массы из сильно нагретого аномального вещества. В осевой части этих хребтов последнее находится непосредственно под корой. Литосфера здесь обладает значительно меньшей мощностью. Аномальная мантия при этом растекается в участке повышенного давления – в обе стороны из-под хребта. Вместе с этим она достаточно легко разрывает кору океана. Расщелина наполняется базальтовой магмой. Она, в свою очередь, выплавляется из аномальной мантии. В процессе застывания магмы формируется новая океаническая кора. Так происходит разрастание дна.