Землетрясения в Европейской части России

Поверхность, где они скользят, называется плоскостью разлома или разлома. Место под поверхностью Земли, где начинается землетрясение, называется гипоцентрором, а местоположение прямо над ней на поверхности Земли называется эпицентром .

A Глубокое землетрясение в сейсмологии (также называемое плутоническим землетрясением) — это землетрясение с глубиной гипоцентра, превышающей 300 км. Они встречаются почти исключительно на конвергентных границах в связи с субдуцированной океанической литосферой. Они расположены вдоль падающей табличной зоны под зоной субдукции, известной как зона Вадати-Бениофф.

Землетрясение
—
подземные толчки и колебания зем­ной
коры, вызванные упругими колебаниями.

Тектоническое
землетрясение —
землетрясение, происходящее
с разрывом сплошности участка литосферы
или мантии.

Вулканическое
землетрясение —
землетрясение, свя­занное с извержением
вулканов.

Провальное
землетрясение —
землетрясение,
связан­ное
с крупными обрушениями или обвалами
значительных масс
плотных горных пород.

Искусственное
землетрясение —
землетрясение, свя­занное
с антропогенной деятельностью человека,
напри­мер взрывами.

Поверхностное
землетрясение —
землетрясение
с глубиной залегания гипоцентра от 1 до
10 км.

Коровое
землетрясение —
землетрясение с глубиной залегания
гипоцентра от 30 до 50 км.

Глубокое
(плутоническое) землетрясение
-землетрясение
с глубиной залегания гипоцентра от
100-300 до 700 км.

Очаг землетрясения
— область
в литосфере, окру­жающая гипоцентр.

Эпицентр
землетрясения —
центр
землетрясения на поверхности
Земли, находящийся над гипоцентром
(фоку­сом)
— точкой внутри Земли, где располагается
источник возбуждения сейсмических
колебаний.

Глубина очага
(фокусное расстояние) —
расстояние
между эпицентром и фокусом.

Интенсивность
землетрясения —
интенсивность проявления
землетрясения на поверхности Земли
(сотря-саемость на поверхности).
Определяется по шкалам сейс-

мической
интенсивности и оценивается в условных
едини­цах
— баллах. Балльность является функцией
магнитуды, глубины очага и расстояния
от рассматриваемой точки до эпицентра.

Изосейста
— линия,
окружающая эпицентр и соеди­няющая
пункты, в которых землетрясение проявилось
с одинаковой интенсивностью.

Магнитуда —
величина,
выражающая силу или ин­тенсивность
землетрясения. Определяется с помощью
сейсмографов-по
максимальной амплитуде смещения час­тиц
почвы на условном расстоянии в 100 км от
эпицентра. Приближенно М
и балльность
землетрясения F
выражает­ся
формулой М
= 1,3 0,6F.

Энергия
землетрясений —
энергия,
выделяемая из очага землетрясения.
Оценивается в баллах по шкале Рих­тера.
Магнитуды, на которых строится эта
шкала, пропор­циональны энергии
землетрясения.

Сила землетрясений
— степень
разрушений на по­верхности Земли во
время землетрясения. Оценивается в
разных
странах по различным шкалам. В России
принята 12-балльная
шкала Меркалли.

Прогноз
землетрясений —
предсказание
землетрясе­ний. Достаточно точно П.з.
отвечает на
вопросы: где и с какой силой оно произойдет.
Когда произойдет землетря­сение,
можно только предполагать: по поведению
живот­ных, уровню грунтовых вод,
электрическим свойствам ат­мосферы
и др.

Моретрясение
—
землетрясение
на дне морей и океа­нов.

Цунами —
поверхностные волны, возникающие в
океане за счет изменения объема водного
бассейна при внезапном перемещении
участков дна.

Сейсмичность
— подверженность
землетрясениям какой-либо территории.

Сейсмические
пояса Земли —
линейно вытянутые участки земной
поверхности, приуроченные к активным
участкам земной коры (глубинные разломы,
глубоковод­ные
желоба, геосинклинальные и горно-складчатые
облас­ти),
характеризующиеся повышенной
сейсмичностью.

Асейсмические
районы —
обширные
участки земной поверхности,
в пределах которой землетрясения не
фикси­руются
(платформенные области).

Пенесейсмические
районы —
участки
земной поверх­ности, в пределах которых
землетрясения происходят крайне редко
и бывают небольшой силы.

Что такое глубина землетрясения?

Несмотря на то, что часть научного сообщества считает, что, принимая во внимание несисмические предшественники и предоставляя достаточно ресурсов для их тщательного изучения, может быть возможна прогноз , большинство ученых являются пессимистичными, а некоторые утверждают, что прогнозирование землетрясения по своей сути невозможно.

В какой стране больше всего землетрясений?

Для какой страны мы находим больше всего землетрясения? Япония . Вся страна находится в очень активной сейсмической области, и у них самая плотная сейсмическая сеть в мире, поэтому они могут записать много землетрясений.

Где в мире землетрясения, скорее всего, произойдут?

Более 80 процентов больших землетрясений встречаются вокруг краев тихоокеанского океана , области, известной как «Кольцо огня»; Это там, где тихоокеанская пластина подразделяется под окружающими пластинами. Кольцо огня является наиболее сейсмически и вулканически активной зоной в мире.

Что такое землетрясение

Предулки – это землетрясения, которые предшествуют большим землетрясениям в том же месте . Землетрясение не может быть идентифицировано как предварительное влияние до тех пор, пока не произойдет более крупное землетрясение в той же области.

В чем разница между землетрясением и ошибкой?

самые подверженные землетрясениям города

В какой стране наименьшее землетрясение?

Норвегия . Норвегия также является одной из стран, где землетрясение является спорадической и необычной. Эта северная страна, расположенная в северо -западной части Европы, не испытывала никакой интенсивной или опасной сейсмической деятельности за последние десять лет.

Должен ли я выйти на улицу во время землетрясения?

Анализ сейсмической активности с помощью энергии Rystad показывает, что тремор выше величины 2 на шкале Рихтера, в 2020 году, и находятся на пути, чтобы еще больше увеличиться по частоте в 2021 году, если нефть и газ. деятельность придерживается своих текущих методов бурения в том же темпе.

Откуда вы знаете, что землетрясение идет?

Следите за сообщениями “Землетрясения, которые .” Дни, или всего лишь секунды, до землетрясения люди наблюдали странные огни из земли или парят в воздухе. Хотя они до конца не изучены, свет землетрясений может испускаться из камней, которые находятся под экстремальным стрессом.

Как долго до того, как оно может быть предсказано?

Можно оценить, где большие землетрясения, вероятно, в следующих 50-100 лет , основанные на геологических исследованиях и исторических записях землетрясений. Кроме того, после того, как произошло землетрясение, количество и размер афтершоков, которые обычно попадают в общую картину.

Землетрясение величина 7 плохо?

Интенсивность 7: очень сильный – ущерб, незначительный в зданиях хорошего дизайна и конструкции; незначительные до умеренных в хорошо построенных обычных структурах; значительный ущерб в плохо построенных или плохо спроектированных конструкциях; Некоторые дымоходы сломаны. Интенсивность 6: сильная – ощущается всеми, много боязнь.

Как глубина влияет на землетрясение?

Глубина землетрясения может быть определена из фазы SP так же, как и фаза PP, с помощью соответствующих кривых времени прохождения или таблиц глубины для SP. Если волны PP и SP могут быть идентифицированы на сейсмограмме, можно определить точную глубину фокуса.

Где было самое большое землетрясение сегодня?

Самые большие землетрясения:

Сегодня: 5.4 в el Calafate, Санта -Крус, Аргентина . На этой неделе: 6,9 в Сэнд -Пойнт, Аляска, США. В этом месяце: 7,3 на юго -востоке от островов лояльности. В этом году: 8.2 в Сэнд -Пойнт, Аляска, США.

Связанный QNA

Картина излучения энергии землетрясения представлена ​​решением тензора момента , которое графически представлено диаграммами пляжного мячика. Взрывной или имплозивный механизм создает изотропный сейсмический источник. Скольжение по плоской поверхности разлома приводит к так называемому источнику с двойной парой. Равномерное движение наружу в одной плоскости из-за нормального сокращения приводит к возникновению источника, известного как компенсированный линейный векторный дипольный источник. Было показано, что глубокофокусные землетрясения содержат комбинацию этих источников. Механизмы очагов глубоких землетрясений зависят от их положения в субдуцирующих тектонических плитах. На глубинах более 400 км преобладает сжатие по падению, в то время как на глубинах 250-300 км (что также соответствует минимуму числа землетрясений в зависимости от глубины) режим напряжений более неоднозначен, но ближе к напряжению по падению.

Физический процесс

Мелкофокусные землетрясения являются результатом внезапного высвобождения энергии деформации, накопленной со временем в горных породах в результате хрупкого разрушения и фрикционного скользить по плоским поверхностям. Однако физический механизм глубокофокусных землетрясений изучен недостаточно. Субдуцированная литосфера, подверженная режиму давления и температуры на глубинах более 300 км, не должна проявлять хрупкость, а должна реагировать на напряжение посредством пластической деформации. Было предложено несколько физических механизмов зарождения и распространения глубокофокусных землетрясений; однако точный процесс остается нерешенной проблемой в области глубинной сейсмологии.

В следующих четырех подразделах изложены предложения, которые могут объяснить физический механизм, позволяющий происходить глубокофокусным землетрясениям. За исключением фазовых переходов «твердое тело-твердое тело» , предлагаемые теории механизма очага глубоких землетрясений имеют одинаковую основу в современной научной литературе.

Фазовые переходы твердое тело-твердое тело

Самым ранним предложенным механизмом генерации глубокофокусных землетрясений является имплозия из-за фазового перехода материала в более высокое плотность, фаза меньшего объема. Считается, что фазовый переход оливин — шпинель происходит на глубине 410 км в недрах Земли. Эта гипотеза предполагает, что метастабильный оливин в океанической литосфере, погруженный на глубины более 410 км, претерпевает внезапный фазовый переход в структуру шпинели. Увеличение плотности из-за реакции вызовет взрыв, что приведет к землетрясению. Этот механизм был в значительной степени дискредитирован из-за отсутствия значительной изотропной сигнатуры в решении тензора момента глубокофокусных землетрясений.

Охрупчивание при дегидратации

Реакции дегидратации минералов фазы с высоким массовым процентным содержанием воды увеличат поровое давление в субдуцированной океанической литосферной плите. Этот эффект снижает эффективное нормальное напряжение в плите и позволяет проскальзывать по уже существующим плоскостям разлома на значительно большей глубине, которая обычно возможна. Некоторые исследователи предполагают, что этот механизм не играет значительной роли в сейсмической активности за пределами глубины 350 км из-за того, что большинство реакций дегидратации завершатся при давлении, соответствующем глубине от 150 до 300 км (5-10 ГПа).

Трансформационные разломы или разломы против трещин

Трансформационные разломы, также известные как разломы против трещин, являются результатом фазового перехода минерала в фазу с более высокой плотностью, возникающего в ответ на напряжение сдвига в мелкозернистой зона сдвига. Превращение происходит в плоскости максимального напряжения сдвига. Затем вдоль этих плоскостей слабости может происходить быстрое расслоение, вызывая землетрясение по механизму, подобному мелкофокусному землетрясению. Метастабильный оливин, субдуцированный за переход оливин- вадслеит на глубине 320-410 км (в зависимости от температуры), является потенциальным кандидатом на такую ​​нестабильность. Аргументы против этой гипотезы включают требования, что область разломов должна быть очень холодной и содержать очень мало гидроксильных групп, связанных с минералами. Более высокие температуры или повышенное содержание гидроксильных групп исключают метастабильную сохранность оливина до глубины самых глубоких землетрясений.

Сдвиговая нестабильность / тепловое отклонение

Сдвиговая нестабильность возникает, когда при пластической деформации выделяется тепло быстрее, чем оно может быть отведено. Результатом является тепловой разгон, контур положительной обратной связи нагрева, ослабления материала и локализации деформации в зоне сдвига. Продолжающееся ослабление может привести к частичному плавлению вдоль зон максимального напряжения сдвига. Неустойчивость пластического сдвига, приводящая к землетрясениям, не была зарегистрирована в природе, и не наблюдалась в природных материалах в лаборатории. Следовательно, их актуальность для глубоких землетрясений заключается в математических моделях, которые используют упрощенные свойства материалов и реологию для моделирования природных условий.

Насколько глубоко гипоцентр землетрясения?

Землетрясение с глубоким фокусом в сейсмологии (также называемое плутоническим землетрясением)-это землетрясение с глубиной гипоцентра , превышающей 300 км .

Зоны глубокого очага землетрясений

На границе Тихоокеанской плиты и Охотск и Филиппинские морские плиты — один из самых активных регионов мира с глубокими землетрясениями, вызвавший множество сильных землетрясений, включая M w 8.3 2013 Землетрясение на Охотском море. Как и во многих других местах, землетрясения в этом регионе вызваны внутренними напряжениями на субдуцированной Тихоокеанской плите, поскольку она продвигается глубже в мантию.

Филиппины

Зона субдукции составляет большую часть границы Филиппинской морской плиты и плиты Сунда, причем разлом частично ответственен за поднятие Филиппин. Самые глубокие участки Филиппинской морской плиты вызывают землетрясения на глубине до 675 километров (419 миль) от поверхности. Известные глубокофокусные землетрясения в этом регионе включают землетрясение M w 7,7 в 1972 г. и землетрясения M w 7,6, 7,5 и 7,3 2010 г. на Минданао.

Индонезия

Австралийская плита погружается под плиту Сунда, создавая поднятие над большей частью южной Индонезии, а также землетрясения на глубине до 675 километров. (419 миль). Известные глубокофокусные землетрясения в этом регионе включают землетрясение M w 7,9 в 1996 г. и землетрясение M w 7,3 в 2006 г.

Папуа-Новая Гвинея / Фиджи / Новая Зеландия

Безусловно, самая активная зона глубокофокусных разломов в мире возникла в результате погружения Тихоокеанской плиты под Австралийской плиты, плиты Тонга. и Пластина Кермадека. Землетрясения были зарегистрированы на глубине более 735 километров (457 миль), самой глубокой на планете. Большая область субдукции приводит к обширной полосе глубокофокусных землетрясений с центром от Папуа-Новой Гвинеи до Фиджи до Новой Зеландии, хотя угол наклона пластин Из-за столкновения наиболее активным является район между Фиджи и Новой Зеландией, при этом землетрясения с магнитудой M w 4.0 или выше происходят почти ежедневно. Известные глубокофокусные землетрясения в этом регионе включают землетрясение M w 8,2 и 7,9 в 2018 году и землетрясение M w 7,8 в 1919 году.

Анды

Поглощение плиты Наска под Южноамериканской плиты, помимо создания горного хребта Анд, также привело к возникновению ряда глубоких разломов. под поверхностью Колумбии, Перу, Бразилии, Боливии, Аргентины и даже на востоке Парагвай. Землетрясения часто происходят в регионе на глубине до 670 километров (420 миль) от поверхности. Здесь произошло несколько сильных землетрясений, в том числе землетрясение M w 8,2 1994 г. в Боливии (глубина 631 км), землетрясение в Колумбии с M w 8,0 1970 г. (глубина 645 км) и землетрясение в Перу 1922 г. с M w 7,9 (глубина 475 км).

Малые зоны

Примерно 600–630 километров (370–390 миль) под городом Гранада на юге Испании, в современной истории было зарегистрировано несколько крупных землетрясений, в частности, землетрясение M w 7,8 в 1954 году и землетрясение M w 6,3 в 2010 году. рядом с любыми известными зонами субдукции точная причина непрерывных землетрясений остается неизвестной.

Тирренское море

Тирренское море к западу от Италии находится являются местом проведения большого количества глубоких землетрясений на глубине до 520 километров (320 миль) от поверхности. однако очень мало землетрясений происходит в регионе глубиной менее 100 километров (62 миль), большинство из которых происходит на глубине около 250–300 километров (160–190 миль). Из-за отсутствия мелких землетрясений считается, что разлом возник из древней зоны субдукции, которая начала субдукцию менее 15 миллионов лет назад и в основном закончилась около 10 миллионов лет назад, больше не видимая на поверхности. Из-за рассчитанной скорости субдукции причиной субдукции, вероятно, было внутреннее напряжение на Евразийской плите, а не столкновение Африканской и Евразийской плиты, причина современной субдукции близлежащих Эгейского моря и анатолийских микроплит.

Афганистан

На северо-востоке Афганистана время от времени случаются несколько глубоких землетрясений средней интенсивности с глубиной до 400 километров (250 миль). Они вызваны столкновением и субдукцией Индийской плиты под Евразийской плитой, самыми глубокими землетрясениями, сосредоточенными на самых удаленных субдуцированных участках плиты.

Южный бутерброд. Острова

Южные Сандвичевы острова между Южной Америкой и Антарктидой являются местом землетрясений до 320 километров (200 миль). в глубине. Они вызваны субдукцией Южно-Американской плиты под Южно-Сэндвич-плиту.

Заметные глубокофокусные землетрясения

. Самым сильным глубокофокусным землетрясением в сейсмической записи было Магнитудой 8,3 Землетрясение в Охотском море, которое произошло на глубине 609 км в 2013 году. Самым глубоким землетрясением из когда-либо зарегистрированных было небольшое землетрясение силой 4,2 балла в Вануату на глубине 735,8 км в 2004 году.

Discovery

Предварительные доказательства существования глубокофокусных землетрясений были впервые представлены вниманию научного сообщества в 1922 году Гербертом Холлом Тернером. В 1928 году Кийу Вадати доказал существование землетрясений, происходящих глубоко под литосферой, опровергнув представление о том, что землетрясения происходят только с небольшой глубиной очага.

Сейсмические характеристики

Глубокие- очаговые землетрясения вызывают минимальные поверхностные волны. Их фокальная глубина снижает вероятность того, что землетрясения вызовут движение сейсмических волн с энергией, сосредоточенной на поверхности. Путь глубокофокусных сейсмических волн от очага к станции регистрации проходит через неоднородную верхнюю мантию и сильно изменчивую кору только один раз. Следовательно, объемные волны подвергаются меньшему затуханию и реверберации, чем сейсмические волны от неглубоких землетрясений, что приводит к резким пикам объемных волн.

Сейсмические явления

Сейсмические(от греческого — сотрясение) явления
проявля­ются в виде упругих колебаний
земной коры. Это грозное явле­ние
природы типично районам геосинклиналей,
где активно дей­ствуют современные
горообразовательные процессы, а также
зонам субдукции и обдукции.

Сотрясения сейсмического происхождения
происходят почти непрерывно. Специальные
приборы регистрируют в течение года
более 100 тысяч землетрясений, но из них,
к счастью, только около 100 приводят к
разрушительным последствиям и отдель­ные
— к катастрофам с гибелью людей, массовыми
разрушения­ми зданий и сооружений
(рис. 45).

Землетрясения возникают также в процессе
извержения вулка­нов (в России,
например, на Камчатке), возникновения
провалов в связи с обрушением горных
пород в крупные подземные пещеры, узкие
глубокие долины, а также в результате
мощных взры­вов, производимых, например,
в строительных целях. Разрушите­льное
действие таких землетрясений невелико
и они имеют местное значение, а наиболее
разрушительными являются текто­нические
сейсмические явления, захватывающие,
как правило, большие площади

История знает катастрофические
землетрясения, когда погиба­ли десятки
тысяч людей и разрушались целые города
или их боль­шая часть (г. Лиссабон —
1755 г., г. Токио — 1923 г., г. Сан-Фран­циско
— 1906 г., Чили и остров Сицилия — 1968 г.).
Только в первой половине XX в. их было
3749, при этом только в Прибай­калье
произошло 300 землетрясений. Наиболее
разрушитель­ные — в городах Ашхабаде
(1948) и Ташкенте (1966).

Исключительное по силе катастрофическое
землетрясение про­изошло 4 декабря
1956 г в Монголии, зафиксированное также
на территории Китая и России. Оно
сопровождалось огромными раз­рушениями.
Один из горных пиков раскололся пополам,
часть го­ры высотой 400 м обрушилась в
ущелье. Образовалась сбросовая впадина
длиной до 18 км и шириной 800 м. На поверхности
земли появились трещины шириной до 20
м. Главная из этих трещин протянулась
до 250 км.

Наиболее катастрофическим было
землетрясение 1976 г., про­исшедшее в
г. Таншань (Китай), в результате которого
погибло 250 тыс. человек в основном под
обрушившимися зданиями из глины
(сырцового кирпича).

Тектонические сейсмические явления
возникают как на дне океанов, так и на
суше. В связи с этим различают моретрясения
и землетрясения.

Моретрясения
возникают в
глубоких океанических впадинах Тихого,
реже Индийского и Атлантического
океанов. Быстрые поднятия и опускания
дна океанов вызывают смещение крупных
масс горных пород и на поверхности
океана порождают пологие волны (цунами)
с расстоянием между гребнями до 150 км и
очень небольшой высотой над большими
глубинами океана. При подхо­де к берегу
вместе с подъемом дна, а иногда сужением
берегов в бухтах высота волн увеличивается
до 15—20 м и даже 40 м.

Цунамиперемещаются на расстояния в сотни и
тысячи кило­метров со скоростью
500—800 и даже более 1000 км/ч. По мере
уменьшения глубины моря крутизна волн
резко возрастает и они со страшной силой
обрушиваются на берега, вызывая
разруше­ния сооружений и гибель людей.
При моретрясении 1896 г. в Японии были
отмечены волны высотой 30 м. В результате
уда­ра о берег они разрушили 10 500 домов,
погибло более 27 тыс. человек.

От цунами чаще всего страдают Японские,
Индонезийские, Филиппинские и Гавайские
острова, а также тихоокеанское побе­режье
Южной Америки. В России это явление
наблюдается на восточных берегах
Камчатки и Курильских островах. Последнее
катастрофическое цунами в этом районе
возникло в ноябре 1952 г. в Тихом океане,
в 140 км от берега. Перед приходом волны
море отступило от берега на расстояние
500 м, а через 40 мин на побе­режье
обрушилось цунами с песком, илом и
различными обломка­ми. Затем последовала
вторая волна высотой до 10—15 м, которая
довершила разрушение всех построек,
расположенных ниже деся­тиметровой
отметки.

Самая высокая сейсмическая волна —
цунами поднялась у по­бережья Аляски
в 1964 г.; высота ее достигла 66 м, а скорость
585 км/ч.

Частота возникновения цунами не столь
велика, как у земле­трясений. Так, за
200 лет на побережье Камчатки и Курильских
островов их наблюдалось всего 14, из
которых четыре были ката­строфическими.

На побережье Тихого океана в России и
других странах со­зданы специальные
службы наблюдения, которые оповещают
о приближении цунами. Это позволяет
вовремя предупредить и укрыть людей от
опасности. Для борьбы с цунами возводят
ин­женерные сооружения в виде защитных
насыпей, железобетон­ных молов,
волноотбойных стенок, создают искусственные
отме­ли. Здания размещают на высокой
части рельефа.

Землетрясения.
Сейсмические волны. Очаг
зарождения сейсми­ческих волн называют
гипоцентром (рис. 46). По глубине залега­ния
гипоцентра различают землетрясения:
поверхностные — от 1 до 10 км глубины,
коровью — 30—50 км и глубокие (или
плуто­нические) — от 100—300 до 700 км.
Последние находятся уже в мантии Земли
и связаны с движениями, происходящими
в глу­бинных зонах планеты. Такие
землетрясения наблюдались на Да­льнем
Востоке, в Испании и Афганистане. Наиболее
разрушите­льными являются поверхностные
и коровые землетрясения.

Непосредственно над гипоцентром на
поверхности земли рас­полагается
эпицентр. На этом участке сотрясение поверхности
происходит в первую очередь и с наибольшей
силой. Анализ землетрясений показал,
что в сейсмически активных районах
Земли 70 % очагов сейсмических явлений
располагаются до глу­бины 60 км, но
наиболее сейсмичной все же является
глубина от 30 до 60 км.

От гипоцентра во все стороны расходятся
сейсмические волны, по своей природе
являющиеся упругими колебаниями.
Различают продольные и поперечные
сейсмические волны, как упругие
коле­бания, распространяющиеся в
земле от очагов землетрясений, взрывов,
ударов и других источников возбуждения.
Сейсмические волны — продольные,или /*-волны (лат.primae— первые), приходят к поверхности земли
первыми, так как имеют скорость в 1,7 раза
большую, чем поперечные волны;поперечные,или 5-волны (лат.secondae— вторые), иповерхностные,илиL-волны (лат.1оп-
qeg— длинный). ДлиныL-волн
больше, а скорости меньше, чем уР-и 5-волн. Продольные сейсмические волны
— волны сжатия и растяжения среды в
направлении сейсмических лучей (во все
сто­роны от очага землетрясения или
другого источника возбуждения); поперечные
сейсмические волны — волны сдвига в
направлении, перпендикулярном сейсмическим
лучам; поверхностные сейсмиче­ские
волны — волны, распространяющиеся вдоль
поверхности земли. L-волны
подразделяют на волны Лява (поперечные
колеба­ния в горизонтальной плоскости,
не имеющие вертикальной со­ставляющей)
и волны Рэлея (сложные колебания, имеющие
верти­кальную составляющую), названные
так в честь открывших их ученых. Наибольший
интерес для инженера-строителя имеют
про­дольные и поперечные волны.
Продольные волны вызывают рас­ширение
и сжатие пород в направлении их движения.
Они рас­пространяются во всех средах
— твердых, жидких и газообразных.
Скорость их зависит от вещества пород.
Это можно видеть из при­меров,
приведенных в табл. 11. Поперечные
колебания перпенди­кулярны продольным,
распространяются только в твердой среде
и вызывают в породах деформации сдвига.
Скорость поперечных волн примерно в
1,7 раза меньше, чем продольных.

На поверхности земли от эпицентра во
все стороны расходятся волны особого
рода — поверхностные, являющиеся по
своей при­роде волнами тяжести (подобно
морским валам). Скорость их рас­пространения
более низкая, чем у поперечных, но они
оказывают на сооружения не менее пагубное
влияние.

Действие сейсмических волн или, иначе
говоря, продолжитель­ность землетрясений,
обычно проявляется в течение нескольких
секунд, реже минут. Иногда наблюдаются
длительные землетрясе­ния. Например,
на Камчатке в 1923 г. землетрясение
продолжалось с февраля по апрель месяц
(195 толчков).

Скорость
распространения продольных (vp)
и поперечных (vs)
волн в различных породах и в воде, км/сек

Оценка
силы землетрясений. За
землетрясениями ведут посто­янные
наблюдения при помощи специальных
приборов — сей­смографов, которые
позволяют качественно и количественно
оценивать силу землетрясений.

Сейсмические шкалы (гр. seismos—землетрясение
+ лат.sca-
la— лестница) используют для оценки
интенсивности колебаний (сотрясений)
на поверхности Земли при землетрясениях
в баллах. Первую (из близких к современным)
10-балльную сейсмическую шкалу составили
в 1883 г. совместно М. Росси (Италия) и Ф.
Фо­рель (Швейцария). В настоящее время
большинство стран мира используют
12-балльные сейсмические шкалы: «ММ» в
США (усо­вершенствованная шкала
Меркалли—Конкани—Зиберга); Между­народнаяMSK-64 (по фамилии авторов
С. Медведева, В. Шпон- хойера, В. Карника,
созданная в 1964 г.); Института физики
Земли АН СССР и др. В Японии используется
7-балльная шкала, состав­ленная Ф.
Омори (1900) и в последующем многократно
пе­реработанная. Балльность по шкалеMSK-64 (уточненной и дополненной
Межведомственным советом по сейсмологии
и сей­смостойкому строительству в
1973 г.) устанавливается:

Энергия, выделившаяся в очаге, может
выражаться абсолют­ной величиной (Е,
Дж), величиной энергетического класса(K
= lgE)или условной величиной, называемой
магнитудой,

Ниже приводятся сравнительные
характеристики разных групп землетрясений
(табл, 12).

Для расчетов силовых воздействий
(сейсмических нагрузок), оказываемых
землетрясениями на здания и сооружения,
исполь­зуют понятия: ускорение
колебаний (а),коэффициент сейсмич­ности (кс)
и максимальное относительное смещение
(0.

На практике силу землетрясений измеряют
в баллах. В Рос­сии используется
12-балльная шкала. Каждому баллу
соответству­ет определенное значение
ускорения колебания а(мм/с2). В табл. 13 приведена современная
12-балльная шкала и дана крат­кая
характеристика последствиям землетрясений.

Сейсмические
районы территории России. Вся
земная поверх­ность разделена на
зоны: сейсмические, асейсмические и
пене­сейсмические. Ксейсмическимотносят районы, которые располо­жены
в геосинклинальных областях. Васейсмическихрайонах землетрясений не бывает (Русская
равнина, Западная и Северная Сибирь). Впенесейсмическихрайонах землетрясения происходят
сравнительно редко и бывают небольшой
силы.

Для территории России составлена карта
распространения землетрясений с
указанием баллов. К сейсмическим районам
от­носятся Кавказ, Алтай, Забайкалье,
Дальний Восток, Сахалин, Курильские
острова, Камчатка. Эти районы занимают
пятую часть территории, на которой
располагаются крупные города. В настоящее
время эта карта обновляется и в ней
будут содержать­ся сведения о
повторяемости землетрясений во времени.

Землетрясения способствуют развитию
чрезвычайно опасных гравитационных
процессов — оползней, обвалов, осыпей.
Как пра­вило, все землетрясения от
семи баллов и выше сопровождаются этими
явлениями, причем катастрофического
характера. Повсеме­стное развитие
оползней и обвалов наблюдалось, например,
во время Ашхабадского землетрясения
(1948), сильного землетрясе­ния в Дагестане
(1970), в долине Чхалты на Кавказе (1963), в
долине р. Нарын (1946), когда сейсмические
колебания вывели из состояния равновесия
крупные массивы выветрелых и разрушен­ных
пород, которые располагались в верхних
частях высоких скло­нов, что вызвало
подпруживание рек и образование крупных
гор­ных озер. Существенное влияние
на развитие оползня оказывают и слабые
землетрясения. В этих случаях они
являются как бы тол­чком, спусковым
механизмом уже подготовленного к
обрушению массива. Так, на правом склоне
долины р. Актуры в Киргизии по­сле
землетрясения в октябре 1970 г. образовались
три обширных оползня. Зачастую не столько
сами землетрясения оказывают вли­яние
на здания и сооружения, сколько вызванные
ими оползневые и обвальные явления
(Каратегинское, 1907 г., Сарезское, 1911 г.,
Файзабадское, 1943 г., Хаитское, 1949 г.,
землетрясения). Объем массы сейсмического
обвала (обвал — обрушение), расположенно­го
в сейсмоструктуре Бабха (северный склон
хребта Хамар-Дабан, Восточная Сибирь),
составляет около 20 млн м3. Сарезское
земле­трясение силой 9 баллов,
происшедшее в феврале 1911 г., сбросило с
правого берега р. Мургаб в месте впадения
в нее Усой-Дарьи2,2млрд м3горной массы, что привело к образованию
плотины высотой 600—700 м, шириной 4 км,
длиной6км и озера на высо­те 3329 м над уровнем
моря объемом 17—18 км3, площадью
зерка­ла 86,5 км2, длиной 75 км,
шириной до 3,4 км, глубиной 190 м. Под завалом
оказалось небольшое селение, а под водой
киш­лак Сарез.

В результате сейсмического воздействия
при Хаитском земле­трясении (Таджикистан,
10 июля 1949 г.) силой 10 баллов большое
развитие получили обвальные и оползневые
явления на склоне хребта Тахти, после
чего сформировались земляные лавины и
се­левые потоки 70-метровой толщины
со скоростью 30 м/с. Объем селевого потока
— 140 млн м3, площадь разрушений —
1500 км2.

Строительство
в сейсмических районах (сейсмическое
микрорай­онирование). При
строительных работах в районах
землетрясений необходимо помнить, что
баллы сейсмических карт характеризу­ют
только некоторые усредненные грунтовые
условия района и поэтому не отражают
конкретных геологических особенностей
той или иной строительной площадки. Эти
баллы подлежат уточ­нению на основе
конкретного изучения геологических и
гидроге­ологических условий строительной
площадки (табл. 14). Это до­стигается
увеличением исходных баллов, полученных
по сейсмической карте, на единицу для
участков, сложенных рых­лыми породами,
в особенности увлажненными, и их
уменьшени­ем на единицу для участков,
сложенных прочными скальными породами.
Породы II категории по сейсмическим
свойствам свою исходную балльность
сохраняют без изменения.

Корректировка баллов строительных
участков справедлива, главным образом,
для равнинных или холмистых территорий.
Для горных районов необходимо принимать
во внимание и дру­гие факторы. Опасными
для строительства являются участки с
сильно расчлененным рельефом, берега
рек, склоны оврагов и ущелий, оползневые
и карстовые участки. Крайне опасны
участ­ки, расположенные вблизи
тектонических разрывов. Весьма
зат­руднительно строить при высоком
залегании уровня грунтовых вод (1—3 м).
Следует учитывать, что наибольшие
разрушения при землетрясениях происходят
на заболоченных территориях, на
обводненных пылеватых, на лессовых
недоуплотненных породах, которые при
сейсмическом сотрясении энергично
доуплотняют- ся, разрушая выстроенные
на них здания и сооружения.

При ведении инженерно-геологических
изысканий в сейсми­ческих районах
требуется выполнять дополнительные
работы, регламентированные соответствующим
разделом СНиП 11.02—96 и СП 11.105-97.

На территориях, где сила землетрясений
не превышает 7 бал­лов, основания
зданий и сооружений проектируют без
учета сей­смичности. В сейсмических
районах, т. е. районах с расчетной
сейсмичностью 7, 8и 9 баллов, проектирование оснований
ведут в соответствии с главой специального
СНиПа по проектирова­нию зданий и
сооружений в сейсмических районах.

В сейсмических районах не рекомендуется
прокладывать во­доводы, магистральные
линии и канализационные коллекторы в
водонасыщенных грунтах (кроме скальных,
полускальных и круп­нообломочных), в
насыпных грунтах независимо от их
влажно­сти, а также на участках с
тектоническими нарушениями. Если
основным источником водоснабжения
являются подземные воды трещиноватых
и карстовых пород, дополнительным
источником всегда должны служить
поверхностные водоемы.

Большое практическое значение для жизни
и производствен­ной деятельности
человека имеет предсказание момента
начала землетрясения и его силы. В этой
работе уже имеются заметные успехи, но
в целом проблема прогнозирования
землетрясений еще находится на стадии
разработки.

Вулканизм
— это процесс
прорыва магмы из глубин земной коры на
поверхность земли. Вулканы
—геологические
образова­ния в виде гор и возвышений
конусовидной, овальной и других форм,
возникшие в местах прорыва магмы на
земную поверх­ность.

Вулканизм проявляется в районах субдукций
и обдукций, а внутри литосферных плит
— в зонах геосинклиналей. Наибольшее
количество вулканов расположено вдоль
побережья Азии и Амери­ки, на островах
Тихого и Индийского океанов. Вулканы
имеются также на некоторых островах
Атлантического океана (у побережья
Америки), в Антарктиде и Африке, в Европе
(Италия и Ислан­дия). Различают вулканы
действующие и потухшие. Действующими
называют те
вулканы, которые постоянно или периодически
из­вергаются;потухшими— те, которые прекратили свое действие,
и об их извержениях нет данных. В ряде
случаев потухшие вулканы снова
возобновляют свою деятельность. Так
было с Везувием, нео­жиданное извержение
которого произошло в 79 г. н. э.

На территории России вулканы известны
на Камчатке и на Ку­рильских островах
(рис. 47). На Камчатке расположено 129
вулка­нов, из них 28 действующих.
Наибольшую известность получил вулкан
Ключевская сопка (высота 4850 м), извержение
которого повторяется приблизительно
через каждые 7—8 лет. Активно дей­ствуют
вулканы Авачинский, Карымский, Безымянский.
На Кури­льских островах насчитывают
до 20вулканов, из которых около половины
действующих.

Потухшие вулканы на Кавказе — Казбек,
Эльбрус, Арарат. Казбек, например, еще
действовал в начале четвертичного
перио­да. Его лавы во многих местах
покрывают район Военно-Грузин­ской
дороги.

В Сибири в пределах Витимского нагорья
также обнаружены потухшие вулканы.
Извержения вулканов происходят
по-разному. Это в большой мере зависит
от типа магмы, которая извергается.
Кислая и сред­няя магмы, будучи очень
вязкими, дают извержения со взрыва­ми,
выбросом камней и пепла. Излияние магмы
основного со­става обычно происходит
спокойно, без взрывов. На Камчатке и
Курильских островах извержения вулканов
начинаются с подзем­ных толчков, далее
следуют взрывы с выбросом водяных паров
и излиянием раскаленной лавы.

Извержение, например, Ключевской сопки
в 1944—1945 гг. сопровождалось образованием
над кратером раскаленного конуса высотой
до 1500 м, выбросом раскаленных газов и
обломков по­род. После этого произошло
излияние лавы. Извержение сопро­вождалось
землетрясением в 5 баллов. При извержении
вулканов типа Везувия характерно
выпадение обильных дождей за счет
конденсации водяных паров. Возникают
исключительные по силе и грандиозности
грязевые потоки, которые, устремляясь
вниз по склонам, приносят огромные
разрушения и опустошения. Так же может
действовать вода, образовавшаяся в
результате таяния сне­гов на
вулканических склонах кратеров; и вода
озер, сформиро­вавшихся на месте
кратера.

Строительство зданий и сооружений в
вулканических районах имеет определенные
трудности. Землетрясения обычно не
дости­гают разрушительной силы, но
продукты, выделяемые вулканом, могут
пагубно сказаться на целостности зданий
и сооружений и их устойчивости. Многие
газы, выделяемые при извержениях,
например серни­стые, опасны для людей.
Конденсация паров воды вызывает
ка­тастрофические ливни и грязевые
потоки. Лава образует потоки, ширина и
длина которых зависят от уклона и рельефа
местности. Известны случаи, когда длина
лавового потока достигала 80 км (Исландия),
а мощность — 10—50 м. Скорость течения
основных лав составляет 30 км/ч, кислых
— 5—7 км/ч, из вулканов взлета­ют
вулканические пеплы (пылеватые частицы),
песок, лапилли (частицы 1—3 см в диаметре),
бомбы (от сантиметров до не­скольких
метров). Все они представляют собой
застывшую лаву и при извержении вулкана
разлетаются на различные расстояния,
засыпают поверхность земли многометровым
слоем обломков, обрушивают кровли
зданий.