Землетрясения. Типы землетрясений. Механизм землетрясений и их регистрация

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Землетрясения – сравнительно кратковременные и внезапные колебания земной коры. Они изучаются специальной наукой – сейсмологией. Все явления, обусловленные землетрясениями называют сейсмическими. Они относятся к одному из наиболее впечатляющих и часто катастрофических по своим последствиям современных геологических процессов. Они проходили и в прошлые геологические эпохи.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
В зависимости от причин, вызывающих землетрясения, выделяют 3 основных типа:
денудационные(обвальные),
вулканические тектонические.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
1. Денудационные землетрясения происходят вследствие крупных обвалов в горных районах и подземных обвалов (преимущественно в кровле карстовых пещер). Зарегистрировано 1 % таких.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
2.Вулканические землетрясения – возникают вблизи действующих вулканов в момент усиления их активности, предшествуя или сопровождая извержения вулканов. Причины их взрывы вулканических газов, гидравлические удары магмы, движущиеся по каналу сложной формы.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
3.Тектонические землетрясения связаны со скачкообразной разгрузкой длительного накапливающихся напряжений в земной коре. Медленные тектонические движения приводят к нарастанию напряжений в горных породах, и при переходе их через предел прочности породы разрушаются.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Это происходит практически мгновенно с относительным перемещением блоков пород по глубоким разломам с выделением огромной энергии. Они наиболее многочисленны 95% всех зарегистрированных, и разрушительные тектонические землетрясения иногда провоцируются техногенными причинами – называют наведенными.
1. Заполнение водохранилищ
2. вызванные подземными работами (рудник Умбозеро Мурманская область) произошло разрушение горных выработок и обрушение выработанного пространства.

Землетрясения —
движения земной коры и магмы, вызывающие сотрясения земной поверхности.

МЕХАНИЗМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ РЕГИСТРАЦИЯ
Энергия, освободившаяся при взрывах, ударах, тектонических движениях, вызывающих землетрясения, распространяется в массиве горных пород в виде сейсмических волн, которые являются главным разрушающим фактором.

МЕХАНИЗМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ РЕГИСТРАЦИЯ

МЕХАНИЗМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ РЕГИСТРАЦИЯ
Различают 3 основных вида: продольные, поперечные, поверхностные волны.
1) Продольные волны Р – элементарные колебания объема в земной коре. Это колебательные движения частиц вещества (твердого, жидкого, газообразного). В направлении распространения волны со скоростью 5-6 км/сек. (пример: натягивание резиновой ленты и ее ослабление).
2) Поперечные волны S-колебания частиц среды в плоскостях, перпендикулярных направлению движения волны. Например: колебания как струны. Поперечные волны являются реакцией среды на изменение формы, поэтому они возникают только в твердых телах. Скорость их в 1,7 раза меньше, чем продольные волны.
3) Поверхностные волны L, возникают только на границе раздела 2х сред, различающихся агрегатным строением. Их возбуждают продольные волны, которые достигают поверхности.
Длина их достигает сотен км при амплитуде до нескольких см, а скорость в 2 раза меньше, чем у поперечных волн.

МЕХАНИЗМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ РЕГИСТРАЦИЯ
Объемный участок земной коры или верхней мантии, в котором произошло «освобождение» энергии и разрушение массива горных пород называют очагом землетрясения.
Различают центр очага, гипоцентр и его проекцию на дневную поверхность.
ЭПИЦЕНТР. Сейсмические волны распространяются от гипоцентра во все стороны сейсмическими лучами.
Продолжительность землетрясения от нескольких месяцев и даже лет.
Землетрясения сопровождаются звуками низких тонов (подземным гулом, светящимися явлениями, возникновением трещин и разломов в горном массиве.
Например в Японии 1923 годы дно залива САГАМИ опустилось на 300-400 метров.

МЕХАНИЗМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ РЕГИСТРАЦИЯ
Если гипоцентр расположен под дном моря, то возникает моретрясение, с которым связаны цунами со скоростью передвижения до 800 км/ч. Наиболее катастрофическими были последствия цунами, вызванные землетрясениями при взрыве вулкана Каратау 1893г. Курильское землетрясение 1952г., разрушившего город Северо-Курильск.
Землетрясения регистрируются сетью сейсмических станций с помощью сейсмографов, фиксирующих амплитуду.

Сейсмограф

Сила, энергия и амплитуда землетрясений
Сила землетрясений оценивается в баллах на основании записей сейсмографов. В нашей стране действует 12-ти бальная шкала.
1.2,3 балла – незаметное, очень слабое, люди почти не ощущают.
4 балла - умеренное – колебания окон, дверей.
5 баллов – довольно сильное – просыпаются спящие, качаются висячие предметы, здания не повреждаются.

Сила, энергия и амплитуда землетрясений
6 баллов – сильное – люди пугаются, шатаются здания, появляются редкие трещины.
7 баллов – очень сильное – трудно стоять на ногах, значительные повреждения зданий.
8 баллов – разрушительное – с трудом удается стоять на ногах, разрушение зданий, крупные трещины, падение карнизов, оползни в горах.

Сила, энергия и амплитуда землетрясений
9 баллов - опустошительное – многих сбивает с ног, обрушения стен, кровли зданий, обвалы, оползни в горах.
10- баллов - уничтожающее – обвалы зданий, трещины в грунтах до 1 метра.
11 баллов – катастрофа – трещины поверхности Земли и вертикальные перемещения по ним, общее разрушение зданий.

Сила, энергия и амплитуда землетрясений
12 баллов- сильная катастрофа – изменение рельефа в больших размерах, изменение русел рек, образование озер, разрушение всех сооружений.
Например во время Токийского землетрясения 1923 уничтожено 128 тысяч домов, погибло и пропало без вести около 143 тысяч человек.

Прогноз землетрясений
- это научно обоснованное предсказание места, силы и времени проявления будущего землетрясения. Это задача частично решается путем составления карт сейсмического районирования (выделение районов сейсмической активности и их оценки по силе возможных землетрясений). Такие карты составляются на основе анализа сейсмического режима. Территории за длительный период времени с учетом особенностей ее геологического строения и развития.

Прогноз землетрясений
-
Сейсмическое районирование позволяет учитывать сейсмические особенности всех районов нашей страны при планировании и строительстве новых городов, железных дорог, электростанций и других промышленных сооружений, но точное предсказание места и силы конкретного землетрясений остается нерешенной задачей.

Прогноз землетрясений
Существуют предвестники землетрясений:
1. Геофизические, выражающиеся в изменении соотношения скоростей распространения продольных и поперечных волн, температуры и других параметров горных пород.
2. Геодинамические, связанные с накоплением механических напряжений в земной коре и изменением наклонов земной поверхности.
-

Прогноз землетрясений
3.Гидрохимические, проявленные изменением уровней и дебита вод, нефти и газа в источниках и скважинах, и концентрации газовых компонентов подземных вод.
4. Зоологические, основанные на неадекватном поведении перед началом землетрясения многих животных, птиц, рыб.
-

Прогноз землетрясений
-
Эффективным считается комплексное использование этих методов.
Прогнозы бывают:
– долгосрочные (несколько лет),
среднесрочные (месяцы),
краткосрочные (дни, часы).
В нашей стране действуют официальные нормы сейсмического строительства.