Земетресения. Земни бедствия - земетресения Описание на едно земетресение и последствията от него

Земната твърд винаги е била символ на сигурност. И днес човек, който се страхува да лети със самолет, се чувства защитен само когато усети равна повърхност под краката си. Затова най-лошото е, когато земята буквално изчезва изпод краката ви. Земетресенията, дори и най-слабите, дотолкова подкопават чувството за сигурност, че много от последствията са свързани не с разрушения, а с паника и са по-скоро психологически, отколкото физически. Освен това това е едно от онези бедствия, които човечеството не може да предотврати и затова много учени изследват причините за земетресенията, разработват методи за записване на трусове, прогнозиране и предупреждение. Количеството вече натрупани от човечеството знания по този въпрос ни позволява да минимизираме загубите в някои случаи. В същото време примерите за земетресения през последните години ясно показват, че има още много да се научи и направи.

Същността на явлението

В основата на всяко земетресение е сеизмична вълна, която възниква в резултат на мощни процеси с различна дълбочина. Доста леки земетресения възникват поради дрейф на повърхността, често по протежение на разломи. Причините за земетресения, които са по-дълбоко разположени, често имат опустошителни последици. Те текат в зони по краищата на подвижните плочи, които се потапят в мантията. Процесите, протичащи тук, водят до най-забележимите последствия.

Земетресения се случват всеки ден, но повечето от тях остават незабелязани от хората. Те се записват само със специални устройства. В този случай най-голямата сила на трусовете и максималните разрушения възникват в зоната на епицентъра, мястото над източника, генерирал сеизмичните вълни.

Везни

Днес има няколко начина да се определи силата на дадено явление. Те се основават на понятия като интензитета на земетресението, неговия енергиен клас и магнитуд. Последното от тях е величина, която характеризира количеството енергия, освободена под формата на сеизмични вълни. Този метод за измерване на силата на явление е предложен през 1935 г. от Рихтер и затова е популярно наричан скалата на Рихтер. Използва се и днес, но, противно на общоприетото схващане, на всяко земетресение не се приписват точки, а определена стойност по магнитуд.

Оценките на земетресението, които винаги се дават в описанието на последствията, са свързани с различна скала. Основава се на промяна в амплитудата на вълната или големината на трептенията в епицентъра. Стойностите в тази скала също описват интензивността на земетресенията:

1-2 точки: сравнително слаби трусове, регистрирани само от инструменти;
3-4 точки: забележими във високи сгради, често забележими от люлеенето на полилей и изместването на малки предмети, човек може да се почувства замаян;
5-7 точки: трусовете могат да се усетят вече на земята, могат да се появят пукнатини по стените на сградите, мазилката може да падне;
8 точки: мощни трусове водят до дълбоки пукнатини в земята и забележими щети на сгради;
9 точки: стени на къщи, често подземни структури, са разрушени;
10-11 точки: такова земетресение води до срутвания и свлачища, срутване на сгради и мостове;
12 точки: води до най-катастрофалните последици, включително сериозни промени в ландшафта и дори посоката на движение на водата в реките.

Оценките за земетресенията, които се дават в различни източници, се определят точно по тази скала.

Класификация

Способността да се предвиди всяко бедствие идва от ясното разбиране на причините за него. Основните причини за земетресенията могат да бъдат разделени на две големи групи: естествени и изкуствени. Първите са свързани с промени в почвените недра, както и с влиянието на определени космически процеси, вторите са причинени от човешката дейност. Класификацията на земетресенията се основава на причината, която ги е причинила. Естествените включват тектонски, свлачищни, вулканични и др. Нека ги разгледаме по-подробно.

Тектонски земетресения

Кората на нашата планета е в постоянно движение. Това е в основата на повечето земетресения. Тектоничните плочи, които изграждат кората, се движат една спрямо друга, сблъскват се, разминават се и се събират. В местата на разломи, където преминават границите на плочите и възниква сила на компресия или опън, се натрупва тектоничен стрес. С нарастването си рано или късно се стига до разрушаване и разместване на скали, в резултат на което се раждат сеизмични вълни.

Вертикалните движения водят до образуване на провали или повдигане на скали. Освен това изместването на плочите може да бъде незначително и да възлиза само на няколко сантиметра, но количеството освободена енергия в този случай е достатъчно, за да причини сериозни разрушения на повърхността. Следите от такива процеси на земята са много забележими. Това могат да бъдат например измествания на една част от полето спрямо друга, дълбоки пукнатини и повреди.

Под водния стълб

Причините за земетресенията на океанското дъно са същите като на сушата - движения на литосферните плочи. Техните последици за хората са малко по-различни. Много често разместването на океанските плочи предизвиква цунами. Възникнала над епицентъра, вълната постепенно набира височина и често достига десет метра, а понякога и петдесет, близо до брега.

Според статистиката над 80% от цунамитата удрят бреговете на Тихия океан. Днес има много служби в сеизмичните зони, които работят за прогнозиране на появата и разпространението на разрушителни вълни и уведомяване на населението за опасността. Въпреки това, хората все още имат малка защита от подобни природни бедствия. Примери за земетресения и цунамита в началото на нашия век са още едно потвърждение за това.

Вулкани

Когато става въпрос за земетресения, в главата ви неизбежно се появяват образи на изригване на гореща магма, което някога сте видели. И това не е изненадващо: двата природни феномена са взаимосвързани. Причината за земетресението може да е вулканична дейност. Съдържанието на огнените планини оказва натиск върху повърхността на земята. По време на понякога доста дългия период на подготовка за изригване се случват периодични експлозии на газ и пара, които генерират сеизмични вълни. Натискът върху повърхността създава така наречения вулканичен тремор (разтърсване). Състои се от поредица от малки земни трусове.

Земетресенията се причиняват от процеси, протичащи в дълбините както на активни, така и на изгаснали вулкани. В последния случай те са знак, че замръзналата огнена планина все още може да се събуди. Изследователите на вулкани често използват микроземетресения, за да предскажат изригвания.

В много случаи може да бъде трудно да се класифицира едно земетресение като тектонско или вулканично. Признаци за последното са местоположението на епицентъра в непосредствена близост до вулкана и сравнително малък магнитуд.

Свива се

Земетресението може да бъде причинено и от срутване на скала. в планините възникват в резултат както на различни процеси в недрата и природните явления, така и на човешката дейност. Празнините и пещерите в земята могат да се срутят и да генерират сеизмични вълни. Скалопадите са причинени от недостатъчно оттичане на вода, което разрушава привидно здрави структури. Срутването може да бъде причинено и от тектонично земетресение. Срутването на внушителна маса предизвиква незначителна сеизмична активност.

Такива земетресения се характеризират с ниска сила. Обикновено обемът на срутената скала не е достатъчен, за да причини значителни колебания. Въпреки това, понякога земетресения от този тип водят до забележими щети.

Класификация по дълбочина на поява

Основните причини за земетресенията са свързани, както вече беше споменато, с различни процеси в недрата на планетата. Един от вариантите за класифициране на такива явления се основава на дълбочината на техния произход. Земетресенията се делят на три вида:

Повърхностно - източникът се намира на дълбочина не повече от 100 км; приблизително 51% от земетресенията принадлежат към този тип.
Междинно - дълбочината варира от 100 до 300 km; източниците на 36% от земетресенията са разположени в този сегмент.
Дълбокофокусни - под 300 км, този тип представлява около 13% от подобни бедствия.

Най-значителното офшорно земетресение от трети тип се случи в Индонезия през 1996 г. Източникът му се намирал на дълбочина над 600 км. Това събитие позволи на учените да „просветят“ вътрешността на планетата до значителна дълбочина. За да се изследва структурата на почвата, се използват почти всички дълбокофокусни земетресения, които не са опасни за хората. Голяма част от данните за структурата на Земята са получени от изследването на така наречената зона Wadati-Benioff, която може да бъде представена като извита наклонена линия, показваща мястото, където една тектонична плоча се намира под друга.

Антропогенен фактор

Природата на земетресенията се е променила донякъде от началото на развитието на човешките технически познания. В допълнение към естествените причини, които причиняват трусове и сеизмични вълни, се появиха и изкуствени. Човекът, овладявайки природата и нейните ресурси, както и увеличавайки техническата си мощ, чрез своята дейност може да предизвика природно бедствие. Причините за земетресенията са подземни експлозии, създаване на големи резервоари и производство на големи количества нефт и газ, което води до кухини под земята.

Един от доста сериозните проблеми в това отношение са земетресенията, които възникват поради създаването и пълненето на резервоари. Огромни обеми и маси вода оказват натиск върху почвата и водят до промени в хидростатичното равновесие в скалите. Освен това, колкото по-високо е създаденият язовир, толкова по-голяма е вероятността от възникване на така наречената индуцирана сеизмична активност.

На места, където се случват земетресения поради естествени причини, човешката дейност често се припокрива с тектонични процеси и провокира природни бедствия. Подобни данни налагат определена отговорност на компаниите, участващи в разработването на нефтени и газови находища.

Последствия

Силните земетресения причиняват големи разрушения на големи площи. Катастрофалността на последствията намалява с отдалечаване от епицентъра. Най-опасните резултати от унищожаването са различни срутвания или деформации на производствени съоръжения, свързани с опасни химикали, водещи до изпускането им в околната среда. Същото може да се каже и за гробищата и депата за ядрени отпадъци. Сеизмичната активност може да причини замърсяване на огромни площи.

В допълнение към многобройните разрушения в градовете, земетресенията имат последствия от различен характер. Сеизмичните вълни, както вече беше отбелязано, могат да причинят свлачища, кални потоци, наводнения и цунами. След природно бедствие земетръсните зони често се променят до неузнаваемост. Дълбоки пукнатини и повреди, измиване на почвата - тези и други „трансформации“ на ландшафта водят до значителни промени в околната среда. Те могат да доведат до смъртта на флората и фауната на района. Това се улеснява от различни газове и метални съединения, идващи от дълбоки разломи, и просто от унищожаването на цели участъци от местообитанието.

Силни и слаби

Най-впечатляващите разрушения остават след мегаземетресения. Те се характеризират с магнитуд над 8,5. За щастие такива бедствия са изключително редки. В резултат на подобни земетресения в далечното минало са се образували някои езера и речни корита. Живописен пример за „активността“ на природното бедствие е езерото Гек-Гол в Азербайджан.

Слабите земетресения са скрита заплаха. По правило е много трудно да се установи вероятността от тяхното възникване на земята, докато явления с по-впечатляващ мащаб винаги оставят идентификационни знаци. Следователно всички промишлени и жилищни съоръжения в близост до сеизмично активни зони са застрашени. Такива сгради включват например много атомни електроцентрали и електроцентрали в Съединените щати, както и места за погребване на радиоактивни и токсични отпадъци.

Земетръсни райони

Неравномерното разпределение на сеизмично опасните зони на картата на света е свързано и с особеностите на причините за природните бедствия. В Тихия океан има сеизмичен пояс, с който по един или друг начин са свързани внушителна част от земетресенията. Включва Индонезия, западното крайбрежие на Централна и Южна Америка, Япония, Исландия, Камчатка, Хавай, Филипините, Курилските острови и Аляска. Вторият най-активен пояс е Евразийският: Пиренеите, Кавказ, Тибет, Апенините, Хималаите, Алтай, Памир и Балканите.

Картата на земетресенията е пълна с други потенциални опасни зони. Всички те са свързани с места на тектонична активност, където има голяма вероятност от сблъсък на литосферни плочи или с вулкани.

Руската карта на земетресенията също е пълна с достатъчен брой потенциални и активни източници. Най-опасните зони в този смисъл са Камчатка, Източен Сибир, Кавказ, Алтай, Сахалин и Курилските острови. Най-разрушителното земетресение за последните години у нас е на остров Сахалин през 1995 г. Тогава интензивността на природното бедствие беше почти осем бала. Бедствието доведе до унищожаването на голяма част от Нефтегорск.

Огромната опасност от природно бедствие и невъзможността за предотвратяването му принуждава учените по света да изучават подробно земетресенията: причините и последствията, „идентифицирането“ на знаци и възможностите за прогнозиране. Интересно е, че техническият прогрес, от една страна, помага за по-точното прогнозиране на заплашителни събития, за откриване на най-малките промени във вътрешните процеси на Земята, а от друга страна, той също се превръща в източник на допълнителна опасност: аварии при водноелектрически и атомни електроцентрали, в минни обекти, се добавят към повърхностни разломи ужасни индустриални пожари. Самото земетресение е толкова противоречиво явление, колкото и научно-техническият прогрес: то е разрушително и опасно, но показва, че планетата е жива. Според учените пълното спиране на вулканичната дейност и земетресенията ще означава смърт на планетата в геологично отношение. Диференциацията на вътрешността ще бъде завършена, горивото, което е затопляло вътрешността на Земята от няколко милиона години, ще свърши. И все още не е ясно дали ще има място за хора на планетата без земетресения.

Земетресение - мощно проявление на вътрешните сили на Земята. Земетресения, подземни удари и вибрации на земната повърхност, причинени от естествени причини (основно тектонични процеси). На някои места по Земята земетресенията се случват често и понякога достигат голяма сила, нарушават целостта на почвата, разрушават сгради и причиняват жертви. Броят на земетресенията, регистрирани годишно по света, е стотици хиляди. Въпреки това, преобладаващата част от тях са слаби и само малка част достига нивото на катастрофа.

Според проявата си върху земната повърхност земетресенията се разделят, според международната сеизмична скала MSK-64, на 12 градации – точки. Мярка за общата вълнова енергия е магнитудът на земетресението (М) - определено условно число, пропорционално на логаритъма на максималната амплитуда на преместване на почвените частици; тази стойност се определя от наблюдения на сеизмични станции и се изразява в относителни единици. Най-силните земетресения са с магнитуд не повече от 9.

Източникът на земетресение - точката на разлома - може да бъде на повърхността на Земята или на дълбочина до 700 km. Епицентърът на земетресение е зоната на земната повърхност, разположена точно над източника. Най-големите разрушения са причинени от земетресения, чийто източник се намира на дълбочина до 10 km или по-малко. Обикновено колкото по-дълъг е интервалът между движенията по линията на освобождаване, толкова по-силен е ударът. Науката за земетресенията (сеизмологията) все още не е достатъчно развита, за да предвиди точно такива трусове.

Районът, в който възниква подземен удар - източникът на земетресение - е определен обем в дебелината на Земята, в който протича процесът на освобождаване на енергия, която се натрупва от дълго време. В геоложки смисъл източникът е разкъсване или група разкъсвания, по протежение на които се извършва почти мигновено масово движение. В центъра на огнището има точка, наречена хипоцентър. Проекцията на хипоцентъра върху земната повърхност се нарича епицентър. Около него е зоната на най-голямо разрушение. От огнището на земетресението еластичните сеизмични вълни се разпространяват във всички посоки.

В момента на разклащане се създават три различни сеизмични вълни:

първичен (тласък), вторичен (удар), надлъжно (повърхност). Първичните и вторичните вълни се създават в сеизмичния източник на дълбочина до 690 km. Те достигат до повърхността и създават треперене. Те продължават да се разпространяват по повърхността под формата на надлъжни вълни.

Максимални разрушения се наблюдават около епицентъра. Силно земетресение обикновено е последвано от няколко вторични труса. Ако източникът на земетресение се намира под морското дъно, това често води до образуването на цунами.

Разрушаване на сгради и конструкции;

Унищожаване на потенциално опасни обекти, нефтопроводи и газопроводи;

Образуване на развалини, разрушаване на животоподдържащи системи и фрактури на земната кора

Последствията от земетресенията са много опасни - свлачища, втечняване на почвата, слягане, разрушаване на язовири и възникване на цунами.

Свлачищата могат да бъдат много разрушителни, особено в планините. Например, когато се случи свлачище и лавина, причинени от земетресение с магнитуд 7,9 по скалата на Рихтер край бреговете на Перу през 1970 г., град Ранрахирка беше частично разрушен, а град Юнгай беше изтрит от лицето на Земята.

Около 67 хиляди души загинаха от тази лавина, други свлачища и разрушения на кирпичени къщи. Според очевидци височината на лавината надхвърля 30 метра, а скоростта й е над 200 км/ч.

Втечняването на почвата става при определени условия. Почвата, обикновено песъчлива, трябва да е наситена с вода, трусовете трябва да са доста продължителни - 10-20 секунди и с определена честота. При тези условия почвата преминава в полутечно състояние, започва да тече и губи своята носимоспособност. Разрушават се пътища, тръбопроводи и електропроводи. Къщите провисват, накланят се и въпреки това може да не се срутят.

Много ясен пример за втечняване на почвата са последиците от земетресението близо до град Ниигата в Япония през 1964 г. Няколко четириетажни жилищни сгради, без видими щети, се наклониха силно. Движението беше бавно. На покрива на една от къщите имаше жена, която окачваше пране. Тя изчака, докато къщата се наклони, и след това спокойно скочи от покрива на земята. Трябва да се отбележи, че човек не трябва да се страхува, че втечнената почва може да погълне човек. Плътността му е много по-голяма от плътността на човешкото тяло и поради тази причина човек определено ще остане на повърхността, само донякъде ще се потопи във втечнената почва.

Последица от земетресение може да бъде слягане на почвата. Това се дължи на уплътняването на частиците по време на вибрации. Лесно свиваемите или насипни почви са податливи на слягане.

Например по време на земетресението в Тиен Шан в Китай през 1976 г. се наблюдава голямо слягане на земята, особено по протежение на морския залив. В същото време едно от селата потъна с 3 метра и впоследствие започна да се наводнява от морето.

Най-тежката последица от земетресенията може да бъде разрушаването на изкуствени или естествени язовири. Получените наводнения причиняват допълнителни жертви и разрушения.

Цунами, генерирани от земетресения под морското дъно, причиняват разрушения и жертви, сравними с последствията от земетресения.

Действайте незабавно, щом усетите вибрации в земята или сградата, основната опасност, която ви заплашва са падащи предмети и отломки

Бързо напуснете къщата и се отдалечете от нея на безопасно разстояние

Напуснете незабавно ъгловите стаи, ако сте над втория етаж

Незабавно се преместете на по-безопасно място, ако сте в стаята. Застанете на вътрешна врата или ъгъл на стаята, далеч от прозорци и тежки предмети

Не бързайте към стълбите или асансьора, ако се намирате във висока сграда над петия етаж. Изходът от сградата ще бъде най-натоварен с хора, а асансьорите няма да работят.

Далеч от високи сгради, надлези, мостове и електропроводи

Всяка година на нашата планета се случват стотици хиляди земетресения. Повечето от тях са толкова малки и незначителни, че само специални сензори могат да ги засекат. Но има и по-сериозни колебания: два пъти месечно земната кора се разклаща достатъчно силно, за да унищожи всичко около нея.

Тъй като повечето трусове с такава сила се случват на дъното на Световния океан, освен ако не са придружени от цунами, хората дори не знаят за тях. Но когато земята потрепери, стихията е толкова разрушителна, че броят на жертвите отива в хиляди, както се случи през 16 век в Китай (по време на земетресения с магнитуд 8,1 загинаха повече от 830 хиляди души).

Земетресенията са подземни трусове и трептения на земната кора, причинени от естествени или изкуствено създадени причини (движение на литосферни плочи, вулканични изригвания, експлозии). Последствията от трусовете с висока интензивност често са катастрофални, като по брой на жертвите отстъпват само на тайфуните.

За съжаление, в момента учените не са проучили толкова добре процесите, които се случват в дълбините на нашата планета, и следователно прогнозата за земетресения е доста приблизителна и неточна. Сред причините за земетресенията експертите идентифицират тектонични, вулканични, свлачищни, изкуствени и причинени от човека вибрации на земната кора.

Тектонски

Повечето от земетресенията, регистрирани в света, са възникнали в резултат на движение на тектонични плочи, когато настъпва рязко изместване на скали. Това може да бъде или сблъсък един с друг, или по-тънка плоча, която се спуска под друга.

Въпреки че това изместване обикновено е малко, възлизащо само на няколко сантиметра, планините, разположени над епицентъра, започват да се движат, освобождавайки огромна енергия. В резултат на това на земната повърхност се образуват пукнатини, по краищата на които започват да се изместват огромни площи от земята, заедно с всичко, което е върху нея - ниви, къщи, хора.

Вулканичен

Но вулканичните вибрации, макар и слаби, продължават дълго време. Обикновено те не представляват особена опасност, но все пак са регистрирани катастрофални последици. В резултат на мощното изригване на вулкана Кракатау в края на 19в. експлозията унищожи половината планина, а последвалите трусове бяха толкова мощни, че разцепиха острова на три части, потапяйки две трети в бездната. Възникналото след това цунами унищожи абсолютно всички, които успяха да оцелеят преди и нямаха време да напуснат опасната територия.

Свлачище

Невъзможно е да не споменем свлачища и големи свлачища. Обикновено тези трусове не са тежки, но в някои случаи последствията от тях могат да бъдат катастрофални. Така се случи веднъж в Перу, когато огромна лавина, предизвикала земетресение, се спусна от планината Аскаран със скорост 400 км/ч и, след като изравни повече от едно селище, уби повече от осемнадесет хиляди души.

Техногенен

В някои случаи причините и последствията от земетресенията често са свързани с човешка дейност. Учените са регистрирали увеличаване на броя на трусовете в райони на големи резервоари. Това се дължи на факта, че събраната маса вода започва да оказва натиск върху подлежащата земна кора и водата, проникваща през почвата, започва да я разрушава. Освен това се забелязва повишаване на сеизмичната активност в зоните за производство на нефт и газ, както и в района на мини и кариери.

Изкуствени

Земетресенията могат да бъдат предизвикани и изкуствено. Например, след като КНДР тества нови ядрени оръжия, сензорите регистрираха умерени земетресения на много места на планетата.

Подводно земетресение възниква, когато тектонични плочи се сблъскат на океанското дъно или близо до брега. Ако източникът е плитък и магнитудът е 7, подводното земетресение е изключително опасно, защото предизвиква цунами. По време на разтърсването на морската кора една част от дъното пада, другата се издига, в резултат на което водата, опитвайки се да се върне в първоначалното си положение, започва да се движи вертикално, генерирайки серия от огромни вълни, движещи се към брегът.

Такова земетресение заедно с цунами често може да има катастрофални последици. Например едно от най-мощните морски трусове се случи преди няколко години в Индийския океан: в резултат на подводни трусове възникна голямо цунами и, удряйки близките брегове, доведе до смъртта на повече от двеста хиляди души.

Започват трусовете

Източникът на земетресение е разкъсване, след образуването на което земната повърхност моментално се измества. Трябва да се отбележи, че тази празнина не възниква веднага. Първо, плочите се сблъскват една с друга, което води до триене и енергия, която постепенно започва да се натрупва.

Когато напрежението достигне своя максимум и започне да надвишава силата на триене, скалите се разкъсват, след което освободената енергия се преобразува в сеизмични вълни, движещи се със скорост 8 km/s и предизвикващи вибрации в земята.

Характеристиките на земетресенията въз основа на дълбочината на епицентъра се разделят на три групи:

Нормално – епицентър до 70 км;
Средно – епицентър до 300 км;
Дълбок фокус - епицентърът на дълбочина над 300 km, типичен за Тихоокеанския регион. Колкото по-дълбоко е епицентърът, толкова по-далеч ще достигнат сеизмичните вълни, генерирани от енергията.

Характеристика

Земетресението се състои от няколко етапа. Основният, най-мощен трус се предхожда от предупредителни вибрации (форшокове), а след него започват вторични трусове и последващи трусове, като магнитудът на най-силния вторичен трус е с 1,2 по-малък от този на основния трус.

Периодът от началото на предните трусове до края на вторичните трусове може да продължи няколко години, както например се случи в края на 19 век на остров Лиса в Адриатическо море: той продължи три години и през това време учените регистрирани 86 хиляди труса.

Що се отнася до продължителността на основния шок, той обикновено е кратък и рядко продължава повече от минута. Например най-мощният шок в Хаити, който се случи преди няколко години, продължи четиридесет секунди - и това беше достатъчно, за да превърне град Порт-о-Пренс в руини. Но в Аляска бяха регистрирани поредица от трусове, които разтърсиха земята за около седем минути, като три от тях доведоха до значителни разрушения.

Изчисляването кой шок ще бъде основният и ще има най-голям магнитуд е изключително трудно, проблематично и няма абсолютни методи. Затова силните земетресения често изненадват населението. Това например се случи през 2015 г. в Непал, в страна, където леки трусове бяха регистрирани толкова често, че хората просто не им обърнаха много внимание. Затова земен трус с магнитуд 7,9 доведе до голям брой жертви, а последвалите го половин час по-късно и на следващия ден по-слаби вторични трусове с магнитуд 6,6 не подобриха ситуацията.

Често се случва най-силните трусове, възникващи от едната страна на планетата, да разтърсят противоположната страна. Например земетресението с магнитуд 9,3 по Рихтер през 2004 г. в Индийския океан облекчи част от нарастващия стрес върху разлома Сан Андреас, който се намира на кръстовището на литосферните плочи по крайбрежието на Калифорния. То се оказа толкова мощно, че леко промени външния вид на нашата планета, изглаждайки изпъкналостта й в средната част и я правейки по-заоблена.

Какво е величина

Един от начините за измерване на амплитудата на трептенията и количеството освободена енергия е скалата на величината (скалата на Рихтер), съдържаща произволни единици от 1 до 9,5 (много често се бърка с дванадесетстепенна скала за интензитет, измерена в точки). Увеличаването на магнитуда на земетресенията само с една единица означава увеличение на амплитудата на вибрациите с десет, а енергията с тридесет и два пъти.

Изчисленията показаха, че размерът на епицентъра при слаби вибрации на повърхността, както по дължина, така и по вертикала, се измерва в няколко метра, при средна сила - в километри. Но земетресенията, които причиняват бедствия, имат дължина до 1 хиляди километра и се простират от точката на разкъсване до дълбочина до петдесет километра. По този начин максималният регистриран размер на епицентъра на земетресенията на нашата планета е 1000 на 100 км.

Магнитудът на земетресенията (скалата на Рихтер) изглежда така:

2 – слаби, почти незабележими вибрации;
4 - 5 - въпреки че ударите са слаби, те могат да доведат до леки щети;
6 – средни щети;
8,5 - едно от най-силните регистрирани земетресения.
За най-голямо се счита голямото чилийско земетресение с магнитуд 9,5, което генерира цунами, което, прекосявайки Тихия океан, достига до Япония, покривайки 17 хиляди километра.

Фокусирайки се върху магнитуда на земетресенията, учените твърдят, че от десетките хиляди вибрации, които се случват на нашата планета годишно, само едно е с магнитуд 8, десет - от 7 до 7,9, а сто - от 6 до 6,9. Трябва да се има предвид, че ако земетресението е с магнитуд 7, последствията могат да бъдат катастрофални.

Скала за интензитет

За да разберат защо се случват земетресения, учените са разработили скала за интензитет, базирана на външни прояви като въздействието върху хора, животни, сгради и природа. Колкото по-близо е епицентърът на земетресението до земната повърхност, толкова по-голяма е интензивността (това знание позволява да се даде поне приблизителна прогноза за земетресения).

Например, ако магнитудът на земетресението е осем и епицентърът е на дълбочина десет километра, интензитетът на земетресението ще бъде между единадесет и дванадесет. Но ако епицентърът е бил на дълбочина петдесет километра, интензитетът ще бъде по-малък и ще бъде измерен на 9-10 точки.

Според скалата на интензитета първото разрушаване може да настъпи вече при удари с магнитуд шест, когато в мазилката се появят тънки пукнатини. Земетресение с магнитуд единадесет се счита за катастрофално (повърхността на земната кора се покрива с пукнатини, сградите се разрушават). Най-силните земетресения, способни значително да променят облика на района, се оценяват на дванадесет точки.

Какво да правим по време на земетресения

Според груби оценки на учените, броят на хората, загинали в света поради земетресения през последното половин хилядолетие, надхвърля пет милиона души. Половината от тях са в Китай: той се намира в зона на сеизмична активност и на територията му живеят голям брой хора (830 хиляди души са загинали през 16 век, 240 хиляди в средата на миналия век).

Такива катастрофални последици биха могли да бъдат предотвратени, ако защитата от земетресения беше добре обмислена на държавно ниво и проектирането на сградите беше взело предвид възможността от силни трусове: повечето хора загинаха под развалините. Често хората, живеещи или пребиваващи в сеизмично активна зона, нямат ни най-малка представа как точно да действат в извънредна ситуация и как да спасят живота си.

Трябва да знаете, че ако трусът ви застигне в сграда, трябва да направите всичко възможно да излезете възможно най-бързо на открито и категорично не можете да използвате асансьори.

Ако е невъзможно да напуснете сградата и земетресението вече е започнало, напускането му е изключително опасно, така че трябва да застанете или на вратата, или в ъгъл близо до носеща стена, или да пълзите под здрава маса, защита на главата с мека възглавница от предмети, които могат да паднат отгоре. След края на трусовете сградата трябва да бъде напусната.

Ако човек се окаже на улицата по време на началото на земетресенията, той трябва да се отдалечи от къщата с поне една трета от височината й и, като избягва високи сгради, огради и други сгради, да се придвижи към широки улици или паркове. Също така е необходимо да стоите възможно най-далеч от свалените електрически проводници на промишлени предприятия, тъй като там могат да се съхраняват експлозивни материали или токсични вещества.

Но ако първите трусове хванаха човек, докато беше в кола или обществен транспорт, той спешно трябва да напусне превозното средство. Ако колата е на открито, напротив, спрете колата и изчакайте земетресението.

Ако се случи така, че сте напълно покрити с отломки, най-важното е да не се паникьосвате: човек може да оцелее без храна и вода няколко дни и да изчака, докато го намерят. След катастрофални земетресения спасителите работят със специално обучени кучета, които могат да надушат живот сред развалините и да дадат знак.

Здравейте, мили деца и родители! Понякога телевизионните новини показват не много приятни истории за. Обикновено картината на телевизионния екран е поразителна със своята ужасяваща природа: разрушени къщи, сълзи на хора, горчивина на загубата. Защо майката природа е толкова обидена на нас и възможно ли е да се предотврати нещо, ако знаете защо се случва земетресение? Нека се опитаме да го разберем.

Тази информация ще ви помогне при подготовката на изследователски проекти, посветени на този ужасен и опасен природен феномен.

План на урока:

Какво е земетресение?

За да опишем накратко природния феномен, земетресението е подземни трусове и движение на земната повърхност. Тези колебания са разрушителни и се появяват внезапно, без особено предупреждение.

Природно бедствие може да се случи във всяка страна и по всяко време на годината; По време на земетресение земната кора се разкъсва и някои части от нея се изместват, което често води до унищожаване на градове, а понякога дори цели цивилизации са изтрити от Земята.

Всяка година в света се случват стотици хиляди земетресения, но много от тях остават незабелязани от обикновените хора. Те се записват само от специалисти, използващи специално оборудване. Само най-мощните сътресения и промени в земната повърхност оставят отпечатък върху хората.

Невидими от никого, има земетресения, които се случват на дъното на океаните, защото ефектът им се потиска от водата. Ако ударите от океана са твърде силни, те генерират гигантски вълни, които отмиват всичко по пътя си.

Естествени причини за земетресения

Трусовете могат да възникнат по инициатива на природата, без човешка намеса.

Тектонично движение

Това се дължи на така наречените тектонични измествания някъде дълбоко в земната кора. Повърхността на земното кълбо не е толкова неподвижна, колкото ни изглежда на пръв поглед, като например плота на масата. Състои се от литосферни плочи, които бавно, но постоянно се изместват със скорост не повече от 7 сантиметра на година.

Това движение се обяснява с факта, че вискозна магма кипи в дълбините на планетата Земя и плочите се носят върху нея, като парчета лед на река по време на ледоход. Там, където плочите се допират, техните повърхности се деформират. Видяхте последствията от това със собствените си очи. Да, да, не се чудете! Никога ли не сте виждали планини?

Но когато две или повече литосферни плочи се трият една в друга и не могат да се споразумеят и разделят пространството, те се вкопчват и спорят, движението им се спира. Те могат да се карат помежду си толкова много, че натискането един върху друг със силна енергия води до ударна вълна, подуване и счупване на повърхностите.

Тези моменти са началото на земетресение. Такава литосферна кавга може да разпространи силата си на стотици и хиляди километри, причинявайки вибрации на земната повърхност.

Какво предизвиква тектонично движение? Учените са намерили няколко обяснения за този феномен. Състоянието на земната повърхност се влияе от космоса и една звезда, наречена Слънце, която не сме проучили напълно, които носят магнитни бури и ярки слънчеви изригвания.

Виновникът за земетресенията може да бъде Луната или по-скоро промените, които се случват на лунната повърхност. Експертите са забелязали, че най-мощните земетресения се случват през нощта, по време на пълнолуние.

Въздействие на вулкани, свлачища и вода

В допълнение към тектоничните промени, които причиняват най-разрушителните щети, учените виждат друга причина за земетресения във вулкани, свлачища и срутвания.

Първите са ужасни за пренапрежението си поради концентрацията на вулканичен газ и лава в дълбините, в резултат на което по време на изригване се появяват сеизмични вълни, които се усещат на Земята.

Последните са опасни поради ударната вълна от спускането на тежка скална маса върху земната повърхност.

Има и провалени земетресения с малък удар, когато подпочвените води разяждат отделни части от повърхността до такава степен, че секции падат навътре, причинявайки сеизмични вибрации.

Човешка вина за причиняване на земетресения

За съжаление, не само майката природа може да причини земетресения. Човекът със собствените си ръце създава ситуация, в която планетата започва да се възмущава.

Разбира се, силата на такива причинени от човека удари (така се наричат бедствия, чийто източник е човек) е ниска, но те могат да доведат до вибрации на земната повърхност.

Как да измерим силата на земетресението

Колко силни са трусовете може да се измери със специални уреди – сеизмографи.

Те определят магнитуда на земетресенията и създават скала, най-известната от която се нарича Рихтер.

Сила от 1 или 2 точки не се забелязва от човек, но колебанията от 3 или 4 точки вече разтърсват околните предмети от интериора - съдовете започват да звънят, лампите на тавана се клатят. Когато силата на ударите достигне 5 точки, започват да се появяват пукнатини по стените на помещението и мазилката се рони след 6-7 точки, разрушават се не само преградите на помещенията, но и каменните стени на самите сгради.

Ако сеизмографите регистрират стойности от 8 - 10 точки, мостовете, пътищата, къщите не могат да издържат на натиска, на повърхността на Земята се появяват пукнатини, тръбопроводите се счупват и железопътните релси се повреждат. Най-големи щети нанасят земетресения с трусове над 10 бала, които променят ландшафта, заличават цели градове от лицето на Земята, превръщат ги в руини, в земята се появяват понори и, напротив, нови острови може да се появи в морето.

Скалата на Рихтер може да записва максимум 10 точки, за по-силни удари се използва друга - скалата на Меркали, която има 12 степени. Има още една - скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник, която преди това се използваше в Съветския съюз. Предназначен е и за 12 дивизии.

Най-често земетресенията стават в средиземноморския пояс, преминавайки през Хималаите, Алтай, Кавказ, както и в тихоокеанския пояс, засягайки Япония, Хавай, Чили и дори Антарктида.

На територията на нашата страна има и сеизмично активни зони - например Чукотка, Приморие, Байкал и Камчатка. Съседи като Казахстан, Армения и Киргизстан също често преживяват природни бедствия.

През август 2016 г. земетресение с магнитуд 6,1 в Италия уби десетки хора и остави много в неизвестност.

Според учените днес няма страна, която да не е застрашена от земетресения. В южната част на Европа това са Португалия, Испания, Гърция. В Северна Европа, в Атлантическия океан, има неспокоен хребет, който достига до самия Северен ледовит океан. Под родната ни столица, както показват проучванията, няма активно движение на плочи, но експертите казват, че това не е причина московчани да се успокояват.

За жителите на страната на изгряващото слънце също няма причина да се успокояват. Япония преживява повече от 1000 земетресения годишно. Един от тях, който се случи на 11 март 2011 г., беше отразен в новините по света. Шокиращи кадри и подробности за това природно бедствие ще откриете във видеото.

Сега знаете защо се случва такова природно бедствие като земетресение. За съжаление, дори и с информация за надвисналата опасност, хората не са в състояние да предотвратят природните бедствия.

Ще се видим скоро в нови теми!

Евгения Климкович.

Това са едни от най-ужасните природни бедствия, отнемащи десетки и стотици хиляди човешки животи и причиняващи опустошителни разрушения на огромни територии.

На 7 декември 1988 г. в Армения става силно земетресение, наречено Спитак по името на града, който е напълно изтрит от лицето на Земята. Тогава за няколко секунди загинаха повече от 25 хиляди души, а няколкостотин хиляди бяха ранени. Земетресението в Ашхабад в нощта на 5 срещу 6 октомври 1948 г. взе повече от 100 хиляди жертви.

В Китай през 1920 г. са загинали 200 хиляди души, през 1923 г. в Япония - повече от 100 хиляди Има много примери за катастрофални земетресения, довели до големи жертви. Например през 1755 г. в Лисабон, през 1906 г. в Сан Франциско, през 1908 г. в Сицилия, през 1950 г. в Хималаите, през 1957 г. в Западна Монголия и през 1960 г. в Чили. През 1976 г. 250 хиляди души станаха жертви на много силното земетресение в Таншан в Китай. 3100 души загинаха при земетресение през 1980 г. в Италия, 2500 през 1981 г. в Иран.

През 1993 г. силно земетресение удари японския град Кобе, което предизвика пожари, които опустошиха цели квартали и причиниха загуба на живот. През 1994 г. мощни трусове разтърсиха Сан Франциско, срутвайки надлези на магистрали. Земетресението в северната част на Сахалин през 1995 г. в Нефтегорск се превърна в трагедия, когато се сринаха няколко сгради, под развалините на които загинаха 2 хиляди души.

През зимата на 1998 г. силно земетресение удари Афганистан. Този списък може да бъде продължен безкрайно, тъй като земетресения с различна сила и в различни региони на земното кълбо се случват постоянно, причинявайки огромни материални щети и водейки до множество жертви.

Ето защо учени от различни страни полагат големи усилия за изучаване на природата на земетресенията и тяхната прогноза. За съжаление все още не е възможно да се предскаже мястото и времето на земетресение, с изключение на няколко случая.

ПРИЧИНИ ЗА ЗЕМЕТРЕСЕНИЯТА И ТЕХНИТЕ ПАРАМЕТРИ

Всяко земетресение е мигновено освобождаване на енергия поради образуването на разкъсване на скала, което се случва в определен обем, наречен огнище на земетресение, чиито граници не могат да бъдат определени достатъчно строго и зависят от структурата и напрегнатото състояние на скалите в дадено местоположение. Деформацията, която възниква рязко, излъчва еластични вълни. Обемът на деформираните скали играе важна роля при определяне на силата на сеизмичния шок и освободената енергия.

Големите пространства на земната кора или горната мантия, в които възникват разкъсвания и възникват нееластични тектонични деформации, предизвикват силни земетресения: колкото по-малък е обемът на източника, толкова по-слаби са сеизмичните трусове. Хипоцентърът или фокусът на земетресението е условният център на източника в дълбочина, а епицентърът е проекцията на хипоцентъра върху земната повърхност. Зоната на силни вибрации и значителни разрушения на повърхността по време на земетресение се нарича плейстосейстична област.

Въз основа на дълбочината на хипоцентрите земетресенията се делят на три вида: 1) плиткоогнищни (0-70 км), 2) средноогнищни (70-300 км), 3) дълбокофокусни (300-700 км) . Най-често огнищата на земетресението са концентрирани в земната кора на дълбочина 10-30 km. По правило основният подземен сеизмичен шок се предшества от локални трусове - форшокове. Сеизмичните трусове, които възникват след основния трус, се наричат вторични трусове. Вторичните трусове, които се случват за значителен период от време, допринасят за освобождаване на напрежението в източника и появата на нови разкъсвания в дебелината на скалите около източника.

Източникът на земетресението се характеризира с интензитета на сеизмичния ефект, изразен в точки и магнитуд. В Русия се използва 12-точковата скала за интензитет на Медведев-Шпонхойер-Карник (MSK-64). Според тази скала е възприета следната градация на интензитета на земетресението: I-III балове - слаби, IV-V - забележими, VI-VII - силни (порутени сгради са разрушени), VIII - разрушителни (силни сгради са частично разрушени, заводски падат комини), IX - опустошителни (повечето сгради са унищожени), X - разрушителни (разрушават се мостове, възникват свлачища и срутвания), XI - катастрофални (всички структури са унищожени, пейзажът се променя), XII - катастрофални бедствия (причиняват промени в теренът върху обширна територия). Магнитудът на земетресението според Чарлз Ф. Рихтер се определя като десетичен логаритъм от съотношението на максималните амплитуди на сеизмичните вълни на дадено земетресение (A) към амплитудата на същите вълни на някое стандартно земетресение (Ax). Колкото по-голям е обхватът на вълната, толкова по-голямо е съответно изместването на земята:

Магнитуд 0 означава земетресение с максимална амплитуда 1 μm на епицентрално разстояние 100 km. При магнитуд 5 се наблюдават леки щети по сградите. Разрушителният трус е с магнитуд 7. Най-силните регистрирани земетресения достигат магнитуд 8,5-8,9 по скалата на Рихтер. В момента оценката на земетресението в магнитуд се използва по-често, отколкото в точки.

Съществува връзка между интензивността (I0) на земетресението в епицентъра, която се изразява в точки, и магнитуда (M)

I0 = 1,7 "M - 2,2; M = 0,6" I0 + 1,2.

По-сложно уравнение характеризира връзката между интензитета на трептенията I0, величината M и дълбочината на източника H:

I0 = аМ - b log Н + с,

където a, b, c са коефициенти, определени емпирично за конкретен земетръсен район.

Линиите, свързващи точки с еднакъв интензитет на вибрации, се наричат изосеисти. В епицентъра на земетресението земната повърхност изпитва главно вертикални вибрации. Когато се отдалечите от епицентъра, ролята на хоризонталния компонент на трептенията се увеличава.

Енергията, освободена по време на земетресения, е E = p2rV (a / T), където V е скоростта на разпространение на сеизмичните вълни, r е плътността на горните слоеве на Земята, a е амплитудата на изместване, T е периодът на трептене. Изходен материал за енергийни изчисления са сеизмограмните данни. Б. Гутенберг, подобно на Чарлз Рихтер, който е работил в Калифорнийския технологичен институт, предложи връзка между енергията на земетресението и неговия магнитуд по скалата на Рихтер:

log E = 9,9 + 1,9M - 0,024M 2.

Тази формула показва колосално увеличение на енергията с увеличаване на магнитуда на земетресението.

Енергията на земетресенията е няколко милиона пъти по-висока от енергията на стандартна атомна бомба от 100 kt (1000 "1018 erg). Например, по време на земетресението в Ашхабад през 1948 г. бяха освободени 1023 erg, по време на земетресението в Khait в Таджикистан през 1949 г. - 5 "1024 erg, през 1960 г. Чили - 1025 erg. По земното кълбо средно около 0,5" 1026 ерг енергия се освобождават всяка година поради земетресения.

Важна концепция в сеизмологията е специфичната сеизмична мощност, тоест количеството енергия, отделена на единица обем, например 1 m3, за единица време 1 s. Сеизмичните вълни, образувани по време на мигновена деформация в огнищата на земетресения, произвеждат основната разрушителна работа на земната повърхност. Има три основни вида еластични вълни, които създават сеизмични вибрации, които се усещат от хората и причиняват разрушения: обемни надлъжни (P-вълни) и напречни (S-вълни), както и повърхностни вълни (фиг. 3).

Надлъжните вълни представляват редуващи се зони на компресия и напрежение в скалите и преминават през твърди, течни и газообразни вещества. По време на разпространението си надлъжните вълни сякаш последователно притискат скалите или ги разтягат. Част от енергията на P-вълните, излизаща от недрата на Земята към нейната повърхност, се предава в атмосферата под формата на звукови вълни, които се възприемат от хората с честота над 15 Hz. P вълните са най-бързите телесни вълни. Скоростта на разпространение на P-вълните, където m е модулът на срязване, r е плътността на средата, в която се разпространява вълната, и l е коефициентът, свързан с обемния модул K,

Напречните вълни, когато се разпространяват, изместват частиците на материята под прав ъгъл спрямо посоката на техния път. Те не се разпространяват в течна среда, тъй като модулът на срязване в течност е нула. Скоростта на напречните вълни е по-малка от скоростта на надлъжните вълни. Тези сеизмични вълни се разклащат и изместват повърхността на почвата както вертикално, така и хоризонтално:

Вторият тип включва повърхностни сеизмични вълни, чието разпространение е ограничено до зона, близка до повърхността на Земята. Те са като вълни, които се разпространяват по повърхността на езеро. Има повърхностни вълни на Любов и вълни на Рейли.

Любовните вълни (L) карат частиците на почвата да се колебаят от едната страна на другата в хоризонтална равнина, успоредна на земната повърхност под прав ъгъл спрямо посоката на тяхното разпространение. Вълните на Релей (R) възникват на границата между две среди и засягат частиците на средата, като ги карат да се движат вертикално и хоризонтално във вертикална равнина, ориентирана в посоката на разпространение на вълната. Скоростта на вълните на Рейли е по-малка от тази на вълните на Лав и двете се разпространяват по-бавно от надлъжните и напречните сеизмични вълни и затихват доста бързо с дълбочината, както и с разстоянието от епицентъра на земетресението.

РЕГИСТРАЦИЯ НА ЗЕМЕТРЕСЕНИЯ

Сеизмичните вълни, разпространяващи се от огнището на земетресение във всички посоки, достигайки повърхността на Земята, могат да бъдат записани от специални устройства - сеизмографи, които записват незначителни земни вибрации от земетресения, настъпили дори на противоположната страна на земното кълбо.

Първите сеизмографи се появяват едва преди около 100 години, а направените от тях записи на сеизмични вълни - сеизмограми - позволяват да се определят магнитудите на земетресенията и местоположението (епицентровете) на последните. Частта от сеизмографа, която директно записва сеизмограмата, се нарича сеизмометър и се състои от махало, окачено на тънка пружина, която реагира на най-малките вибрации на земята.

Действителното записване на тези вибрации се извършва или върху въртящ се барабан с писалка и мастило, или върху магнитна лента с помощта на електромагнитна система, която преобразува вибрациите в ток, или със светлинен лъч върху движеща се фотографска хартия. Сеизмограмите трябва да отразяват движението на почвата в две взаимно перпендикулярни хоризонтални посоки и една вертикална, което изисква три сеизмометра.

Декодирането на сеизмограмите включва интерпретиране и записване на точното време на пристигането на различни вълни P, S, L и R, които не само се разпространяват с различни скорости, но и пристигат в сеизмографа от различни посоки. Чрез определяне на времето на навлизане на различни вълни и познаване на скоростта на тяхното разпространение е възможно да се определи разстоянието до огнището на земетресението - хипоцентъра. Съществуващата световна мрежа от сеизмични станции с много стотици сеизмографи дава възможност за незабавно записване на земетресения, случващи се навсякъде по света. Всяка година се регистрират повече от няколкостотин хиляди земетресения, усетени от хората, но само около 100 земетресения могат да бъдат класифицирани като разрушителни. Тази продължителна сеизмична активност е следствие от съвременните тектонични движения в най-повърхностната обвивка на Земята – литосферата.

РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ЗЕМЕТРЕСЕНИЯТА

И ГЕОЛОЖКОТО ИМ ПОЛОЖЕНИЕ

Разпределението на земетресенията по земното кълбо е съвсем естествено и като цяло се обяснява добре от теорията за тектониката на литосферните плочи. Най-големият брой земетресения е свързан с конвергентни и дивергентни граници на плочи, тоест със зони, където плочите или се сблъскват една с друга, или се разминават и растат поради образуването на нова океанска кора.

Силно сеизмичен регион - активните граници на Тихия океан, където океанските плочи се субдуцират, тоест потъват под континенталните и напреженията, възникващи в студената и тежка плоча, се разтоварват под формата на множество земетресения, чиито хипоцентрове образуват наклонена сеизмофокална зона, простираща се в горната мантия до дълбочини от 600-700 km.

Такива наклонени свръхдълбоки сеизмофокални зони са установени и описани от холандския геофизик S.V. Висер през 1936 г., японският геофизик К. Вадачи през 1938 г. и руският учен А.Н. Заварицки през 1946 г. Въпреки това, благодарение на по-късните изследвания на американския сеизмолог Х. Бениоф през 1949 г., те бяха наречени сеизмофокални зони на Бениоф.

Земетресенията също съпътстват образуването на разломи в средноокеанските хребети и на континентите, но там, за разлика от условията на компресия в зоните на субдукция, те възникват при геодинамични условия на разширение или срязване.

Друг регион на силни и чести земетресения е алпийският нагънат планински пояс, простиращ се от Гибралтар през Алпите, Балканите, Анатолия, Кавказ, Иран, Хималаите до Бирма и възникнал само преди 15-10 милиона години в резултат на сблъсък на огромни литосферни плочи: Африкано-Арабска и Индустанска, от една страна, и Евразийска, от друга. Процесът на компресия продължава и до днес, така че постоянно натрупващите се напрежения непрекъснато се освобождават под формата на земетресения. Най-голям брой земетръсни хипоцентрове в този пояс са ограничени до земната кора, тоест до дълбочини до 50 км, въпреки че има и дълбоки (до 300 км), но наклонените сеизмофокални зони са слабо изразени и са редки . Интересно е, че разпределението на епицентрите в плана очертава, например, в Иран и Афганистан почти асеизмични големи блокове, които се оказаха „заварени“ заедно в процеса на сблъсък; техните съединителни зони все още са активни. В рамките на ОНД най-сеизмично активните региони включват Източните Карпати, Кримските планини, Кавказ, Копет Даг, Тиен Шан и Памир, Алтай и района на езерото. Байкал и Далечния изток, особено Камчатка, Курилските острови и остров Сахалин, където на 28 май 1995 г. стана разрушителното земетресение в Нефтегорск с магнитуд 7,5 по Рихтер, а броят на жертвите беше 2 хиляди души.

Всички тези региони имат планински, често високопланински релеф, което показва, че в момента те изпитват активни тектонични движения и вертикалната скорост на издигане на земната повърхност надвишава скоростта на ерозия. В много региони, например в Закарпатието, Кавказ и езерото Байкал, последните вулканични изригвания са се случили геоложки наскоро, а в Камчатка и Курилските острови те продължават и днес. Именно тези райони се характеризират с висока сеизмична активност, която е в пряка връзка с тектонската активност. Трябва да се отбележи, че земетресенията се случват и в стабилни зони на земната кора, на платформи, включително древни. Вярно е, че тези земетресения са доста редки и като цяло сравнително слаби. Има обаче и силни, като например на епипалеозойската млада плоча Туран в пустинята Къзълкум в района на Газли през 1976 и 1984 г., а селището Газли е напълно унищожено два пъти.

Преобладаващото мнозинство от земетресенията (повече от 85%) се случват в условия на компресия и само 15% - в условия на напрежение, което е в съответствие със съвременната геодинамика на геоложките структури и естеството на движенията на литосферните плочи.

ЗЕМЕТРЕСИТЕЛЕН МЕХАНИЗЪМ

Механизмът на земетресенията е много сложен процес, който сеизмолозите едва започват да разбират. Източникът на силно земетресение е някакво внезапно изместване в определен обем скали по сравнително голяма равнина на разкъсване, така че механизмът на земетресението е кинематиката на движението в източника. Има няколко най-често срещани модела на механизма на източника на земетресението.

Най-ранният модел, разработен от H. Reid през 1911 г., се основава на еластичен откат по време на деформация на срязване на скали, при които якостта на опън е превишена. Модел N.V. Shebalina (1984) предполага, че основната роля при възникването на краткопериодични трептения с високи ускорения играят усложненията, грапавостта или „куките“ по основната прекъснатост, по която се случва изместването. „Куките“ предотвратяват свободното плъзгане - пълзене и те са отговорни за натрупването на напрежение в източника. Моделът на лавиноустойчиво образуване на пукнатини (ALC), разработен в Русия от V.I. Myachkin, се крие в бързото увеличаване на броя на пукнатините, тяхното взаимодействие помежду си и в крайна сметка появата на основно или основно разкъсване, изместването по което моментално освобождава натрупаното напрежение с образуването на еластични вълни. Друг модел на американските геофизици W. Brace и A.M. Нура, образувана в края на 60-те години, предполага важна роля за дилатанцията, тоест увеличаване на обема на скалата по време на деформация. Микроскопичните пукнатини, които възникват, когато водата попадне в тях, не могат да се затворят отново, обемът на скалата се увеличава и напреженията се увеличават, в същото време налягането в порите се увеличава и здравината на скалата намалява. Всичко това води до освобождаване на напрежението – до земетресение.

Съществува модел на нестабилно плъзгане, най-пълно разработен от американския геофизик К. Шолц през 1990 г., който се състои от „залепващи“ контакти на взаимно движещи се скални блокове с относително гладка повърхностна структура на повърхността на изместване. Залепването води до натрупване на срязващи напрежения, чието освобождаване се трансформира в земетресение.

ЦУНАМИ

Ако се случи земетресение в океана, над неговия епицентър, с внезапно вертикално изместване на дъното в цялата водна маса, възникват особени подводни вълни, движещи се със скорост до 800 km/h във всички посоки от епицентъра. В открития океан тези дълги вълни са практически незабележими, но когато се приближите до плоския бряг, в заливите и заливите, височината на вълните се увеличава многократно, образувайки стръмна стена от вода с височина до 10-15 м, и често повече, разбивайки се в брега с колосална сила и рев, помитайки всичко по пътя си. Например град Хило на Хавайските острови беше засегнат от опустошително цунами през 1946 г. и 1960 г., което уби повече от 200 души. Интересното е, че цунамито от 22 май 1960 г. е генерирано от земетресение близо до Чили и вълните достигат пристанището на Хило само 15 часа по-късно, след като са изминали разстояние от 10 500 км със скорост около 700 км/ч. Цунамито от 1996 г. на японския бряг доведе до смъртта на 26 хиляди души. В Русия опасността от цунами заплашва източното крайбрежие на Камчатка и Курилските острови, където е създадена служба за предупреждение, а селата са построени на високи места, недостъпни за вълни.

ПРОГНОЗИРАНЕ НА ЗЕМЕТРЕСЕНИЯ

Прогнозирането на земетресенията е най-важният проблем, с който се занимават учените в много страни по света. Въпреки всички усилия обаче този проблем все още е далеч от решение. Прогнозирането на земетресенията включва както идентифициране на техните предшественици, така и сеизмично зониране, тоест идентифициране на области, в които може да се очаква земетресение с определен магнитуд или интензитет. Прогнозата за земетресение се състои от дългосрочна прогноза за десетки години, средносрочна прогноза за няколко години, краткосрочна прогноза за няколко седмици или първите месеци и обявяване на незабавна сеизмична аларма. Най-впечатляващата надеждна прогноза за земетресение е направена през зимата на 1975 г. в град Хайчен в североизточен Китай. След няколко години наблюдение на тази област с различни методи се стигна до заключението, че в близко бъдеще е възможно силно земетресение. Увеличаването на броя на слабите земетресения позволи да бъде обявена обща тревога на 4 февруари в 14:00 ч. Хората бяха изведени на улицата, магазините и предприятията бяха затворени, а спасителните екипи бяха подготвени. В 19:36 ч. е станало силно земетресение с магнитуд 7,3, град Хайчен е разрушен, има малко жертви. Но дори заедно с други успешни прогнози за земетресения, те са по-скоро изключение, отколкото правило.

Сеизмичното зониране от различни мащаби и нива се извършва въз основа на отчитане на много характеристики: геоложки, по-специално тектонски, сеизмологични, физически и др. Съставените и одобрени карти трябва да вземат предвид всички строителни организации, въпреки факта, че увеличаването на прогнозната сила на земетресение с най-малко 1 точка води до многократно увеличение на строителните разходи, тъй като е свързано с необходимостта от допълнително укрепване на сградите.

Сеизмичното райониране на територията включва няколко нива от малък до голям мащаб. Например за градове или големи промишлени предприятия се изготвят подробни карти на микросеизмичното зониране, на които е необходимо да се вземат предвид характеристиките на геоложката структура на малки площи, състава на почвите, естеството на тяхното водно съдържание, наличието на скални разкрития и техните видове. Най-неблагоприятни са преовлажнените почви (хидравличен чук), рохкави глинести почви и льос със силно слягане. Алувиалните равнини са по-опасни по време на земетресения, отколкото скалните разкрития. Всичко това трябва да се има предвид при изграждането и проектирането на сгради, водноелектрически централи и заводи.

Земетръсоустойчивото строителство се обръща голямо внимание във всички страни, особено за такива критични съоръжения като атомни електроцентрали, водноелектрически централи, химически и петролни рафинерии. Проектирането и изграждането на сгради в сеизмични зони изисква да бъдат устойчиви на земетресения. Както уместно е отбелязано в книгата на J. Geer и H. Shah (1988), най-важното нещо при проектирането на устойчиви на земетресения сгради е „свързването“ на сградата, тоест свързването на всички елементи на сградата: греди, колони, стени и плочи в една здрава, но заедно с гъвкава конструкция, способна да издържи на вибрациите на земята. Благодарение на тези мерки в Мексико Сити се строят сгради от 35-45 етажа, а в Токио, силно сеизмичен район, дори 60 етажа. Такива сгради имат гъвкавост, тоест способността да се люлеят и огъват, като дървета при силен вятър, но не и да се срутват. Чупливите материали, като тухла или необработена тухла, се унищожават незабавно. Да не забравяме също, че Япония има много атомни електроцентрали, но техните сгради са проектирани да издържат на много силни земетресения. Старите сгради се свързват със стоманени обръчи или кабели, укрепват се отвън със стоманобетонна рамка и се закрепват с армировка, минаваща през всички стени. Съществуващите норми и правила, разбира се, не са в състояние напълно да осигурят безопасността на обектите по време на земетресение, но значително намаляват последствията от природни бедствия и следователно изискват стриктно прилагане.

Има голям брой различни предвестници на земетресения, вариращи от сеизмични и геофизични до хидродинамични и геохимични. Те могат да бъдат илюстрирани с няколко примера. По този начин силните земетресения, за разлика от слабите, в дадена област се случват за значителни периоди от време, измервани в десетки и стотици години, тъй като след освобождаването на напрежението е необходимо време, за да се увеличи до нова критична стойност, и скоростта на натрупване на стрес според G.A. Соболев не надвишава 1 kg/cm2 годишно. К. Касахара показа през 1985 г., че за разрушаването на скалата е необходимо да се натрупа еластична енергия от 103 erg/cm3 и обемът на скалата, който освобождава енергия по време на земетресение, е пряко свързан с количеството на тази енергия. Следователно, колкото по-голям е магнитудът на земетресението и следователно енергията, толкова по-голям е интервалът от време между силните земетресения. Данните за сеизмично активната Курилско-Камчатска островна дъга позволиха на S.A. Федотов установява честотата на земетресенията с магнитуд М = 7,75 на всеки 140? 60 години. С други думи, разкрива се определена периодичност или сеизмичен цикъл, което позволява да се даде, макар и много приблизителна, дългосрочна прогноза.

Сеизмичните предвестници включват разглеждане на групирането на рояци от земетресения; намаляване на земетресенията в близост до епицентъра на бъдещо силно земетресение; миграция на земетръсни огнища по голямо сеизмично активно разкъсване; асеизмични приплъзвания по равнината на разкъсване в дълбочина, възникващи преди бъдещо внезапно изместване; ускоряване на вискозния поток във фокусната област; образуване на пукнатини и движения по тях в зоната на концентрация на напрежението; разнородност на структурата на земната кора в зоната на сеизмични разкъсвания. Особен интерес като предвестници представляват форшоковете, които по правило предхождат основния сеизмичен шок. Въпреки това, основната неразрешена трудност е трудността да се разпознаят реални предупредителни удари на фона на рутинни сеизмични събития.

Като геофизични предшественици се използват прецизни измервания на деформации и наклони на земната повърхност с помощта на специални устройства - деформатори. Преди земетресения скоростта на деформация се увеличава рязко, както беше преди земетресението в Ниигата (Япония) през 1964 г. Прекурсорите също така включват промени в скоростите на движение на надлъжни и напречни сеизмични вълни във фокусната област непосредствено преди земетресението. Всяка промяна в напрегнатото състояние на земната кора влияе върху електрическото съпротивление на скалите, което може да бъде измерено при висока сила на тока до дълбочина до 20 km. Същото важи и за вариациите в магнитното поле, тъй като напрегнатото състояние на скалите влияе върху колебанията в големината на пиезомагнитния ефект в магнитните минерали.

Измерванията на колебанията в нивата на подземните води са доста надеждни като прекурсори, тъй като всяко компресиране в скалите води до повишаване на това ниво в сондажи и кладенци. С помощта на метода на хидрогеодеформацията са направени успешни краткосрочни прогнози: например в Япония в Изу-Ошима на 14 януари 1978 г., в Ашхабад преди силното земетресение на 16 септември 1978 г. с М = 7,7. Промените в съдържанието на радон в подземните води и кладенците също се използват като прекурсори.

Цялото разнообразие от предвестници на земетресения е многократно анализирано, за да се идентифицират общи модели и да се елиминират грешките. Геофизикът Т. Рикитаки проведе статистически анализ на връзките между продължителността на аномалиите T и нейната амплитуда A и очакваната величина M, като идентифицира три класа прекурсори. За средносрочните прекурсори той получи уравнението

log DT = aM - b,

където а = 0,76; b = -1,83 и T е ден. При М = 5-7 времето за проява на предвестниците е първите месеци - първите години.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В древни времена земетресенията са били смятани за наказание, изпратено на хората от разгневени богове. Сега знаем как и къде се случват земетресенията, знаем всички параметри на това природно бедствие, знаем как да се предпазим от него и да намалим поне частично катастрофалните последици. На земното кълбо са отбелязани области и зони, в които може да възникне земетресение с една или друга сила. Хиляди сеизмографи, тензометри и акселерографи слушат пулса на Земята денонощно. Но както преди хиляди години, ние не можем да предвидим къде, с каква сила и най-важното кога ще се случи следващият удар на подземните стихии. В момента степента на предсказуемост на дългосрочните и средносрочните прогнози е с вероятност от 0,7-0,8. По-лошо е положението с краткосрочните прогнози, за които все още не са установени значими връзки с прекурсори. Всяка прогноза за земетресение е вероятностна и основната цел на сеизмологията все още не е постигната.

1. Young S.L. Методи и резултати от изследване на сеизмотектонските деформации. М.: Наука, 1990. 191 с.

2. Мячкин В.И. Процеси на подготовка за земетресение. М.: Наука, 1978. 232 с.

3. Болт B.A. Земетресения. М.: Мир, 1981. 256 с.

4. Земетресения в СССР. М.: Наука, 1990. 323 с.

5. Соболев Г.А. Основи на прогнозата на земетресенията. М.: Наука, 1993. 312 с.

6. Моги К. Прогноза за земетресения. М.: Мир, 1988. 382 с.

Николай Владимирович Короновски, професор, ръководител. Катедра по динамична геология, Геологически факултет, Московски държавен университет. М.В. Ломоносов, заслужил деятел на науката на Руската федерация; специалист в областта на вулканизма, тектониката и регионалната геология на алпийския пояс. Автор на учебници "Кратък курс по регионална геология на СССР" (1976, 1984), "Основи на геологията" (съавтор А. Ф. Якушова), редица монографии и 235 статии по различни въпроси на геологията.

Валерий Александрович Абрамов, доктор на геолого-минералогичните науки, професор в Далекоизточния държавен технически университет, изследовател на Тихоокеанския океанологичен институт на Далекоизточния клон на Руската академия на науките. Област на научни интереси - сеизмология.