Шкала основана на изменении энергии, высвобождаемой при движении коры в эпицентре. Сила землетрясения измеряется энергией или магнитудой землетрясения. Этот термин используется для описания энергии, высвобождаемой в результате стихийного бедствия.
Наука о землетрясениях, вулканах и гораздо большем
Часто в прессе или в Интернете можно прочитать короткие статьи, которые начинаются словами: «Произошло землетрясение силой…» или «На Камчатке проснулся вулкан…». Для большинства российских читателей землетрясения и извержения вулканов — это все еще «экзотические» события, происходящие где-то далеко. Сколько землетрясений и извержений вулканов происходит в мире и в России? Какие из них могут быть опасны? Как мы узнаем, где и когда они возникают, и, что более важно, как эта информация используется в фундаментальных исследованиях и практических приложениях? Ответы на эти и другие вопросы дает Николай Шапиро, старший научный сотрудник Института физики Земли РАН и Института физики Земли в Гренобле (Франция), руководитель направления мегагеофизических исследований, мониторинга и прогнозирования активных геодинамических процессов в зонах субдукции, основываясь на своем опыте работы за рубежом и в России.
Полноэкранное расширение
Фото.
Сейсмология как современная научная дисциплина зародилась на рубеже 19 и 20 веков, когда были построены и использованы первые сейсмографы. Одним из важнейших открытий в ранней сейсмологии стало изобретение электромагнитного сейсмографа русским ученым князем Борисом Борисовичем Голицыным в 1906 году. Данные, записанные этими сейсмографами в течение десятилетий, и их анализ привели к фундаментальным научным открытиям, таким как понимание внутренней структуры Земли и физического механизма, вызывающего землетрясения, и стали важным вкладом в концепцию тектоники плит — современной геодинамической теории, объясняющей движения и деформации верхней части земной коры и происхождение сейсмичности и вулканизма.
Мировые сейсмологические центры данных и мониторинговые службы
Внедрение современных цифровых и коммуникационных технологий с 1990-х годов полностью изменило сейсмологию. Благодаря быстрой передаче данных и эффективным компьютерным алгоритмам, сейсмический мониторинг в реальном времени действительно возможен. Кроме того, значительно улучшилось качество и количество сейсмических записей. Сегодня по всему миру установлены тысячи высококачественных сейсмографов, которые регистрируют данные в непрерывном режиме и передают их в режиме реального времени в центры обработки и хранения данных, расположенные в основном в США, Европе и Японии. Глобальная сейсмологическая сеть ежегодно регистрирует более 200 000 землетрясений. К счастью, большинство этих сейсмических событий не ощущаются на поверхности и могут быть зарегистрированы только очень чувствительными сейсмографами.
Данные, собранные в глобальных центрах, в режиме реального времени передаются в службы мониторинга землетрясений. Их важнейшей задачей, конечно, является быстрое определение параметров крупных землетрясений, представляющих потенциальную угрозу для людей и экономики. Результаты такого мониторинга в режиме, близком к реальному времени, используются в системах быстрого предупреждения и защиты от цунами. В то же время другой важной задачей является как можно более полное изучение всех землетрясений, даже самых незначительных. Это необходимо для детального изучения тектонической активности нашей планеты и разработки вероятностных моделей сейсмического риска. На этой основе составляются карты сейсмического разграничения и разрабатываются сейсмические строительные нормы.
Мониторинг вулканов — еще одно важное практическое применение сейсмологии. Ученые насчитали более 1500 потенциально активных вулканов на Земле. По меньшей мере 50 из них извергаются каждый год. К счастью, как и землетрясения, большинство вулканических извержений не представляют непосредственной опасности, поскольку они очень слабые или происходят в необитаемых районах. Однако, как и в случае с землетрясениями, более полное изучение всех извержений, включая более слабые, необходимо для детального изучения вулканической активности и разработки вероятностных моделей вулканической опасности и методов прогнозирования потенциальных катастрофических событий.
Возникновение многочисленных слабых землетрясений под вулканами является одним из основных показателей их активизации и предвестником будущих извержений. Учитывая, что визуальное или спутниковое наблюдение за вулканами очень часто невозможно из-за плохих погодных условий (а для подводных вулканов — вообще невозможно), становится ясно, что сейсмологические наблюдения — единственный способ непрерывного мониторинга вулканов.
Шкала вулканической активности
Сейсмологические данные также имеют большое значение для фундаментальных исследований. Сейсмические волны, проникающие в глубинные слои Земли, содержат уникальную информацию о ее структуре. Например, основные слои нашей планеты — твердая кора и мантия, жидкое внешнее ядро и твердое внутреннее ядро — были открыты в первой половине 20-го века благодаря анализу записей землетрясений. С 1970-х годов широко развивается сейсмическая томография — «съемка» Земли с помощью сейсмических волн для получения трехмерных изображений внутренней структуры Земли.
Сейсмология традиционно известна как наука о землетрясениях. Однако в последние два десятилетия возникла совершенно новая парадигма. Анализ цифровых сейсмических данных с использованием современных компьютерных технологий показал, что сейсмические записи содержат огромное количество информации, которая выходит за рамки землетрясений.
Одним из самых важных открытий стало наблюдение так называемых тектонических колебаний — очень слабых сигналов, вызванных медленным скольжением тектонических плит между землетрясениями. Систематический анализ этих типов колебаний должен выявить процессы, происходящие в сейсмических разломах и вулканических системах в периоды, которые ранее считались совершенно «спокойными», и, таким образом, приведет к разработке совершенно новых методов мониторинга.
Другим важным открытием стало повторное изучение так называемого сейсмического шума — сигналов, регистрируемых сейсмографами без тектонической и вулканической активности (на которые приходится более 90% имеющихся сейсмологических данных). Этот «шум» в основном вызван активностью Мирового океана. Относительно быстрые изменения давления в толще воды на морском дне порождают сейсмические волны. Это создает волновое поле, генерируемое источниками, неоднородно распределенными по поверхности Земли, и соответствующие сигналы, на первый взгляд, совершенно случайны. Однако с помощью современных высокочувствительных сейсмографов и соответствующих математических методов удалось «расшифровать» эти сигналы и извлечь из них информацию об их источниках и о структуре Земли в областях между этими источниками и регистраторами. В результате возникли два принципиально новых направления в сейсмологии: (1) использование сейсмических записей для мониторинга активности океана и атмосферы (и других поверхностных процессов) и (2) «томография сейсмических шумов».
Полноэкранное расширение
Карта распределения крупных землетрясений (круги) и действующих вулканов (треугольники) по всему миру.
Новую парадигму можно назвать «тотальной сейсмологией». Основной принцип заключается в том, что каждая часть сейсмической записи содержит полезную информацию о внутренней структуре Земли и о динамических процессах, происходящих под ней или на поверхности. Задача сейсмологов — «расшифровать» имеющиеся данные, чтобы извлечь как можно больше этой информации и использовать ее для мониторинга и научных исследований. В целом, современная сейсмология является высокотехнологичной и глобально активной областью знаний и участвует в революции Больших Данных наряду со многими другими передовыми областями науки.
Вулканы.
Вулкан (от латинского vulcanus, что означает «огонь, пламя») — это геологическое образование, образованное каналами и трещинами в земной коре, через которые на поверхность земли извергаются лава, пепел, горячие газы, водяной пар и обломки горных пород. Различают действующие, недействующие и потухшие вулканы, а также центральные вулканы, которые извергаются из центрального жерла, и сланцевые вулканы, которые имеют форму трещин или серии небольших конусов. Основными компонентами вулкана являются: магматическая камера (в коре или верхней мантии); жерло — канал, по которому магма поднимается на поверхность; конус — возвышенность на земле, образовавшаяся в результате извержения вулкана; и кратер — полость в конусе. Лавовый купол имеет круглую форму и крутые склоны, пересеченные глубокими бороздами. На выходе из вулкана может образоваться конус застывшей лавы, который блокирует выход газов и вызывает извержение и разрушение купола. Круто наклоненный пирокластический конус состоит из чередующихся слоев пепла и гари. Вулканический щит с большим кратером (кальдерой) и тонким слоем застывшей лавы на поверхности. Лава может вытекать из кратера на вершине или из трещин на склонах. Воронки обвала возникают как внутри кальдеры, так и на склонах щитового вулкана. Конус стратовулкана состоит из чередующихся слоев лавы, пепла, золы и более крупных обломков. Современные вулканы расположены вдоль крупных разломов и в зонах тектонического дрейфа (в основном на островах и побережьях Тихого и Атлантического океанов). К действующим вулканам относятся Ключевская Сопка и Авачинская Сопка (Камчатка, Российская Федерация), Везувий (Италия), Исалько (Сальвадор), Мауна-Лоа (Гавайи) и другие.
Существует множество типов вулканических пород, которые различаются по своему химическому составу. Наиболее распространены четыре типа, процентное содержание которых определяется содержанием кремнезема в породе: Базальт — 48-53%, андезит — 54-62%, дацит — 63-70%, риолит — 70-76%. Породы с более низким содержанием кремнезема содержат большое количество магния и железа. Когда лава остывает, большая часть расплава образует вулканическое стекло, масса которого содержит крошечные отдельные кристаллы. Исключением являются так называемые фенокристы. Цвет вулканического стекла зависит от содержания в нем железа: чем больше железа, тем оно темнее.
Действующие вулканы земли.
Вулканы, которые извергались в прошлом или проявляли другие признаки активности (выброс газа и пара), являются активными. Всего известно около 2500 извержений из 500 таких вулканов.
Многие вулканические островные дуги, по-видимому, связаны с системой глубинных разломов. Центры землетрясений находятся примерно в 700 км ниже поверхности Земли, что означает, что вулканический материал происходит из верхней мантии. В островных дугах она часто андезитовая; андезиты имеют сходный с континентальной корой состав, и в этих регионах кора сложена из мантийного материала. Вулканы, расположенные вдоль морских хребтов (например, на Гавайях), выбрасывают в основном базальтовый материал. Эти вулканы, которые связаны с мелкофокусными землетрясениями, находятся на глубине не более 70 км. Поскольку базальтовые лавы встречаются как на континентах, так и вдоль океанических хребтов, предполагается, что непосредственно под земной корой существует слой, из которого происходят базальтовые лавы.
Источники тепла.
Одной из нерешенных проблем вулканизма является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Это плавление должно быть очень локализованным, поскольку прохождение сейсмических волн указывает на то, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твердом состоянии. Кроме того, тепловая энергия должна быть достаточной для расплавления большого количества твердого материала. В США в бассейне Колумбия (Вашингтон и Орегон), например, объем базальта составляет более 820 км3, а такие большие базальтовые слои встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и Южной Африке (нагорье Великий Кару). В настоящее время существует три гипотезы. Некоторые геологи считают, что плавление вызывается локально высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе представляются маловероятными; другие утверждают, что тектонические разломы в виде смещений и трещин связаны с высвобождением тепловой энергии. Согласно другой точке зрения, при высоком давлении верхняя мантия твердая, но когда давление падает, она плавится, и из трещин вытекает расплавленная лава.
— Раскаленная жидкость или очень густая, обычно силикатная, масса, которая выливается на поверхность земли во время извержения вулкана и затем застывает. Лава может извергаться из главного кратера, бокового кратера на склоне вулкана или из трещин, связанных с вулканической камерой — резервуаром магмы в земной коре или верхней мантии, питающим вулкан. Лава стекает по склону в виде лавового потока. Когда лава застывает, образуются взрывные породы.
Предмет, задачи, методы
Область сейсмологии представлена сейсмическими волнами и их источниками.
Сейсмология имеет теоретические и прикладные цели.
Первые включают изучение природы землетрясений, возникновения и распространения сейсмических волн, их источников и воздействия на различные объекты и среды.
Прикладные задачи включают применение сейсмических методов при изучении недр и поиске полезных ископаемых, разработку технологий сейсмического строительства, а также регистрацию и идентификацию подземных ядерных испытаний.
В сейсмологических исследованиях используются два основных метода: визуальное наблюдение землетрясений и регистрация сейсмических волн, вызванных землетрясениями, с помощью оборудования.
Визуальные наблюдения проводятся в очагах землетрясений. Они проводятся с помощью геоморфологических исследований для выявления обновленных или новых тектонических разломов, оползней, объемных смещений, обвалов и т.д.
Сейсмографы используются для регистрации сейсмических волн. В зависимости от места установки они делятся на стационарно установленные и мобильные системы. Первые работают непрерывно на сейсмических станциях. Обширные версии установлены в очаговых зонах, где уже произошли землетрясения, для регистрации последующих толчков, на морском дне и на дне моря, в местах строительства специальных установок (например, гидроэлектростанций и атомных электростанций). Такие аппараты также были доставлены на Венеру и Луну.
Сейсмические станции являются основой сейсмической службы. Они следят за сейсмическим процессом, собирают статистику и регистрируют землетрясения, предоставляют информацию, прогнозируют волны цунами, вызванные подводными толчками, и т.д.
Помимо специфических методов, сейсмология также использует методы из физических и геологических наук для получения данных. Таким образом, данные полевой геологии частично определяют интерпретацию сейсмограмм.
Образование и работа
Лишь очень немногие учебные заведения предлагают сейсмологию в качестве самостоятельного предмета. Эта дисциплина обычно изучается как часть геофизики.
Такие специалисты работают в сфере исследований и разведки: в институтах и сейсмических станциях, а также в ресурсных компаниях. Несмотря на редкость профессии, сейсмологи очень востребованы, так как их всего несколько человек.
Как изучают землетрясения
На протяжении всей истории человечество понесло много потерь из-за землетрясений. Как изучают землетрясения для предотвращения катастроф и гибели людей (читать далее). Катастрофические землетрясения
Землетрясения изучаются с помощью специальных приборов, называемых сейсмографами. Эти измерительные приборы непрерывно записывают колебания земной коры на ленту, называемую сейсмограммой (греческое слово «буква» означает «запись»). Сейсмографы, разработанные ученым Б.Б.Голицыным и другими учеными, всемирно известны. Первый сейсмограф и стенографическая таблица
Современные сейсмографы представляют собой сложные электронные устройства. Современный сейсмограф
Сейсмограф Татевского монастыря
Сейсмические толчки были обнаружены и другими способами. Большой интерес в этом контексте представляет Гавазан — висячая восьмиугольная каменная колонна высотой около 8 метров в Татевском монастыре в Зангезуре (Армения). Этот древний монастырь был основан в 9 веке. Он долгое время был центром армянской культуры и являлся резиденцией главы духовенства.
Во дворе монастыря построен гавазан. В 1931 году монастырь сильно пострадал от землетрясения, разрушившего все постройки, кроме самого гавазана. Татевский монастырь
Долгое время считалось, что качающаяся колонна Гавазана имеет круглое основание, стоящее в чашеобразном углублении. Считается, что в эту яму налили ртуть, чтобы повысить чувствительность уникального сейсмоскопа — прибора для регистрации сейсмических колебаний (греческое слово «scopeo» означает «видеть»).
Хавазан завершается рельефным украшением в виде открытого креста в квадратном каменном обрамлении. Отсюда его второе название — хачкар — надгробный камень. В начале ХХ века стела стояла неподвижно, очевидно, зажатая упавшими на ее основание обломками, хотя до недавнего времени ее можно было легко опрокинуть взмахом руки.
Архитекторы демонтировали гавазан и таким образом смогли определить, что он крепился на шарнире. Точный расчет центра тяжести обеспечил ему вертикальное положение, а шарнир помог ему раскачиваться и возвращаться в вертикальное положение. Амплитуда колебаний может достигать 20 метров.
Чтобы сохранить старую сигнальную будку, ученые заблокировали поворотный механизм, а мачту зажали и скрепили металлическими кольцами, чтобы удержать ее на месте.
Шкала вулканической активности
Индекс вулканической активности (VEI) — это количественное описание силы вулканического извержения, основанное на логарифме расчетного объема извергнутых продуктов и высоты столба пепла. Диапазон изменений — от нуля для извержений объемом менее 10 000 км3 до восьми («супервулканы») для извержений объемом более 1 000 км3. Смитсоновский институт в США располагает самой полной базой данных об извержениях на Земле. Из-за сложности наблюдений в этой базе данных имеется относительно много пробелов и неточностей. Однако он может предоставить общую статистику по извержениям, большинство из которых имеют VEI 2 или менее. В среднем в год происходит от четырех до пяти извержений с VEI 3 и более. Действительно крупные извержения объемом более 1 км 3 (VEI 5 и более) происходят примерно раз в десять лет. Сверхизвержения с VEI 8 и более могут вызвать эффект вулканической зимы, заметное похолодание планеты, но, к счастью, случаются крайне редко. Последнее такое событие произошло 26 000 лет назад в Новой Зеландии, когда вулкан Таупо изверг около 1170 км3 пепла. Другие известные суперизвержения — вулкан Тоба на Суматре 74 000 лет назад (2800 км3 ) и Йеллоустоун 640 000 лет назад (1000 км3 ).
Самые мощные извержения вулканов на территории России произошли на Камчатке. Например, крупнейшее из известных извержений (VEI 7; 150 км3 ) произошло здесь около 7,6 тыс. лет назад, что привело к образованию Курильского озера. В прошлом произошли крупные извержения (VEI 5) вулкана Ксудач в 1907 году и вулкана Безымянный в 1956 году.
Новую парадигму можно назвать «тотальной сейсмологией». Основной принцип заключается в том, что каждая часть сейсмической записи содержит полезную информацию о внутренней структуре Земли и о динамических процессах, происходящих под ней или на поверхности. Задача сейсмологов — «расшифровать» имеющиеся данные, чтобы извлечь как можно больше этой информации и использовать ее для мониторинга и научных исследований. В целом, современная сейсмология является высокотехнологичной и глобально активной областью знаний и участвует в революции Больших Данных наряду со многими другими передовыми областями науки.
Успешное развитие сейсмологии требует объединения усилий большого числа ученых и инженеров для поддержания и развития систем сейсмологических наблюдений и сбора данных, а также разработки новых методов их анализа с использованием современных компьютерных технологий и ресурсов. Помимо чисто количественных изменений (увеличение числа станций и объема анализируемых данных), мировое сейсмологическое сообщество находится в постоянном поиске новых технологий и концепций.
Концепция сбора — хранения — анализа данных в современной сейсмологии
На повестке дня — новое поколение «оптических» сейсмографов, использующих интерференцию лазерных лучей на оптических волокнах. Ожидается, что такой подход значительно повысит плотность сейсморазведки.
Магнитуда и балльная шкала интенсивности землетрясения
Наиболее важным параметром землетрясения является его сила, которая пропорциональна логарифму высвобождаемой энергии. Например, самое сильное из известных землетрясений, произошедшее в Чили в 1960 году, имело магнитуду 9,5 баллов по шкале Рихтера, что эквивалентно энергии 180 миллионов атомных бомб, взорванных над Хиросимой. Для сравнения, энергия крупнейшего ядерного взрыва, произведенного СССР в 1961 году на Новой Земле, была эквивалентна землетрясению магнитудой 8,2. Энергия землетрясения магнитудой 1 эквивалентна энергии взрыва 2 кг тротила.
Шкалу магнитуд часто путают со шкалой интенсивности, которая измеряется значениями от 1 до 12 на основе внешних проявлений сотрясения (воздействие на людей, предметы, сооружения и физические объекты). Например, сильное землетрясение, происходящее вдали от населенных пунктов, не воспринимается и не оказывает никакого воздействия на строения. Поэтому магнитуда такого землетрясения велика, а интенсивность минимальна. Напротив, относительно «слабое» землетрясение, происходящее вблизи земной поверхности и непосредственно под населенным пунктом, может нанести умеренный ущерб зданиям. В этом случае магнитуда землетрясения относительно небольшая, а интенсивность относительно высокая в пострадавшем районе.
Более слабые ощущаемые землетрясения начинаются с магнитуды 2 и происходят только на расстоянии нескольких километров или меньше. Приземные землетрясения магнитудой 4,5 могут причинить незначительный ущерб. Землетрясения магнитудой выше 6 баллов могут причинить значительный ущерб и унести жизни людей. Землетрясения магнитудой 7, происходящие вблизи крупных городов, могут быть разрушительными (один из последних примеров — землетрясение 2010 года на Гаити). Более крупные или «мегаземлетрясения» магнитудой 9 и выше могут вызвать разрушительные цунами и разрушения на больших территориях. За период инструментальных наблюдений было зарегистрировано только пять таких событий. Один из них произошел в 1952 году в Курило-Камчатской зоне субдукции. Недавние примеры — мегаземлетрясения на Суматре в 2004 году и в Японии в 2011 году.
Поэтому отставание российской системы сейсмологических наблюдений от ведущих стран мира носит структурный и многоуровневый характер. Во-первых, общее количество постоянных станций гораздо меньше, чем в США, Евросоюзе, Японии и Китае — несколько сотен против нескольких тысяч (и это в стране с самой большой площадью в мире). Во-вторых, в последние годы в России проводилось очень мало крупномасштабных, ограниченных по времени сейсмологических экспериментов. В-третьих, информационная и технологическая поддержка сильно отстает. В результате в настоящее время в России нет ни одного центра сейсмологических данных. Большая часть собранных наблюдений хранится в региональных филиалах и остается недоступной для потенциальных пользователей.
Структурные проблемы в системе наблюдений оказывают негативное влияние на исследования землетрясений в России в целом. Из-за недостаточного доступа к данным снижается число ученых, заинтересованных в сейсмологических исследованиях на территории России, и, соответственно, количество публикаций по этой теме в ведущих международных журналах. Даже для российских сейсмологов зачастую проще работать с данными (легко) полученными из-за рубежа, чем изучать территорию своей страны. В результате почти никому не приходит в голову применять идеи «тотальной сейсмологии» и современные методы анализа к российским данным. И все это происходит в самой большой стране мира, где есть множество уникальных природных и геологических объектов. Неразвитость науки также приводит к недостаточному обновлению кадров через обучение и привлечение новых поколений молодых специалистов.
Характеристики землетрясения: сила его воздействия
Интенсивность сейсмических толчков теперь может быть оценена достаточно хорошо. Ученые разработали классификацию для определения силы землетрясения. Шкала измерения называется 12-балльной шкалой Рихтера. Она названа в честь американского сейсмолога Чарльза Рихтера и измеряется в единицах:
- 1 балл — не ощутим для человека, фиксация происходит только сейсмическими приборами;
- 2 балла — почти не ощущается человеком, однако, может восприниматься чувствительными домашними животными;
- 3 балла — толчки очень слабые, могут колебаться приближенные к эпицентру здания (содрогания похоже на движение вблизи тяжеловесного автомобиля);
- 4 балла — толчки ощутимы. Возможно дрожь окон и посуды, заметное колебание навесных предметов;
- 5 баллов — заметны сильные колебания, которые видны невооруженным глазом. Начинает трястись и падать мебель. Кстати, появляются трещины на стекле и стенах. Настенные часы, как правило, останавливаются;
- 6 баллов — колебания становятся сильнее. Начинает отпадать штукатурка из домов. Падает тяжелая мебель. Возможны разрушения старых помещений. Человек испытывает страх;
- 7 баллов — ощутимы очень сильные толчки. Начинают трескаться стены крепких зданий, могут наблюдаться сдвиги. Мутнеет и колеблется уровень воды. Люди в панике. Возможно травмирование людей;
- 8 баллов — землетрясение имеет уничтожающую силу. Деревья начинают ломаться. Уже валятся крепкие здания. Грунтовая поверхность покрывается небольшими трещинами. Присутствует смертность населения;
- 9 баллов — опустошается все. Появляется значительное количество погибших. Земля продолжает трескаться. Здания непрерывно уничтожаются;
- 10 баллов — толчки вызывают уничтожающее действие. Начинают разрушаться мосты, плотины и фундаменты домов. Вода хлещет из берегов. Земля покрывается крупными трещинами. Число жертв растет;
- 11 баллов — катастрофический уровень. Подвергаются разрушению дороги, мосты. Дома, к сожалению, уже практически все разрушены. Широкие трещины на поверхности земли. Большое число погибших;
- 12 баллов — предельно катастрофический уровень разрушения. Уничтожается все. Земля меняет свои рельефы, а реки выходят из берегов. Выжить практически невозможно.
Землетрясения могут иметь разную магнитуду
Что собой представляет землетрясение и какого происхождения оно бывает?
Землетрясения могут быть разной силы. Принято считать, что землетрясение — это сотрясение земной поверхности, вызванное внутренним движением литосферных плит.
- Вообще, сила землетрясения может ощущаться человеком, но не всегда. Практически не ощущаются землетрясения на дне океанов. Поэтому для начала предлагаем вам разобраться в классификации существующих видов землетрясений.
- Ученые классифицируют обнаруженные землетрясения на следующие виды:
- тектонического происхождения. Это самые большие и сильные колебания, которые распространяются на значительные площади. Однако, для человека они практически неощутимы. Лава в середине земного шара постоянно находится в движении. Постепенно поднимается и опускается. Такое положение в науке ассоциируют с дыханием земли. Землетрясением считается место, где под давлением лавы произошел разрыв земной коры;
- вулканического происхождения. Территориально они происходят вблизи вулканов. И следуют параллельно с извержением вулкана;
- денудационные колебания. Вид землетрясения, который спровоцирован обвалами горной породы из-за вымывания подземными водами. В местах дислокации такого вымывания образуются пещеры. Которые со временем обрушиваются, что и создает колебания;
- подводные. Среднее между другими тремя видами, поскольку могут включать в себя сразу все их признаки. Особенностью этого вида является возникновение под толщей воды. Возможными причинами бывают извержения подводных вулканов, обвал пород из-за вымывания водой и через движение лавы. Последствиями подводного землетрясения является образование волн от небольших до гигантских размеров. Именно высота волны и влияет на результат от такого землетрясения;
- искусственные. Такой вид землетрясений может быть связан с человеческой деятельностью. Когда проводятся добывающие работы и испытания ядерного оружия.
Научные термины, связанные с землетрясениями
Ведется постоянный мониторинг землетрясений. Наука постоянно совершенствуется. К сожалению, доскональное изучение этого процесса еще не было продемонстрировано. Ниже приводится общий обзор основной терминологии, используемой при изучении и наблюдении за колебаниями земной коры:
- очаг землетрясения — место образования колебаний;
- эпицентр землетрясения — поверхностное выражение толчков снаружи;
- сейсмограф — прибор фиксации землетрясения;
- сейсмограмм — практическое фиксирования/отображение дрожи;
- сейсмология — наука, изучающая землетрясения;
- сейсмологи — ученые этой специфики;
- сейсмические волны — колебания от очага землетрясения;
- амплитуда колебаний — размещение грунта во время колебаний относительно состояния покоя;
- период колебаний – время, в течении которого проходит одна полная амплитуда.
Землетрясение — это сотрясение земной поверхности.
Некоторые опасные последствия землетрясений.
Последствия землетрясений также очень опасны: оползни, разжижение почвы, проседание грунта, разрушение плотин и возникновение цунами.
Оползни могут быть очень разрушительными, особенно в горах. Например, оползень и лавина, вызванные землетрясением силой 7,9 балла по шкале Рихтера у побережья Перу в 1970 году, частично разрушили город Ранрахирка и смыли город Юнгай.
В результате схода этой лавины, других оползней и разрушения селевых районов погибло около 67 000 человек. Лавина была высотой более 30 метров и, по сообщениям, двигалась со скоростью более 200 км/ч.
Разжижение почвы происходит при определенных условиях. Почва, обычно песчаная, должна быть насыщена водой, удары должны быть достаточно продолжительными — 10-20 секунд — и иметь определенную частоту. В этих условиях почва становится полужидкой, начинает течь и теряет свою несущую способность. Дороги, трубопроводы и линии электропередач разрушаются. Дома покосились, накренились и могут рухнуть, а могут и не рухнуть.
Последствия землетрясения 1964 года в Ниигате в Японии являются очень хорошим примером разжижения почвы. Несколько четырехэтажных жилых домов обрушились с силой без видимых повреждений. Движение было медленным. На крыше одного из домов женщина раскладывала одежду. Она подождала, пока дом накренится, а затем спокойно спрыгнула с крыши на землю. (Фото.)
Разжижение грунта. Япония, город Ниигата, 1964 год.
На кадрах видно, как люди застряли по пояс в разжиженном грунте, не имея возможности освободиться без посторонней помощи.
Следует отметить, что не нужно бояться, что разжиженная почва может проглотить человека. Его плотность намного больше, чем у человеческого тела, и по этой причине человек, конечно, останется на поверхности и лишь до определенной степени погрузится в разжиженную землю.
Результатом землетрясения может быть проседание грунта. Это происходит из-за уплотнения частиц под воздействием вибрации. Почвы, которые легко уплотняются, известные как рыхлые почвы, склонны к проседанию.
Например, во время Таншаньского землетрясения 1976 года в Китае произошло сильное оседание грунта, особенно вдоль морского выступа. Таким образом, деревня обрушилась на 3 метра и была впоследствии затоплена морем.
Важным последствием землетрясений может быть разрушение искусственных или естественных плотин. Последующие наводнения увеличивают число погибших и ущерб.
Цунами, вызванные землетрясениями под морским дном, наносят ущерб и приводят к жертвам, сравнимым с землетрясениями.
Таковы причины землетрясений и некоторые их последствия.
