Причини виникнення та можливі наслідки землетрусів
Землетрус – це підземні поштовхи і коливання окремих ділянок земної поверхні. Підземні поштовхи і коливання земної поверхні виникають внаслідок раптових зміщень і розривів у земній корі або у верхній частині мантії. Ці зміщення і розриви обумовлені глибинними процесами, що відбуваються в літосфері і пов’язаними з рухом літосферних плит. У гірських поясах та поблизу них внутриземное напруга наростає і росте до тих пір, поки не перевищить опір гірських порід, в результаті відбувається розрив гірських порід і їх зміщення. Внутріземное напруга стрибкоподібно скидається. Потенційна енергія деформації переходить у кінетичну енергію, яка розсіюється в різні боки від місця розриву у вигляді сейсмічних хвиль. Сейсмічні хвилі коливають Землю. Сейсмічний розрив земної кори 22 зароджується завжди на глибині. Дуже рідко буває, коли глибина розриву не перевищує 3-5 км, найчастіше це відбувається на глибині 10-15 км. Встановлено, що на глибині до 5 км зазвичай виникають слабкі підземні поштовхи, потужні землетруси зароджуються на глибині 40-60 км. Місце руйнування гірської породи називають вогнищем землетрусу або гипоцентром. Осередок землетрусу – це простір усередині Землі, де сталося розламування гірських порід.
Для вимірювання енергії, що виділяється у вогнищі землетрусу, була введена шкала Ріхтера (Чарльз Ріхтер – найбільший американський сейсмолог), що має 9 поділів – від 1 до 9. За одиницю вимірювання в шкалі Ріхтера взята магнітуда – безрозмірна величина, яка характеризує загальну енергію сейсмічних коливань.
Епіцентр землетрусу – це умовна точка на Землі, розташована над вогнищем землетрусу, над тим місцем, де в глибині Землі зародився перший поштовх коливання і зміщення гірських порід, виникли сейсмічні хвилі, які розбіглися від центру в різні боки.
Сейсмічні хвилі можуть бути різних типів – поздовжні, поперечні і поверхневі. У них різні швидкості руху, енергія і сила впливу. Чим далі хвиля від епіцентру, тим слабкіше землетрус.
Сила землетрусу, його інтенсивність оцінюється в балах за шкалою Меркаллі (Джузеппе Меркаллі – італійський учений). Оцінка сили землетрусів в балах – величина умовна і відносна. Бали не є фізичними одиницями, але служать для зручності визначення відносної сили землетрусу за зовнішніми його проявам.
Шкала Меркаллі має 12 поділок – від 1 до 12. Це означає, що всі можливі землетрусу розбиті на 12 груп по наростаючій силі їхнього прояву.
1 бал (непомітне) – землетрус, при якому тільки прилади вловлюють коливання грунту.
2 бали (дуже слабке) – землетрус практично не відчувається людьми.
3 бали (слабке) – коливання відзначаються небагатьма людьми.
4 бали (помірне) – землетрус відзначається багатьма людьми; відкриваються нещільно закриті вікна і двері.
5 балів (досить потужне) – розгойдуються висять предмети, скриплять підлоги, деренчать скла, обсипається побілка в будинках.
6 балів (сильне) – землетрус веде до легкого пошкодження деяких будівель: з’являються тонкі тріщини в штукатурці, в печах.
7 балів (дуже сильне) – неминучі значні пошкодження деяких будівель: з’являються тріщини в штукатурці, відламуються окремі її шматки, виникають тонкі тріщини в стінах, пошкоджуються димові труби.
8 балів (руйнівний) – спостерігаються руйнування в будівлях: утворюються великі тріщини в стінах, падають карнизи, димові труби; на схилах гір з’являються зсуви і тріщини шириною до декількох сантиметрів.
9 балів (спустошливе) – відбуваються обвали в багатьох будівлях, обрушуються стіни, перегородки, покрівля; в грунтах утворюються тріщини шириною 30 см і більше; спостерігаються обвали, осипи, зсуви в горах.
10 балів (що знищує) – руйнування більшості будівель, у деяких – серйозні пошкодження; утворюються тріщини в грунті до 1 м шириною, відбуваються обвали, зсуви; за рахунок завалів у річкових долинах виникають озера.
11 балів (катастрофа) – характерні численні тріщини на поверхні землі і вертикальні переміщення по ним, великі обвали в горах; загальні руйнування будівель.
12 балів (сильна катастрофа) – відбувається сильна зміна рельєфу місцевості; утворюються численні тріщини, вертикальні і горизонтальні переміщення по ним; величезні обвали і зсуви; змінюються русла річок, утворюються водоспади і озера; характерне руйнування всіх будівель і споруд.
Шкала Меркаллі
Шкала Меркаллі (продовження)
Розлом в земній корі після землетрусу силою в 11 балів
Таким чином, поштовх землетрусу виникає всередині земних надр, при цьому виділяється загальна енергія (вимірюється в магнітудою); виникають сейсмічні хвилі, які розповсюджуються у всі сторони і, досягнувши поверхні Землі, викликають коливання земної поверхні, сила яких вимірюється в балах і визначає наслідки, до яких призвели ці коливання.
При однаковій магнітуду землетрусу (при однаковій енергії, вивільненої при розломі гірських порід) сила землетрусу може бути різною залежно від глибини вогнища землетрусу.
Наприклад, Ташкентський землетрус 1966 мав магнітуду 5,3, глибина вогнища перебувала на 8 км, сила землетрусу досягла 8 балів в епіцентрі, який припав на центр міста.
Якби землетрус з такою ж магнітудою стався на глибині 15-25 км, підземні поштовхи викликали б землетрус силою не більше 4-5 балів.
У яких районах Землі відбуваються землетруси? Велика частина земної кулі сейсмічно безпечна. Тільки прикордонні області між плитами літосфери є сейсмічно небезпечними. Місцевості, найбільш схильні до землетрусів, називаються сейсмічними областями або сейсмічними поясами. На карті видно, що землетруси скупчуються переважно у двох поясах:
Середземноморським-Азіатському, що охоплюватиме країни Європи (Португалія, Італія, Греція), Близького і Середнього Сходу (Туреччина, Іран), Центральної Азії (Північна Індія, Індонезія);
Тихоокеанському, що охоплюватиме Японію, Китай, Далекий Схід, Камчатку, Сахалін, Курильські острови.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)