• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Землетрус.

Землетрус - це підземні поштовхи і коливання земної поверхні, що виникають у вигляді раптового зміщення і розривів в земній корі або верхній частині мантії і що передаються на великі відстані у вигляді пружних хвиль.

Це сильне коливання земної кори викликане наступними причинами:

1. Тектонічними(зміщення гірських мас в земній корі в результаті процесів, що гірничоутворюються). Виникають внаслідок раптового зняття напруги, наприклад при переміщеннях, по розлому в земній корі(причиною глибоких землетрусів можуть бути фазові переходи в мантії Землі, що проходять при певних температурах і тисках), іноді глибина розлому виходить на поверхню. Під час катастрофічного землетрусу в Сан-Франциско 18 квітня 1906 р. загальна протяжність поверхневих розривів в зоні розлому Сан-Адреас склала більше 430 км, максимальне горизонтальне зміщення - 6 м. Максимальна зареєстрована величина сейсмічних зміщень по розлому 15 м.

2. Вулканічними(внаслідок виверження вулканів). Відбуваються внаслідок різких переміщень магматичного розплаву в надрах Землі або в результаті виникнення розривів під впливом цих переміщень.

3. Обвальними(внаслідок обвалення підземних порожнеч що утворилися при вимиванні водою землі).

4. Тектонічними - підводними(внаслідок зміщення в земній корі під водою, що викликає морські хвилі - цунамі).

5. Технологічними, які викликані:

- експериментальними ядерними вибухами;

- при заповненні водосховищ, наприклад, при заповненні водосховища з об'ємом 2,7 км3 пластини річки Койна в 1907 р. (Індія), Було спровоковано землетрус силою 6,5 балу, яке забрало близько 2000 людських життів, і заподіяла серйозний матеріальний збиток;

- веденням гірських робіт, наприклад, землетрус копальні Коулбрук в Південної Америці викликав руйнування по площі близько 3,2 км2, при цьому загинуло 437 робітників, працюючих під землею.

- закачуванням рідини у свердловини, її відкачуванню, зокрема, при експлуатації нафтових і газових родовищ. Наприклад, в 1995 р. спровокований землетрус силою в 7 балів недалеко від міста Нефтегорска (Росія).

- іригаційних, наприклад, в США 19 січня 1994 р. при заповненні кар'єру було спровоковано землетрус, збиток від якого склав 2 млн. дол.

Землетруси характеризуються:

- руйнуванням будівель і споруд під уламками, яких знаходяться люди і тварини;

- виникненням масових пожеж і виробничих аварій;

- затопленням населених пунктів і цілих районів;

- отруєнням газами при вулканічних виверженнях;

- поразка людей і загорянням будівель уламками вулканічних вивержень;

- провалам населених пунктів і частини території при обвальних землетрусах;

- руйнуванням і змиванням населених пунктів хвилями і цунамі;

- виникнення епідемій в районах землетрусів;

- негативній психологічній діяльності людей.

Землетруси викликають і інші стихійні лиха, такі як:

- зсуви;

- лавина;

- сели;

- цунамі(через прорив платин);

- повені (при ушкодженні нафтосховищ, прориву газопроводів;

- ушкодження комунікацій, ліній електро- і водопостачання і каналізації;

- аварії на хімічних підприємствах з викидом сильнодіючих отруйних речовин(СДЯВ);

- аварії на атомних електростанціях(АЕС) з витоком(викидом) радіоактивних речовин в довкілля та ін.

Природа землетрусів до кінця не розкрита. Землетруси зароджуються глибоко в надрах земної кори. Зовнішня оболонка планети полягає і тектонічних плит, що знаходяться в русі. Учені припускають, що поверхню Земна кора і верхній твердий шар мантії утворюють так звану літосферу.

Товщина Земної кори(6 км океан - 40 км; рівнини - 70 км гори) і верхнього шару мантії називається літосферою. Літосфера Землі складається приблизно з 15(восьми великих і семи малих) пластів, які називаються плитами або платформами. Це рухливі тектонічні плити мають товщину:

- під сущою 100 - 200 км;

- під океаном 25 - 100 км;

Які плавають на поверхні напіврідкій, в'язкої внутрішньої оболонки астеносфери(її товщина близько 100 км).

Плита може бути утворена як материковою, так і океанською літосферою. Плити Земної кори постійно переміщаються у різних напрямах з відносно повільною швидкістю до 5 см в рік(приблизно з такою швидкістю ростуть наші нігті). Причини руху плит ученими доки не вивчені.

Краї плит називаються межами. Деякі плити розходяться інші, стикаються, а деякі труться боками.

Підземні поштовхи можуть статися всюди, де гірські породи переміщаються уздовж розлому Земної кори, але сильні землетруси, як правило, в чітко певних поясах. Вчені геофізики виділили два головні сейсмічні пояси.

Перший - середземноморський пояс, який охоплює південь Євразії(від Португалії до Малайського архіпелагу).

Другий - тихоокеанський, який охоплює береги Тихого океану. Вони включають молоді гори пояса Альпи, Апенніни, Карпати, Кавказ, Гімалаї, Крим, Кордильєри, Анди, а також підводні зони підводних океанів материків, що рухаються.

Найчастіше вони трапляються у вулканічних зонах, наприклад, в «вогняному кільці» Тихоокеанського басейна.

Землетруси частіше Вего відбуваються:

- уздовж ліній океанських кряжів;

- на ділянках розлому земної кори;

- поблизу гірських і вулканічних масивів.

Землетруси трапляються на територіях земної кори, які іменуються розривами. У літосфері є багато розривів, вони лежать під різними кутами і не усі досягають поверхні. І проходять в основному по розривах плит або поблизу них.

Зони, де йдуть зміщення уздовж розломів, називаються зонами сейсмічної активності.

Розлом(розривши) виникає, коли порода по обидві сторони від розриву зміщується один відносно одного настільки, що порушується співвідношення шарів. Розлом може утворитися під впливом різних механічних зусиль - розтягування, стискування, зрушення. Відповідно розрізняють три основні типи геологічних розломів.

Перший. Розтягують зусилля можуть привести до того, що деякий об'єм зісковзне вниз - виникне розлом що називається «нормальним скиданням».

Другий. При стискуванні частина породи може бути «видавлена» вгору, такий розлом називається «Зворотним скиданням».

Третій. Можливо, також зміщення одного об'єкту породи відносно іншого за наявності зсувних зусиль, в цьому випадку говорять про «поперечне скидання».

Поперечне скидання має три ситуації:

Ситуація 1 - відсутність механічної напруги;

Ситуація 2 - виникли зсувні зусилля. В цьому випадку відбувається викривлення меж виділеної області - породи деформуються у міру наростання деформацій в породах, поступово накопичується енергія. Це нагадує поступове накопичення потенційної енергії в пружному тілі, що стискається, наприклад в пружині.

Рано чи пізно напруга в деформованих породах стає настільки значною, що слабкі породи не витримують напруги і відбувається розрив і зрушення порід уздовж лінії послаблення.

Ситуація 3. При цьому енергія, що накопичилася, негайно вивільняється(начебто стисла пружина раптом випрямилася) перетворюючись на енергію сейсмічних хвиль.

Коливання від землетрусу поширюється крізь товщу землі. Учені називають їх ударними або сейсмічними(від грецького «сейсмос» - що коливає Землю).

З вогнища землетрусу виходять хвилі різних типів, а кожен тип викликає в породах свій вид коливань.

До основних типів ударних сейсмічних хвиль відносяться об'ємні і поверхневі хвилі.

Об'ємні хвилі поширюються на всі боки від вогнища крізь об'єм, заповнений підземними породами.

Поверхневі хвилі поширюються в приповерхневих шарах земної оболонки, вони породжуються об'ємними хвилями.

Таким чином, земній поверхні дістається як від об'ємних хвиль(коли вони досягають її), так і від поверхневих. Недаремно споруди на поверхні землі страждають від землетрусів сильніше, ніж підземні споруди. При цьому особливо небезпечні поперечні сейсмічні хвилі(як об'ємні, так і поверхневі) - саме вони розгойдують вгору - вниз, а також з одного боку в інший все, що необхідно на поверхні. Поперечні сейсмічні хвилі роблять значно більше руйнувань. Відмітимо, що різні сейсмічні хвилі поширюються з різною швидкістю, об'ємні подовжні сейсмічні хвилі, поширюються із швидкістю 8 км/сек. Швидкість поперечних хвиль приблизно удвічі менше швидкості подовжніх об'ємних хвиль(4,5 км/сек); ще повільніше поширюються поверхневі хвилі(1,5 км/сек).

Перед землетрусом гул:

- це досягли поверхні землі швидкі сейсмічні хвилі - об'ємно-подовжні хвилі;

- пізніше приходять поперечні, об'ємні хвилі, що приводять руйнування;

- більше пізніше приходять поверхневі сейсмічні хвилі, які довершують картину руйнувань.

Землетруси відбуваються у вигляді серії поштовхів, які включають форшоки, головний поштовх, афтершоки. Число поштовхів і проміжки часу між ними можуть бути самими різними. Головний поштовх характерний найбільшою силою.

На Землі щорічно відбувається близько 1 мільйона землетрусів і тільки 100-200 з них є руйнівними. Від початку цивілізації на Землі до теперішнього часу загинуло імовірно близько 150 млн. чоловік. Тільки у XX столітті число жертв землетрусів склало близько 1 млн. чоловік(в середньому 10-12 тис. чоловік в рік). За останнє десятиліття враховані економічні втрати від землетрусів склали близько 200 млрд. доларів(середній економічний збиток з розрахунку на одного жителя планети складає 30 тис. доларів за рік).

Першість з кількості землетрусів у світі належить Японії і Чилі близько 1000 в рік.

Основними характеристиками землетрусів є:

- глибина вогнища;

- магніту так;

- інтенсивність енергії на поверхні Землі.

Землетруси класифікуються залежно від глибини розташування від вогнища. Вони діляться на три типи:

- нормальні – дрібно фокусні (неглибокі) з глибиною вогнища 0 - 70 км;

- проміжні(среднефокусные) - 70 - 300 км;

- глибокофокусні більше 300 і до 750 км.

Розмір вогнища катастрофічних землетрусів може досягати 100 x 1000 км. Його положення і місце початку переміщення мас(гіпоцентр) визначають шляхом реєстрації сейсмічних хвиль, що виникають при землетрусах(у слабких землетрусів вогнище і гіпоцентр співпадають). Проекція гіпоцентру на земну поверхню іменується епіцентром. Навколо нього розташовується область найбільших руйнувань(епіцентральная, або плейстосейстовая область).

Магнітуда характеризує особливу енергію землетрусу. Спосіб визначення мари сумарного ефекту землетрусу, яка визначається по записах на сейсмостанціях, був знайдений професором Каліфорнійського технологічного інституту Ч. Ріхтером, що створив в 1935 році шкалу магніту(М) - умовних величин(деяких умовних чисел), що характеризують загальну енергію пружних коливань, викликаних землетрусами або вибухами. Ч. Ріхтер визначив магнітуду як число, пропорційне десятковому логарифму амплітуди(вираженою в мікрометрах) найбільш сильної хвилі, записаної сейсмографом на відстані 100 км від епіцентру землетрусу.

Магнітуда(М) по Ріхтеру змінюється від 0 до 9(найсильніший землетрус). Цифри на цій шкалі означають кількість енергії, що вивільнилася у вогнищі землетрусу. Різниця в один бал означає приблизно 30-кратну різницю у кількості енергії, що звільнилася. Приміром, при землетрусі силою 7,5 балів за шкалою Ріхтера звільняється приблизно в 30 разів більше енергії, ніж при землетрусі 6,5 балів, і в 900 разів більше ніж при землетрусі силою 5,5 балів.

Слід зазначити, що магнітуда це об'єктивна міра. Іноді сейсмологи у балах характеризують саму силу землетрусу у вогнищі. Це невірно, проте в газетних повідомленнях зустрічається регулярно. Як правило, це стосується шкали Ріхтера, в якій використовується безмірна величина магнітуди М землетрусу, пропорційна логарифму виділеної у вогнищі енергії. Плутанина виникла у зв'язку з двома обставинами:

Перше. Магнітуди відомих до цих пір землетрусів не перевищують 9 одиниць(у каталогах є тільки М - максимальна рівна 8,9) тобто магнітуда чисельно близька до значень балів струсів.

Друге. Ми звикли до того, що будь-який параметр має розмірність(метри, кілограми, градуси), адже логарифм будь-яких параметрів завжди безмежні. Деякі вчені сейсмологи вважають, що шкала Ріхтера далека від справжніх можливих масштабів цього природного явища, стверджують, що вона може бути потужніша в 10 - 12 разів або навіть в 100 разів. Тому якщо у пресі з'являється повідомлення типу «землетрус мав 7 балів за шкалою Ріхтера», то насправді це означає, що магнітуда землетрусу М = 7. А відчуватися в різних пунктах воно може силою 10 балів, 8 балів, 5 балів - це залежить від відстані від вогнища. Наприклад, при магнітуді (6 балів за шкалою Ріхтера) і глибині 10 км сейсмічні коливання на поверхні Землі в епіцентрі оцінюватимуться в 9 балів(за шкалою МSК - 64), тоді як при глибині вогнища 20 км коливання в епіцентрі будуть істотно слабкіші - 7 балів.

¹ 1 раз на рік; ^{2 1} раз в 10 років; ^{3 1} раз в 100 років.

Інтенсивність - міра величини стан ґрунту; визначається мірою руйнування побудованих людьми будівель, характером змін земної поверхні і даними про пережиті людьми відчуття. Вимірюється у балах. Існує декілька шкал, в деталях тих, що істотно відрізняються один від одного. З 1902 р. до світової практики увійшла видозмінена, названа по імені італійського вулканолога Меркалли, модифікована шкала інтенсивності(шкала ММ). Нею нині користуються сейсмологи США і низки інших країн. У Японії застосовується своя, відмінна шкала.

Інтенсивність енергії на поверхні землі вимірюється у балах. Вона залежить від: глибини вогнища; магнітуди; відстані від епіцентру, геологічної будови ґрунтів і інших чинників. Для виміру інтенсивності енергії землетрусів в нашій країні прийнята 12-бальна шкала Ріхтера. У нашій країні і у ряді Європейських країн для оцінки інтенсивності підземних бур прийнята міжнародна МSК - 64(шкала Медведєва, Шпонхойера, Карника), відповідно до якої землетруси підрозділяються по силі поштовхів на поверхні землі на 12 балів.

Для кожного балу МSК - 64 встановлені свої ознаки визначення сили землетрусів. Звичайно, можна порівнювати одно землетрус з іншим по числу загиблих людей або зруйнованих будівель і споруд, але ці величини не характеризують самого землетрусу.

Сама фраза «інтенсивність землетрусу оцінюється в стільки-то балів» є неточною. Необхідно вказати, як далеко від епіцентру знаходиться спостерігач.

Найбільш сильні сейсмологічні коливання в епіцентрі і поблизу нього; у міру видалення від епіцентру коливання, природно, затихають. Цей землетрус може бути руйнівним поблизу епіцентру; якщо ж ми віддалятимемося від епіцентру, то інтенсивність землетрусу поступово зменшуватиметься.

Максимальна інтенсивність землетрусу(інтенсивність в центрі вогнища) залежить від ряду чинників :

- наскільки потужним виявиться підземний розрив(як багато енергії виділилося усередині вогнища);

- наскільки глибоко залягає вогнище землетрусу;

- який характер підземних порід в цьому місці(як швидко, затихають в цих породах сейсмічні хвилі).

Магнітуда - це об'єктивна міра, а інтенсивність суб'єктивна. Між магнітудою і інтенсивністю немає прямої залежності.

Як далеко поширюється вплив землетрусів? Сильні землетруси можуть відчуватися на відстані тисячі і більше кілометрів. Так в асейсмічній Москві час від часу спостерігаються поштовхи інтенсивністю до 3 балів, що служать «відлунням» катастрофічних карпатських землетрусів в горах Лікаря в Румунії, ці ж землетруси у близькій до Румунії Молдавії відчуваються як 7 - 8 бальних.

Тривалість землетрусів. Тривалість землетрусів різна, часто число підземних поштовхів утворює рій землетрусів, що включають попередні(форшоки) і подальші(афтершоки) поштовхи. Розподіл найбільш сильного поштовху(головного землетрусу) усередині рою носить випадковий характер. Магнітуда найсильнішого афтершоку менше на 1,2, чим у основного поштовху, ці афтершоки супроводжуються своїми вторинними серіями подальших поштовхів.

Землетруси починаються несподівано зазвичай:

- при магнітуді по Ріхтеру 8,0 - 8,9 - тривалість струсів ґрунту 30 - 90 секунд, радіус району захопленого сильними струсами ґрунту 80 - 100 км;

- при магнітуді по Ріхтеру 7,0 - 7,9 - тривалість струсів ґрунту 20 - 50 секунд, радіус району струсу ґрунту 50 - 120 км;

- при магнітуді по Ріхтеру 6,0 - 6,9 - тривалість струсів ґрунту 10 - 30 секунд, радіус району струсу ґрунту 20 - 80 км;

- при магнітуді по Ріхтеру 5,0 - 5,9 - тривалість струсів 2 - 25 секунд, радіус струсу ґрунту 5 - 30 км;

- при магнітуді по Ріхтеру 4,0 - 4,9 - тривалість струсів 0 - 5 секунд, радіус району струсу ґрунту 0 - 15 км.

Слабкі поштовхи можуть тривати з перервами декілька діб, тижнів і навіть років. Наприклад, землетрус, що стався на острові Лисса в Середземному морі, тривав три роки, загальне число поштовхів за період 1870 - 1873 рр. склало 86 тисяч.

Переглядів: 783