Для каждого человека вероятность того, что ему придется испытать на себе землетрясение очень велика. Если он проживает в сейсмически опасном районе это может произойти не один раз на протяжении жизни. Люди, проживающие вблизи сейсмоопасных районов, испытывают на себе отголоски землетрясений. Другие встречаются с их проявлениями во время поездок или отдыха в в сейсмоопасных районах, или вблизи их.
С древнейших времен вокруг землетрясений возникало много суеверий и домыслов. Это и понятно, так как они являются самыми страшными и разрушительными проявлениями сил природы.
Что же такое землетрясения , каковы причины землетрясений и их последствия ?
Причины землетрясений.
Чтобы понять причины возникновения землетрясений надо обратиться к модели строения Земли.
Земля состоит из внешней твердой оболочки — коры или, точнее, литосферы, мантии и ядра. Литосфера не является цельным образованием, а состоит из нескольких литосферных плит как-бы плавающих на полурасплавленном веществе мантии. В силу различных причин плиты двигаются, взаимодействуя друг с другом, скользя краями или заталкиваясь друг под друга (это явление называется субдукцией или поддвигом). В зонах их взаимодействия и возникают землетрясения. Кроме того, по причине деформации самих плит, землетрясения могут возникать не только по краям плит, но и в их центре. Предполагается, например, что землетрясения в Китае имеют такое происхождение. Такие землетрясения называются внутриплитовыми.
Землетрясения могут возникать и при вулканической деятельности . Они не столь сильные, но возникают чаще.
Кроме перечисленных могут быть и техногенные причины землетрясений.
При заполнении водохранилищ, в районе, заметно повышается, или даже возникает, если ранее не наблюдалась, сейсмическая активность. Зависимость эта четко установлена и наблюдается даже при колебании уровня воды в водохранилище. Например, изменение сейсмической активности в районе Нурекского водохранилища в Таджикистане наблюдается даже при изменении уровня воды на 3 метра.
Причиной увеличения сейсмической активности, в данном случае, является увеличение давления воды на земную кору, разжижение грунта при насыщении водой, а также повышение давления воды в порах подстилающих пород.
Закачка в скважины воды в больших объемах может вызвать землетрясения. Здесь также четко прослеживается зависимость сейсмической активности от объема закачанной воды и ее давления. При изменении этих параметров изменяется и сейсмическая активность. Вызвано это, по-видимом, изменением внутрипорового давления воды в породах.
Причиной землетрясения могут быть крупные обвалы и оползни . Такие землетрясения имеют локальный характер и называются обвальными.
Причины землетрясений искусственного характер а — взрывы большой мощности, наземный или подземный ядерный взрыв.
Некоторые опасные последствия землетрясений.
Очень опасны и последствия землетрясений- оползни, разжижение грунтов, оседание грунтов, разрушение плотин и возникновение цунами.
Оползни бывают очень разрушительными, особенно в горах. Например, при возникновении оползня и лавины, причиной которых послужило землетрясении магнитудой 7,9 по у берегов Перу в 1970 году, частично был разрушен городок Ранрахирка, а городок Юнгай был сметен с лица земли.
От этой лавины, других оползней и разрушений глинобитных домов погибло около 67 тыс. человек. По словам очевидцев высота лавины превышала 30 метров, а скорость ее была свыше 200 км/час.
Разжижение грунта происходят при определенных условиях. Грунт, обычно песчаный, должен быть насыщен водой, толчки должны быть достаточно продолжительными — 10-20 секунд и иметь определенную частоту. Почва при этих условиях переходит в полужидкое состояние, начинает течь, теряет свою несущую способность. Происходит разрушение дорог, трубопроводов, линий электропередач. Дома проседают, наклоняются и при этом могут не разрушаться.
Очень наглядным примером разжижения грунта могут служить последствия землетрясения вблизи города Ниигаты в Япониии в 1964 году. Несколько четырехэтажных жилых домов, не получив видимых повреждений, сильно накренились. Движение происходило медленно. На крыше одного из домов находилась женщина, которая развешивала белье. Она подождала пока дом накренился, а затем спокойно спрыгнула с крыши на землю. (фото)
Разжижение грунта. Япония, город Ниигата, 1964 год.
Кинокадры запечатлели людей, которые по пояс застряли в разжиженном грунте и не могли выбраться без посторонней помощи.
Надо заметить, что не следует бояться того, что разжиженный грунт может поглотить человека. Плотность его намного больше плотности человеческого тела и по этой причине человек обязательно останется на поверхности, лишь в той или иной мере погрузившись в разжиженный грунт.
Последствием землетрясения может быть проседание грунта. Это происходит из-за уплотнения частиц при вибрации. Проседанию подвержены легко сжимаемые, или насыпные грунты.
К примеру, при Таншаньском землетрясении в Китае в 1976 году произошли большие проседания грунта, особенно вдоль морского залива. При этом одна из деревень опустилась на 3 метра и, в последствии, стала заливаться морем.
Тяжелейшим последствием землетрясений может явиться разрушение искусственных или естественных плотин. Возникающие при этом наводнения приносят дополнительные человеческие жертвы и разрушения.
Возникающие при землетрясениях под морским дном, причиняют разрушения и жертвы сопоставимые с последствиями землетрясений.
Таковы причины землетрясений и некоторые их последствия.
Землетрясение, видео.
Содержание статьи
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.
Упоминания о землетрясениях встречаются в Библии, в трактатах античных ученых – Геродота , Плиния и Ливия , а также в древних китайских и японских письменных источниках. До 19 в. большинство сообщений о землетрясениях содержало описания, обильно приправленные суевериями, и теории, основанные на скудных и недостоверных наблюдениях. Серию систематических описаний (каталогов) землетрясений в 1840 начал А.Перри (Франция). В 1850-х годах Р.Малле (Ирландия) составил большой каталог землетрясений, а его подробный отчет о землетрясении в Неаполе в 1857 стал одним из первых строго научных описаний сильных землетрясений.
Причины землетрясений.
Хотя уже с давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины возникновения землетрясений полностью изучены. По характеру процессов в их очагах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.
Тектонические землетрясения
возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в земной коре (исследования последних лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть и фазовые переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и давлениях). Иногда глубинные разломы выходят на поверхность. Во время катастрофического землетрясения в Сан-Франциско 18 апреля 1906 общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м. Максимальная зарегистрированная величина сейсмогенных смещений по разлому 15 м.
Вулканические землетрясения
происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.
Техногенные землетрясения
могут быть вызваны подземными ядерными испытаниями, заполнением водохранилищ, добычей нефти и газа методом нагнетания жидкости в скважины, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр. Менее сильные землетрясения происходят при обвале сводов пещер или горных выработок.
Сейсмические волны.
Колебания, распространяющиеся из очага землетрясения, представляют собой упругие волны, характер и скорость распространения которых зависят от упругих свойств и плотности пород. К упругим свойствам относятся модуль объемной деформации, характеризующий сопротивление сжатию без изменения формы, и модуль сдвига, определяющий сопротивление усилиям сдвига. Скорость распространения упругих волн увеличивается прямо пропорционально квадратному корню значений параметров упругости и плотности среды.
Продольные и поперечные волны.
На сейсмограммах эти волны появляются первыми. Раньше всего регистрируются продольные волны, при прохождении которых каждая частица среды подвергается сначала сжатию, а затем снова расширяется, испытывая при этом возвратно-поступательное движение в продольном направлении (т.е. в направлении распространения волны). Эти волны называются также Р- волнами, или первичными волнами. Их скорость зависит от модуля упругости и жесткости породы. Вблизи земной поверхности скорость Р -волн составляет 6 км/с, а на очень большой глубине - ок. 13 км/с. Следующими регистрируются поперечные сейсмические волны, называемые также S -волнами, или вторичными волнами. При их прохождении каждая частица породы колеблется перпендикулярно направлению распространения волны. Их скорость зависит от сопротивления породы сдвигу и составляет примерно 7 / 12 от скорости распространения Р- волн.
Поверхностные волны
распространяются вдоль земной поверхности или параллельно ей и не проникают глубже 80- 160 км. В этой группе выделяются волны Рэлея и волны Лява (названные по именам ученых, разработавших математическую теорию распространения таких волн). При прохождении волн Рэлея частицы породы описывают вертикальные эллипсы, лежащие в очаговой плоскости. В волнах Лява частицы породы колеблются перпендикулярно направлению распространения волн. Поверхностные волны часто обозначаются сокращенно как L -волны. Скорость их распространения составляет 3,2- 4,4 км/с. При глубокофокусных землетрясениях поверхностные волны очень слабые.
Амплитуда и период
характеризуют колебательные движения сейсмических волн. Амплитудой называется величина, на которую изменяется положение частицы грунта при прохождении волны по сравнению с предшествовавшим состоянием покоя. Период колебаний - промежуток времени, за который совершается одно полное колебание частицы. Вблизи очага землетрясения наблюдаются колебания с различными периодами – от долей секунды до нескольких секунд. Однако на больших расстояниях от центра (сотни километров) короткопериодные колебания выражены слабее: для Р -волн характерны периоды от 1 до 10 с, а для S -волн – немного больше. Периоды поверхностных волн составляют от нескольких секунд до нескольких сотен секунд. Амплитуды колебаний могут быть значительными вблизи очага, однако на расстояниях 1500 км и более они очень малы - менее нескольких микрон для волн Р и S и менее 1 см – для поверхностных волн.
Отражение и преломление.
Встречая на своем пути слои пород с отличающимися свойствами, сейсмические волны отражаются или преломляются подобно тому, как луч света отражается от зеркальной поверхности или преломляется, переходя из воздуха в воду. Любые изменения упругих характеристик или плотности материала на пути распространения сейсмических волн заставляют их преломляться, а при резких изменениях свойств среды часть энергии волн отражается (см . рис.).
Пути сейсмических волн.
Продольные и поперечные волны распространяются в толще Земли, при этом непрерывно увеличивается объем среды, вовлекаемой в колебательный процесс. Поверхность, соответствующая максимальному продвижению волн определенного типа в данный момент, называется фронтом этих волн. Поскольку модуль упругости среды возрастает с глубиной быстрее, чем ее плотность (до глубины 2900 км), скорость распространения волн на глубине выше, чем вблизи поверхности, и фронт волны оказывается более продвинутым вглубь, чем в латеральном (боковом) направлении. Траекторией волны называется линия, соединяющая точку, находящуюся на фронте волны, с источником волны. Направления распространения волн Р и S представляют собой кривые, обращенные выпуклостью вниз (из-за того, что скорость движения волн больше на глубине). Траектории волн Р и S совпадают, хотя первые распространяются быстрее.
Сейсмические станции, находящиеся вдали от эпицентра землетрясения, регистрируют не только прямые волны Р и S , но также волны этих типов, уже отраженные один раз от поверхности Земли - РР и SS (или РR 1 и SR 1), а иногда - отраженные дважды - РРР и SSS (или РR 2 и SR 2). Существуют также отраженные волны, которые проходят один отрезок пути как Р -волна, а второй, после отражения, - как S -волна. Образующиеся обменные волны обозначаются как РS или SР. На сейсмограммах глубокофокусных землетрясений наблюдаются также и другие типы отраженных волн, например, волны, которые прежде, чем достичь регистрирующей станции, отразились от поверхности Земли. Их принято обозначать маленькой буквой, за которой следует заглавная (например, рR ). Эти волны очень удобно использовать для определения глубины очага землетрясения.
На глубине 2900 км скорость P -волн резко снижается от >13 км/с до ~ 8 км/с; а S -волны не распространяются ниже этого уровня, соответствующего границе земного ядра и мантии. Оба типа волн частично отражаются от этой поверхности, и некоторое количество их энергии возвращается к поверхности в виде волн, обозначаемых как Р с Р и S с S . Р -волны проходят сквозь ядро, но их траектория при этом резко отклоняется и на поверхности Земли возникает теневая зона, в пределах которой регистрируются только очень слабые Р -волны. Эта зона начинается на расстоянии ок. 11 тыс. км от сейсмического источника, а уже на расстоянии 16 тыс. км Р -волны снова появляются, причем их амплитуда значительно возрастает из-за фокусирующего влияния ядра, где скорости волн низкие. Р -волны, прошедшие сквозь земное ядро, обозначаются РКР или Р ў . На сейсмограммах хорошо выделяются также волны, которые по пути от источника к ядру идут как волны S , затем проходят сквозь ядро как волны Р , а при выходе волны снова преобразуются в тип S. В самом центре Земли, на глубине более 5100 км, существует внутреннее ядро, находящееся предположительно в твердом состоянии, но природа его пока не вполне ясна. Волны, проникающие сквозь это внутреннее ядро, обозначаются как РКIКР или SКIКS (см . рис. 1).
Регистрация землетрясений.
Прибор, записывающий сейсмические колебания, называется сейсмографом, а сама запись - сейсмограммой. Сейсмограф состоит из маятника, подвешенного внутри корпуса на пружине, и записывающего устройства.
Одно из первых записывающих устройств представляло собой вращающийся барабан с бумажной лентой. При вращении барабан постепенно смещается в одну сторону, так что нулевая линия записи на бумаге имеет вид спирали. Каждую минуту на график наносятся вертикальные линии - отметки времени; для этого используются очень точные часы, которые периодически сверяют с эталоном точного времени. Для изучения близких землетрясений необходима точность маркировки - до секунды или меньше.
Во многих сейсмографах для преобразования механического сигнала в электрический используются индукционные устройства, в которых при перемещении инертной массы маятника относительно корпуса изменяется величина магнитного потока, проходящего через витки индукционной катушки. Возникающий при этом слабый электрический ток приводит в действие гальванометр, соединенный с зеркальцем, которое отбрасывает луч света на светочувствительную бумагу записывающего устройства. В современных сейсмографах регистрация колебаний ведется в цифровом виде с использованием компьютеров.
Магнитуда землетрясений
обычно определяется по шкале, основанной на записях сейсмографов. Эта шкала известна под названием шкалы магнитуд, или шкалы Рихтера (по имени американского сейсмолога Ч.Ф.Рихтера, предложившего ее в 1935). Магнитуда землетрясения - безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения и некоторого стандартного землетрясения. Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине. Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом:
2 - самые слабые ощущаемые толчки;
4 1 / 2 - самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям;
6 - умеренные разрушения;
8 1 / 2 - самые сильные из известных землетрясений.
Интенсивность землетрясений
оценивается в баллах при обследовании района по величине вызванных ими разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности. Для ретроспективной оценки балльности исторических или более древних землетрясений используют некоторые эмпирически полученные соотношения. В США оценка интенсивности обычно проводится по модифицированной 12-балльной шкале Меркалли.
1 балл . Ощущается немногими особо чувствительными людьми в особенно благоприятных для этого обстоятельствах.
3 балла . Ощущается людьми как вибрация от проезжающего грузовика.
4 балла . Дребезжат посуда и оконные стекла, скрипят двери и стены.
5 баллов . Ощущается почти всеми; многие спящие просыпаются. Незакрепленные предметы падают.
6 баллов . Ощущается всеми. Небольшие повреждения.
8 баллов . Падают дымовые трубы, памятники, рушатся стены. Меняется уровень воды в колодцах. Сильно повреждаются капитальные здания.
10 баллов . Разрушаются кирпичные постройки и каркасные сооружения. Деформируются рельсы, возникают оползни.
12 баллов . Полное разрушение. На земной поверхности видны волны.
В России и некоторых соседних с ней странах принято оценивать интенсивность колебаний в баллах МSК (12-балльной шкалы Медведева - Шпонхойера - Карника), в Японии - в баллах ЯМА (9-балльной шкалы Японского метеорологического агентства).
Интенсивность в баллах (выражающихся целыми числами без дробей) определяется при обследовании района, в котором произошло землетрясение, или опросе жителей об их ощущениях при отсутствии разрушений, или же расчетами по эмпирически полученным и принятым для данного района формулам. Среди первых сведений о произошедшем землетрясении становится известной именно его магнитуда, а не интенсивность. Магнитуда определяется по сейсмограммам даже на больших расстояниях от эпицентра.
Последствия землетрясений.
Сильные землетрясения оставляют множество следов, особенно в районе эпицентра: наибольшее распространение имеют оползни и осыпи рыхлого грунта и трещины на земной поверхности. Характер таких нарушений в значительной степени определяется геологическим строением местности. В рыхлом и водонасыщенном грунте на крутых склонах часто происходят оползни и обвалы, а мощная толща водонасыщенного аллювия в долинах деформируется легче, чем твердые породы. На поверхности аллювия образуются просадочные котловины, заполняющиеся водой. И даже не очень сильные землетрясения получают отражение в рельефе местности.
Смещения по разломам или возникновение поверхностных разрывов могут изменить плановое и высотное положение отдельных точек земной поверхности вдоль линии разлома, как это произошло во время землетрясения 1906 в Сан-Франциско. При землетрясении в октябре 1915 в долине Плезант в Неваде на разломе образовался уступ длиной 35 км и высотой до 4,5 м. При землетрясении в мае 1940 в долине Импириал в Калифорнии подвижки произошли на 55-километровом участке разлома, причем наблюдались горизонтальные смещения до 4,5 м. В результате Ассамского землетрясения (Индия) в июне 1897 в эпицентральной области высота местности изменилась не менее, чем на 3 м.
Значительные поверхностные деформации прослеживаются не только вблизи разломов и приводят к изменению направления речного стока, подпруживанию или разрывам водотоков, нарушению режима источников воды, причем некоторые из них временно или навсегда перестают функционировать, но в то же время могут появиться новые. Колодцы и скважины заплывают грязью, а уровень воды в них ощутимо меняется. При сильных землетрясениях вода, жидкая грязь или песок могут фонтанами выбрасываться из грунта.
При смещении по разломам происходят повреждения автомобильных и железных дорог, зданий, мостов и прочих инженерных сооружений. Однако качественно построенные здания редко разрушаются полностью. Обычно степень разрушений находится в прямой зависимости от типа сооружения и геологического строения местности. При землетрясениях умеренной силы могут происходить частичные повреждения зданий, а если они неудачно спроектированы или некачественно построены, то возможно и их полное разрушение.
При очень сильных толчках могут обрушиться и сильно пострадать сооружения, построенные без учета сейсмической опасности. Обычно не обрушиваются одно- и двухэтажные постройки, если у них не очень тяжелые крыши. Однако бывает, что они смещаются с фундаментов и часто у них растрескивается и отваливается штукатурка.
Дифференцированные движения могут приводить к тому, что мосты сдвигаются со своих опор, а инженерные коммуникации и водопроводные трубы разрываются. При интенсивных колебаниях уложенные в грунт трубы могут «складываться», всовываясь одна в другую, или выгибаться, выходя на поверхность, а железнодорожные рельсы деформироваться. В сейсмоопасных районах сооружения должны проектироваться и строиться с соблюдением строительных норм, принятых для данного района в соответствии с картой сейсмического районирования.
В густонаселенных районах едва ли не больший ущерб, чем сами землетрясения, наносят пожары, возникающие в результате разрыва газопроводов и линий электропередач, опрокидывания печей, плит и разных нагревательных приборов. Борьба с пожарами затрудняется из-за того, что водопровод оказывается поврежденным, а улицы непроезжими вследствие образовавшихся завалов.
Сопутствующие явления.
Иногда подземные толчки сопровождаются хорошо различимым низким гулом, когда частота сейсмических колебаний лежит в диапазоне, воспринимаемом человеческим ухом, иногда такие звуки слышатся и при отсутствии толчков. В некоторых районах они представляют собой довольно обычное явление, хотя ощутимые землетрясения происходят очень редко. Имеются также многочисленные сообщения о возникновении свечения во время сильных землетрясений. Общепринятого объяснения таких явлений пока нет. Цунами (большие волны на море) возникают при быстрых вертикальных деформациях морского дна во время подводных землетрясений. Цунами распространяются в океанах в пределах глубоководных зон океанов со скоростью 400–800 км/ч и могут вызвать разрушения на берегах, удаленных на тысячи километров от эпицентра. У близлежащих к эпицентру берегов эти волны иногда достигают в высоту 30 м.
При многих сильных землетрясениях помимо основных толчков регистрируются форшоки (предшествующие землетрясения) и многочисленные афтершоки (землетрясения, следующие за основным толчком). Афтершоки обычно слабее, чем основной толчок, и могут повторяться в течение недель и даже лет, становясь все реже и реже.
Географическое распространение землетрясений.
Большинство землетрясений сосредоточено в двух протяженных, узких зонах. Одна из них обрамляет Тихий океан, а вторая тянется от Азорских о-вов на восток до Юго-Восточной Азии.
Тихоокеанская сейсмическая зона проходит вдоль западного побережья Южной Америки. В Центральной Америке она разделяется на две ветви, одна из которых следует вдоль островной дуги Вест-Индии, а другая продолжается на север, расширяясь в пределах США, до западных хребтов Скалистых гор. Далее эта зона проходит через Алеутские о-ва до Камчатки и затем через Японские о-ва, Филиппины, Новую Гвинею и острова юго-западной части Тихого океана к Новой Зеландии и Антарктике.
Вторая зона от Азорских о-вов простирается на восток через Альпы и Турцию. На юге Азии она расширяется, а затем сужается и меняет направление на меридиональное, следует через территорию Мьянмы, острова Суматра и Ява и соединяется с циркумтихоокеанской зоной в районе Новой Гвинеи.
Выделяется также зона меньшего размера в центральной части Атлантического океана, следующая вдоль Срединно-Атлантического хребта.
Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина р.Св. Лаврентия и северо-восток США.
По сравнению с мелкофокусными глубокофокусные землетрясения имеют более ограниченное распространение. Они не были зарегистрированы в пределах Тихоокеанской зоны от южной Мексики до Алеутских о-вов, а в Средиземноморской зоне - к западу от Карпат. Глубокофокусные землетрясения характерны для западной окраины Тихого океана, Юго-Восточной Азии и западного побережья Южной Америки. Зона с глубокофокусными очагами обычно располагается вдоль зоны мелкофокусных землетрясений со стороны материка.
Прогноз землетрясений.
Для повышения точности прогноза землетрясений необходимо лучше представлять механизмы накопления напряжений в земной коре, крипа и деформаций на разломах, выявить зависимости между тепловым потоком из недр Земли и пространственным распределением землетрясений, а также установить закономерности повторяемости землетрясений в зависимости от их магнитуды.
Во многих районах земного шара, где существует вероятность возникновения сильных землетрясений, ведутся геодинамические наблюдения с целью обнаружения предвестников землетрясений, среди которых заслуживают особого внимания изменения сейсмической активности, деформации земной коры, аномалии геомагнитных полей и теплового потока, резкие изменения свойств горных пород (электрических, сейсмических и т.п.), геохимические аномалии, нарушения водного режима, атмосферные явления, а также аномальное поведение насекомых и других животных (биологические предвестники). Такого рода исследования проводятся на специальных геодинамических полигонах (например, Паркфилдском в Калифорнии, Гармском в Таджикистане и др.). С 1960 работает множество сейсмических станций, оборудованных высокочувствительной регистрирующей аппаратурой и мощными компьютерами, позволяющими быстро обрабатывать данные и определять положение очагов землетрясений.
Землетрясения в России - явление довольно распространенное. Конечно, для жителей мегаполисов и центральной полосы это, скорее, незнакомое понятие, но вот в других областях, в городах ежегодно проводятся мероприятия, помогающие людям правильно реагировать в случае подобной катастрофы. Например, в Туве произошло землетрясение магнитудой 3,2 балла в конце 2011 года, и по сей день сейсмическая активность в этом районе не прекращается.
Жители города не понаслышке знакомы с техникой безопасности и прекрасно знают, как вести себя в подобных ситуациях, но это не умаляет постоянный стресс, который испытывает население, опасаясь за свою жизнь и безопасность своих близких.
Что такое землетрясение
Если говорить понятным языком, то это колебания поверхности Земли, которые в основном вызываются естественными силами природы. Мы не будем рассматривать такие искусственные стимулы, как крупные взрывы и прочие технические процессы.
По своей разрушительности землетрясения занимают лидирующую позицию. В истории человечества существует масса примеров уничтожающей силы природы. Миллиарды жертв по всему миру и последствия, полностью нарушившие всю инфраструктуру городов и даже целых стран. Землетрясения на обычно случаются в горных местностях, на стыке Лидерами в рейтинге пострадавших от подобных бедствий, несомненно, можно выделить Камчатку, Алтай, Кавказ и Восточную Сибирь. Конечно, это не весь список населенных пунктов, подверженных подземным толчкам. В некоторых городах периодически наблюдается сейсмоактивность, но для жителей эти явления остаются незаметными.
Виды землетрясений
На сегодняшний день специалистами выделяются три типа землетрясений:
- Вулканическое - извержения вулканов.
- Искусственные землетрясения - сильные взрывы, влекущие за собой сдвиги подземных плит.
- Техногенные - толчки, которые вызываются процессами жизнедеятельности человека.
Как измеряется землетрясение
Подземные толчки измеряются специальным прибором - сейсмографом, который с предельной точностью не только измеряет мощность подземных толчков, но также и прогнозирует, насколько сильным будет плит.
Существует общепринятая мировая шкала, которая состоит из 12 пунктов:
1 балл. Почти незаметное землетрясение, так как колебание почвы составляет минимум, который невозможно почувствовать.
2 балла. Довольно слабое явление, которое можно почувствовать, только находясь в спокойной обстановке. Лишь некоторые люди способны его ощутить.
3 балла. Слабое землетрясение, проявляющееся колебаниями, которые более заметны окружающим.
4 балла. Умеренное явление, заметное всем людям.
5 баллов. Достаточно сильное землетрясение, провоцирующее движение предметов в помещении.
6 баллов (сильное). От довольно сильных толчков зданиям могут быть нанесены небольшие повреждения.
7 баллов. Очень сильное землетрясение, приносящее более сильные разрушения зданий.
8 баллов. Разрушительное явление, которое может уничтожить даже самые мощные конструкции.
9 баллов. Губительное землетрясение. В горах происходят сильные обвалы, а люди в городах не могут устоять на ногах.
10 баллов. Уничтожающие землетрясения, могут привести к полному уничтожению населенного пункта, превращая в руины все на своем пути, включая дороги и всевозможные коммуникации.
11 баллов. Катастрофа.
12 баллов. Сильная катастрофа, выжить в которой невозможно. Полностью изменяется рельеф, наблюдаются сильнейшие расколы, появляются огромные впадины, кратеры и многое другое.
Причины землетрясений
Крупные землетрясения в России и в других странах мира происходят из-за столкновения К примеру, на Кавказе существует Аравийская плита, которая постепенно движется на север в направлении Евразийской плиты, которая, в свою очередь, периодически сталкивается с Тихоокеанской плитой, находящейся на Камчатке. К слову о Камчатском крае, на землетрясения в этой области также оказывает влияние и вулканическая активность, в ходе которой наблюдаются довольно сильные толчки.
Признаки землетрясений
За всю историю подобных явлений ученым удалось выявить основные признаки начинающейся катастрофы. Землетрясения в России обычно начинались после следующих вещей:
Какие землетрясения были в России
Россия не раз страдала от в том числе и от сильнейших землетрясений. Ландшафт нашей страны велик и разнообразен, так же, как и климатические зоны. Сейсмоактивные участки находятся преимущественно на территории Сахалина и Камчатского края.
Сахалин
28 мая 1995 года на Сахалине был уничтожен поселок Нефтегорск. По шкале мощность стихии составила 7,5 балла и 10 баллов в эпицентре землетрясения. За считаные часы с поверхности земли просто был стерт сахалинский Нефтегорск, который насчитывал на тот момент 3,200 жителей. После катастрофы выжило всего 400 человек, 150 из которых впоследствии скончались в больницах от полученных травм. Это последнее землетрясение в России такой мощности, ставшее поистине самым трагическим событием не только для Сахалина, но и для всей страны.
Как вспоминали позже очевидцы, настоящий ужас был не во время самого землетрясения, а после. Многие жертвы оказались погребенными под руинами собственных домов и постепенно задыхались в сильных муках.
Оставшиеся в живых жители поселка уехали на материк и попробовали начать жизнь «после землетрясения». Эта катастрофа стала сильнейшей за последние 100 лет. В прошлом веке в 1952 году на Сахалине произошло цунами, вызванное землетрясением в Тихом океане, которое снесло с лица земли город Северо-Курильск.
Камчатка
Землетрясения в России большей частью приходятся на Камчатский край. В центре Ключевской группы вулканов находится Безымянная сопка высотой 3085 метров. Именно она всегда считалась давно потухшим вулканом, поэтому начавшееся утром 1955 года землетрясение стало полнейшей неожиданностью.
Вулканическая станция Ключи, находящаяся в 45 километрах от вулканов, зафиксировала огромные клубы белого дыма. Через несколько дней высота вулканических выбросов составляла уже более восьми километров.
В течение всего ноября жители региона наблюдали сильные удары молний, а поверхность земли полностью была покрыта пеплом. Менее чем за 29 дней кратер вулкана расширился на 550 метров. К несчастью, это было лишь подготовкой к бедствию, произошедшему 30 марта 1956 года. Подобные землетрясения на территории России были не новинкой, поэтому никто не эвакуировался в надежде, что проснувшийся вулкан утихнет, особенно после того, как его активность понизилась в конце ноября.
В 1956 году давление в вулкане достигло критической точки. В течение 15 минут гигант изверг огромнейший огненный столб, который склонился к востоку под углом в 30 градусов. Достигая высоты в 24 километра, этот столб огня и черного дыма буквально закрыл собой небо. В 20 километрах от вулкана деревья были либо вырваны с корнем, либо молниеносно сожжены. Упавшая с неба толща раскаленного песка и лавы заставила снега быстро таять. Мощнейшие грязевые потоки устремились вниз, увлекая за собой обломки скал и камней, снося все на своем пути.
База вулканологов была в прямом смысле стерта с лица земли, к счастью, ученых на тот момент там не было. Профессор Горшков говорил, что если бы этот поток устремился в другом направлении, то вся населенная местность была бы уничтожена и вошла бы в самые печальные примеры землетрясений в России.
Камчатка является наиболее опасным регионом даже не потому, что на ее территории расположено большое количество вулканов, а потому, что в случае катастрофы большинство жителей буквально останутся запертыми в окружении гор.
Тува
В 2012 году неподалеку от Кызыла было зафиксировано землетрясение мощностью 3,2 балла. Данное явление началось в 7:30 утра. Так как стихия была не настолько сильной, пострадавших не было.
Статистика землетрясений в России включает в себя явление, которое произошло в том же регионе 27 декабря 2011 года, тогда его мощность составила 9,5 балла в эпицентре и 6,7 в остальных областях. Сейсмическая активность сохранялась вплоть до конца февраля 2012 года, когда произошел толчок магнитудой 6,5. Благо эпицентр находился на расстоянии более 100 километров от населенных пунктов. Тем не менее толчки ощущались на территории Бурятии, Иркутской области, а также в Хакасии и Красноярском крае. Карта землетрясений в России содержит в себе все основные регионы, наиболее подверженные сейсмической активности, в том числе и Кызыл.
Помимо этого, специалисты ежемесячно обновляют все данные. На пробу берутся горные породы и тщательно изучаются. На основании этих исследований вулканологи могут примерно предсказывать, в каких областях возможны подобные явления.
Землетрясения - страшное природное явление, которое может принести многочисленные беды. С ними связаны не только разрушения, из-за которых могут быть человеческие жертвы. Вызванные ими катастрофические волны цунами способны привести к еще более губительным последствиям.
Для каких районов земного шара землетрясения представляют наибольшую опасность? Для ответа на этот вопрос нужно посмотреть, где находятся активные сейсмические районы. Это зоны земной коры, которые отличаются большей подвижностью, чем окружающие их регионы. Они находятся на границах литосферных плит, где происходят столкновение или раздвижение крупных блоков Именно подвижки мощных пластов горных пород и вызывают землетрясения.
Опасные районы мира
На земном шаре выделяются несколько поясов, которые характеризуются большой частотой подземных ударов. Это сейсмически опасные районы.
Первый из них принято называть Тихоокеанским кольцом, так как он занимает почти все побережье океана. Здесь часты не только землетрясения, но и извержения вулканов, поэтому часто применяют название "вулканическое" или "огненное" кольцо. Активность земной коры здесь определяется современными горообразовательными процессами.
Второй крупный сейсмический пояс тянется вдоль высоких молодых от Альп и других гор Южной Европы и до Зондских островов через Малую Азию, Кавказ, горы Средней и Центральной Азии и Гималаи. Здесь также происходит столкновение литосферных плит, что и вызывает частые землетрясения.
Третий пояс тянется через весь Атлантический океан. Это Срединно-Атлантический хребет, являющийся результатом раздвижения земной коры. К этому поясу относится и Исландия, известная в первую очередь своими вулканами. Но и землетрясения здесь - явление отнюдь не редкое.
Сейсмически активные районы России
На территории нашей страны также случаются землетрясения. Сейсмически активные районы России - это Кавказ, Алтай, горы Восточной Сибири и Дальнего Востока, Командорские и Курильские острова, о. Сахалин. Здесь могут случаться подземные толчки большой силы.
Можно вспомнить сахалинское землетрясение 1995 года, когда под обломками разрушенных зданий погибло две трети населения поселка Нефтегорск. После проведения спасательных работ было решено поселок не восстанавливать, а жителей переселить в другие населенные пункты.
В 2012-2014 годы произошло несколько землетрясений на Северном Кавказе. К счастью, их очаги находились на большой глубине. Обошлось без жертв и серьезных разрушений.
Сейсмическая карта России
На карте видно, что наиболее опасные в сейсмическом отношении районы лежат на юге и востоке страны. При этом восточные части населены сравнительно слабо. А вот на юге землетрясения представляют гораздо больше опасности для людей, так как здесь плотность населения выше.
Иркутск, Хабаровск и некоторые другие крупные города оказываются в зоне опасности. Это активные сейсмические районы.
Антропогенные землетрясения
Сейсмически активные занимают примерно 20% территории страны. Но это не значит, что остальная часть полностью застрахована от землетрясений. Толчки силой в 3-4 балла отмечаются даже далеко от границ литосферных плит, в центре платформенных областей.
При этом с развитием хозяйства увеличивается возможность антропогенных землетрясений. Они чаще всего вызваны тем, что обрушивается кровля подземных пустот. Из-за этого земная кора как бы встряхивается, почти как при настоящем землетрясении. А пустот и полостей под землей становится все больше, ведь человек для своих нужд добывает из недр нефть и природный газ, выкачивает воду, строит шахты для добычи твердых полезных ископаемых... А подземные ядерные взрывы вообще сопоставимы с природными землетрясениями по своей силе.
Обрушение слоев горных пород само по себе может представлять опасность для людей. Ведь во многих районах пустоты образуются прямо под населенными пунктами. Последние события в Соликамске только подтвердили это. Но даже слабое землетрясение может привести к страшным последствиям, ведь в результате него могут разрушиться сооружения, находящиеся в аварийном состоянии, ветхое жилье, в котором продолжают жить люди... Также нарушение целостности слоев горных пород угрожает и самим шахтам, где могут произойти обвалы.
Что делать?
Предотвращать такое грозное явление, как землетрясение, люди еще не могут. И даже точно предсказать, когда и где оно случится, тоже не научились. А значит, нужно знать, как можно уберечь себя и близких во время подземных толчков.
Людям, живущим в таких опасных районах, нужно всегда иметь план действий на случай землетрясения. Так как стихия может застать членов семьи в разных местах, должна быть договоренность о месте встречи после прекращения толчков. Жилище должно быть максимально обезопашено от падения тяжелых предметов, мебель лучше всего прикрепить к стенам и полу. Все жители должны знать, где можно срочно отключить газ, электричество, воду, чтобы избежать пожаров, взрывов и ударов током. Лестницы и проходы не должны загромождаться вещами. Документы и некоторый набор продуктов и предметов первой необходимости должен быть всегда под рукой.
Начиная с детских садов и школ, население необходимо учить правильному поведению при стихийном бедствии, что повысит шансы на спасение.
Сейсмически активные районы России предъявляют особые требования как к промышленному, так и к гражданскому строительству. Сейсмостойкие здания сложнее и дороже строить, но затраты на их строительство - это ничто по сравнению со спасенными жизнями. Ведь в безопасности окажутся не только те, кто находится в таком здании, но и те, кто рядом. Не будет разрушений и завалов - не будет и жертв.
Землетрясения - природное явление, которое и сегодня привлекает внимание ученых не только за счет своей малой изученности, но и непредсказуемости, способной наносить вред человечеству.
Что такое землетрясение?
Землетрясением называется подземный толчок, который может ощущаться человеком в значительной мере в зависимости от мощности колебания земной поверхности. Землетрясения не представляют собой редкость и ежедневно возникают в разных точках планеты. Зачастую большая часть землетрясений возникает на дне океанов, что позволяет избежать катастрофических разрушений в пределах густонаселенных городов.
Принцип возникновения землетрясений
Что вызывает землетрясения? Землетрясения могут быть вызваны как естественными причинами, так и искусственными, которые возникают по вине человека.
Чаще всего землетрясения происходят из-за разломов тектонических плит и их быстрого смещения. Для человека разлом не ощутим до того момента, пока энергия, образовавшаяся от разрыва горных пород, не начнет вырываться к поверхности.
Как происходит землетрясения по неестественным причинам? Достаточно часто человек по своей неосторожности провоцирует появление искусственных толчков, которые по своей мощности совсем не уступают природным. Среди таких причин можно выделить следующие:
- - взрывы;
- - перезаполненность водохранилищ;
- - наземный(подземный)ядерный взрыв;
- - обрушения в шахтах.
Место разрыва тектонической плиты - это очаг землетрясения. От глубины его расположения будет зависеть не только сила потенциального толчка, но и его продолжительность. Если очаг располагается в 100 километрах от поверхности, то его сила будет более чем ощутима. Вероятней всего, это землетрясение повлечет за собой разрушение домов и сооружений. Возникнув в море, такие землетрясения вызывают цунами. Однако, очаг может располагаться и намного глубже - 700 и 800 километрах. Такие явления не опасны и могут зафиксироваться только при помощи специальных приборов - сейсмографов.
Место, в котором землетрясение проявляет наибольшую мощность, называется эпицентром. Именно этот участок земли считается наиболее опасным для существования всего живого.
Изучение землетрясений
Детальное изучения характера землетрясений позволяет предупредить многие из них и сделать жизнь населения, проживающих в опасных местах, более спокойной. Для определению мощности и измерения силы землетрясения используют два основных понятия:
- - магнитуда;
- - интенсивность;
Магнитудой землетрясения называют меру, при помощи которой измеряют энергию, выделяющуюся в ходе освобождения из очага в виде сейсмических волн. Шкала магнитуды позволяет безошибочно определить истоки колебаний.
Интенсивность измеряется в баллах и позволяет определить соотношение магнитуды толчков и их сейсмической активности от 0 до 12 баллов по шкале Рихтера.
Особенности и признаки землетрясений
В независимости от того из-за чего происходит землетрясение и в какой местности оно локализируется, его длительность будет приблизительно одинаковой. Один толчок в среднем длится 20-30 секунд. Но в истории зафиксированы случаи, когда единичный толчок без повторов мог длиться до трех минут.
Признаками приближающегося землетрясения служит беспокойство животных, которые почуяв малейшие колебания поверхности земли, стараются уйти от злополучного места подальше. Другими признаками скорого землетрясения служат:
- - появление характерных облаков в виде продолговатых лент;
- - изменение уровня воды в колодцах;
- - сбои в работе электротехники, мобильных телефонов.
Как вести себя при землетрясениях?
Как вести себя во время землетрясения, чтобы сохранить свою жизнь?
- - Сохранять рассудительность и спокойствие;
- - Находясь в помещении, ни в коем случае не прячьтесь под хрупкой мебелью, например, под кроватью. Лягте рядом с ними в позе эмбриона и прикройте голову руками (либо защитите голову чем-то дополнительно). При обрушении кровли, она упадет на мебель и может образоваться прослойка, в которой вы и окажетесь. Важо выбрать крепкую мебель, у которой самая широкая часть стоит на полу, т.е эта мебель не может упасть;
- - Находясь на улице, отойдите от высоких зданий и сооружений, линий электропередач, которые могут разрушиться.
- - Закройте рот и нос мокрой тряпкой для предотвращения попадания пыли и гари в случае возгорания какого-либо объекта.
Если вы заметили пострадавшего человека в здании, то дождитесь окончания толчков и только тогда пробирайтесь в помещение. В противном случае, оба человека может оказаться в ловушке.
Где не бывает землетрясений и почему?
Землетрясения возникают в местах разломов тектонических плит. Поэтому, страны и города, находящиеся на цельной тектонической плите без разломов, могут не беспокоиться о своей безопасности.
Австралия является единственным в мире континентом, который не находится на стыке литосферных плит. На нем отсутствуют действующие вулканы и высокие горы и, соответственно, отсутствуют землетрясения. Также землетрясений нет в Антарктике и Гренландии. Наличие огромной тяжести ледяного панциря препятствует распространению подземных толчков по поверхности земли.
Вероятность возникновения землетрясений на территории Российской Федерации достаточно высока в скалистой местности, где наиболее активно наблюдается смещение и движение горных пород. Так, высокая сейсмичность отмечается в Северном Кавказе, на Алтае, в Сибири и на Дальнем Востоке.