Sóng sinh ra từ trận động đất được gọi là. Động đất có tính chất nhân tạo

Nội dung của bài viết

động đất, những rung động của Trái đất gây ra bởi những thay đổi đột ngột về tình trạng bên trong hành tinh. Những rung động này là sóng đàn hồi lan truyền với tốc độ cao qua khối đá. Hầu hết trận động đất mạnhđôi khi chúng được cảm nhận ở khoảng cách hơn 1500 km tính từ nguồn và có thể được ghi lại bằng máy ghi địa chấn (dụng cụ đặc biệt có độ nhạy cao) ngay cả ở bán cầu đối diện. Khu vực nơi rung động bắt nguồn được gọi là nguồn động đất và hình chiếu của nó lên bề mặt Trái đất được gọi là tâm chấn động đất. Nguồn gốc của hầu hết các trận động đất nằm trong lớp vỏ trái đất ở độ sâu không quá 16 km, nhưng ở một số khu vực độ sâu của nguồn lên tới 700 km. Hàng nghìn trận động đất xảy ra mỗi ngày nhưng chỉ một số ít trong số đó được con người cảm nhận được.

Những đề cập đến động đất được tìm thấy trong Kinh thánh, trong các chuyên luận của các nhà khoa học cổ đại - Herodotus, Pliny và Livy, cũng như trong tiếng Trung Quốc và Nhật Bản cổ đại. nguồn văn bản. Cho đến thế kỷ 19 Hầu hết các báo cáo về động đất đều chứa đựng những mô tả đầy mê tín và lý thuyết dựa trên những quan sát ít ỏi và không đáng tin cậy. A. Perry (Pháp) bắt đầu một loạt mô tả (danh mục) có hệ thống về các trận động đất vào năm 1840. Vào những năm 1850, R. Malle (Ireland) đã biên soạn một danh mục lớn về các trận động đất, và báo cáo chi tiết của ông về trận động đất ở Naples năm 1857 đã trở thành một trong những mô tả khoa học chặt chẽ đầu tiên về các trận động đất lớn.

Nguyên nhân gây ra động đất.

Mặc dù rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện từ thời cổ đại nhưng không thể nói rằng nguyên nhân gây ra động đất đã được nghiên cứu đầy đủ. Dựa trên bản chất của các quá trình tại nguồn của chúng, một số loại động đất được phân biệt, các loại chính là kiến ​​tạo, núi lửa và nhân tạo.

Động đất kiến ​​tạo

phát sinh do sự giải phóng ứng suất đột ngột, ví dụ, trong quá trình di chuyển dọc theo một đứt gãy trong vỏ trái đất (nghiên cứu những năm gần đây chứng tỏ rằng các trận động đất sâu có thể được gây ra bởi chuyển pha trong lớp vỏ Trái đất, xảy ra ở nhiệt độ và áp suất nhất định). Đôi khi những lỗi lầm sâu sắc lộ ra ngoài. Trong trận động đất thảm khốc ở San Francisco ngày 18 tháng 4 năm 1906 tổng chiều dài các vết nứt bề mặt trong vùng đứt gãy San Andreas lên tới hơn 430 km, độ dịch chuyển ngang tối đa là 6 m. Giá trị dịch chuyển địa chấn tối đa được ghi nhận dọc theo đứt gãy là 15 m.

Động đất núi lửa

xảy ra do sự chuyển động đột ngột của sự tan chảy magma trong lòng Trái đất hoặc do sự xuất hiện các vết nứt dưới tác động của các chuyển động này.

Động đất do con người tạo ra

có thể do thử nghiệm hạt nhân dưới lòng đất, lấp đầy hồ chứa, khai thác dầu khí bằng cách bơm chất lỏng vào giếng, nổ mìn trong quá trình khai thác, v.v. Động đất ít mạnh hơn xảy ra khi hầm hang động hoặc công trình mỏ sụp đổ.

Sóng địa chấn.

Dao động lan truyền từ nguồn động đất là sóng đàn hồi, tính chất và tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào đặc tính đàn hồi và mật độ của đá. Các đặc tính đàn hồi bao gồm mô đun khối, đặc trưng cho khả năng chống nén mà không thay đổi hình dạng và mô đun cắt, xác định khả năng chống lại lực cắt. Tốc độ truyền sóng đàn hồi tăng tỷ lệ thuận với căn bậc hai các giá trị của các thông số đàn hồi và mật độ của môi trường.

Sóng dọc và sóng ngang.

Những sóng này xuất hiện đầu tiên trên địa chấn đồ. Đầu tiên được ghi lại là sóng dọc, trong quá trình truyền qua, mỗi hạt của môi trường lần đầu tiên bị nén và sau đó giãn nở trở lại, trải qua chuyển động tịnh tiến theo hướng dọc (tức là theo hướng truyền sóng). Những sóng này còn được gọi là R- sóng hay sóng sơ cấp. Tốc độ của chúng phụ thuộc vào mô đun đàn hồi và độ cứng của đá. Gần tốc độ bề mặt trái đất R-sóng là 6 km/s và ở độ sâu rất lớn - khoảng. 13 km/giây. Tiếp theo được ghi lại là sóng địa chấn ngang, còn gọi là sóng địa chấn ngang. S-sóng hoặc sóng thứ cấp. Khi chúng đi qua, mỗi hạt đá dao động vuông góc với phương truyền sóng. Tốc độ của chúng phụ thuộc vào khả năng chống cắt của đá và xấp xỉ 7/12 tốc độ truyền R- sóng biển

Sóng bề mặt

trải dọc theo bề mặt trái đất hoặc song song với nó và không xâm nhập sâu hơn 80-160 km. Nhóm này bao gồm sóng Rayleigh và sóng Love (được đặt theo tên của các nhà khoa học đã phát triển lý thuyết toán học sự lan truyền của các sóng đó). Khi sóng Rayleigh truyền qua, các hạt đá mô tả các hình elip thẳng đứng nằm trong mặt phẳng tiêu điểm. Trong sóng Tình yêu, các hạt đá dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng bề mặt thường được viết tắt là L-sóng. Tốc độ lan truyền của chúng là 3,2-4,4 km/s. Trong các trận động đất có tâm chấn sâu, sóng bề mặt rất yếu.

Biên độ và chu kỳ

mô tả đặc điểm chuyển động dao động sóng địa chấn. Biên độ là lượng mà vị trí của hạt đất thay đổi trong quá trình truyền sóng so với trạng thái đứng yên trước đó. Chu kỳ dao động là khoảng thời gian mà chất điểm xảy ra một dao động toàn phần. Gần nguồn động đất, người ta quan sát thấy các rung động với các chu kỳ khác nhau - từ một phần giây đến vài giây. Tuy nhiên, trên khoảng cách xa từ tâm (hàng trăm km), các dao động chu kỳ ngắn ít rõ rệt hơn: ví dụ R-sóng được đặc trưng bởi các khoảng thời gian từ 1 đến 10 giây và đối với S-sóng - thêm một chút nữa. Chu kỳ của sóng bề mặt dao động từ vài giây đến vài trăm giây. Biên độ dao động có thể đáng kể ở gần nguồn, nhưng ở khoảng cách 1500 km trở lên chúng rất nhỏ - nhỏ hơn vài micron đối với sóng RS và nhỏ hơn 1 cm - đối với sóng bề mặt.

Sự phản xạ và khúc xạ.

Khi gặp những lớp đá có tính chất khác nhau trên đường đi, sóng địa chấn bị phản xạ hoặc khúc xạ, giống như một tia sáng bị phản xạ từ mặt gương hoặc bị khúc xạ khi truyền từ không khí sang nước. Bất kỳ sự thay đổi nào về đặc tính đàn hồi hoặc mật độ của vật liệu dọc theo đường truyền sóng địa chấn đều khiến chúng bị khúc xạ và với những thay đổi đột ngột về tính chất của môi trường, một phần năng lượng sóng sẽ bị phản xạ ( cmt. cơm.).

Đường đi của sóng địa chấn.

Sóng dọc và sóng ngang lan truyền trong bề dày của Trái đất, trong khi thể tích của môi trường liên quan đến quá trình dao động. Bề mặt tương ứng với chuyển động cực đại của một loại sóng nhất định tại một thời điểm nhất định được gọi là mặt trước của các sóng này. Do mô đun đàn hồi của môi trường tăng theo độ sâu nhanh hơn mật độ của nó (lên tới độ sâu 2900 km), tốc độ truyền sóng ở độ sâu cao hơn gần bề mặt và mặt sóng dường như tiến sâu hơn vào đất liền so với trong đất liền. hướng bên (bên). Đường đi của sóng là đường nối một điểm ở đầu sóng với nguồn sóng. Các phương truyền sóng RS là những đường cong lồi xuống (do tốc độ truyền sóng lớn hơn ở độ sâu). Quỹ đạo sóng RS trùng khớp, mặc dù cái trước lan truyền nhanh hơn.

Các trạm địa chấn nằm xa tâm chấn không chỉ ghi lại sóng trực tiếp RS, mà còn cả các loại sóng này, đã được phản xạ một lần từ bề mặt Trái đất - RRSS(hoặc quan hệ công chúng 1 S.R. 1), và đôi khi - được phản ánh hai lần - RRRSSS(hoặc quan hệ công chúng 2 và S.R. 2). Ngoài ra còn có các sóng phản xạ truyền đi một phần của đường đi như R-wave, và lần thứ hai, sau sự phản chiếu, - giống như S-sóng. Các sóng chuyển đổi kết quả được chỉ định là Tái bút hoặc SP. Trong ảnh địa chấn của các trận động đất tập trung sâu, các loại sóng phản xạ khác cũng được quan sát thấy, chẳng hạn như sóng phản xạ từ bề mặt Trái đất trước khi đến trạm ghi. Chúng thường được biểu thị bằng một chữ cái nhỏ, theo sau là một chữ cái viết hoa (ví dụ: PR). Những sóng này rất thuận tiện để sử dụng để xác định độ sâu của nguồn động đất.

Ở độ sâu 2900 km tốc độ P-sóng giảm mạnh từ >13 km/s xuống ~ 8 km/s; MỘT S-Sóng không lan truyền dưới mức này, tương ứng với ranh giới của lõi và lớp phủ trái đất . Cả hai loại sóng đều bị phản xạ một phần từ bề mặt này và một phần năng lượng của chúng quay trở lại bề mặt dưới dạng sóng, ký hiệu là R với RS với S. R-sóng truyền qua lõi nhưng quỹ đạo của chúng bị lệch hẳn và xuất hiện một vùng bóng tối trên bề mặt Trái đất, trong đó chỉ ghi lại được những sóng rất yếu R-sóng. Vùng này bắt đầu ở khoảng cách khoảng. 11 nghìn km từ nguồn địa chấn và ở khoảng cách 16 nghìn km R-sóng xuất hiện trở lại và biên độ của chúng tăng đáng kể do ảnh hưởng tập trung của lõi, nơi vận tốc sóng thấp. R-sóng truyền qua lõi trái đất, được chỉ định RKR hoặc Rў . Các địa chấn đồ còn phân biệt rõ ràng các sóng truyền đi như sóng dọc theo đường đi từ nguồn đến lõi. S, sau đó truyền qua lõi dưới dạng sóng R và khi xuất ra, các sóng lại được chuyển đổi thành loại S.Ở ngay trung tâm Trái đất, ở độ sâu hơn 5100 km, có lõi bên trong, có lẽ ở trạng thái rắn, nhưng bản chất của nó vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng. Sóng xuyên qua lõi bên trong này được ký hiệu là RKIKR hoặc TRƯỢT TRƯỢT(cmt. cơm. 1).

Đăng ký động đất.

Thiết bị ghi lại các rung động địa chấn được gọi là máy ghi địa chấn và bản thân bản ghi được gọi là máy đo địa chấn. Máy đo địa chấn bao gồm một con lắc được treo bên trong vỏ bằng một lò xo và một thiết bị ghi.

Một trong những thiết bị ghi âm đầu tiên là trống quay bằng băng giấy. Khi trống quay, nó dần dần di chuyển sang một bên, sao cho vạch số 0 của bản ghi trên giấy trông giống như một hình xoắn ốc. Mỗi phút, các đường thẳng đứng được vẽ trên biểu đồ - dấu thời gian; Với mục đích này, những chiếc đồng hồ rất chính xác được sử dụng, được kiểm tra định kỳ theo tiêu chuẩn thời gian chính xác. Để nghiên cứu các trận động đất gần đó, cần phải đánh dấu độ chính xác - đến một giây hoặc ít hơn.

Nhiều máy ghi địa chấn sử dụng thiết bị cảm ứng để chuyển đổi tín hiệu cơ học thành tín hiệu điện, trong đó khi di chuyển khối lượng trơ con lắc so với vật thì độ lớn từ thông đi qua các vòng dây thay đổi cuộn dây cảm ứng. Dòng điện yếu tạo ra sẽ điều khiển một điện kế nối với gương, chiếu một chùm ánh sáng lên giấy cảm quang của thiết bị ghi. Trong các máy ghi địa chấn hiện đại, các rung động được ghi lại bằng kỹ thuật số bằng máy tính.

Cường độ động đất

thường được xác định theo thang đo dựa trên các bản ghi địa chấn. Thang đo này được gọi là thang đo cường độ, hay thang đo Richter (được đặt theo tên của nhà địa chấn học người Mỹ C. F. Richter, người đã đề xuất nó vào năm 1935). Độ lớn của một trận động đất là một đại lượng không thứ nguyên tỷ lệ với logarit của tỷ số giữa biên độ cực đại của một loại sóng nhất định của một trận động đất nhất định và một trận động đất tiêu chuẩn nào đó. Có sự khác biệt trong các phương pháp xác định cường độ của các trận động đất gần, xa, nông (nông) và sâu. Độ lớn được xác định từ các loại sóng khác nhau có độ lớn khác nhau. Các trận động đất có cường độ khác nhau (theo thang Richter) biểu hiện như sau:

2 - cảm nhận được những cú sốc yếu nhất;

4 1/2 - cú sốc yếu nhất, dẫn đến hư hỏng nhẹ;

6 - sự phá hủy vừa phải;

8 1/2 - trận động đất mạnh nhất được biết đến.

Cường độ động đất

được đánh giá theo điểm trong quá trình khảo sát khu vực dựa trên mức độ phá hủy các công trình trên mặt đất hoặc sự biến dạng của bề mặt trái đất do chúng gây ra. Để đánh giá hồi cứu cường độ của các trận động đất lịch sử hoặc cổ xưa hơn, một số mối quan hệ thu được bằng thực nghiệm được sử dụng. Tại Hoa Kỳ, xếp hạng cường độ thường được thực hiện bằng thang đo Mercalli 12 điểm đã được sửa đổi.

1 điểm. Nó được cảm nhận bởi một số ít người đặc biệt nhạy cảm trong những hoàn cảnh đặc biệt thuận lợi.

3 điểm. Mọi người cảm thấy nó giống như sự rung chuyển từ một chiếc xe tải chạy qua.

4 điểm. Bát đĩa và kính cửa sổ kêu lạch cạch, cửa ra vào và tường kêu cót két.

5 điểm. Hầu hết mọi người đều cảm nhận được; nhiều người đang ngủ thức dậy. Đồ vật lỏng lẻo rơi xuống.

6 điểm. Nó được mọi người cảm nhận. Thiệt hại nhỏ.

8 điểm. Ống khói và tượng đài đổ xuống, tường sụp đổ. Mực nước trong giếng thay đổi. Các tòa nhà thủ đô bị hư hại nghiêm trọng.

10 điểm. Các tòa nhà bằng gạch và cấu trúc khung bị phá hủy. Đường ray bị biến dạng và lở đất xảy ra.

12 điểm. Sự hủy diệt hoàn toàn. Sóng có thể nhìn thấy trên bề mặt trái đất.

Ở Nga và một số nước lân cận, thông thường đánh giá cường độ biến động theo điểm MSK (thang Medvedev-Sponheuer-Karnik 12 điểm), ở Nhật Bản - theo điểm JMA (thang 9 điểm của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản).

Cường độ theo điểm (được biểu thị bằng số nguyên không có phân số) được xác định bằng cách kiểm tra khu vực xảy ra trận động đất hoặc bằng cách phỏng vấn người dân về cảm xúc của họ khi không có sự tàn phá hoặc bằng cách tính toán sử dụng các công thức thu được và được chấp nhận theo kinh nghiệm cho một khu vực nhất định. Trong số những thông tin đầu tiên về một trận động đất đã xảy ra, người ta biết đến cường độ của nó chứ không phải cường độ của nó. Độ lớn được xác định từ địa chấn đồ ngay cả ở khoảng cách lớn tính từ tâm chấn.

Hậu quả của động đất.

Các trận động đất mạnh để lại nhiều dấu vết, đặc biệt là ở khu vực tâm chấn: phổ biến nhất là trượt lở đất và các vết nứt trên bề mặt trái đất. Bản chất của những xáo trộn đó phần lớn được xác định bởi cấu trúc địa chất của khu vực. Ở vùng đất tơi xốp, bão hòa nước trên các sườn dốc thường xảy ra trượt lở, sụt lở, lớp phù sa bão hòa nước dày ở các thung lũng dễ bị biến dạng hơn đá cứng. Trên bề mặt phù sa hình thành các bể sụt lún và chứa đầy nước. Và thậm chí những trận động đất không mạnh lắm cũng được phản ánh trên địa hình.

Sự dịch chuyển dọc theo các đứt gãy hoặc sự xuất hiện của các đứt gãy bề mặt có thể làm thay đổi mặt bằng và vị trí độ cao của từng điểm trên bề mặt trái đất dọc theo một đường đứt gãy, như đã xảy ra trong trận động đất ở San Francisco năm 1906. Trong trận động đất tháng 10 năm 1915 tại Thung lũng Pleasant ở Nevada, một mỏm đá dài 35 km và cao tới 4,5 m đã hình thành trên đứt gãy. Trong trận động đất tháng 5 năm 1940 tại Thung lũng Imperial ở California, các chuyển động đã xảy ra dọc theo một đoạn dài 55 km của đứt gãy. đứt gãy và chuyển vị ngang lên tới 4 m đã được quan sát. Do trận động đất Assam (Ấn Độ) vào tháng 6 năm 1897 ở vùng tâm chấn, độ cao của khu vực đã thay đổi không dưới 3 m.

Những biến dạng bề mặt đáng kể có thể được phát hiện không chỉ ở gần các đứt gãy và dẫn đến thay đổi hướng dòng chảy của sông, xây đập hoặc đứt gãy các dòng nước, làm gián đoạn chế độ của nguồn nước và một số trong số chúng ngừng hoạt động tạm thời hoặc vĩnh viễn, mà còn ở đồng thời những cái mới có thể xuất hiện. Giếng và lỗ khoan chứa đầy bùn và mực nước trong đó thay đổi rõ rệt. Khi có động đất mạnh, nước, bùn lỏng hoặc cát có thể phun ra từ mặt đất trong các đài phun nước.

Khi di chuyển dọc theo các đứt gãy, ô tô và đường sắt, tòa nhà, cầu và các công trình kỹ thuật khác. Tuy nhiên, những tòa nhà được xây dựng tốt hiếm khi sụp đổ hoàn toàn. Thông thường, mức độ phá hủy phụ thuộc trực tiếp vào loại kết cấu và cấu trúc địa chấtđịa hình. Trong các trận động đất có cường độ vừa phải, các tòa nhà có thể bị hư hại một phần và nếu chúng được thiết kế kém hoặc xây dựng kém thì có thể bị phá hủy hoàn toàn.

Trong những cơn chấn động rất mạnh, các công trình được xây dựng mà không tính đến nguy cơ địa chấn có thể sụp đổ và bị hư hại nghiêm trọng. Thông thường, các tòa nhà một và hai tầng sẽ không sụp đổ trừ khi chúng có mái rất nặng. Tuy nhiên, điều xảy ra là chúng di chuyển khỏi nền móng và thường lớp thạch cao của chúng bị nứt và rơi ra.

Chuyển động vi sai có thể khiến cầu di chuyển khỏi trụ đỡ và khiến các tiện ích cũng như đường ống nước bị gãy. Trong quá trình rung động mạnh, các đường ống đặt trên mặt đất có thể “gấp”, dính vào nhau hoặc uốn cong, nổi lên trên bề mặt và đường ray bị biến dạng. Ở những khu vực dễ xảy ra động đất, các công trình phải được thiết kế và xây dựng tuân thủ các quy chuẩn xây dựng được áp dụng cho khu vực nhất định theo bản đồ phân vùng địa chấn.

Ở những khu vực đông dân cư, thiệt hại gần như lớn hơn cả động đất là do hỏa hoạn xảy ra do đứt đường ống dẫn khí đốt và đường dây điện, lật bếp, bếp lò và các thiết bị sưởi ấm khác nhau. Việc chữa cháy rất phức tạp do nguồn cung cấp nước bị hư hỏng và đường phố không thể đi lại được do đống đổ nát.

Các hiện tượng liên quan

Đôi khi chấn động đi kèm với tiếng vo ve thấp có thể nghe rõ khi tần số rung động địa chấn nằm trong phạm vi mà tai người có thể cảm nhận được; đôi khi những âm thanh như vậy được nghe thấy khi không có chấn động. Chúng khá phổ biến ở một số khu vực, mặc dù động đất lớn rất hiếm khi xảy ra. Ngoài ra còn có nhiều báo cáo về sự xuất hiện của ánh sáng trong các trận động đất mạnh. Vẫn chưa có lời giải thích nào được chấp nhận rộng rãi cho những hiện tượng như vậy. Sóng thần ( sóng lớn trên biển) xảy ra trong quá trình biến dạng thẳng đứng nhanh chóng của đáy biển trong các trận động đất dưới nước. Sóng thần lan truyền ở vùng biển sâu với tốc độ 400–800 km/h và có thể gây ra sự tàn phá trên các bờ biển cách tâm chấn hàng nghìn km. Trên bờ gần tâm chấn, những con sóng này đôi khi đạt tới độ cao 30 m.

Trong nhiều trận động đất mạnh, ngoài chấn động chính còn ghi nhận tiền chấn (động đất trước) và vô số dư chấn (động đất sau chấn động chính). Các cơn dư chấn thường yếu hơn trận động đất chính và có thể tái diễn trong nhiều tuần hoặc thậm chí nhiều năm và ngày càng ít xảy ra hơn.

Sự phân bố địa lý của trận động đất.

Hầu hết các trận động đất đều tập trung ở hai vùng dài và hẹp. Một trong số chúng bao quanh Thái Bình Dương, và cái thứ hai trải dài từ phía đông Azores đến Đông Nam Á.

Thái Bình Dương vùng địa chấn chạy dọc theo bờ biển phía tây của Nam Mỹ. Ở Trung Mỹ, nó chia thành hai nhánh, một nhánh đi theo vòng cung đảo của Tây Ấn, và nhánh kia tiếp tục về phía bắc, mở rộng trong phạm vi Hoa Kỳ, đến dãy phía tây của dãy núi Rocky. Hơn nữa, khu vực này đi qua Quần đảo Aleutian đến Kamchatka và sau đó qua Quần đảo Nhật Bản, Philippines, New Guinea và các đảo phía tây nam Thái Bình Dương đến New Zealand và Nam Cực.

Vùng thứ hai từ Azores kéo dài về phía đông qua dãy Alps và Thổ Nhĩ Kỳ. Ở Nam Á, nó mở rộng, sau đó thu hẹp và đổi hướng theo kinh tuyến, đi qua lãnh thổ Myanmar, các đảo Sumatra và Java và nối với khu vực Thái Bình Dương thuộc khu vực New Guinea.

Ngoài ra còn có một khu vực nhỏ hơn ở phần trung tâm của Đại Tây Dương, dọc theo sống núi giữa Đại Tây Dương.

Có một số khu vực xảy ra động đất khá thường xuyên. Chúng bao gồm Đông Phi, Ấn Độ Dương và ở Bắc Mỹ là thung lũng sông St. Lawrence và đông bắc Hoa Kỳ.

So với các trận động đất có tâm chấn nông, động đất có tâm sâu có phạm vi phân bố hạn chế hơn. Chúng chưa được ghi nhận trong khu vực Thái Bình Dương từ miền nam Mexico đến Quần đảo Aleutian và ở khu vực Địa Trung Hải - phía tây Carpathians. Các trận động đất có tâm chấn sâu là đặc trưng của rìa phía tây Thái Bình Dương, Đông Nam Á và bờ biển phía tây Nam Mỹ. Đới có nguồn chấn tâm sâu thường nằm dọc theo đới xảy ra động đất chấn tâm nông ở phía lục địa.

Dự báo động đất.

Để nâng cao độ chính xác của dự báo động đất, cần hiểu rõ hơn cơ chế tích lũy ứng suất trong vỏ trái đất, từ biến và biến dạng trên các đứt gãy, xác định mối quan hệ giữa dòng nhiệt từ bên trong Trái đất và sự phân bố không gian của động đất, đồng thời để thiết lập các mô hình tái diễn trận động đất tùy thuộc vào cường độ của chúng.

Ở nhiều khu vực trên thế giới, nơi có khả năng xảy ra động đất mạnh, các quan sát địa động lực được thực hiện để phát hiện các dấu hiệu báo trước động đất, trong đó những thay đổi đáng được quan tâm đặc biệt hoạt động địa chấn, biến dạng của vỏ trái đất, dị thường của trường địa từ và dòng nhiệt, thay đổi đột ngột tính chất của đá (điện, địa chấn, v.v.), dị thường địa hóa, rối loạn chế độ nước, hiện tượng khí quyển, cũng như hành vi bất thường của côn trùng và các động vật khác (tiền chất sinh học). Loại nghiên cứu này được thực hiện tại các địa điểm thử nghiệm địa động lực đặc biệt (ví dụ: Parkfield ở California, Garm ở Tajikistan, v.v.). Từ năm 1960, nhiều trạm địa chấn đã đi vào hoạt động, được trang bị thiết bị ghi có độ nhạy cao và máy tính mạnh cho phép xử lý nhanh chóng dữ liệu và xác định vị trí nguồn phát động đất.

Trong bài viết này bạn sẽ học Động đất là gì, vì lý do gì nó xảy ra và mức độ nguy hiểm đối với con người. Đồng thời tìm hiểu về các loại động đất và cách đo lực.

Động đất là một trong những kẻ thù nguy hiểm nhất đối với con người do tính chất nguồn gốc và khả năng hủy diệt của chúng. Tùy thuộc vào cường độ của các cơn chấn động, sự tàn phá trên bề mặt trái đất có thể đạt đến mức độ thảm khốc. Cho dù những tòa nhà và công trình kiến ​​trúc của con người có kiên cố đến đâu, mọi thứ đều có thể bị phá hủy bởi sức mạnh của thiên nhiên.

Khoảng một triệu trận động đất xảy ra trên hành tinh của chúng ta mỗi năm, hầu hết chúng không gây hại cho con người và thậm chí không thể cảm nhận được. Nhưng những cơn chấn động mạnh xảy ra định kỳ (khoảng hai tuần một lần), gây nguy hiểm đến tính mạng con người. Hầu hết các trận động đất xảy ra ở đáy đại dương, đó là nguyên nhân của một hiện tượng tự nhiên khác - sóng thần, có thể không kém phần nguy hiểm, phá hủy mọi thứ trên đường đi của nó bằng một cơn sóng thủy triều. Nguy cơ sóng thần chỉ xảy ra ở các khu vực ven biển và có động đất mạnh, và động đất gây nguy hiểm cho hầu hết toàn bộ hành tinh.

Một trận động đất không gì khác hơn là chấn động, được gây ra bởi các quá trình xảy ra bên trong hành tinh của chúng ta, là một hiện tượng địa chấn xảy ra do sự dịch chuyển mạnh của vỏ trái đất. Quá trình này có thể xảy ra ở độ sâu lớn trong lòng trái đất, nhưng thường xuyên nhất là trên bề mặt (lên tới 100 km).

Động đất là giai đoạn cuối cùng trong quá trình chuyển động của đá Trái Đất. Lực ma sát ngăn cản sự dịch chuyển của vỏ trái đất, nhưng khi ứng suất đạt đến mức tới hạn, sự dịch chuyển mạnh xảy ra khi đá vỡ ra, năng lượng của lực ma sát tìm thấy lối thoát trong chuyển động, các dao động từ đó lan truyền, giống như sóng âm, trong mọi hướng. Nơi xảy ra đứt gãy hoặc chuyển động gọi là tâm động đất, MỘT một điểm trên bề mặt trái đất phía trên tiêu điểm - tâm chấn của trận động đất. Khi bạn di chuyển ra khỏi tâm chấn, sức mạnh sóng xung kích giảm đi. Tốc độ của sóng như vậy có thể đạt tới 7-8 km mỗi giây.

Nguyên nhân gây ra động đất là các quá trình kiến ​​tạo(gắn liền với chuyển động tự nhiên hoặc biến dạng của lớp vỏ hoặc lớp phủ trái đất), núi lửa và các hiện tượng ít nghiêm trọng khác liên quan đến sụp đổ, lở đất, lấp đầy hồ chứa, sập hầm mỏ dưới lòng đất, vụ nổ và các thay đổi khác, thường do hoạt động của con người gây ra, gây ra được gọi là mầm bệnh nhân tạo.

Các loại động đất

Động đất núi lửa phát sinh do sức căng cao ở độ sâu của núi lửa, do sự chuyển động của dung nham hoặc khí núi lửa. Những trận động đất như vậy không gây ra mối đe dọa lớn cho con người nhưng chúng vẫn tiếp diễn trong thời gian dài và lặp đi lặp lại.

Động đất do con người tạo ra do hoạt động của con người gây ra, ví dụ, trong trường hợp lũ lụt trong quá trình xây dựng các hồ chứa lớn, trong quá trình khai thác dầu hoặc khí tự nhiên, than đá, nghĩa là khi tính toàn vẹn của lớp vỏ trái đất bị vi phạm. Động đất trong những trường hợp như vậy không có cường độ lớn nhưng có thể gây nguy hiểm cho một khu vực nhỏ trên bề mặt Trái đất, đồng thời gây ra những thay đổi kiến ​​​​tạo nghiêm trọng hơn, kéo theo sự gia tăng ứng suất của đá trong lớp vỏ hành tinh.

Động đất lở đất do trượt lở đất và lở đất lớn gây ra, không quá nguy hiểm và mang tính chất cục bộ.

Động đất do con người tạo ra phát sinh trong trường hợp sử dụng vũ khí mạnh hoặc sử dụng vũ khí khí hậu (vũ khí kiến ​​tạo). Sức mạnh của những trận động đất như vậy phụ thuộc vào sức mạnh của vụ nổ hoặc cường độ sử dụng (trong trường hợp vũ khí khí hậu). Thông tin về việc sử dụng vũ khí kiến ​​​​tạo thường được phân loại cho những người bình thường và người ta chỉ có thể đoán chính xác điều gì đã dẫn đến trận động đất ở một khu vực cụ thể trên hành tinh.

Để đo cường độ của một trận động đất, người ta sử dụng thang đo cường độ và thang đo cường độ..

Thang đo độ lớn– một đặc tính tương đối của trận động đất, có các dạng riêng: cường độ cục bộ (ML), cường độ sóng bề mặt (MS), cường độ sóng khối (MB), cường độ mô men (MW). Thang đo phổ biến nhất là thang đo cường độ cục bộ của Richter, người vào năm 1935 đã đề xuất phương pháp đo cường độ động đất này và đặt tên cho thang đo này. Thang đo Richter có phạm vi từ 1 đến 9, độ lớn được đo bằng một thiết bị đặc biệt - máy đo địa chấn. Thang đo độ lớn thường bị nhầm lẫn với thang đo 12 điểm, thang đo này đánh giá biểu hiện bên ngoài chấn động (phá hủy, tác động lên con người, vật thể tự nhiên). Tại thời điểm xảy ra chấn động, trước hết, dữ liệu được nhận về cường độ và sau trận động đất - cường độ của trận động đất, được đo trên thang cường độ.

Thang đo cường độ– đặc tính định tính của trận động đất, biểu thị tính chất và quy mô của hiện tượng này liên quan đến con người, động vật, thiên nhiên, các công trình tự nhiên và nhân tạo trong khu vực bị ảnh hưởng bởi trận động đất.

Cường độ của một trận động đất có thể được xác định theo một trong các thang cường độ địa chấn được chấp nhận hoặc bằng các thông số động học tối đa của các dao động trên bề mặt trái đất.

TRONG các quốc gia khác nhau Có nhiều cách khác nhau để đo cường độ của trận động đất:

Ở Nga và một số nước khác, thang đo Medvedev-Sponheuer-Karnik 12 điểm đã được áp dụng.

Ở Châu Âu - Thang đo địa chấn vĩ mô Châu Âu 12 điểm.

Ở Hoa Kỳ - thang đo Mercalli sửa đổi 12 điểm.

Tại Nhật Bản - thang điểm 7 của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản.

Hãy xem những con số này có ý nghĩa gì, ngoại trừ phương pháp đo lường của Nhật Bản:

3 điểm - những rung động nhỏ được những người đặc biệt nhạy cảm đang ở trong nhà chú ý vào thời điểm xảy ra trận động đất.

5 điểm - Đồ vật trong phòng lắc lư, ai còn tỉnh táo đều cảm nhận được chấn động.

6-7 điểm - có thể phá hủy các tòa nhà, có thể xảy ra các vết nứt trên vỏ trái đất, cảm nhận được chấn động ở bất kỳ khu vực nào và trong bất kỳ phòng nào.

8-10 điểm - các tòa nhà thuộc hầu hết mọi thiết kế bắt đầu sụp đổ, con người khó đứng vững và có thể xuất hiện những vết nứt lớn trên vỏ trái đất.

Suy luận một cách logic, chúng ta có thể đại khái tưởng tượng rằng giá trị nhỏ hơn trên thang đo này gây ra ít thiệt hại hơn, trong khi giá trị tối đa sẽ quét sạch mọi thứ khỏi bề mặt Trái đất.

Động đất lở đất

Động đất cũng có thể do lở đất và lở đất lớn gây ra. Những trận động đất như vậy được gọi là lở đất; chúng có tính chất cục bộ và cường độ thấp.

Động đất có tính chất nhân tạo

Một trận động đất cũng có thể được gây ra một cách nhân tạo: ví dụ, do vụ nổ của một lượng lớn chất nổ hoặc do sự cố dưới lòng đất. vụ nổ hạt nhân(vũ khí kiến ​​tạo). Những trận động đất như vậy phụ thuộc vào lượng vật liệu phát nổ. Ví dụ: khi thử nghiệm CHDCND Triều Tiên bom hạt nhân Năm 2006, có một trận động đất vừa phải được ghi nhận ở nhiều nước.

Triệu chứng: Động đất thường xảy ra vào đêm khuya

hoặc vào lúc bình minh và bắt đầu bằng một rung chuyển nhẹ của mặt đất, kèm theo

tiếng ầm ầm mạnh mẽ dưới lòng đất.

Sau đó, đôi khi nhanh chóng, một loạt cú sốc mạnh xuất hiện có thể

gây ra các vụ phun trào núi lửa, đá rơi và thậm chí làm vỡ bề mặt trái đất.

Các thửa đất có thể lên xuống, lần lượt gây ra

lở đất và sóng thần - khổng lồ sóng thủy triều, bất ngờ đánh vào vùng ven biển (còn gọi là sóng địa chấn).

Và cuối cùng, trong giai đoạn cuối của trận động đất, cường độ rung động giảm đi (do đó nhiều người bắt đầu cảm thấy rất không khỏe và “say sóng trên đất liền”.

Nguy hiểm và yếu tố có hại trận động đất:

Do tiếp xúc với các yếu tố gây hại, các vùng được hình thành nguy hiểm cho sự an toàn tính mạng con người và ảnh hưởng đến tính bền vững của hoạt động của các đối tượng quan trọng. Các ổ thiệt hại có thể xảy ra trong khu vực. Động đất được biết đến nhiều nhất vì sự tàn phá mà chúng có thể gây ra. Nguyên nhân của trận động đất là sự dịch chuyển nhanh chóng của toàn bộ một phần vỏ trái đất tại thời điểm biến dạng dẻo (giòn) của đá ứng suất đàn hồi tại nguồn xảy ra trận động đất. Hầu hết các trận động đất xảy ra gần bề mặt Trái đất. Bản thân sự dịch chuyển xảy ra dưới tác dụng của lực đàn hồi trong quá trình phóng điện - làm giảm biến dạng đàn hồi về thể tích của toàn bộ tiết diện tấm và dịch chuyển về vị trí cân bằng. Động đất là một sự chuyển tiếp nhanh chóng (ở quy mô địa chất) năng lượng tiềm năng, tích tụ trong các khối đá bị biến dạng đàn hồi (bị nén, cắt hoặc giãn) ở bên trong trái đất, thành năng lượng dao động của các khối đá này (sóng địa chấn), thành năng lượng thay đổi cấu trúc của đá tại nguồn động đất. Quá trình chuyển đổi này xảy ra khi cường độ kéo của đá tại nguồn động đất bị vượt quá.

2 Nghiên cứu động đất

Địa chất khoa học (sự hình thành của nó bắt nguồn từ thế kỷ XVIII) đã đưa ra kết luận chính xác rằng chủ yếu là các khu vực trẻ của vỏ trái đất đang rung chuyển. Vào nửa sau thế kỷ 19, nó đã được phát triển lý thuyết tổng quát, theo đó vỏ trái đất được chia thành các lá chắn ổn định cổ xưa và các dãy núi trẻ, di động. Hóa ra các hệ thống núi trẻ - dãy Alps, Pyrenees, Carpathians, Himalaya, Andes - dễ bị ảnh hưởng bởi các trận động đất mạnh, trong khi các lá chắn cổ xưa là những khu vực không có động đất mạnh. Thông tin thu được từ việc ghi lại các trận động đất là rất quan trọng đối với khoa học, nó cung cấp. thông tin cả về nguồn gốc của trận động đất và về cấu trúc của vỏ trái đất ở một số khu vực nhất định và toàn bộ Trái đất. Khoảng 20 phút sau một trận động đất mạnh, các nhà địa chấn học trên toàn cầu tìm hiểu về nó. Điều này không cần đến radio hay điện báo.

Làm thế nào điều này xảy ra? Trong một trận động đất, các hạt đá di chuyển và rung động. Chúng đẩy và làm rung động các hạt lân cận, khiến các hạt này truyền rung động xa hơn nữa dưới dạng sóng đàn hồi.

Do đó, cú sốc có thể được truyền dọc theo một chuỗi và phân kỳ dưới dạng sóng đàn hồi theo mọi hướng. Dần dần, khi nó di chuyển ra khỏi nguồn động đất, sóng yếu đi.

Ví dụ, người ta biết rằng sóng đàn hồi được truyền dọc theo đường ray phía trước một đoàn tàu đang chạy quá tốc độ, khiến chúng tạo ra một âm thanh đều đều, hầu như không nghe thấy được. Sóng đàn hồi xảy ra trong trận động đất được gọi là địa chấn. Chúng được ghi lại bằng máy ghi địa chấn tại các trạm địa chấn trên toàn cầu. Sóng địa chấn truyền từ nguồn động đất đến các trạm địa chấn đi qua các lớp của Trái đất mà quan sát trực tiếp không thể tiếp cận được. Các đặc điểm của sóng địa chấn được ghi lại - thời gian xuất hiện, biên độ, chu kỳ dao động và các thông số khác - giúp xác định vị trí của tâm chấn trận động đất, cường độ và cường độ có thể có của các điểm. Sóng địa chấn còn mang thông tin về cấu trúc của Trái đất. Giải mã địa chấn đồ cũng giống như đọc câu chuyện của sóng địa chấn về những gì chúng gặp phải sâu bên trong Trái đất. Đây là một nhiệm vụ khó khăn nhưng thú vị. Trong một trận động đất, sóng địa chấn bề mặt rất dài lan truyền dọc theo bề mặt Trái đất cũng như dọc theo các đại dương với chu kỳ từ vài giây đến vài phút. Những sóng này vòng quanh Trái đất nhiều lần. Lan truyền từ tâm chấn về phía nhau, chúng khiến toàn bộ địa cầu rung chuyển. Quả địa cầu bắt đầu “âm thanh” giống như một chiếc chuông khổng lồ khi nó được đánh vào, và một cú đánh vào Trái đất như vậy là một trận động đất mạnh. Trong những năm gần đây, người ta đã xác định rằng âm cơ bản của âm thanh (dao động) như vậy có chu kỳ khoảng một giờ và được ghi lại bằng thiết bị đặc biệt nhạy cảm. Những dữ liệu này, thông qua các phép tính phức tạp trên máy tính điện tử, có thể đưa ra kết luận về các tính chất vật lý của hành tinh chúng ta và xác định cấu trúc vỏ hoặc lớp phủ của Trái đất ở độ sâu hàng trăm km.

Một thiết bị đặc biệt, máy đo địa chấn, phát hiện động đất, sử dụng tính chất quán tính. Bộ phận chính của máy đo địa chấn - con lắc - là một vật nặng được treo trên một lò xo từ một giá ba chân. Khi đất rung chuyển, con lắc của máy đo địa chấn sẽ chậm lại sau chuyển động của nó. Nếu bạn gắn một chiếc kim vào con lắc và ấn kính hun khói vào nó để chiếc kim chỉ chạm vào bề mặt của nó, bạn sẽ có được máy đo địa chấn đơn giản nhất từng được sử dụng trước đây. Đất, cùng với nó là chân máy và tấm kính, rung chuyển, con lắc và kim không chuyển động do quán tính. Trên bề mặt có muội, kim sẽ vẽ một đường cong dao động của bề mặt Trái Đất tại một điểm cho trước.

Nếu thay vì một chiếc kim, một chiếc gương được gắn vào con lắc và một chùm ánh sáng chiếu vào nó, thì chùm tia phản xạ - một chú thỏ con - sẽ tái tạo những rung động của đất ở dạng phóng to. Một “con thỏ” như vậy được hướng vào một dải giấy ảnh chuyển động đều; Sau khi phát triển, trên cuốn băng này bạn có thể thấy những rung động được ghi lại - một đường cong dao động của Trái đất theo thời gian - một địa chấn đồ.

Cường độ hoặc cường độ của trận động đất được đặc trưng bởi cả điểm (thước đo sức tàn phá) và khái niệm cường độ (năng lượng được giải phóng). Ở Nga, thang đo cường độ động đất 12 điểm MSK - 64 được sử dụng, do S.V. Medvedev, V. Sponheuer và V. Karnik biên soạn.

Theo thang đo này, mức độ cường độ hoặc cường độ của trận động đất như sau được chấp nhận:

1–3 điểm – yếu;

4 – 5 điểm – hữu hình;

6 – 7 điểm – mạnh (tòa nhà đổ nát bị phá hủy);

8 – phá hủy (các tòa nhà kiên cố và đường ống nhà máy bị phá hủy một phần);

9 – tàn phá (hầu hết các tòa nhà bị phá hủy);

10 – sức tàn phá (hầu hết các tòa nhà, cầu cống đều bị phá hủy, xảy ra sập đổ và lở đất)

11 – thảm họa (tất cả các tòa nhà bị phá hủy, cảnh quan thay đổi);

12 – thảm họa thảm khốc (hủy diệt hoàn toàn, thay đổi địa hình trên một khu vực rộng lớn).

Các nhà địa chấn học trên toàn thế giới sử dụng các định nghĩa giống nhau trong địa chấn học:

a) nguy cơ địa chấn - khả năng (xác suất) tác động địa chấn của một lực nhất định lên bề mặt trái đất (theo các điểm trên thang cường độ địa chấn, biên độ rung động hoặc gia tốc) tại một khu vực nhất định trong khoảng thời gian được xem xét;

b) rủi ro địa chấn - xác suất được tính toán về thiệt hại kinh tế và xã hội do động đất ở một khu vực nhất định trong một khoảng thời gian nhất định.

Một bước tiến mới trong địa chấn học thế giới đã được Viện sĩ B.B. Golitsyn thực hiện vào năm 1902, người đã đề xuất một phương pháp chuyển đổi các dao động cơ học của máy đo địa chấn thành dao động điện và ghi lại chúng bằng điện kế gương.

Mô hình động đất. Các loại sóng địa chấn.

Sóng địa chấn được chia thành sóng nén và sóng biến dạng.

· Sóng nén hay sóng địa chấn dọc gây ra dao động của các hạt đá mà chúng truyền theo phương truyền sóng, gây ra sự xen kẽ các vùng bị nén và nứt nẻ trong đá. Tốc độ lan truyền của sóng nén lớn gấp 1,7 lần tốc độ truyền của sóng biến dạng nên các trạm địa chấn ghi lại trước tiên. Sóng nén còn được gọi là sóng sơ cấp (sóng P). Tốc độ của sóng P bằng tốc độ âm thanh trong tảng đá tương ứng. Ở tần số sóng P lớn hơn 15 Hz, tai có thể cảm nhận được những sóng này như tiếng ồn và tiếng ầm ầm dưới lòng đất.

· Sóng biến dạng hay còn gọi là sóng địa chấn ngang làm cho các hạt đá dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng cắt còn được gọi là sóng thứ cấp (sóng S).

Có loại sóng đàn hồi thứ ba - sóng dài hoặc sóng bề mặt (sóng L). Họ là những người gây ra sự tàn phá nhiều nhất.

3 Thống kê về động đất.

Động đất là một hiện tượng tự nhiên không phải lúc nào cũng có thể dự đoán được và có thể gây ra thiệt hại to lớn. Trong 500 năm qua, khoảng 4,5 triệu người đã chết vì động đất trên Trái đất. Thống kê động đất quốc tế chỉ ra rằng trong giai đoạn từ 1947 đến 1970. 151 nghìn người chết, từ năm 1970 đến năm 1976. - 700 nghìn người, và từ 1979 đến 1989 1,5 triệu người chết.

Nội dung của bài viết

động đất, những rung động của Trái đất gây ra bởi những thay đổi đột ngột về tình trạng bên trong hành tinh. Những rung động này là sóng đàn hồi lan truyền với tốc độ cao qua khối đá. Những trận động đất mạnh nhất đôi khi được cảm nhận ở khoảng cách hơn 1.500 km tính từ nguồn và có thể được ghi lại bằng máy đo địa chấn (dụng cụ đặc biệt có độ nhạy cao) ngay cả ở bán cầu đối diện. Khu vực nơi rung động bắt nguồn được gọi là nguồn động đất và hình chiếu của nó lên bề mặt Trái đất được gọi là tâm chấn động đất. Nguồn gốc của hầu hết các trận động đất nằm trong lớp vỏ trái đất ở độ sâu không quá 16 km, nhưng ở một số khu vực độ sâu của nguồn lên tới 700 km. Hàng nghìn trận động đất xảy ra mỗi ngày nhưng chỉ một số ít trong số đó được con người cảm nhận được.

Những đề cập đến động đất được tìm thấy trong Kinh thánh, trong các chuyên luận của các nhà khoa học cổ đại - Herodotus, Pliny và Livy, cũng như trong các nguồn văn bản cổ của Trung Quốc và Nhật Bản. Cho đến thế kỷ 19 Hầu hết các báo cáo về động đất đều chứa đựng những mô tả đầy mê tín và lý thuyết dựa trên những quan sát ít ỏi và không đáng tin cậy. A. Perry (Pháp) bắt đầu một loạt mô tả (danh mục) có hệ thống về các trận động đất vào năm 1840. Vào những năm 1850, R. Malle (Ireland) đã biên soạn một danh mục lớn về các trận động đất, và báo cáo chi tiết của ông về trận động đất ở Naples năm 1857 đã trở thành một trong những mô tả khoa học chặt chẽ đầu tiên về các trận động đất lớn.

Nguyên nhân gây ra động đất.

Mặc dù rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện từ thời cổ đại nhưng không thể nói rằng nguyên nhân gây ra động đất đã được nghiên cứu đầy đủ. Dựa trên bản chất của các quá trình tại nguồn của chúng, một số loại động đất được phân biệt, các loại chính là kiến ​​tạo, núi lửa và nhân tạo.

Động đất kiến ​​tạo

phát sinh do sự giải phóng ứng suất đột ngột, ví dụ, trong quá trình di chuyển dọc theo một đứt gãy trên vỏ trái đất (nghiên cứu trong những năm gần đây cho thấy rằng các trận động đất sâu cũng có thể được gây ra bởi sự chuyển pha trong lớp phủ Trái đất, xảy ra ở nhiệt độ và áp suất nhất định ). Đôi khi những lỗi lầm sâu sắc lộ ra ngoài. Trong trận động đất thảm khốc ở San Francisco ngày 18 tháng 4 năm 1906, tổng chiều dài các vết nứt bề mặt ở vùng đứt gãy San Andreas là hơn 430 km, độ dịch chuyển ngang tối đa được ghi nhận là 6 m. 15m.

Động đất núi lửa

xảy ra do sự chuyển động đột ngột của sự tan chảy magma trong lòng Trái đất hoặc do sự xuất hiện các vết nứt dưới tác động của các chuyển động này.

Động đất do con người tạo ra

có thể do thử nghiệm hạt nhân dưới lòng đất, lấp đầy hồ chứa, khai thác dầu khí bằng cách bơm chất lỏng vào giếng, nổ mìn trong quá trình khai thác, v.v. Động đất ít mạnh hơn xảy ra khi hầm hang động hoặc công trình mỏ sụp đổ.

Sóng địa chấn.

Dao động lan truyền từ nguồn động đất là sóng đàn hồi, tính chất và tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào đặc tính đàn hồi và mật độ của đá. Các đặc tính đàn hồi bao gồm mô đun khối, đặc trưng cho khả năng chống nén mà không thay đổi hình dạng và mô đun cắt, xác định khả năng chống lại lực cắt. Tốc độ truyền sóng đàn hồi tăng tỷ lệ thuận với căn bậc hai các giá trị của các thông số đàn hồi và mật độ của môi trường.

Sóng dọc và sóng ngang.

Những sóng này xuất hiện đầu tiên trên địa chấn đồ. Đầu tiên được ghi lại là sóng dọc, trong quá trình truyền qua, mỗi hạt của môi trường lần đầu tiên bị nén và sau đó giãn nở trở lại, trải qua chuyển động tịnh tiến theo hướng dọc (tức là theo hướng truyền sóng). Những sóng này còn được gọi là R- sóng hay sóng sơ cấp. Tốc độ của chúng phụ thuộc vào mô đun đàn hồi và độ cứng của đá. Gần tốc độ bề mặt trái đất R-sóng là 6 km/s và ở độ sâu rất lớn - khoảng. 13 km/giây. Tiếp theo được ghi lại là sóng địa chấn ngang, còn gọi là sóng địa chấn ngang. S-sóng hoặc sóng thứ cấp. Khi chúng đi qua, mỗi hạt đá dao động vuông góc với phương truyền sóng. Tốc độ của chúng phụ thuộc vào khả năng chống cắt của đá và xấp xỉ 7/12 tốc độ truyền R- sóng biển

Sóng bề mặt

trải dọc theo bề mặt trái đất hoặc song song với nó và không xâm nhập sâu hơn 80-160 km. Nhóm này bao gồm sóng Rayleigh và sóng Love (được đặt theo tên của các nhà khoa học đã phát triển lý thuyết toán học về sự lan truyền của các sóng đó). Khi sóng Rayleigh truyền qua, các hạt đá mô tả các hình elip thẳng đứng nằm trong mặt phẳng tiêu điểm. Trong sóng Tình yêu, các hạt đá dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng bề mặt thường được viết tắt là L-sóng. Tốc độ lan truyền của chúng là 3,2-4,4 km/s. Trong các trận động đất có tâm chấn sâu, sóng bề mặt rất yếu.

Biên độ và chu kỳ

mô tả chuyển động dao động của sóng địa chấn. Biên độ là lượng mà vị trí của hạt đất thay đổi trong quá trình truyền sóng so với trạng thái đứng yên trước đó. Chu kỳ dao động là khoảng thời gian mà chất điểm xảy ra một dao động toàn phần. Gần nguồn động đất, người ta quan sát thấy các rung động với các chu kỳ khác nhau - từ một phần giây đến vài giây. Tuy nhiên, ở những khoảng cách lớn tính từ tâm (hàng trăm km), các dao động chu kỳ ngắn ít rõ rệt hơn: ví dụ R-sóng được đặc trưng bởi các khoảng thời gian từ 1 đến 10 giây và đối với S-sóng - thêm một chút nữa. Chu kỳ của sóng bề mặt dao động từ vài giây đến vài trăm giây. Biên độ dao động có thể đáng kể ở gần nguồn, nhưng ở khoảng cách 1500 km trở lên chúng rất nhỏ - nhỏ hơn vài micron đối với sóng RS và nhỏ hơn 1 cm - đối với sóng bề mặt.

Sự phản xạ và khúc xạ.

Khi gặp những lớp đá có tính chất khác nhau trên đường đi, sóng địa chấn bị phản xạ hoặc khúc xạ, giống như một tia sáng bị phản xạ từ mặt gương hoặc bị khúc xạ khi truyền từ không khí sang nước. Bất kỳ sự thay đổi nào về đặc tính đàn hồi hoặc mật độ của vật liệu dọc theo đường truyền sóng địa chấn đều khiến chúng bị khúc xạ và với những thay đổi đột ngột về tính chất của môi trường, một phần năng lượng sóng sẽ bị phản xạ ( cmt. cơm.).

Đường đi của sóng địa chấn.

Sóng dọc và sóng ngang lan truyền khắp Trái đất, trong khi thể tích của môi trường tham gia vào quá trình dao động không ngừng tăng lên. Bề mặt tương ứng với chuyển động cực đại của một loại sóng nhất định tại một thời điểm nhất định được gọi là mặt trước của các sóng này. Do mô đun đàn hồi của môi trường tăng theo độ sâu nhanh hơn mật độ của nó (lên tới độ sâu 2900 km), tốc độ truyền sóng ở độ sâu cao hơn gần bề mặt và mặt sóng dường như tiến sâu hơn vào đất liền so với trong đất liền. hướng bên (bên). Đường đi của sóng là đường nối một điểm ở đầu sóng với nguồn sóng. Các phương truyền sóng RS là những đường cong lồi xuống (do tốc độ truyền sóng lớn hơn ở độ sâu). Quỹ đạo sóng RS trùng khớp, mặc dù cái trước lan truyền nhanh hơn.

Các trạm địa chấn nằm xa tâm chấn không chỉ ghi lại sóng trực tiếp RS, mà còn cả các loại sóng này, đã được phản xạ một lần từ bề mặt Trái đất - RRSS(hoặc quan hệ công chúng 1 S.R. 1), và đôi khi - được phản ánh hai lần - RRRSSS(hoặc quan hệ công chúng 2 và S.R. 2). Ngoài ra còn có các sóng phản xạ truyền đi một phần của đường đi như R-wave, và lần thứ hai, sau sự phản chiếu, - giống như S-sóng. Các sóng chuyển đổi kết quả được chỉ định là Tái bút hoặc SP. Trong ảnh địa chấn của các trận động đất tập trung sâu, các loại sóng phản xạ khác cũng được quan sát thấy, chẳng hạn như sóng phản xạ từ bề mặt Trái đất trước khi đến trạm ghi. Chúng thường được biểu thị bằng một chữ cái nhỏ, theo sau là một chữ cái viết hoa (ví dụ: PR). Những sóng này rất thuận tiện để sử dụng để xác định độ sâu của nguồn động đất.

Ở độ sâu 2900 km tốc độ P-sóng giảm mạnh từ >13 km/s xuống ~ 8 km/s; MỘT S-Sóng không lan truyền dưới mức này, tương ứng với ranh giới của lõi và lớp phủ trái đất . Cả hai loại sóng đều bị phản xạ một phần từ bề mặt này và một phần năng lượng của chúng quay trở lại bề mặt dưới dạng sóng, ký hiệu là R với RS với S. R-sóng truyền qua lõi nhưng quỹ đạo của chúng bị lệch hẳn và xuất hiện một vùng bóng tối trên bề mặt Trái đất, trong đó chỉ ghi lại được những sóng rất yếu R-sóng. Vùng này bắt đầu ở khoảng cách khoảng. 11 nghìn km từ nguồn địa chấn và ở khoảng cách 16 nghìn km R-sóng xuất hiện trở lại và biên độ của chúng tăng đáng kể do ảnh hưởng tập trung của lõi, nơi vận tốc sóng thấp. R- Sóng truyền qua lõi trái đất được gọi là sóng RKR hoặc Rў . Các địa chấn đồ còn phân biệt rõ ràng các sóng truyền đi như sóng dọc theo đường đi từ nguồn đến lõi. S, sau đó truyền qua lõi dưới dạng sóng R và khi xuất ra, các sóng lại được chuyển đổi thành loại S.Ở ngay trung tâm Trái đất, ở độ sâu hơn 5.100 km, có một lõi bên trong được cho là ở trạng thái rắn, nhưng bản chất của nó vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng. Sóng xuyên qua lõi bên trong này được ký hiệu là RKIKR hoặc TRƯỢT TRƯỢT(cmt. cơm. 1).

Đăng ký động đất.

Thiết bị ghi lại các rung động địa chấn được gọi là máy ghi địa chấn và bản thân bản ghi được gọi là máy đo địa chấn. Máy đo địa chấn bao gồm một con lắc được treo bên trong vỏ bằng một lò xo và một thiết bị ghi.

Một trong những thiết bị ghi âm đầu tiên là trống quay bằng băng giấy. Khi trống quay, nó dần dần di chuyển sang một bên, sao cho vạch số 0 của bản ghi trên giấy trông giống như một hình xoắn ốc. Mỗi phút, các đường thẳng đứng được vẽ trên biểu đồ - dấu thời gian; Với mục đích này, những chiếc đồng hồ rất chính xác được sử dụng, được kiểm tra định kỳ theo tiêu chuẩn thời gian chính xác. Để nghiên cứu các trận động đất gần đó, cần phải đánh dấu độ chính xác - đến một giây hoặc ít hơn.

Trong nhiều máy ghi địa chấn, các thiết bị cảm ứng được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu cơ thành tín hiệu điện, trong đó, khi khối lượng trơ ​​của con lắc chuyển động so với vật thể, cường độ từ thông đi qua các vòng của cuộn dây cảm ứng sẽ thay đổi. Dòng điện yếu tạo ra sẽ điều khiển một điện kế nối với gương, chiếu một chùm ánh sáng lên giấy cảm quang của thiết bị ghi. Trong các máy ghi địa chấn hiện đại, các rung động được ghi lại bằng kỹ thuật số bằng máy tính.

Cường độ động đất

thường được xác định theo thang đo dựa trên các bản ghi địa chấn. Thang đo này được gọi là thang đo cường độ, hay thang đo Richter (được đặt theo tên của nhà địa chấn học người Mỹ C. F. Richter, người đã đề xuất nó vào năm 1935). Độ lớn của một trận động đất là một đại lượng không thứ nguyên tỷ lệ với logarit của tỷ số giữa biên độ cực đại của một loại sóng nhất định của một trận động đất nhất định và một trận động đất tiêu chuẩn nào đó. Có sự khác biệt trong các phương pháp xác định cường độ của các trận động đất gần, xa, nông (nông) và sâu. Độ lớn được xác định từ các loại sóng khác nhau có độ lớn khác nhau. Các trận động đất có cường độ khác nhau (theo thang Richter) biểu hiện như sau:

2 - cảm nhận được những cú sốc yếu nhất;

4 1/2 - cú sốc yếu nhất, dẫn đến hư hỏng nhẹ;

6 - sự phá hủy vừa phải;

8 1/2 - trận động đất mạnh nhất được biết đến.

Cường độ động đất

được đánh giá theo điểm trong quá trình khảo sát khu vực dựa trên mức độ phá hủy các công trình trên mặt đất hoặc sự biến dạng của bề mặt trái đất do chúng gây ra. Để đánh giá hồi cứu cường độ của các trận động đất lịch sử hoặc cổ xưa hơn, một số mối quan hệ thu được bằng thực nghiệm được sử dụng. Tại Hoa Kỳ, xếp hạng cường độ thường được thực hiện bằng thang đo Mercalli 12 điểm đã được sửa đổi.

1 điểm. Nó được cảm nhận bởi một số ít người đặc biệt nhạy cảm trong những hoàn cảnh đặc biệt thuận lợi.

3 điểm. Mọi người cảm thấy nó giống như sự rung chuyển từ một chiếc xe tải chạy qua.

4 điểm. Bát đĩa và kính cửa sổ kêu lạch cạch, cửa ra vào và tường kêu cót két.

5 điểm. Hầu hết mọi người đều cảm nhận được; nhiều người đang ngủ thức dậy. Đồ vật lỏng lẻo rơi xuống.

6 điểm. Nó được mọi người cảm nhận. Thiệt hại nhỏ.

8 điểm. Ống khói và tượng đài đổ xuống, tường sụp đổ. Mực nước trong giếng thay đổi. Các tòa nhà thủ đô bị hư hại nghiêm trọng.

10 điểm. Các tòa nhà bằng gạch và cấu trúc khung bị phá hủy. Đường ray bị biến dạng và lở đất xảy ra.

12 điểm. Sự hủy diệt hoàn toàn. Sóng có thể nhìn thấy trên bề mặt trái đất.

Ở Nga và một số nước lân cận, thông thường đánh giá cường độ biến động theo điểm MSK (thang Medvedev-Sponheuer-Karnik 12 điểm), ở Nhật Bản - theo điểm JMA (thang 9 điểm của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản).

Cường độ theo điểm (được biểu thị bằng số nguyên không có phân số) được xác định bằng cách kiểm tra khu vực xảy ra trận động đất hoặc bằng cách phỏng vấn người dân về cảm xúc của họ khi không có sự tàn phá hoặc bằng cách tính toán sử dụng các công thức thu được và được chấp nhận theo kinh nghiệm cho một khu vực nhất định. Trong số những thông tin đầu tiên về một trận động đất đã xảy ra, người ta biết đến cường độ của nó chứ không phải cường độ của nó. Độ lớn được xác định từ địa chấn đồ ngay cả ở khoảng cách lớn tính từ tâm chấn.

Hậu quả của động đất.

Các trận động đất mạnh để lại nhiều dấu vết, đặc biệt là ở khu vực tâm chấn: phổ biến nhất là trượt lở đất và các vết nứt trên bề mặt trái đất. Bản chất của những xáo trộn đó phần lớn được xác định bởi cấu trúc địa chất của khu vực. Ở vùng đất tơi xốp, bão hòa nước trên các sườn dốc thường xảy ra trượt lở, sụt lở, lớp phù sa bão hòa nước dày ở các thung lũng dễ bị biến dạng hơn đá cứng. Trên bề mặt phù sa hình thành các bể sụt lún và chứa đầy nước. Và thậm chí những trận động đất không mạnh lắm cũng được phản ánh trên địa hình.

Sự dịch chuyển dọc theo các đứt gãy hoặc sự xuất hiện của các đứt gãy bề mặt có thể làm thay đổi mặt bằng và vị trí độ cao của từng điểm trên bề mặt trái đất dọc theo một đường đứt gãy, như đã xảy ra trong trận động đất ở San Francisco năm 1906. Trong trận động đất tháng 10 năm 1915 tại Thung lũng Pleasant ở Nevada, một mỏm đá dài 35 km và cao tới 4,5 m đã hình thành trên đứt gãy. Trong trận động đất tháng 5 năm 1940 tại Thung lũng Imperial ở California, các chuyển động đã xảy ra dọc theo một đoạn dài 55 km của đứt gãy. đứt gãy và chuyển vị ngang lên tới 4 m đã được quan sát. Do trận động đất Assam (Ấn Độ) vào tháng 6 năm 1897 ở vùng tâm chấn, độ cao của khu vực đã thay đổi không dưới 3 m.

Những biến dạng bề mặt đáng kể có thể được phát hiện không chỉ ở gần các đứt gãy và dẫn đến thay đổi hướng dòng chảy của sông, xây đập hoặc đứt gãy các dòng nước, làm gián đoạn chế độ của nguồn nước và một số trong số chúng ngừng hoạt động tạm thời hoặc vĩnh viễn, mà còn ở đồng thời những cái mới có thể xuất hiện. Giếng và lỗ khoan chứa đầy bùn và mực nước trong đó thay đổi rõ rệt. Khi có động đất mạnh, nước, bùn lỏng hoặc cát có thể phun ra từ mặt đất trong các đài phun nước.

Khi di chuyển dọc theo các đứt gãy, hư hỏng xảy ra đối với đường bộ, đường sắt, các tòa nhà, cầu và các công trình kỹ thuật khác. Tuy nhiên, những tòa nhà được xây dựng tốt hiếm khi sụp đổ hoàn toàn. Thông thường, mức độ phá hủy phụ thuộc trực tiếp vào loại công trình và cấu trúc địa chất của khu vực. Trong các trận động đất có cường độ vừa phải, các tòa nhà có thể bị hư hại một phần và nếu chúng được thiết kế kém hoặc xây dựng kém thì có thể bị phá hủy hoàn toàn.

Trong những cơn chấn động rất mạnh, các công trình được xây dựng mà không tính đến nguy cơ địa chấn có thể sụp đổ và bị hư hại nghiêm trọng. Thông thường, các tòa nhà một và hai tầng sẽ không sụp đổ trừ khi chúng có mái rất nặng. Tuy nhiên, điều xảy ra là chúng di chuyển khỏi nền móng và thường lớp thạch cao của chúng bị nứt và rơi ra.

Chuyển động vi sai có thể khiến cầu di chuyển khỏi trụ đỡ và khiến các tiện ích cũng như đường ống nước bị gãy. Trong quá trình rung động mạnh, các đường ống đặt trên mặt đất có thể “gấp”, dính vào nhau hoặc uốn cong, nổi lên trên bề mặt và đường ray bị biến dạng. Ở những khu vực dễ xảy ra động đất, các công trình phải được thiết kế và xây dựng tuân thủ các quy chuẩn xây dựng được áp dụng cho khu vực nhất định theo bản đồ phân vùng địa chấn.

Ở những khu vực đông dân cư, thiệt hại gần như lớn hơn cả động đất là do hỏa hoạn xảy ra do đứt đường ống dẫn khí đốt và đường dây điện, lật bếp, bếp lò và các thiết bị sưởi ấm khác nhau. Việc chữa cháy rất phức tạp do nguồn cung cấp nước bị hư hỏng và đường phố không thể đi lại được do đống đổ nát.

Các hiện tượng liên quan

Đôi khi chấn động đi kèm với tiếng vo ve thấp có thể nghe rõ khi tần số rung động địa chấn nằm trong phạm vi mà tai người có thể cảm nhận được; đôi khi những âm thanh như vậy được nghe thấy khi không có chấn động. Chúng khá phổ biến ở một số khu vực, mặc dù động đất lớn rất hiếm khi xảy ra. Ngoài ra còn có nhiều báo cáo về sự xuất hiện của ánh sáng trong các trận động đất mạnh. Vẫn chưa có lời giải thích nào được chấp nhận rộng rãi cho những hiện tượng như vậy. Sóng thần (sóng biển lớn) xảy ra khi sự biến dạng thẳng đứng nhanh chóng của đáy biển xảy ra trong các trận động đất dưới nước. Sóng thần lan truyền ở vùng biển sâu với tốc độ 400–800 km/h và có thể gây ra sự tàn phá trên các bờ biển cách tâm chấn hàng nghìn km. Trên bờ gần tâm chấn, những con sóng này đôi khi đạt tới độ cao 30 m.

Trong nhiều trận động đất mạnh, ngoài chấn động chính còn ghi nhận tiền chấn (động đất trước) và vô số dư chấn (động đất sau chấn động chính). Các cơn dư chấn thường yếu hơn trận động đất chính và có thể tái diễn trong nhiều tuần hoặc thậm chí nhiều năm và ngày càng ít xảy ra hơn.

Sự phân bố địa lý của trận động đất.

Hầu hết các trận động đất đều tập trung ở hai vùng dài và hẹp. Một trong số đó bao quanh Thái Bình Dương, và cái thứ hai trải dài từ phía đông Azores đến Đông Nam Á.

Vùng địa chấn Thái Bình Dương chạy dọc theo bờ biển phía tây Nam Mỹ. Ở Trung Mỹ, nó chia thành hai nhánh, một nhánh đi theo vòng cung đảo của Tây Ấn, và nhánh kia tiếp tục về phía bắc, mở rộng trong phạm vi Hoa Kỳ, đến dãy phía tây của dãy núi Rocky. Hơn nữa, khu vực này đi qua Quần đảo Aleutian đến Kamchatka và sau đó qua Quần đảo Nhật Bản, Philippines, New Guinea và các đảo phía tây nam Thái Bình Dương đến New Zealand và Nam Cực.

Vùng thứ hai từ Azores kéo dài về phía đông qua dãy Alps và Thổ Nhĩ Kỳ. Ở Nam Á, nó mở rộng, sau đó thu hẹp và đổi hướng theo kinh tuyến, đi qua lãnh thổ Myanmar, các đảo Sumatra và Java và nối với khu vực Thái Bình Dương thuộc khu vực New Guinea.

Ngoài ra còn có một khu vực nhỏ hơn ở phần trung tâm của Đại Tây Dương, dọc theo sống núi giữa Đại Tây Dương.

Có một số khu vực xảy ra động đất khá thường xuyên. Chúng bao gồm Đông Phi, Ấn Độ Dương và ở Bắc Mỹ là thung lũng sông St. Lawrence và đông bắc Hoa Kỳ.

So với các trận động đất có tâm chấn nông, động đất có tâm sâu có phạm vi phân bố hạn chế hơn. Chúng chưa được ghi nhận trong khu vực Thái Bình Dương từ miền nam Mexico đến Quần đảo Aleutian và ở khu vực Địa Trung Hải - phía tây Carpathians. Các trận động đất có tâm chấn sâu là đặc trưng của rìa phía tây Thái Bình Dương, Đông Nam Á và bờ biển phía tây Nam Mỹ. Đới có nguồn chấn tâm sâu thường nằm dọc theo đới xảy ra động đất chấn tâm nông ở phía lục địa.

Dự báo động đất.

Để nâng cao độ chính xác của dự báo động đất, cần hiểu rõ hơn cơ chế tích lũy ứng suất trong vỏ trái đất, từ biến và biến dạng trên các đứt gãy, xác định mối quan hệ giữa dòng nhiệt từ bên trong Trái đất và sự phân bố không gian của động đất, đồng thời để thiết lập các mô hình tái diễn trận động đất tùy thuộc vào cường độ của chúng.

Ở nhiều khu vực trên thế giới, nơi có khả năng xảy ra động đất mạnh, các quan sát địa động lực được thực hiện để phát hiện các dấu hiệu báo trước động đất, trong đó có những thay đổi về hoạt động địa chấn, biến dạng của vỏ trái đất, dị thường trong trường địa từ và dòng nhiệt, những thay đổi mạnh về các đặc tính của đá (điện, địa chấn, v.v.), dị thường địa hóa, rối loạn chế độ nước, hiện tượng khí quyển, cũng như hành vi bất thường của côn trùng và các động vật khác (tiền chất sinh học). Loại nghiên cứu này được thực hiện tại các địa điểm thử nghiệm địa động lực đặc biệt (ví dụ: Parkfield ở California, Garm ở Tajikistan, v.v.). Từ năm 1960, nhiều trạm địa chấn đã đi vào hoạt động, được trang bị thiết bị ghi có độ nhạy cao và máy tính mạnh cho phép xử lý nhanh chóng dữ liệu và xác định vị trí nguồn phát động đất.

có thể do thử nghiệm hạt nhân dưới lòng đất, lấp đầy hồ chứa, khai thác dầu khí bằng cách bơm chất lỏng vào giếng, nổ mìn trong quá trình khai thác, v.v. Động đất ít mạnh hơn xảy ra khi hầm hang động hoặc công trình mỏ sụp đổ.

Động đất có thể được chia thành nội sinh liên quan đến các quá trình xảy ra sâu bên trong Trái đất, và ngoại sinh, tùy thuộc vào các quá trình xảy ra gần bề mặt Trái đất.
Đến động đất tự nhiên Chúng bao gồm các trận động đất núi lửa do phun trào núi lửa và động đất kiến ​​tạo gây ra bởi sự chuyển động của vật chất ở sâu bên trong Trái đất.
Đối với động đất ngoại sinh bao gồm các trận động đất xảy ra do sự sụp đổ dưới lòng đất liên quan đến núi đá vôi và một số hiện tượng khác, các vụ nổ khí đốt, v.v. Động đất ngoại sinh cũng có thể được gây ra bởi các quá trình xảy ra trên bề mặt Trái đất: đá rơi, va chạm thiên thạch, nước rơi từ trên cao xuống. độ cao và các hiện tượng khác cũng như các yếu tố liên quan đến hoạt động của con người (nổ nhân tạo, vận hành máy móc, v.v.).
Về mặt di truyền, động đất có thể được phân loại như sau:
I. Tự nhiên
Nội sinh: a) kiến ​​tạo, b) núi lửa. Ngoại sinh: a) trượt lở núi đá vôi, b) khí quyển c) từ sóng, thác nước, v.v.
II. Nhân tạo
a) do các vụ nổ, b) do hỏa lực của pháo binh, c) do sập đá nhân tạo, d) do vận chuyển, v.v.

Trong khóa học địa chất, chỉ những trận động đất liên quan đến quá trình nội sinh.
Khi động đất mạnh xảy ra ở khu vực đông dân cư sẽ gây ra tác hại vô cùng to lớn cho con người.

Lượng mưa trong khí quyển rơi trên bề mặt trái đất thường được chia thành ba phần không bằng nhau. Một phần chảy trực tiếp trên bề mặt và tạo thành suối, sông, hồ: phần còn lại bốc hơi, quay trở lại khí quyển và một phần được sinh vật tiêu thụ; phần thứ ba được đất hấp thụ, thâm nhập vào các độ sâu khác nhau trong vỏ trái đất và đóng vai trò là nguồn dinh dưỡng chính nước ngầm. Nói chung, nước ngầm là nước được tìm thấy trong đá ở trạng thái lỏng, rắn và khí.
Nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong phát triển địa chất vỏ trái đất. Họ cực kỳ rộng khắp và tính di động dẫn đến sự tương tác liên tục với đá và sự phân phối lại vật chất trong lớp vỏ trái đất. Trước hết, hoạt động địa chất của nước dưới đất được biểu hiện ở hiện tượng karst, tràn ngập và hiện tượng gắn liền với băng vĩnh cửu.
Hiện tượng Karst liên quan đến sự rửa trôi cacbonat và các loại đá hòa tan khác bằng nước ngầm. Quá trình rửa trôi thường bắt đầu ở bề mặt. Một cái phễu được hình thành, sau đó là các rãnh sâu, hoặc mang theo. Sau đó, quá trình rửa trôi sẽ thấm sâu hơn. Kết quả là, ở phía dưới kara một cái gì đó giống như một cái giếng tự nhiên được hình thành để nước chảy vào. Những giếng như vậy được gọi là sự phỉ báng. Cuối cùng, nhiều kênh và hang động hình thành trong đá, thường tiêu thụ toàn bộ sông suối.
Một ví dụ kinh điển về sự phát triển của núi đá vôi là cao nguyên Karst ở Nam Tư, nơi gắn liền với tên gọi của hiện tượng này.

Nước ngầm không chỉ làm trôi đá mà còn điều kiện thuận lợi lắng đọng các chất hòa tan, tạo thành các dạng thiêu kết khác nhau: nhũ đá và măng đá. Nhũ đá là những cột băng thon dài mọc xuống từ mái hang động, thường bao gồm canxit. Ngược lại, măng đá phát triển hướng lên trên, tạo thành các dạng thiêu kết dày hơn.
Ngoài các dạng thiêu kết, nước ngầm còn lắng đọng các khoáng chất trong các khoảng trống của đá rời, kết dính chúng. Kết quả của quá trình xi măng, các loại đá mới được hình thành: đá sa thạch, tập đoàn, đá breccia, v.v.
Cùng với sự tương tác hóa học với đá, nước ngầm còn tạo ra sự loại bỏ cơ học các hạt khoáng nhỏ khỏi đá; quá trình này được gọi là tràn dịch. Đặc biệt, các quá trình tràn ngập dẫn đến sự xuất hiện của lở đất. Sạt lở đất là sự di chuyển của các khối đá xuống sườn dốc dưới tác dụng của trọng lực.
Trong thời gian bình thường, nước ở dưới đường chân trời có thể thấm (cát). Trong trận lũ, nước dâng lên trên đường chân trời đầy cát. Dòng nước ngầm dừng lại. Rất nhiều nước tích tụ trong cát. Khi lũ rút, nước tràn về cửa xả, mang theo những hạt cát, cuốn theo hàng nghìn tấn cát đổ xuống sông. Sự liên kết với tầng chứa nước bên dưới bị suy yếu, tầng đá phía trên cùng với lớp cát trượt xuống.
Đá đóng băng vĩnh cửu là các tầng đá có nhiệt độ âm trong thời gian dài vô tận, gây ra sự hiện diện của băng trong đó làm kết dính các hạt đá.

Khi đất tan băng của lớp hoạt động trở nên úng dưới tác động của trọng lực, quá trình hòa tan hoặc dòng chảy của đất có thể bắt đầu. Sự hòa tan thường biểu hiện ngay cả ở những độ dốc nhỏ của địa hình - chỉ một vài độ, điều này làm phức tạp đáng kể công việc xây dựng ở các khu vực lớp băng vĩnh cửu.
Ở những khu vực có lớp băng vĩnh cửu lan rộng, aufeis và các ụ đất nhô cao là phổ biến do sự hình thành băng do sự đóng băng của nước ngầm trong độ dày của đá đóng băng, cũng như thermokarst - hình phễu, hình chậu hoặc hình đĩa kín những vùng trũng, thường chứa đầy nước và được hình thành do sự tan băng của lớp băng bị chôn vùi hoặc sự tan băng của đất đóng băng vĩnh cửu.

Vùng KavMinVod nằm trong giao lộ của Vùng cao Stavropol (Caucasus) và các sườn và chân đồi phía bắc Bắc Kavkaz. Đây là trung tâm của vùng Kavkaz, nơi có lịch sử địa chất lâu dài, cùng với các chuyển động gấp nếp và theo chiều dọc, cũng xảy ra các chuyển động theo chiều ngang. Lãnh thổ của nó được bao bọc tứ phía bởi những đứt gãy sâu rất lớn. Nguồn gốc của laccolith gắn liền với các lỗi. Những ngọn núi này được hình thành bằng cách nâng lên dần dần hoặc phun trào kiến ​​tạo của dung nham nhớt, nguội đi qua độ dày của trầm tích trầm tích. Các thân núi lửa vẫn đang nguội dần cho đến ngày nay. Ở chân các đồng bằng địa tầng nghiêng về phía Bắc, ở phía dưới cùng có các loại đá Paleozoi bị vò nát thành các nếp gấp và chằng chịt các mạch magma axit trong quá trình hình thành núi: đá phiến thạch anh-clorit, thạch anh, đá granit. Những tảng đá cổ xưa nhất của khu vực có thể được nhìn thấy ở thung lũng sông Alikonovka phía nam Kislovodsk, cách tảng đá Castle 4-5 km. Ở đây các đá granit màu hồng và đỏ nổi lên trên bề mặt, tuổi của chúng được xác định là 220-230 triệu năm. Vào thời Mesozoi, các đá granit nổi lên bề mặt đã bị phá hủy và tạo thành một lớp vỏ phong hóa dày (lên đến 50 m), bao gồm thạch anh kết tinh, fenspat và mica.

Với tất cả sự đa dạng về thành phần nước và tính chất trầm tích, các suối khoáng của KMV được kết nối chặt chẽ bởi các điều kiện địa chất chung hình thành và lịch sử phát triển chung trên cơ sở một nhóm nổi tiếng, lâu đời nhất. khu nghỉ dưỡng ở Nga.
Sự hiện diện của các suối khoáng gắn liền với một phức hợp các thành tạo trầm tích có niên đại Meso-Cenozoi, nhẹ nhàng lao xuống từ nam lên bắc từ Greater Kavkaz đến vùng cao Stavropol. Xét về khả năng tích tụ và vận động của nước ngầm, các đá Mesozoi-Kainozoi lao về phía bắc tạo thành một sườn dốc phun nước lớn, khu vực cấp liệu chính trùng với khu vực xuất hiện những tảng đá cổ xưa nhất trên bề mặt. . đá biến chất. Giá trị lớn trong địa chất thủy văn của khu vực có các đứt gãy và xâm nhập của đá lửa (xâm nhập), hình thành trong các khối núi-laccolith hình mái vòm đặc biệt (Mashuk, Beshtau, Zheleznaya, Razvalka, Zmeyka, v.v.). Các mỏ nước khoáng riêng lẻ (Berezovskoe, Kislovodskoe, Kumskoe, Essentukskoe, Pyatigorskoe, Zheleznovodskoe, Nagutskoe, Kumagorskoe, v.v.) và một số lượng lớn các cửa ra suối khoáng có thành phần khác nhau có liên quan đến các vùng xáo trộn kiến ​​​​tạo, cũng như với các tiếp xúc xâm nhập và đá trầm tích. Tài nguyên nước ngầm KMS (tươi và khoáng sản) được hình thành chủ yếu do sự xâm nhập của lượng mưa trong khí quyển (ở dãy núi Greater Kavkaz). Một số nước ngầm được làm giàu bằng khí (carbon dioxide) được hình thành trong điều kiện nhiệt độ dưới lòng đất cao. Sự hình thành thành phần của nước khoáng xảy ra với sự tham gia đáng kể của các quá trình lọc đá chủ, trao đổi và trộn cation; quá trình cuối cùng này đặc biệt phổ biến ở phần trên phần, nơi các phần nước sâu, có độ bão hòa khí cao dâng lên dọc theo các đứt gãy từ nền móng. Đẩy các dòng chảy ít khoáng chất sang một bên và trộn lẫn một phần với chúng, lượng nước dâng cao ở đây tạo thành biểu hiện nhiệt độ và hóa học cuối cùng của nước khoáng trong khu vực.

Macma sơ cấp hình thành ở các độ sâu khác nhau có xu hướng tích tụ ở khối lượng lớn, di chuyển vào các chân trời phía trên của vỏ trái đất, nơi áp suất thạch cao thấp hơn. Trong các điều kiện địa chất và chủ yếu là kiến ​​​​tạo nhất định, magma không chạm tới bề mặt Trái đất và đông cứng (kết tinh) ở các độ sâu khác nhau, tạo thành các vật thể có hình dạng và kích cỡ khác nhau - xâm nhập. Bất kỳ vật thể xâm nhập nào khi được bao quanh bởi đá hoặc khung, tương tác với chúng, nó có hai vùng tiếp xúc. Ảnh hưởng của magma giàu chất lỏng, nhiệt độ cao lên các đá xung quanh vật thể xâm nhập dẫn đến những biến đổi của chúng, thể hiện theo những cách khác nhau. Vùng như vậy có chiều rộng từ vài cm đến hàng chục km được gọi là vùng ngoại tiếp xúc. những thứ kia. liên hệ bên ngoài. Mặt khác, bản thân magma xâm nhập, tương tác với đá chủ và nguội đi nhanh hơn, đồng hóa một phần đá khung, do đó thành phần của magma, cấu trúc và kết cấu của nó thay đổi. Một vùng đá lửa bị biến đổi như vậy ở phần rìa của sự xâm nhập được gọi là vùng tiếp xúc nội, tức là khu nội bộ.

Tùy theo độ sâu hình thành, các khối xâm nhập được chia thành gần bề mặt, hoặc dưới núi lửa từ vài trăm mét đến 1,0 - 1,5 km; độ sâu trung bình, hoặc, gi hàng rào,- lên tới 1 - 3 km và sâu, hoặc vực thẳm,- sâu hơn 3 km. Những tảng đá sâu đông cứng lại từ từ có cấu trúc tinh thể đầy đủ, và những vùng gần bề mặt, trong đó nhiệt độ giảm nhanh, - porphyrin, rất giống với cấu trúc của đá núi lửa.

Liên quan đến đá chủ, sự xâm nhập được chia thành phù hợp, hoặc phụ âm,bất hòa - không đồng ý

Phụ âm xâm nhập có nhiều hình thức khác nhau. Phổ biến nhất trong số đó ngưỡng cửa, hoặc các thể địa tầng, đặc biệt là ở các khu vực nền nơi trầm tích nằm gần như nằm ngang. Độ dày của ngưỡng cửa thay đổi từ vài chục cm đến hàng trăm mét. Vì các bệ cửa chắc chắn hơn đá chủ nên chúng nổi bật trong bức phù điêu dưới dạng “bậc thang của một cầu thang khổng lồ”. Các ngưỡng cửa thường bị phân hóa và sau đó các khoáng chất nặng hơn, được hình thành trước các khoáng chất nhẹ hơn, tích tụ ở đáy của chúng. Do sự xâm nhập của magma, nhiều dạng vật thể xâm nhập khác nhau được hình thành.

lopollit(từ tiếng Hy Lạp “lopos” - cái bát) là sự xâm nhập phụ âm hình cái bát xảy ra trong các cấu trúc cung cung và giống như ngưỡng cửa, được hình thành trong điều kiện mở rộng kiến ​​tạo, khi magma dễ dàng lấp đầy các vùng suy yếu mà không làm biến dạng nhiều các lớp chủ. Kích thước của lopolith có đường kính có thể lên tới hàng chục km và độ dày của chúng có thể lên tới hàng trăm mét. Các lopolith khác biệt lớn nhất là Bushveld ở Nam Phi với diện tích 144.000 km 2 và Sudbury ở Canada. Hình dạng hình chén của lopolith cũng gắn liền với hiện tượng sụt lún của chất nền, dưới sức nặng của magma xâm nhập.

Laccolithở dạng cổ điển, chúng đại diện cho các thân hình nấm, biểu thị sự mạnh mẽ áp suất thủy tĩnh magma vượt quá thạch tĩnh tại thời điểm nó xâm nhập. Thông thường, laccolith được phân loại là xâm nhập nông. Laccolith hình nấm lý tưởng không phổ biến lắm. Có lẽ ví dụ điển hình nhất là laccolith ở dãy núi Henry ở Mỹ. Nhiều cái gọi là laccolith trong khu vực Mineralnye Vodyở Bắc Kavkaz hoặc Bờ biển phía Nam Crimea thực chất là những khối núi hình giọt nước, gợi nhớ đến “củ cải cụp đuôi”. Chỉ ở phần trên của những “giọt” như vậy - tã lửa, lớp nói dối

Sự xâm nhập của sự không phù hợp xuyên qua và phá vỡ các lớp đá chủ. Những sự xâm nhập bất đồng chính kiến ​​phổ biến nhất bao gồm đê(từ các phần thân “đê”, “đê” - hàng rào) của Scotland, chiều dài của chúng lớn hơn nhiều lần độ dày của chúng và các mặt phẳng tiếp xúc gần như song song với nhau. ví dụ, Great Dyke của Châu Phi. Điều tự nhiên khi cho rằng sự hình thành đê có liên quan đến sự xâm nhập của magma dọc theo các vết nứt trong điều kiện mở rộng kiến ​​tạo. Đê thẳng đứng được đặt vuông góc với trục chịu ứng suất nén nhỏ nhất. Nói cách khác, chúng được định hướng dọc theo hướng di chuyển của vùng rạn nứt. Sự xuyên thủng của đê nhiều lần dẫn đến sự gia tăng chiều rộng của vùng bằng tổng độ dày của chúng. Magma xâm nhập vào đá từ bên dưới, tác động lên chúng giống như một cái nêm thủy lực, đẩy đá ra xa nhau.

Đê có thể đơn lẻ hoặc được nhóm lại thành các nhóm đê song song hình tròn hoặc hướng tâm. Các đê xuyên tâm và vòng thường bị giới hạn trong các vật thể xâm nhập và núi lửa, khi áp suất magma tách rời ảnh hưởng đến đá chủ và vết nứt sau cùng với sự hình thành các vết nứt vòng và xuyên tâm. Đê vòng không chỉ có thể thẳng đứng mà còn có thể hình nón, như thể hội tụ vào một bể chứa magma ở độ sâu.

Cần phân biệt với đê tĩnh mạch lửa, có hình dạng không đều, phân nhánh và kích thước nhỏ hơn nhiều.

Chúng phổ biến rộng rãi que(từ “cổ phiếu” tiếng Đức - cây gậy) - các xâm nhập cột có hình đẳng cự với các điểm tiếp xúc dốc với diện tích dưới 100 km 2.

Có những hình thức xâm nhập khác ít phổ biến hơn điện thoại. Cơ sở vật chất(từ tiếng Hy Lạp “phakos” - đậu lăng) - các thân hình thấu kính nằm trong vòm của các nếp gấp nghiêng, phù hợp với đá chủ. lịch sự(từ tiếng Hy Lạp “harpos” liềm) - một khối xâm nhập hình lưỡi liềm, về cơ bản là một loại phacolite. Honolith- sự xâm nhập có hình dạng không đều, hình thành ở vùng yếu nhất của đá chủ, như thể lấp đầy các “khoảng trống” về độ dày. Bismalit- một sự xâm nhập hình nấm, tương tự như một phiến đá, nhưng phức tạp bởi sự nâng lên hình trụ hình con ngựa, giống như một con tem ở phần trung tâm. Tất cả những sự xâm nhập này, như một quy luật, đều nông cạn và phát triển ở những khu vực gấp nếp.

Các vết xâm nhập đá granit lớn có độ dày đáng kể và diện tích lên tới hàng trăm, hàng nghìn km2 được gọi là những tảng đá tắm. Batholith có độ dày thẳng đứng vài km và không có nghĩa là “không đáy”. Những viên đá có hình dạng bất thường thường bị loại bỏ lời ngụy biện- sự xâm nhập phân nhánh nhỏ hơn nằm ở vùng bị suy yếu của khung Batholith. Những tảng đá tắm lớn nhất được biết đến ở dãy Andes của Nam Mỹ, nơi chúng được theo dõi liên tục trong hơn 1000 km, có chiều rộng khoảng 100 km; ở Cordillera Bắc Mỹ, chiều dài của bồn tắm vượt quá 2000 km. Batholith là những sự xâm nhập sâu thẳm, giống như nhiều trữ lượng, trong khi đê là những thành tạo gần bề mặt hoặc nông.

Quá trình đồng hóa rất đáng chú ý, khi magma hung hãn “đồng hóa” một phần đá khỏi khung xâm nhập, tự nó thay đổi thành phần và hình thành nên đá lai. Tuy nhiên, tất cả những hiện tượng này rõ ràng có tầm quan trọng hạn chế trong việc giải thích vấn đề không gian của các khối đá Batholit khổng lồ bao gồm các đá granit “bình thường”, chủ yếu là biotit, vai trò chính trong trường hợp này là do các quá trình thay thế magma, khi đá chủ bị biến đổi. dưới ảnh hưởng của dòng dung dịch xuyên magma. Khi tiếp xúc với cái sau, việc loại bỏ được thực hiện thành phần hóa học, quá mức so với eutectic và sự đồng hóa của các thành phần gần với thành phần eutectic của magma granit. Trong quá trình này, đá chủ được tái chế tại chỗ, giải quyết vấn đề về không gian của Batholith. Các đá granit xuất hiện ở nơi hình thành magma được gọi là bản địa, và đá granit gắn liền với sự chuyển động của magma - allochthonous. Sự hình thành của đá granit allochthonous phụ thuộc vào thành phần của đá chủ và xảy ra trong một số giai đoạn xâm nhập. Đồng thời, phần giới thiệu ban đầu được đặc trưng bởi bố cục cơ bản hơn.

Cấu trúc bên trong của các xâm nhập được thiết lập bởi hình dạng các điểm tiếp xúc của chúng và bởi các kết cấu sơ cấp có định hướng phát sinh trong khối magma ngay cả khi nó ở trạng thái lỏng và gắn liền với sự định hướng của các khoáng chất và các dòng phun magma. thành phần khác nhau và độ nhớt, sự kết tinh định hướng, v.v. Theo quy luật, chúng song song với các ngoại tiếp xúc. Khi các vật thể magma xâm nhập nguội đi, các vết nứt xuất hiện, nằm khá tự nhiên trong mối liên hệ với kết cấu dòng chảy chính. Bằng cách nghiên cứu các vết nứt này, có thể khôi phục cấu trúc chính của vết xâm nhập, ngay cả khi không thể nhìn thấy vùng tiếp xúc của nó.

ĐÁ GRANITE. Trong suốt lịch sử của hành tinh Trái đất, sự hình thành đá granit đã xảy ra nhiều lần nên các chuyên gia không liên kết sự xuất hiện của loại đá này với bất kỳ thời đại địa chất nào. Tên của loại đá này là từ tiếng Latin granum - hạt. Mật độ của đá granit là khoảng 2700 kg/m3. Do các đặc tính hữu ích của nó (cường độ nén cao, độ mài mòn thấp, màu đá đa dạng, khả năng đánh bóng, v.v.), đá granit có giá trị làm đá cho công trình xây dựng- từ đá granite nghiền để xây dựng các tòa nhà, công trình và đường sá, đến các khối đá granite có hình dạng trang trí công phu để ốp mặt tiền và thiết kế cảnh quan. Một số lượng lớn các loại đá granite đã tạo nên nhiều tên gọi cho chúng. Đá granite thường được khai thác bằng cách khai thác đá lộ thiên. Các khối đá granite được tách ra khỏi khối đá bằng cách nổ mìn hoặc nêm. Trong quá trình này, các lỗ đầu tiên được khoan bằng búa khí nén, sau đó đặt chất nổ hoặc nêm thép vào. Các khối được tách ra khỏi phần chung của đá sẽ được xử lý thêm: cưa, phay, viền và chế tạo thành phẩm. hạ xuống. Việc phân tách thêm nguyên liệu thô được thực hiện tại các doanh nghiệp lớn sử dụng xưởng cưa. Việc cắt tấm cuối cùng được thực hiện bằng cưa tròn được gia cố bằng kim cương.

LABRADORITE. Mật độ của đá là khoảng 2700 kg/m3. Nó có ánh thủy tinh đặc trưng và dải màu từ xám khói đến đen xám. Nó được phân biệt bởi độ mờ và sự phát (truyền) màu sắc, đặc biệt rõ ràng trên các bề mặt được đánh bóng. Labradorite được sử dụng cả trong sản xuất đồ trang sức và xây dựng, làm vật liệu ốp lát.

GABBRO- một loại đá xâm nhập, một trong những đặc điểm nổi bật nhất của nó là màu tối, đậm đà - bề mặt được đánh bóng của đá tạo ấn tượng gần như đen. Thường có các sắc thái từ xám xanh đến xám đen, đôi khi có màu nâu. Công dụng chính của gabbro là làm đá để chế tạo các công trình nghi lễ, cũng như làm đá xây dựng đường sá.

Diện mạo của hành tinh thay đổi chậm nhưng liên tục và tuân theo quy luật tuần hoàn. Ở một số nơi, vật chất mới nổi lên trên bề mặt Trái đất và lớp vỏ trái đất tăng lên, ở những nơi khác, chất này được ruột của hành tinh hấp thụ. Chuyển động vĩnh cửu này là nền tảng cho mọi thay đổi trên Trái đất.

Con người đã quen với việc nền đất vững chắc dưới chân mình là không thể lay chuyển. Tuy nhiên, điều này không đúng. Những trận động đất khủng khiếp và núi lửa phun trào nhắc nhở chúng ta rằng Trái đất có sự sống. Nó tồn tại và phát triển, trải qua cả ba thành phần của quá trình tiến hóa: tính định hướng (không thể đảo ngược), tính tuần hoàn (lặp lại) và tính không đồng đều (phi tuyến tính).

Chúng ta sẽ tập trung vào tính chu kỳ - sự lặp lại định kỳ của một chuỗi các sự kiện hoặc các giai đoạn phát triển, diễn ra suôn sẻ hoặc đột ngột với nhau.

Trong hành trình dài 4,6 tỷ năm, hành tinh của chúng ta hoặc co lại, hình thành các lục địa và dãy núi, hoặc giãn nở, tạo ra độ sâu đại dương không đáy.

Trái đất dường như đang thở...

Như huyền thoại của các quốc gia khác nhau nói về sự hình thành thế giới, nhiều năm trước, bầu trời của trái đất đã được sinh ra trong đại dương nguyên thủy vô tận.

Dữ liệu khoa học cũng chỉ ra rằng 4,6 tỷ năm trước có một đại dương nguyên thủy tên là Panthalassa, trong đó một lục địa nguyên Pangea duy nhất được hình thành, sau đó tách ra thành các lục địa độc lập riêng biệt. Trong suốt lịch sử của Trái đất và quá trình tiến hóa của nó, sự thống nhất và chia cắt của các lục địa đã được ghi nhận ba lần và đi kèm với hoạt động núi lửa và động đất. Lần chia tách cuối cùng của Trái đất là 200 triệu năm trước. Từ một lục địa duy nhất, sáu lục địa độc lập hiện đã được hình thành. Francis Bacon là người đầu tiên đề xuất khả năng tồn tại của một lục địa duy nhất và sự tan rã của nó vào năm 1620. Sự hình thành và tan rã của các siêu lục địa được gọi là chu kỳ Wilson với chu kỳ 650 triệu năm. Ngoài ra còn có các chu kỳ Bertrand kiến ​​tạo hoạt động (175–200 Ma) và chu kỳ Stille (30 Ma) xảy ra trong suốt quá trình tiến hóa của Trái Đất.

Cơ chế hình thành chu kỳ toàn cầu này là gì? Cho đến nay không có quan điểm duy nhất về vấn đề này.

Một trong những cơ chế chuyển động và tiến hóa của các lục địa là sự đối lưu (phân phối lại magma theo mật độ của nó). Vỏ trái đất là một hệ thống tinh thể hùng vĩ: nó thu giữ, tích lũy, biến đổi và phân phối các loại khác nhau năng lượng vũ trụ. V.I. viết: “Vùng vỏ trái đất”. Vernadsky, - đang bận rộn với các máy biến áp chuyển đổi bức xạ vũ trụ thành năng lượng hữu hiệu trên trái đất... chất của nó, nhờ bức xạ vũ trụ, được thấm nhuần năng lượng, nó hoạt động…” Sự hấp thụ năng lượng vũ trụ đã xảy ra kể từ khi hình thành vũ trụ. Trái đất như một hành tinh và tiếp tục cho đến ngày nay.

Khả năng kết nối tính chu kỳ của các quá trình kiến ​​tạo, sinh học và khí hậu với sự bắn phá Trái đất của các sao chổi thiên hà sẽ được thảo luận. Những vụ bắn phá như vậy có bản chất là mưa sao chổi, lặp lại sau mỗi 19–37 triệu năm. TRONG bầu khí quyển trái đất hạt nhân băng giá của sao chổi bị phá hủy và động năng cực lớn xâm nhập vào lớp phủ. Cơ chế này hiệu quả hơn và không bị cản trở so với đối lưu.

Một trong lý do có thể chuyển động của các lục địa là sự tiến hóa thủy triều của hệ Trái đất-Mặt trăng, có tính chất chu kỳ (khoảng thời gian - 40–60 triệu năm), gần giống với các chu kỳ Stille.

Ở quy mô hành tinh, sự giãn nở và co lại theo chu kỳ của Trái đất cũng bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về tốc độ quay của hành tinh và hình dạng của Geoid.

Do đó, ở phần sâu của lớp vỏ trái đất và lớp phủ phía trên, năng lượng vũ trụ của giai đoạn đầu hình thành hành tinh và giai đoạn sau này, cung cấp cho Trái đất năng lượng của các thiên thể, tích tụ.

Tất cả những điều này tạo ra trong lòng sâu của Trái đất một cái vạc lửa năng lượng cao, một lò luyện kim tự nhiên trong đó đá được biến đổi trong suốt quá trình phát triển lâu dài của nó.

Lửa là người bạn đồng hành thường xuyên trong quá trình tiến hóa của Trái đất. Heraclitus đã nói: mọi thứ đều được tạo ra từ lửa. Plato đã viết: “Hình ảnh kim tự tháp (tứ diện)… sẽ là nguyên lý đầu tiên và là hạt giống của lửa”.

Điều thú vị là Trái đất, 80% bao gồm silicat (hợp chất silic), có hạt nhân tứ diện (SiO 4) 4 (tứ diện silicon-oxy) trong mạng tinh thể. Có lẽ sự đối xứng tứ diện của các quả cầu sâu của Trái đất và năng lượng sống phát ra sự cộng hưởng, và ký ức về lửa sống trong đá và vách đá được truyền đến chúng ta, mang lại cảm giác thuộc về không gian vô tận.

Phân bố các trận động đất hiện đại trên khắp khối cầu Hiện tại, thời gian được thiết lập với độ chính xác cao. Trước hết, đây là Vành đai Thái Bình Dương, trong đó tâm chấn của trận động đất trùng với các cung đảo: Aleutian, Kuril, Đông Kamchatka, Nhật Bản, v.v. Ở phía đông Thái Bình Dương, đây là bờ biển Bắc Mỹ, México, Trung Mỹ, Nam Mỹ, cũng như một dải dọc theo Đèo Đông Thái Bình Dương. Ở Đại Tây Dương và Ấn Độ Dươngđịa chấn tập trung dọc theo các rặng núi giữa đại dương. Khu vực tách giãn Đông Phi cũng có đặc điểm là có mức độ địa chấn cao. Một dải rộng lớn của các trận động đất hiện đại được giới hạn trong vành đai Alpine-Địa Trung Hải: đây là bờ biển của Algeria, Ý, Dinarides, Balkan và biển Aegean, Thổ Nhĩ Kỳ, Crimea, Caucasus, Iran, Afghanistan, Pamirs, Tien Shan , v.v. Ở Liên Xô, địa chấn gia tăng được ghi nhận là vùng rạn nứt Baikal.

Sự phân bố của các trận động đất cho thấy rằng chúng đều bị giới hạn trong các khu vực có hoạt động kiến ​​tạo hiện đại cao và gắn liền với các ranh giới hội tụ hoặc phân kỳ của các mảng thạch quyển, tức là. nơi có sự nén, hấp thụ của lớp vỏ đại dương trong các đới hút chìm, va chạm giữa các mảng, v.v. hoặc bị kéo giãn, tích tụ hoặc tách ra vỏ lục địa. Ở những khu vực này, ứng suất kiến ​​tạo liên tục tích tụ và được giải phóng định kỳ dưới dạng động đất. Đồng thời, có những không gian vô trùng khổng lồ trùng khớp với các nền cổ xưa, các bộ phận bên trong của các mảng đại dương và các mảng epi-Paleozoi.

Các khu vực địa chấn và núi lửa đang hoạt động, theo E.S. Shtengelov, được giới hạn khá chính xác ở những khu vực mà Geoid vượt quá góc quay elip, và khoảng 83% trận động đất từ ​​M-6 và 86% núi lửa đang hoạt động trên Thế giới có liên quan đến độ lồi của Geoid. Hình dạng của Geoid được xác định bởi các quá trình xảy ra ở phần bên trong của Trái đất - trong lớp phủ và lõi. Hiện tượng này cộng thêm với các lực quay của Trái đất, sự quay không đều của nó, v.v. Người ta biết rằng số lượng các trận động đất chủ yếu có tâm điểm nông tăng khoảng 20-25% vào thời điểm Mặt trăng chuyển từ điểm viễn địa sang cận điểm. Điều này là do ảnh hưởng hấp dẫn của Mặt trăng lên Trái đất ở cận điểm cao hơn nhiều, vì Mặt trăng tại thời điểm này ở gần Trái đất hơn so với ở viễn điểm. Những cái này lực hấp dẫn hoạt động như một “bộ kích hoạt” và ứng suất được giải phóng bởi các chuyển động địa chấn.

Trật khớp do địa chấnđược hình thành ở vùng Pleistoseist và vùng lân cận. Các khu vực bị ảnh hưởng bởi sự dịch chuyển địa chấn có diện tích hàng chục, thậm chí hàng trăm nghìn km. Các nhiễu loạn địa chấn có thể được thể hiện bằng các chuyển vị thẳng đứng với biên độ lên tới vài chục mét, sự hình thành các điểm nâng, chỗ lõm và chỗ lõm, chuyển vị ngang, sự hình thành các đứt gãy bậc, đứt gãy ngược, v.v. Các ví dụ về chuyển vị địa chấn đã được biết và được mô tả ở nhiều vùng địa chấn.

Động đất gây ra sự hình thành các vụ lở đất lớn, lở đất, lở đất và các dạng lệch địa chấn khác. Thể tích của những trận lở đất như vậy có thể lên tới hàng trăm nghìn m, chiều dài có thể vài km, diện tích có thể hàng chục km. Các sai lệch địa chấn tương tự được biết đến ở Tiên Shan, vùng Baikal và Ngoại Baikal, ở Caucasus, dãy Stanovoy và ở nhiều nơi khác. Việc nghiên cứu sự lệch vị trí địa chấn cổ đại góp phần phân vùng địa chấn, vì dựa vào hình dạng và đặc điểm của chúng, người ta có thể ước tính điểm số của khu vực này, mặc dù, giả sử ngày nay, động đất không xảy ra ở đó. Mức độ nghiêm trọng của trật khớp địa chấn và quy mô của chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ sâu nguồn gốc cơ chế của nó, tính chất cấu trúc địa chất của khu vực, loại đá, v.v. Do đó, các trận động đất có cường độ như nhau ở các địa chất khác nhau. vùng dẫn đến những hậu quả khác nhau. Theo quy luật, các khối đá ở trạng thái cân bằng; chúng ổn định trong một môi trường nhất định. Nhưng để đưa chúng ra khỏi trạng thái này, đôi khi bạn cần thay đổi độ dốc của một con dốc chỉ trong vài chục giây - và sẽ xảy ra lở đất hoặc sập. Một yếu tố quan trọng tạo nên sự mất ổn định của các khối đá có thể là các rung động địa chấn rất yếu, một loại rung động địa chấn làm băng tích bị lỏng lẻo, các quạt phù sa bồi tụ mạnh mẽ và hoàng thổ chuyển sang trạng thái di động.

Hiện nay nó đang trở nên quan trọng cổ địa chấn học - một phương pháp cho phép người ta thiết lập dấu vết của trận động đất trong quá khứ địa chất. Nhiều khu vực theo chủ nghĩa đa nguyên hiện đại hóa ra lại được kế thừa từ những khu vực cổ xưa hơn. Tầm quan trọng lớn cũng là khảo cổ học, khi xem xét thiệt hại đối với các tòa nhà cổ có bản chất gây địa chấn và cường độ được xây dựng lại dựa trên loại của chúng.

Động đất không chỉ xảy ra trên đất liền mà còn ở biển và đại dương. Bên trong đáy đại dương phía trên nguồn, sự dâng lên hoặc sụt xuống có thể xuất hiện, làm thay đổi thể tích nước ngay lập tức và một làn sóng được hình thành phía trên vùng pleistoseist, vùng này thực tế không thể nhìn thấy được trong đại dương mở do chiều dài rất lớn của nó trong hàng trăm năm đầu tiên. km. Lan truyền với tốc độ lên tới 800 km/h, khi tiếp cận bờ biển ở vùng nước nông, sóng trở nên dốc hơn, đạt tới 15-20 m và ập vào bờ, phá hủy mọi thứ trên đường đi của nó. Những sóng như vậy do động đất gây ra được gọi là sóng thần.

Với các hoạt động ngầm và mặt nước và các yếu tố khác có liên quan đến sự dịch chuyển khác nhau của đá tạo nên các sườn dốc ven biển của các thung lũng sông, hồ và biển. Để như vậy chuyển vị hấp dẫn, Ngoài các vụ lở đất và lở đất, lở đất cũng được đưa vào. Chính trong các quá trình trượt lở đất, nước ngầm đóng một vai trò quan trọng. Dưới lở đất hiểu sự dịch chuyển lớn của các loại đá khác nhau dọc theo sườn dốc, mở rộng ở những khu vực nhất định trên không gian và độ sâu rộng lớn. Trường hợp trượt lở đất đơn giản nhất được thể hiện trong Hình 1, trong đó đường chấm chấm biểu thị vị trí ban đầu của độ dốc và cấu trúc của nó sau một vụ trượt lở đất đơn lẻ. Bề mặt dọc theo đó xảy ra sự phân tách và trượt được gọi là bề mặt trượt,đá dịch chuyển - thi thể lở đất, thường không đồng đều đáng kể. Nơi khối lở đất gặp vách đá gốc siêu lở đất được gọi là đường nối phía sau của vụ lở đất, và nơi mặt trượt nổi lên ở phần dưới của mái dốc là nền đất lở.

Sạt lở đất thường rất cấu trúc phức tạp, chúng có thể biểu thị một loạt các khối trượt xuống dọc theo các mặt phẳng trượt với độ nghiêng của các lớp đá dịch chuyển về phía độ dốc không dịch chuyển của đá gốc. Những vụ lở đất như vậy, trượt dưới tác dụng của trọng lực, A.P. Pavlov đã gọi hoang tưởng(tiếng Latinh “delapsus” - rơi, trượt). Phần dưới của vụ lở đất như vậy được thể hiện bằng các khối đá bị dịch chuyển, bị phân mảnh, bị nghiền nát đáng kể do áp lực của các khối chuyển động nằm phía trên. Phần trượt lở này được gọi là gây khó chịu(tiếng Latin "detrusio" - va chạm). Ở một số nơi, dưới áp lực của khối trượt lở ở các phần lân cận thung lũng sông và nhiều vùng nước khác nhau, xuất hiện những ụ đất nhô cao.

Quá trình trượt lở đất xảy ra dưới tác động của nhiều yếu tố, bao gồm: 1) độ dốc đáng kể của sườn dốc ven biển và sự hình thành các vết nứt tường bên; 2) xói mòn bờ sông (vùng Volga và các sông khác) hoặc xói mòn bờ biển (Crimea, Kavkaz), làm tăng trạng thái ứng suất của độ dốc và phá vỡ sự cân bằng hiện có; 3) lượng mưa lớn và sự gia tăng mức độ tưới nước của đá dốc với cả bề mặt và nước ngầm. Trong một số trường hợp, lở đất xảy ra chính xác trong hoặc vào cuối đợt mưa lớn. Đặc biệt là lở đất lớn do lũ lụt; 4) ảnh hưởng của nước ngầm được xác định bởi hai yếu tố - sự tràn và áp suất thủy động lực. Tràn ngập hoặc xói mòn do nguồn nước ngầm nổi lên trên sườn dốc, mang theo các hạt nhỏ đá chứa nước và các chất hòa tan về mặt hóa học từ tầng ngậm nước. Kết quả là, điều này dẫn đến việc tầng chứa nước bị lỏng, điều này đương nhiên gây ra sự mất ổn định ở phần cao hơn của độ dốc và nó bị trượt; Áp suất thủy động do nước ngầm tạo ra khi nó chạm tới bề mặt sườn dốc. Điều này đặc biệt rõ ràng khi mực nước sông thay đổi trong mùa lũ, khi nước sông xâm nhập vào hai bên thung lũng và mực nước ngầm dâng cao. Sự suy giảm mực nước thấp trên sông xảy ra tương đối nhanh, còn sự suy giảm mực nước ngầm tương đối chậm (chậm hơn). Do khoảng cách giữa mực nước sông và mực nước ngầm, có thể xảy ra hiện tượng phần sườn dốc của tầng ngậm nước bị đẩy ra ngoài, sau đó là sự trượt của các tảng đá nằm phía trên; 5) đá rơi xuống sông hoặc biển, đặc biệt nếu chúng có chứa đất sét, dưới tác động của nước và quá trình phong hóa, sẽ có đặc tính dẻo; 6) tác động nhân tạo trên các sườn dốc (cắt nhân tạo độ dốc và tăng độ dốc của nó, tải trọng bổ sung lên các sườn dốc khi lắp đặt các công trình khác nhau, phá hủy bãi biển, phá rừng, v.v.).

Như vậy, trong tổ hợp các yếu tố góp phần gây ra quá trình trượt lở đất, nước ngầm đóng một vai trò quan trọng và đôi khi có tính chất quyết định. Trong mọi trường hợp, khi quyết định xây dựng một số công trình gần sườn dốc, độ ổn định của chúng đều được nghiên cứu chi tiết và các biện pháp chống trượt lở đất được phát triển ở mỗi khu vực. trường hợp cụ thể. Ở một số nơi có trạm chống lở đất đặc biệt.

Các phương pháp đấu tranh lở đấtđược thành lập trên cơ sở nghiên cứu kỹ lưỡng các điều kiện vật lý, địa chất tự nhiên, tìm hiểu nguyên nhân chính gây mất ổn định và tính toán phân tích về trạng thái cân bằng giới hạn của các khối núi đang xem xét đất.

Trong thực tế, những biện pháp sau đây được sử dụng làm biện pháp chống trượt lở chính:

  • tổ chức dòng chảy mặt trong vùng trượt lở và vùng lân cận;
  • thoát nước ngầm thông qua việc xây dựng các hệ thống thoát nước khác nhau;
  • giảm tải bên ngoài;
  • san lấp các mái dốc và chất tải chúng bằng cách sử dụng các bàn tiệc;
  • rào chắn các sườn dốc và bảo vệ chúng khỏi sự xói mòn do nước sông chảy hoặc sóng biển và hồ chứa gây ra;
  • không gian xanh dọc đỉnh dốc và sườn dốc bị trượt lở;
  • cố kết nhân tạo các khối thể lở đất;
  • kết cấu nhân tạo để giữ khối đất.

Các hoạt động như vậy được thực hiện:

  • sử dụng quy hoạch và khai quật theo chiều dọc;
  • bằng cách lắp đặt mạng lưới thoát nước;
  • áp dụng các biện pháp nông lâm kết hợp;
  • sử dụng tường chắn, đê chắn sóng, cọc…

Các biện pháp chống trượt lở đất đã được phát triển và việc lựa chọn chúng được xác định dựa trên nguyên nhân gây ra lở đất.

Tập hợp các hiện tượng liên quan đến sự chuyển động của magma lên bề mặt Trái đất được gọi là núi lửa. Tùy thuộc vào bản chất chuyển động của magma và mức độ xâm nhập của nó vào vỏ trái đất, hoạt động núi lửa có thể hời hợt (tràn trào) khi magma xuyên qua lớp vỏ trái đất và tràn ra bề mặt, và sâu (xâm nhập) khi sự chuyển động của magma kết thúc trong lớp vỏ trái đất. Nếu một khối magma lỏng tan chảy đến bề mặt trái đất, nó sẽ phun trào, bản chất của nó được xác định bởi thành phần của khối nóng chảy, nhiệt độ, áp suất, nồng độ của các thành phần dễ bay hơi và các thông số khác. Một trong những nguyên nhân quan trọng nhất gây ra các vụ phun trào magma là do nó khử khí Chính các khí chứa trong dung dịch tan chảy đóng vai trò là “tác nhân” gây ra vụ phun trào. Tùy thuộc vào lượng khí, thành phần và nhiệt độ của chúng, chúng có thể thoát ra khỏi magma một cách tương đối bình tĩnh, sau đó xảy ra hiện tượng phun trào - tràn dịch dòng dung nham chảy. Khi các khí tách ra nhanh chóng, chất tan chảy sôi ngay lập tức và magma bùng nổ với các bong bóng khí giãn nở, gây ra một vụ phun trào bùng nổ mạnh mẽ - vụ nổ. Nếu magma nhớt và nhiệt độ của nó thấp thì chất tan chảy sẽ bị ép ra từ từ, bị ép ra bề mặt và phun ra magma

Do đó, phương pháp và tốc độ tách các chất dễ bay hơi quyết định ba dạng phun trào chính: phun trào, nổ và phun trào. Sản phẩm núi lửa phun trào là chất lỏng, rắn và khí.

ĐÁ NÚI LỰC - đá được hình thành do kết quả của các vụ phun trào núi lửa.

Tùy thuộc vào tính chất của vụ phun trào (dung nham phun ra hoặc phun trào bùng nổ), 2 loại đá được hình thành: đá phun trào hoặc phun trào và đá vụn núi lửa hoặc đá vụn núi lửa; loại thứ hai được chia thành rời (tro núi lửa, cát, bom, v.v.), được nén chặt và xi măng (tuff, tuff breccias, v.v.). Ngoài ra, các loại đá núi lửa trung gian được phân biệt - dung nham tuff, phát sinh do sự phun trào của dòng dung nham tạo bọt giàu khí và ignimbrite, là vật liệu vụn núi lửa thiêu kết, chủ yếu có tính axit, bao phủ các khu vực rộng lớn có diện tích lên tới hàng trăm. và hàng nghìn km2. Hình dạng của thể phun trào được xác định bởi độ nhớt của dung nham và chế độ nhiệt độ của chúng. Lớp phủ và dòng chảy là điển hình cho dung nham bazan có độ nhớt thấp, nhưng dòng chảy có tính axit (liparit) cũng được tìm thấy. Các vòm và hình kim phát sinh trong quá trình phun trào dung nham nhớt (dacites, liparit). Đê và cổ là chất trám tan các vết nứt và kênh cung cấp. Đá núi lửa phun trào và nham thạch có thể xuất hiện dưới dạng địa tầng phân tầng; chúng hiện diện ở các khu vực núi lửa, xen kẽ với các đá trầm tích.
Đá núi lửa khác nhau về thành phần hóa học, đặc điểm cấu trúc và kết cấu cũng như mức độ bảo quản của chất đá. Theo thành phần hóa học của chúng, đá núi lửa phun trào được chia thành đá kiềm đất và đá kiềm, ngoài ra, thành đá cơ bản (chưa bão hòa với axit silicic), đá trung gian (bão hòa axit silicic) và đá axit (quá bão hòa với axit silicic). Mức độ kết tinh của dung nham, cũng như cấu trúc và kết cấu của chúng, phụ thuộc vào độ nhớt của dung nham tan chảy và tính chất làm mát của nó. Phần bên trong của thể tràn dịch thường kết tinh, phần bên ngoài giống như xỉ, xốp và thủy tinh. Đá phun trào được đặc trưng bởi cấu trúc porphyritic, microlithic, bán thủy tinh và kết cấu dải chất lỏng, khối lượng lớn, xốp.
Những loại đá bị biến đổi sâu sắc, thường cổ xưa hơn, tràn ngập ánh sáng được gọi là đá cổ điển, còn những đá không biến đổi được gọi là đá cổ điển. Các loại đá kiểu mẫu phổ biến nhất là bazan, andesit, trachyte, liparit, và các chất tương tự kiểu cổ của chúng về thành phần hóa học lần lượt là diabase, porphyrit bazan và andesit, trachytes và porphyry liparit. Đá núi lửa vụn bao gồm, cùng với đá vụn núi lửa (tuff, đá núi lửa) và đá trầm tích núi lửa.
Đá núi lửa được sử dụng làm đá xây dựng và đá ốp lát, đồng thời làm nguyên liệu để đúc đá (đá bazan, v.v.). Đá núi lửa có tính axit và kiềm cao lanh được sử dụng làm "đá sứ" trong ngành gốm sứ. Một số loại tro và tuff núi lửa (trasses và pozzolans), có đặc tính làm se, được sử dụng làm chất phụ gia cho vật liệu xi măng. Đá bọt núi lửa được sử dụng làm vật liệu mài mòn và được sử dụng để làm bê tông đá bọt. Perlite được sử dụng làm chất độn cách âm và cách nhiệt nhẹ trong bê tông, thạch cao và các hỗn hợp khác. các mỏ đá núi lửa lớn được biết đến ở Caucasus, Transcarpathia, Tien Shan và Pamir, Transbaikalia, Viễn Đông và Primorye.

Porphyrit. Cấu trúc là porphyr. Thành phần khoáng vật tương tự như diorit. Màu tối: xám đậm, xanh đậm. Mật độ thấp (trọng lượng trung bình). Porphyrite là vật liệu xây dựng và chịu axit, cũng được sử dụng để trang trí. Porphyrit được tìm thấy ở Urals, Kavkaz, Transcaucasia, SSR Ucraina, Đông Siberia và Viễn Đông.
Đá bazan. Cấu trúc dày đặc, hạt mịn. Thành phần khoáng vật tương tự như gabro. Màu tối: đen, xám đậm. Mật độ cao (nặng). Từ magma gabbroic phun trào lên bề mặt, người ta thu được đá bazan núi lửa. Đá bazan cổ xưa, bị biến đổi nhiều được gọi là diabase, loại đá này chỉ khác với đá bazan về màu sắc: nó có màu xanh đậm. Đá bazan và diabase được sử dụng làm vật liệu xây dựng, vật liệu ốp lát, chịu axit và làm nguyên liệu thô để đúc đá. Đá bazan phổ biến rộng rãi và chiếm ưu thế trong số tất cả các loại đá núi lửa. Ở Liên Xô, đá bazan được tìm thấy ở Kamchatka, Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Armenia và các khu vực khác. Diabase được tìm thấy ở Karelia, Urals và Caucasus.
Thủy tinh núi lửa (obsidian). Cấu trúc dày đặc, thủy tinh. Gãy xương hình nón. Màu sắc đen, xám, nâu đỏ, sáp; Obsidian có màu đốm và dải. Mật độ thấp (trọng lượng trung bình). Obsidian được sử dụng trong sản xuất vật liệu cách nhiệt và vật liệu xây dựng, còn được dùng làm đá trang trí.
Đá bọt. Cấu trúc xốp. Giống là đồng nhất. Màu sắc có màu xám, trắng, vàng, đen. Dễ. Nó được sử dụng làm vật liệu nghiền, làm sạch và làm phụ gia cho xi măng. Như bộ lọc. Nó được tìm thấy ở các khu vực có núi lửa đang hoạt động và đã tắt (Kamchatka, Kavkaz).
Tuff núi lửa. Cấu trúc xốp-clastic; trên nền của khối có cấu trúc xốp, các mảnh có kích thước, hình dạng và màu sắc khác nhau nằm rải rác. Màu sắc là khác nhau. Dễ. Tuff núi lửa là vật liệu vụn được hình thành trong các vụ phun trào núi lửa, sau đó được xi măng hóa và nén chặt. Nó được tìm thấy ở khu vực có núi lửa đang hoạt động và đã tắt (Armenia, Georgia).
Tuff núi lửa là vật liệu xây dựng và kiến ​​trúc.
Jatpe- silic vô định hình có chứa tạp chất. Cấu trúc dày đặc. Kính xước. Màu sắc không phải là vĩnh viễn. Vết nứt không đều. Jasper là một loại đá có nguồn gốc trầm tích núi lửa, hóa học và sinh hóa. Nó được sử dụng làm vật liệu trang trí, trang trí và ốp lát trong xây dựng. Bình hoa và nhiều đồ trang sức trang nhã khác nhau được làm từ ngọc thạch anh. Ngọc thạch anh Ural và Altai nổi tiếng.

Kavkaz là một cấu trúc gấp vành đai Địa Trung Hải, được đặt ở Riphean. Các phần rìa của vành đai này trải qua các chuyển động gấp nếp trong Paleozoi, biến thành các mảng Epihercynian. Chúng bao gồm mảng Scythian, nền tảng của Ciscaucasia. Phần giữa của đai khép kín vào cuối Pliocen và thuộc nếp gấp Alpine. Trong khu vực đang được xem xét, nó được đại diện bởi meganticlinorium Đại Kavkaz và được ngăn cách với mảng bởi các máng rìa Terek-Caspian và Kuban.

Trong sự phát triển kiến ​​tạo của vùng Kavkaz có 3 giai đoạn: tiền Hercynian, Hercynian và Alpine.

TRONG giai đoạn tiền Hercynian Chế độ địa máng (Riphean - Paleozoi hạ) chiếm ưu thế ở vùng Kavkaz. Vào thời Tiền Cambri, lãnh thổ đã trải qua quá trình gấp nếp, điều này được lặp lại một lần nữa trong thời kỳ hình thành Caledonian. Loại thứ hai có liên quan đến nhiều đợt xâm nhập góp phần vào quá trình khoáng hóa của Greater Kavkaz. Sự xâm nhập đá granit của đá granit ở Greater Kavkaz đã được nghiên cứu kỹ lưỡng.

Trong thời đại nếp gấp Hercynian(Carboniferous-Permi) Ciscaucasia và Greater Kavkaz được phân biệt thành một hệ thống các máng địa máng dưới vĩ độ. Trong Kỷ Than đá, các đường đồng bộ địa chất của Ciscaucasia và Greater Kavkaz đã trải qua những đợt nâng lên mạnh mẽ và vùng địa hình có hình dạng như núi non.

sân khấu núi cao Sự hình thành của Kavkaz bắt đầu từ thời kỳ kỷ Jura. Có 3 giai đoạn trong đó. TRONG giai đoạn đầu Lãnh thổ (kỷ Jura) bị sụt lún đáng kể và biển tiến dọc theo trục của hai đới gợn sóng. Một trải dài dọc theo sườn phía nam của Greater Caucasus, di chuyển về phía bắc ở Dagestan. Cái thứ hai - Malokavkazskaya trải dài gần như song song với cái thứ nhất. Ở cả hai đường địa máng đều có sự tích tụ trầm tích dày đặc. Giai đoạn giữa (Kỷ Phấn trắng - đầu PG) được đặc trưng bởi sự chuyển động đi xuống của vỏ trái đất và sự lan rộng của các tiến trình tiến hóa. Ở kỷ Phấn trắng phía trên, trong giai đoạn tiến triển tối đa, biển đã làm ngập toàn bộ lãnh thổ của Kavkaz, bao gồm cả dãy chính

Giai đoạn cuối Alpine(Thời kỳ Paleogen-Đệ tứ) được chia làm 2 giai đoạn. Trong thời kỳ đầu tiên, Kavkaz biến thành một hòn đảo rộng lớn, hơi dễ bị xói mòn. Thay cho đường máng địa chất của Greater Kavkaz, một đường địa kỹ thuật rộng lớn duy nhất đã được hình thành - khu vực sụt lún biến thành khu vực nâng cao. Đường máng địa chất Tiểu Kavkaz và Transcaucasia đã biến thành các vùng sụt lún - đường máng địa chất và nhanh chóng bị lấp đầy bởi vật liệu vụn thô. Do đó, các tầng tập đoàn ở chân đồi Bắc Caucasus có độ dày lên tới 2 nghìn m, do đó biển bị đẩy ra khỏi vùng trũng phía trước và xảy ra sự kết nối giữa Greater Kavkaz với Đồng bằng Nga ( thời gian Đệ tứ).

Ở PG và Neogen, khi Kavkaz còn là một hòn đảo, nó được bao phủ bởi thảm thực vật nhiệt đới thường xanh (hệ thực vật Poltava

Vào cuối năm N, vùng Kavkaz phải chịu quá trình xói mòn mạnh. Kết quả là các hình thức cứu trợ thuần thục trở nên phổ biến. - bề mặt bằng phẳng, thung lũng rộng lớn với đáy nhẵn, hình thức custa.

Trong thời kỳ Đệ tứ, đã có sự trẻ hóa mạnh mẽ của vùng Greater Caucasus và Cao nguyên Transcaucasian. Các bề mặt bằng phẳng cổ xưa hóa ra đã được nâng lên và bị chia cắt bởi các hẻm núi sâu.

Hai kỷ nguyên băng hà được đánh dấu, tương ứng với các thời kỳ băng hà ở Moscow và Valdai.

TRONG kỷ nguyên hiện đại sự phát triển kiến ​​​​tạo của vùng Kavkaz vẫn tiếp tục. Diện tích phần trục của Greater Kavkaz, sườn núi. Tiểu Kavkaz và Cao nguyên Javakheti-Armenia tiếp tục dâng cao với tốc độ 1-2 cm/năm. Vùng đất thấp Colchis và Kura đang bị lún với tốc độ lên tới 0,6 cm/năm. Điều này giải thích tính chất địa chấn của vùng Kavkaz. Đây là vùng có động đất mạnh 6-7 độ richter.

Giai đoạn Hercynian sự phát triển bắt đầu vào kỷ Devon. Khu vực sụt lún vào thời điểm này bao phủ toàn bộ Ciscaucasia và Greater Kavkaz.

Ở Ciscaucasia, trầm tích biển lục địa chủ yếu được tích tụ. Dọc theo rìa phía nam của đới sụt lún (đới khâu Pshekish-Tyrnyauz) trong kỷ Devon và kỷ Than đá sớm, một dãy trầm tích-núi lửa dày (tới 5-6 km) đã được hình thành, thể hiện bằng các đá núi lửa bazơ, ít axit hơn và các đá núi lửa-trầm tích của chúng. tuff kết hợp với đá phiến sét, sa thạch và đá vôi. Ở phía tây của Greater Kavkaz, Thượng Permi được thể hiện bằng đá vôi mỏng.

Trầm tích của hai khu phức hợp này tạo thành lớp cấu trúc thấp hơn của các ngọn núi và nền nếp gấp của mảng Scythian.

Một sự tái cấu trúc đáng kể về sơ đồ cấu trúc đã xảy ra ở vùng Kavkaz vào cuối kỷ Triassic - đầu kỷ Jura, khi các chuyển động kiến ​​tạo tăng cường mạnh mẽ. Có sự phân mảnh thành các khối riêng biệt và sự sụt lún chung ở phần phía nam của vùng uốn nếp Hercynian (lãnh thổ của Greater Kavkaz hiện đại). Từ nay bắt đầu sân khấu núi cao phát triển, trong đó sườn phía bắc của Greater Kavkaz được miogeosyncline.

Vào kỷ Phấn trắng, quá trình xâm lấn biển lại bắt đầu, bao phủ một phần mảng Scythia. Phần dưới của kỷ Phấn Trắng Hạ (Tân Comomian) được thể hiện ở vùng Kavkaz bằng nhiều loại đá vôi khác nhau với các lớp xen kẽ là đá cẩm thạch và đá sa thạch. Phần còn lại của mặt cắt bao gồm các khối đá lục nguyên, biểu thị sự tiếp tục của các hoạt động nâng cao.

Sự nâng cao của Paleogen đã dẫn đến sự hình thành một khối đất ở vùng Greater Caucasus, sau đó ngày càng phát triển nhiều hơn, nhưng cho đến thời kỳ Neogene giữa, nó vẫn vẫn là một hòn đảo.

Vào thế Oligocene (P3), Đại Kavkaz tiến vào giai đoạn phát triển tạo núi, trong thời gian đó đã diễn ra sự hình thành cấu trúc núi Kavkaz và các rãnh biên liên quan. Cis-Da sâu trước, bao gồm các máng riêng biệt, được hình thành dọc theo ngoại vi phía bắc trong thời gian nâng cao của Greater Kavkaz. Nó bao gồm một dãy dày các loại đá Oligocene-Đệ tứ. Trong toàn bộ rãnh biên, các trầm tích thuộc dãy Maikop (Oligocene-Hạ Miocen) phân bố rộng rãi, đặc trưng bởi sét màu sẫm, thường có chứa bitum với các loại phụ gia khác nhau chất liệu cát. Dãy Maikop được hình thành chủ yếu do vật chất đến từ mảng Scythia, nhưng vào thời điểm đó vật liệu khá mỏng cũng đến từ vùng Kavkaz,

Cuối Miocen - Pliocen sớm (N13-N21) có sự nâng lên của nâng ngang (Stavropol uplift - Mineralovodchesky isthmus - Trung Kavkaz- Khối núi Dzirulsky ở Transcaucasia), kết quả là phần trung tâm của Ciscaucasia được giải phóng khỏi biển và xuất hiện một vùng đất rộng lớn, kéo dài đến sông Volga.

Trên biên giới của Đại Kavkaz với mảng Scythian Epi-Hercynian trong thời gian Miocene-Pliocene đã phát sinh Vùng magma Mineralovodchesky, nơi diễn ra sự xâm nhập (laccolith Pyatigorsk).

TRONG thời gian thứ bốn Nhờ những nâng cấp mới, sự trẻ hóa mạnh mẽ của vùng Greater Caucasus đã xảy ra. Sự nâng lên có tính chất hình vòm. Ở vùng ngoại ô của Greater Caucasus và ở Ciscaucasia, quá trình gấp nếp tiếp tục diễn ra ở Hạ Đệ tứ. Đá của lớp trầm tích bao phủ ở đây ở một số nơi tạo thành những nếp gấp nền đặc biệt. Vì vậy, vùng cao Stavropol là một nếp gấp lồi lõm khổng lồ với cánh phía bắc rộng, bằng phẳng và cánh phía nam hẹp và dốc hơn. Trong bối cảnh của nó, một số đường phản tuyến và đường đồng bộ bậc hai đã nảy sinh. Các trung tâm núi lửa lớn gần đây nằm ở Greater Caucasus. Elbrus và Kazbek là những ngọn núi lửa đang hoạt động vào kỷ Đệ tứ.

Sự nâng cao của kỷ Neogen-Đệ tứ và sự làm mát chung của khí hậu ở bán cầu bắc đã dẫn đến sự phát triển của hiện tượng băng hà trên núi ở vùng Kavkaz. Thông thường có ba hoặc bốn kỷ băng hà. Dấu vết của thời kỳ băng hà Pliocene muộn (Apsheron) đã được phát hiện ở vùng Kavkaz. Quá trình làm mát kỷ Đệ tứ ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của hệ thực vật và động vật ở vùng Kavkaz.

Trong thời kỳ đảo dài ở Kavkaz, bề mặt của nó được bao phủ bởi thảm thực vật nhiệt đới thường xanh (Hệ thực vật Poltava). Quá trình băng hà Đệ tứ đã dẫn đến sự tuyệt chủng hoàn toàn của các loài ưa nhiệt ở Bắc Kavkaz. Họ chỉ sống sót ở một số nơi trú ẩn ở Transcaucasia.

Trong thời kỳ băng hà, thảm thực vật bị đẩy từ trên núi xuống chân đồi.

Trong thời kỳ hậu băng hà, các trung tâm hình thành loài mới xuất hiện ở vùng Kavkaz, cùng với đó chủ nghĩa đặc hữu trẻ.

TRONG kỷ nguyên hiện đại Sự phát triển kiến ​​​​tạo của vùng Kavkaz vẫn tiếp tục. Việc san lấp mặt bằng lặp đi lặp lại được thực hiện trên lãnh thổ của nó, điều này giúp thiết lập không chỉ hướng mà còn cả tốc độ chuyển động kiến ​​tạo. Greater Kavkaz tiếp tục tăng với tốc độ 1-3 mm mỗi năm. Tốc độ sụt lún ở rãnh Terek-Caspian lên tới 4 mm mỗi năm.

Các chuyển động kiến ​​tạo đang diễn ra của vùng Kavkaz cũng được chứng minh bằng tính chất địa chấn của nó.

Thang địa thời gian- thang thời gian địa chất của lịch sử Trái đất, được sử dụng trong địa chất và cổ sinh vật học, một loại lịch cho những khoảng thời gian hàng trăm nghìn, hàng triệu năm.

Theo những ý tưởng hiện đại được chấp nhận rộng rãi, tuổi của Trái đất được ước tính là 4,5-4,6 tỷ năm. Không có loại đá hay khoáng chất nào được tìm thấy trên bề mặt Trái đất có thể chứng kiến ​​​​sự hình thành của hành tinh này. Độ tuổi tối đa của Trái đất bị giới hạn bởi độ tuổi của các thành tạo rắn sớm nhất trong Hệ Mặt trời - các thể vùi chịu lửa giàu canxi và nhôm (CAI) từ chondrit cacbon.

Thời đại Aeon

Đệ tứ(Anthropocene) Q
F Kainozoi KZ Neogen N

Một Paleogen P

E Mesozoi MZ kỷ Jura J

R Trias T

O Uốn muộn P

Z Paleozoi PZ 2 Carbon (Than) C

Giới thiệu về Devon D

Y Tiền Silur S

Paleozoi PZ 1 Ordovician O

Kỷ Cambri C

KRIP- Proterozoi muộn

TOZOY PR sớm