Землетрясение. Причины возникновения и возможные последствия землетрясений

Землетрясение — это подземные толчки и колебание отдельных участков земной поверхности. Подземные толчки и колебания земной поверхности возникают в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или в верхней части мантии. Эти смещения и разрывы обусловлены глубинными процессами, происходящими в литосфере и связанными с движением литосферных плит. В горных поясах и вблизи них внутриземное напряжение нарастает и растёт до тех пор, пока не превысит сопротивление горных пород, в результате происходит разрыв горных пород и их смещение. Внутриземное напряжение скачкообразно сбрасывается. Потенциальная энергия деформации переходит в кинетическую энергию, которая рассеивается в разные стороны от места разрыва в виде сейсмических волн. Сейсмические волны колеблют Землю. Сейсмический разрыв земной коры 22 зарождается всегда на глубине. Очень редко бывает, когда глубина разрыва не превышает 3—5 км, чаще всего это происходит на глубине 10—15 км. Установлено, что на глубине до 5 км обычно возникают слабые подземные толчки, мощные землетрясения зарождаются на глубине 40—60 км. Место разрушения горной породы называют очагом землетрясения или гипоцентром. Очаг землетрясения — это пространство внутри Земли, где произошло разламывание горных пород.

Для измерения энергии, выделяемой в очаге землетрясения, была введена шкала Рихтера (Чарльз Рихтер — крупнейший американский сейсмолог), имеющая 9 делений — от 1 до 9. За единицу измерения в шкале Рихтера взята магнитуда — безразмерная величина, которая характеризует общую энергию сейсмических колебаний.

Эпицентр землетрясения — это условная точка на Земле, расположенная над очагом землетрясения, над тем местом, где в глубине Земли зародился первый толчок колебания и смещения горных пород, возникли сейсмические волны, которые разбежались от центра в разные стороны.

Сейсмические волны могут быть разных типов — продольные, поперечные и поверхностные. У них разные скорости движения, энергия и сила воздействия. Чем дальше волна от эпицентра, тем слабее землетрясение.

Сила землетрясения, его интенсивность оценивается в баллах по шкале Меркалли (Джузеппе Меркалли — итальянский учёный). Оценка силы землетрясений в баллах — величина условная и относительная. Баллы не являются физическими единицами, но служат для удобства определения относительной силы землетрясения по внешним его проявлениям.

Шкала Меркалли имеет 12 делений — от 1 до 12. Это значит, что все возможные землетрясения разбиты на 12 групп по нарастающей силе их проявления.

1 балл (незаметное) — землетрясение, при котором только приборы улавливают колебания почвы.

2 балла (очень слабое) — землетрясение практически не ощущается людьми.

3 балла (слабое) — колебания отмечаются немногими людьми.

4 балла (умеренное) — землетрясение отмечается многими людьми; открываются неплотно закрытые окна и двери.

5 баллов (довольно сильное) — раскачиваются висящие предметы, скрипят полы, дребезжат стёкла, осыпается побелка в домах.

6 баллов (сильное) — землетрясение ведёт к лёгкому повреждению некоторых зданий: появляются тонкие трещины в штукатурке, в печах.

7 баллов (очень сильное) — неизбежны значительные повреждения некоторых зданий: появляются трещины в штукатурке, отламываются отдельные её куски, возникают тонкие трещины в стенах, повреждаются дымовые трубы.

8 баллов (разрушительное) — наблюдаются разрушения в зданиях: образуются большие трещины в стенах, падают карнизы, дымовые трубы; на склонах гор появляются оползни и трещины шириной до нескольких сантиметров.

9 баллов (опустошительное) — происходят обвалы во многих зданиях, обрушиваются стены, перегородки, кровля; в грунтах образуются трещины шириной 30 см и более; наблюдаются обвалы, осыпи, оползни в горах.

10 баллов (уничтожающее) — разрушение большинства зданий, в некоторых — серьёзные повреждения; образуются трещины в грунте до 1 м шириной, происходят обвалы, оползни; за счёт завалов в речных долинах возникают озёра.

11 баллов (катастрофа) — характерны многочисленные трещины на поверхности земли и вертикальные перемещения по ним, большие обвалы в горах; общие разрушения зданий.

12 баллов (сильная катастрофа) — происходит сильное изменение рельефа местности; образуются многочисленные трещины, вертикальные и горизонтальные перемещения по ним; огромные обвалы и оползни; изменяются русла рек, образуются водопады и озёра; характерно разрушение всех зданий и сооружений.

Шкала Меркалли

Шкала Меркалли (продолжение)

Разлом в земной коре после землетрясения силой в 11 баллов

Таким образом, толчок землетрясения возникает внутри земных недр, при этом выделяется общая энергия (измеряется в магнитудах); возникают сейсмические волны, которые распространяются во все стороны и, достигнув поверхности Земли, вызывают колебания земной поверхности, сила которых измеряется в баллах и определяет последствия, к которым привели эти колебания.

При одинаковой магнитуде землетрясения (при одинаковой энергии, высвободившейся при разломе горных пород) сила землетрясения может быть разной в зависимости от глубины очага землетрясения.

Например, Ташкентское землетрясение 1966 г. имело магнитуду 5,3, глубина очага находилась на 8 км, сила землетрясения достигла 8 баллов в эпицентре, который пришёлся на центр города.

Если бы землетрясение с такой же магнитудой произошло на глубине 15—25 км, подземные толчки вызвали бы землетрясение силой не более 4—5 баллов.

В каких районах Земли происходят землетрясения? Большая часть земного шара сейсмически безопасна. Только пограничные области между литосферными плитами являются сейсмически опасными. Местности, наиболее подверженные землетрясениям, называются сейсмическими областями или сейсмическими поясами. На карте видно, что землетрясения скапливаются преимущественно в двух поясах:

Средиземноморско-Азиатском, охватывающем страны Европы (Португалия, Италия, Греция), Ближнего и Среднего Востока (Турция, Иран), Центральной Азии (Северная Индия, Индонезия);
Тихоокеанском, охватывающем Японию, Китай, Дальний Восток, Камчатку, Сахалин, Курильские острова.

Окончание параграфа >>>