Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лекция 11. Землетрясения





Землетрясения – это одно из сложных геологических явлений, представляющее собой быстрые толчки земной поверхности, вызываемые серией упругих колебаний, возникающих в результате мгновенного смещения масс горных пород в очаге землетрясения. На поверхности земной коры землетрясение проявляется в виде подземных толчков, направленных либо вертикально вверх, либо распространяющимися горизонтально.

Зоны, подверженные землетрясениям, распределены на поверхности земного шара неравномерно: в некоторых местах они происходит часто и достигают большой силы, в других они редки ислабы.

Сильными и частыми землетрясениями отличаются такие страны, как Италия, Греция, Турция, Иран, Северная Индия, Индокитай, Индонезия, Китай, Новая Зеландия, Филиппины, Япония, западные горные районы Северной (рис. 16.3) и Южной Америки, Центральная Америка.

В целом высокой сейсмической активностью отличается Средиземноморский пояс складчатых сооружений от Гибралтара до Малайского архипелага и периферические части впадин Тихого океана, т. е. полосы молодых складчатых сооружений. В других местах землетрясения происходят реже, по также подчиняются определенным закономерностям в смысле географического распределения. Заметной сейсмической активностью характеризуется, кроме того, Срединный Атлантический хребет, область Великих озер восточной Африки, восточные части Австралии и некоторые другие территории.

На территории СНГ к сейсмический областям относятся все южные районы с горным рельефом: Прикарпатье, Южный Крым, Кавказ, Южная Туркмения, восточные высокогорные части Средней Азии, полоса горных возвышенностей от Алтая до Саян, Прибайкалье, Южное Приморье, Сахалин, Курильские острова, Камчатка.

Место в земной коре или в верхней мантии, где возник подземный толчок и откуда расходятся упругие колебания (сейсмические волны) называется фокусом землетрясения или гипоцентром (очагом). Расчеты параметров гипоцентра показывают, что очаг землетрясения представляет собой сферу, радиус которой может измеряться десятками километров. Таким образом, обычно очаг землетрясения представляет собой некоторый объем горных пород в недрах Земли, в пределах которого произошло нарушение состояния равновесия. Участок земной поверхности, в пределах которых наблюдаются подземные толчки наибольшей силы, называется эпицентром. Эпицентр представляет собой проекцию гипоцентра на земную поверхность. Участок земной поверхности, наиболее удаленный от эпицентра называется антиэпицентром. По глубине расположения очага землетрясения подразделяются на мелкофокусные – 0-70 км, среднефокусные – 70-300 км и глубокофокусные – 300-700 км.

Частицы вещества Земли в пределах гипоцентра выходят из состояния равновесия. Это происходит в результате того, что в толще Земли постоянно накапливаются упругие напряжения, которые достигнув пределы прочности горных пород разрушают последние в образованием более/менее протяженного разрыва. Крылья разрыва почти мгновенно смещаются друг относительно друга вдоль сместителя, а освободившаяся при этом энергия распространяется во все стороны от разрыва в форме упругих волн. Известно несколько типов таких волн. Важнейшими из являются следующие.

Продольные волны Р представляют волны сжатия и разрежения среды, следующие попеременно одна за другой со скоростью (в твердых породах) порядка нескольких километров в секунду. Продольные волны служат реакцией среди на изменение объема и распространяются как в твердых, так и в жидких и газообразных средах. Частицы вещества при этом колеблются в направлений движения волн, т. е. во все стороны от источника колебаний.

Поперечные волны S являются результатом реакции среды на изменение формы. Следовательно, они не могут распространяться в жидкой и газообразной среде, поскольку жидкие и газообразные вещества не сопротивляются изменению формы, которой они обладают. Частицы вещества при этом колеблются по преимуществу в направлении, перпендикулярном к направлению движения волн.

Поверхностные волны (волны Релея) возникают в особых условиях на границе раздела двух сред, различающихся по своему агрегатному состоянию, например на границе жидкой и газообразной или твердой и газообразной сред под воздействием колебаний, приходящих от очага землетрясения к этой границе. Они отличаются наименьшей скоростью распространения, по сравнению с продольными и поперечными волнами и быстро затухают как с глубиной, так и с удалением от эпицентра, но в эпицентре могут привести к большим повреждениям.

Поверхностные волны возникают вокруг любой точки земной поверхности, как только этих точек достигают продольные, а затем поперечные колебания, исходящие из гипоцентра. По времени самые первые поверхностные волны возникают в эпицентре, в остальных точках они возникают позже. Таким образом, в любую точку на поверхности Земли первыми пребывают продольные колебания, вторыми – поперечные и третьими – те поверхностные волны, которые распространяются из эпицентра. Все эти колебания накладываются друг на друга, получается очень сложное колебание частиц земной коры, которое со временем лишь усложняется. Линия, соединяющая на карте пункты с одинаковой силой толчка, называется изосейстой. Зона, окружающая эпицентр и ограниченная изосейстой максимального значения, называется плейстосейстовой областью. Форма этой области целиком определяется геологическими условиями района, в котором расположен эпицентр. Линии соединяющие точки земной поверхности одновременного начала землетрясения называют гомосейстами.

Под интенсивностью понимаетея внешний эффект землетрясения, т. е. его проявление на поверхности Земли. До последнего времени интенсивность (сила) определялась визуально путем сопоставления между собой степени повреждения подземными толчками зданий, по впечатлению, которое производит подземный удар на людей, по количеству жертв, по деформациям почвы. Интенсивность выражается в баллах. В этих целях с 1964 г. в России принято пользоваться 12-балльной шкалой ГОСТ-6249 или близкой к ней «шкалой сейсмической интенсивности М5К-64», составленной С. В. Медведевым, В. Шпонхойером и В. Карником. В этих шкалах классификация результатов землетрясения производится с учетом типов сооружений и степени их повреждения, а также характера деформаций почвы. Краткая характеристика землетрясений той или иной балльности дается в табл. 16.3.

Такова шкала для определения интенсивности землетрясения. Пользоваться ею, имея в виду ее полный текст, где показатели каждого балла охарактеризованы весьма подробно, удобно, и шкала позволяет достаточно объективно сопоставлять между собою различные землетрясения.

Максимальной интенсивности землетрясение достигает в плейстосейстовой области, под которой понимается место на поверхности Земли, расположенное непосредственно над очагом землетрясения. В центре плейстосейстовой области располагается эпицентр землетрясения, а в центре очага — гипоцентр землетрясения. Таким образом, эпицентр в первом приближении может считаться проекцией гипоцентра на поверхность Земли.

Интенсивность колебаний спадает в направлений от эпицентра в стороны. Если соединить между собою пункты, в которых землетрясение проявилось с одинаковой интенсивностью, то получаются более или менее правильные линии, окружающие эпицентр и получившие наименование; изосенет. Темп спадания интенсивности зависит от многих причин – от формы очага, от его глубины, от состава пород и геологического строения потрясенной области. Так при следовании вдоль простирания складчатых структур колебания затухают сравнительно медленно, но в поперечном направлений, отражаясь от плоскостей напластования и сместителей продольных разрывов, — быстро. В случае мелкого заложения очага и в условиях сложного геологического строения и большого разнообразия грунтовых условий изосейсты приобретают весьма сложную конфигурацию.

Направление трещин, образующихся при землетрясениях и подземных толчках, дает возможность судить о месте и глубине нахождения гипоцентра землетрясения. Очень часто трещины, возникающие при землетрясении, ориентируются по направлению речных долин. Иногда они расходятся радиусом от эпицентра. Случается, что образующиеся трещины вскрывают водоносные, нефтеносные и газоносные горизонты. Тогда после землетрясения возникают новые источники подземных вод, новые газовые струи, появляются выходы высачивающейся нефти. В некоторых случаях после землетрясения наблюдается появление грязевых вулканов, исчезновение источников подземных вод, их перемещение, а иногда и изменение температуры воды источника. Сотрясениям подвергается и морское дно. Тогда говорят о моретрясении. Колебания морского дна вызывают волны высотой в десятки метров, которые получили название цунами.

Так как землетрясения часто бывают связаны с происходящими в земной коре горообразовательными и складкообразовательными процессами, они особенно часты там, где земная кора не пришла еще в состояние относительного равновесия. Установлено, что землетрясения приурочены в основном к областям молодых разломов земной коры, которые наблюдаются главным образом в местах проявления альпийского орогенеза. На платформах разломов меньше и землетрясения на них происходят реже, причем тем реже, чем древнее платформа. Наибольшей активностью характеризуется периферия Тихого океана, образующая Тихоокеанский сейсмический пояс. С этой зоной связано около 80% всех землетрясений. Более детальное рассмотрение особенностей размещений эпицентров землетрясений в пределах Тихоокеанского пояса обращает внимание на глубинные наклонные зоны разломов, падающие под островные дуги на западе океана и под континенты Северной и Южной Америки на востоке. Они хорошо прослеживаются на глубину по очагам землетрясений и названы сейсмофокальными, или зонами Беньофа. Предполагается, что своим происхождение сейсмофокальные зоны и составляющие их очаги землетрясений обязаны поддвиганию океанской литосферы под континентальную. Значительное число очагов землетрясений сосредоточено в Средиземноморско-Индонезийском сейсмическом поясе, протянувшемся от Гибралтара, через Средиземное море, Малую Азию, Ближний Восток и Гималаи к островам Индонезии, где происходит сочленение этого пояса с Тихоокеанским. Сейсмические зоны, также как и вулканические зоны, приурочены к зонам новейших тектонических движений.

Кроме указанных поясов сейсмически активны зоны срединноокеанических хребтов (Центрально-Алтантического, Восточно-Тихоокеанского, Индийского) и Восточно-Африканская зона рифтовых разломов. С древними зонами субдукции связано существование сейсмического пояса гор Средней Азии, южной Сибири и Дальнего Востока. На сейсмическую активность в последнем поясе огромное влияние оказывает современный Байкальский рифт, то есть землетрясения связаны как с процессами сжатия, так и растяжения

Все землетрясения по своему генезису подразделяются на тектонические, вулканические, экзогенные и техногенные.

Тектонические – связаны с тектоническими движениями земной коры. По современным представлениям они возникают при взаимных перемещениях отдельных блоков литосферы. Сила трения до определенного времени препятствует этим перемещениям и в то же время способствует накоплению напряжений. Когда значение смещающих сил превысит силу трения, наступит кратковременная разгрузка этих напряжений, приводящая к смещению блоков по глубинным разломам и образованию новых разрывов в земной коре. Эта разгрузка сопровождается высвобождением огромного количества энергии и образованием сейсмических волн, распространяющихся от гипоцентра, которым является наиболее напряженный узел деформации. Тектонические землетрясения могут быть связаны с перемещением блоков не только земной коры, но и литосферы в целом. Разгрузка механических напряжений, возникающих в верхних слоях земной коры, часто является причиной тектонических землетрясений с неглубоким (до 6-8 км) фокусом. Постепенная прерывистая разгрузка механических напряжений при тектоническом землетрясении находит наглядное отражение в повторяемости подземных толчков. Главный толчок землетрясения в течение длительного времени сопровождается повторными, обычно более слабыми толчками, которые называются афтершоками. Очаги афтершоков обычно совпадают с фокусом главного толчка или расположены рядом с ним. Афтерштоки повторяются довольно долго поле основного толчка (до 3-4 лет), однако частота их убывает. Так при Ашхабадском землетрясении 1929 года афтерштоки ощущались около месяца.

К тектоническим землетрясеиям относится 95% известных землетрясений. Они отличаются сравнительно большой глубиной нахождения гипоцентра и наибольшей разрушительной силой. К числу тектонических землетрясений можно отнести Лиссабонское (1755), Чилийское (1939 и 1960), Ашхабадское (1948), Ташкентское (1966), Спитакское (1988).

Вулканические – землетрясения, связанные с извержением вулканов, с напором и взрывом паров и газов, насыщающих лавы. Для них характерно неглубокое расположение гипоцентра, иногда выше подошвы вулкана. По силе в районе эпицентра они иногда бывают весьма разрушительными в то же время на сравнительно близких расстояниях от эпицентра оказываются уже неощутимыми.

Экзогенные – происходят при обрушении кровли карстовых пустот, падении метеоритов.

Техногенные – обусловлены деятельностью человека (заполнение водохранилищ, взрывы и т.д.). техногенные и экзогенные землетрясения поверхностные, обладают минимальной глубиной гипоцентра. Сила таких землетрясений отмечается только в эпицентре и быстро убывает с удалением от него.

 

Date: 2015-12-11; view: 1502; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию