Министерство образования и науки Российской Федерации

САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Технический нефтегазовый институт

Кафедра геологии и природопользования

	УТВЕРЖДАЮ
	Заведующий кафедрой геологии и природопользования
	_______________________В. М. Пищальник
	«_____»________________20___г.

Дипломная работа

по теме:

АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В КУРИЛО-КАМЧАТСКОМ РЕГИОНЕ В ПЕРИОД С 1980 ПО 2014 ГОДЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ХОЗЯЙСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

Специальность 020802.65 «Природопользование»

Автор работы	______________________ (подпись, дата)	В.Е. Дзёбина
Научный руководитель	______________________ (подпись, дата)	В.А. Романюк

Южно-Сахалинск

2014

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………...

1. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ.………….

Причины возникновения землетрясений………………………

Классификация землетрясений………………………………… Вулканические……………………….. Техногенные…………………………….. Обвальные………………………………. Тектонические………………………….. Микроземлетрясения……………………… Наиболее разрушительные землетрясения…………….

СОВРЕМЕННАЯ ТЕКТОНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА КУРИЛО-КАМЧАТСКОГО РЕГИОНА И УСЛОВИЯ МАГМООБРАЗОВАНИЯ……………………………..……….. Вулканические дуги Курило-Камчатской системы………….. Петрогеохимическая зональность…………………………….. Гравиметрическая характеристика вулканических дуг………... Геодинамические параметры проявления вулканизма………….. Природа проявления современного вулканизма Срединного хребта……………………………………………………………………. История тектонического развития………………………………. Современная тектоническая структура и вулкано-тектоническое районирование………………………………………………………….. Вариации условий магмообразования…………………………….

ВЛИЯНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА …….. 3.1. Экологические последствия землетрясений…………………… 3.2. Влияние землетрясений на хозяйственную деятельность человека………………………………………………………. 3.3. Влияние землетрясений на здоровье человека. 4. АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В КУРИЛО-КАМЧАИСКОМ РЕГИОНЕ В ПЕРИОД С 1980 ПО 2014 ГОДЫ………….

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………….. ПРИЛОЖЕНИЕ А…………………………………………………………….. ПРИЛОЖЕНИЕ Б…………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ В………………………………………………………….. ПРИЛОЖЕНИЕ Г……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ Д………………………………………………………………. ПРИЛОЖЕНИЕ Е………………………………………………………………. ПРИЛОЖЕНИЕ Ё…………………………………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

В недрах нашей планеты непрерывно происходят внутренние процессы, изменяющие лик Земли. Чаще всего эти изменения медленные, постепенные. Точные измерения показывают, что одни участки земной поверхности поднимаются, другие опускаются. Не остаются постоянными даже расстояния между континентами. Иногда внутренние процессы протекают бурно и грозная стихия землетрясений превращает в развалины города, опустошает целые районы.

Под угрозой землетрясений находятся обширные территории, многие густонаселенные области и даже целые страны. Наибольшая опасность землетрясений заключается в их неожиданности и неотвратимости. Землетрясения разной силы и в разных точках земного шара происходят постоянно, приводя к огромному материальному ущербу и жертвам среди населения. Поэтому ученые разных стран не оставляют попыток определить природу землетрясения, выявить его причины и, самое главное, научиться его предсказывать, что, к сожалению, за исключением единичных случаев пока не удается.

Сильные землетрясения носят катастрофический характер, уступая по числу жертв только тайфунам и значительно (в десятки раз) опережая извержения вулканов. Материальный ущерб одного разрушительного землетрясения может составлять сотни миллионов долларов. Число слабых землетрясений гораздо больше, чем сильных. Так, из сотни тысяч землетрясений, ежегодно происходящих на Земле, только единицы катастрофических. Они высвобождают около 1020 Дж потенциальной сейсмической энергии, что составляет всего 0,01% тепловой энергии Земли, излучаемой в космическое пространство.

Основной причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил в ходе процесса разрядки - уменьшения упругих деформаций в объеме всего участка плиты и смещения к положению равновесия. Землетрясение представляет собой быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих пород (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

Актуальность исследования. Курило-Курильский регион, являющийся объектом наших исследований, характеризуется самым высоким уровнем сейсмичности в России. Курильские острова обладают крупными запасами полезных ископаемых, включая стратегические (редкоземельный металл рений, богатейшие морские биоресурсы и ожидающие освоения запасы углеводородов на шельфе), и являются важным стратегическим районом Российской Федерации.

Землетрясения являются одним из основных опасных явлений для жителей этих регионов. В результате стихийных бедствий страдает экономика, разрушаются инфраструктура, гражданские и промышленные объекты и, самое главное, возникают потери среди людей. Поэтому надежная оценка сейсмической опасности на данной территории остается основной задачей сейсмологических исследований.

Цель работы - анализ сейсмической активности в курило-камчатском регионе в период с 1980 по 2014 годы и ее влияние на хозяйственную деятельность.

Объект исследования: Курило-Камчатский регион

Предмет исследования: Сейсмическая активность в курило-камчатском регионе

Для достижения заданной цели были поставлены следующие задачи:

- Изучить землетрясения, причины возникновения и их классификация.

- Рассмотреть современную тектоническую структуру курило-камчатского региона и условия магмообразования.

- Ознакомиться с влияние землетрясений на окружающую среду и жизнедеятельность человека

- Провести анализ сейсмической активности в курило-камчатском регионе в период с 1980 по 2014 годы.

Структура работы: дипломная работа изложена на ? страницах машинописного текста, включает в себя четыре главы, введение, заключение, список использованных источников, 9 иллюстраций, 7 приложений и 2 таблиц. В первой главе изложены причины возникновения землетрясений и их классификация. Вторая глава содержит современную тектоническую структуру курило-камчатского региона и условия магмообразования. В третьей главе рассматривается влияние землетрясений на окружающую среду и жизнедеятельность человека. В ней описаны Экологические последствия землетрясений, влияние землетрясений на хозяйственную деятельность человека, влияние землетрясений на здоровье человека. В заключительной четвертой главе проведён анализ сейсмической активности в курило-камчатском регионе в период с 1980 по 2014 годы…дописать

1. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

1. Причины возникновения землетрясений

Основных причин землетрясений две. Первая – это вызывающие несильные землетрясения процессы поверхностного характера. Смысл этих процессов таков: дрейфующие плиты действуют аналогично ножницам, круша друг у друга края. Эти плиты дрейфуют вдоль величайших разломов, например, таких, как разлом Сан-Андреас, находящийся в Калифорнии, или Альпийский разлом, находящийся в Новой Зеландии.

Второй причиной являются процессы более глубокие, которые проходят в зонах, расположенных вдоль края смещающихся плит. Ребра этих плит погружаются в мантию земли и повторно поглощаются, всасываются на глубине примерно 500 километров. Из-за этого происходят землетрясения большей силы. Земная кора в верхней своей части состоит из громадных блоков (которых всего около десяти), называемых тектоническими плитами. Под влиянием конвекционных движений, которые исходят из высокотемпературной земной мантии, они перемещаются. В месте разлома, по причине сопротивления пород, скапливается напряжение.[9,11]

Внутри земной коры напряжение растет до максимума. Когда оно превышает прочность пород земной коры, пласты разрушаются, и происходит их резкий сдвиг. Это резкое смещение называется подвижкой. Существуют и вертикальные подвижки, приводящие к поднятию или опусканию пластов земной коры. Само смещение обычно бывает только на несколько сантиметров, но выделяемая при этом энергия огромна.[31]

Часто землетрясения обрисовывают как моментальное событие. Рассматривая в масштабе Земли, оно так и есть, но подвижка при этом все же продолжается определенное время. Например, в Сан-Франциско в 1906 году землетрясение длилось почти 40 секунд, а известное землетрясение в 1964 году на Аляске – более чем 3 минуты. Фокус, или очаг, или гипоцентр землетрясения – это точка, где начинается подвижка. А та точка, которая расположена на поверхности земли непосредственно над фокусом – называется эпицентром. В ней сила землетрясения доходит до максимума. В зависимости от глубины фокуса, различают мелкофокусные (когда гипоцентр находится на глубине менее чем 55-60 км от поверхности) , промежуточные (глубина фокуса 55-300 км) , глубокофокусные (фокус землетрясения расположен на глубине 300-700 км) землетрясения.[30]

1.2. Классификация землетрясений

1.2.1. Вулканические

Вулканы (название произошло от имени бога огня - Вулкан) известны как места возникновения слабых и сильных землетрясений. Раскаленные газы и лава, бурлящие в недрах вулканических гор толкают и давят на верхние слои Земли, как пары кипящей воды на крышку чайника. Эти движения вещества приводят к сериям мелких землетрясений - вулканическому тремеру (вулканическое дрожание). Подготовка и извержению вулкана и его длительность может происходить в течение лет и столетий.

Вулканическая деятельность сопровождается целым рядом природных явлений, в том числе взрывами огромных количеств пара и газов, что сопровождается сейсмическими и акустическими колебаниями.

Движение высокотемпературной магмы в недрах вулкана, сопровождается растрескиванием горных пород, что в свою очередь также вызывает сейсмическое и акустическое излучение.

Вулканы делятся на действующие, уснувшие и потухшие. К потухшим относятся вулканы, которые сохранили свою форму, но сведений, об извержениях которых просто нет. Однако и под ними происходят локальные землетрясения, свидетельствуя, что в любой момент, и они могут проснуться.

Естественно, что при спокойном течении дел в недрах вулканов подобные сейсмические события имеют некоторый спокойный и устойчивый фон. В начале вулканической деятельности происходит активизация и микроземлетрясений. Как правило, они достаточно слабые, но наблюдения за ними иногда позволят предугадать время начала вулканической деятельности.[29]

Ученые в Японии и Станфордского университета США сообщили, что они нашли путь для прогноза вулканических извержений. По данным изучения изменения топографии местности вулканической деятельности в Японии (1997) можно точно определять момент наступления извержения. Метод базируется также на регистрации землетрясений и наблюдениях со спутников. Землетрясения контролируют возможность прорыва лавы из недр вулкана.

Так как области современного вулканизма (например - Японские острова или Италия) совпадают с зонами, где возникают и тектонические землетрясения всегда трудно их отнести к тому или ному типу. Признаками вулканического землетрясения является совпадение его очага с местом нахождения вулкана и сравнительно не очень большая магнитуда.

К вулканическому землетрясению можно отнести землетрясение, сопровождавшее извержение вулкана Бандай-Сан в Японии в 1988 году. Тогда сильнейший взрыв вулканических газов раздробил целую андезитовую гору в 670 метров высоты. Другое вулканическое землетрясение сопровождало, также в Японии, извержение вулкана Саку-Яма в 1914 году.

Сильнейшее вулканическое землетрясение сопровождало извержение вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году. Тогда, взрывом было уничтожена половина вулкана, а сотрясения от этого явления вызвали разрушения в городах на острове Суматра, Ява и Борнео. Погибло все население острова, а цунами смыло все живое с низменных островов Зондского пролива. Вулканическое землетрясение на вулкане Ипомео того же года в Италии разрушило небольшой город Казамичола. На Камчатке происходят многочисленные вулканические землетрясения, связанные с активностью вулканов Ключевской Сопки, Шивелуч и других.

Проявления вулканических землетрясений почти ничем не отличается от явлений, наблюдаемых при тектонических землетрясений, однако их масштаб и "дальнобойность" значительно меньше.

Удивительные геологические явления сопровождают нас и сегодня, даже в древней Европе. В начале 2001 года снова проснулся самый активный вулкан на Сицилии - Этна. В переводе с греческого его название означает - "Я горю". Первое, из известных извержений этого вулкана относится к 1500 году до нашей эры. За этот период известно о 200 извержениях этого самого большого вулкана в Европе. Его высота составляет 3200 метров над уровнем моря. Во время этого извержения происходят многочисленные микроземлетрясения и было зафиксировано удивительное природное явление - отрыв в атмосферу кольцевидного облака пара и газа на очень большую высоту.[30]

Наблюдения за сейсмичностью в районах вулканов являются одним из параметров для мониторинга их состояния. Помимо всех других проявлений вулканической деятельности микроземлетрясения этого типа позволяют проследить и смоделировать на дисплеях компьютеров движение магмы в недрах вулканов, установить его структуру. Зачастую, сильные - мегалоземлетрясения, сопровождаются активизацией вулканов (так было в Чили и происходит в Японии), но и начало крупного извержения может сопровождаться сильным землетрясением (так было в Помпее при извержении Везувия):

· 1669 год - по время извержения вулкана Этна, потоки лавы сожгли 12 деревень и часть Катании.

· 1970 годы - почти все десятилетие вулкан был активным.

· 1983 год - извержение вулкана, было взорвано 6500 фунтов динамита что бы отклонить потоки лавы от поселений.

· 1993 год - извержение вулкана. Два потока лавы чуть не уничтожили деревню Зафераны.

· 2001 год - новое извержение вулкана Этна.[11, 30]