2. Землетрясения

Слова и словосочетания

гипоцентр, эпицентр	очаг землетрясения
глубокофокусные землетрясения	поверхностные (L) волны
денудационные землетрясения	поперечные (S) волны
изосейсты	приповерхностные землетрясения
магнитуда	продольные (Р) волны
сейсмические волны	промежуточные землетрясения
сила землетрясения	техногенные землетрясения
тектонические землетрясения	шкала Ч.Рихтера

Землетрясения – это резкие смещения блоков пород внутри литосферы, вызванные мгновенным переходом потенциальной энергии упругих напряжений в кинетическую энергию перемещения. Проявляются землетрясения в виде толчков. Высвобождение энергии сопровождается разрывами и смещением твердого вещества в очаге землетрясения и деформацией горных пород за пределами очага. Они распространяются в виде упругих колебаний – сейсмических волн (продольных, поперечных и поверхностных).

Продольные (Р) волны – это волны сжатия и растяжения, возникающие как реакция среды на изменение объема. Колебание частиц происходит в направлении распространения волны. Они распространяются во всех средах со скоростью от 5 до 13,8 км/с.

Поперечные (S) волны являются результатом реакции среды на изменение формы и колебания частиц происходит поперек направлению движения волны. Скорость распространения S-волн в среднем 3–4км/с. они не проходят через жидкие и газовые среды.

Поверхностные (L) волны представляют собой синусоидные колебания, распространяющиеся вдоль земной поверхности или по границам двух сред (V_L=2–4,5 км/с).

Центр возникновения землетрясения называется гипоцентром, он по своим размерам может достигать десятков километров в поперечнике. На поверхности Земли располагается эпицентр, где сила землетрясения достигает максимума и по мере удаления от него постепенно убывает. Линии, ограничивающие зоны равных разрушений, получили название изосейсты.

Сила землетрясения определяется по 12 бальной шкале, которая является качественной и отражает степень разрушения технических сооружений. Более объективную оценку интенсивности землетрясения производят по шкале Ч. рихтера и выражают ее в магнитудах. Магнитуда – это логарифм отношения величины максимального смещения почвы на удалении от эпицентра в 100 км к величине смещения почвы эталонного землетрясения:

М = lg А/Аэ, где А – максимальная амплитуда смещения частиц почвы; Аэ – эталонная амплитуда.

Магнитуда связана с силой землетрясения F, выраженной в баллах уравнением М = 1,3 + 0,6 F. Значения магнитуды для очень сильных землетрясений могут достигать 8 – 8,5. При этом выделяется энергия порядка 10¹⁷ – 10¹⁸ Дж, что превосходит энергию ядерных взрывов (табл. 8)

Таблица 8

Место землетрясения	Дата	Магнитуда	Баллы	Энергия, Дж
Ашхабад Ташкент Гоби–Алтай (Монголия) Аляска (США) Атомная бомба(20 кг)	1948 г. 1966 г. 1957 г. 1964 г.	7,3 5,3 8,3 8,4 6,5	10 8 не определено –/–	1016 1013 1017 1018 1014

По глубине очага землетрясения принято разделять на приповерхностные с глубиной очагов менее 8–10 км, мелкофокусные – менее 60 км, промежуточные – от 60 до 150 км и глубокофокусные – до 720км.

Ежегодно на Земле регистрируется свыше 1 млн подземных толчков. В год происходит в среднем одно катастрофическое землетрясение и 100 разрушительных. Анализ распространения землетрясений на Земле показывает, что они происходят в основном в узких сейсмически активных зонах.

Наибольшей активностью характеризуется Тихоокеанский сейсмический пояс, на который приходится 80% сейсмической энергии (95% мелкофокусных и глубокофокусных землетрясений). Значительное число очагов землетрясений сосредоточено в Альпийско-Гималайском поясе, который тянется от Гибралтара через Средиземное море, Малую Азию, Ближний восток и Гималаи к островам Индонезии. Кроме указанных поясов сейсмически активны зоны срединно-океанских хребтов Атлантического, Индийского, Тихого океанов и Восточно-Африканская зона рифтов.

По современным представлениям, землетрясения связаны с тремя главными причинами:

1. тектонические землетрясения составляют 95% всех землетрясений. Они связаны с вертикальными и горизонтальными перемещениями отдельных блоков литосферы и литосферных плит.

2. Землетрясения, связанные с деятельностью вулканов и обычно предшествующие вулканическим извержениям. Однако их доля в общем числе землетрясений невелика.

3. Денудационные землетрясения связаны с обвалами в горах, крупными оползнями, провалами сводов карстовых пещер и т.д. Эти землетрясения поверхностные.

4. Техногенные землетрясения, возникновение которых обусловлено деятельностью человека (подземные ядерные взрывы, заполнение водохранилищ, разработки нефтяных и газовых месторождений: откачка нефти и газа, закачка воды в пласт и т.д.). Сила подобных землетрясений может достигать до 7 баллов. Они чаще проявляются в сейсмически активных зонах.