Причины и физическая природа землетрясений, извержений вулканов, селей, оползней
Белорусский государственный университет имени М. Танка
Реферат
Причины и физическая природа землетрясений, извержений вулканов, селей, оползней
Подготовила студентка ФСО:
Щемелева А.В.
Группа 102
Преподаватель: Даливеля О.В.
Минск 2012
Извержение вулкана
Наша Земля не вся твердокаменная насквозь, скорее она напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа, под ней вязкий слой горячей мантии, а в центре - твердое ядро. Земная «скорлупа» называется литосфера, что в переводе с греческого означает «каменная оболочка». Толщина литосферы в среднем около 1% радиуса земного шара: на суше она составляет 70-80 километров, а в глубине океанов может быть всего 20 километров. Литосфера вся изрезана разломами и напоминает мозаику.
Температура мантии - тысячи градусов: ближе к ядру температура больше, ближе к оболочке - меньше. Из-за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячие массы поднимаются вверх, а холодные - опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только происходит это в тысячи раз медленнее). Мантия хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая - как очень густая смола. Литосфера-«скорлупа» как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в нее под тяжестью своего веса.
Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой каменной «скорлупы», но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски «скорлупы» (литосферные плиты), при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.
Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма - густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах, которые располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит. Магма более жидкая, чем мантия, но всё же достаточно густая; в переводе с греческого «магма» означает «густая паста» или «тесто».
Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге и правда напоминает дрожжевое тесто: магма увеличивается в объеме, занимает всё свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, норовя вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Это и есть извержение вулкана.
Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена - это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Если бутылку с шампанским перед открыванием потрясти или нагреть, то из нее вырвется мощная струя, и удержать этот процесс невозможно. А если бутылка неплотно закрыта, то эта струя может сама вышибить пробку из бутылки.
Магма в магматическом очаге находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке. В том месте, где земная кора оказалась «неплотно закрыта», магма может вырваться из недр Земли, вышибив «пробку» вулкана, и чем прочнее была «пробка», тем сильнее будет извержение вулкана. Поднимаясь вверх, магма теряет газы и пары воды и превращается в лаву - магму, обедненную газами. В отличие от шипучих напитков, газы, которые выделяются при извержении вулкана, - горючие, поэтому они воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Сила взрыва вулкана бывает настолько мощной, что на месте горы после извержения остается огромная «воронка» (кальдера), и если извержение продолжается, то прямо в этой впадине начинает расти новый вулкан.
Однако бывает, что магме удается найти легкий выход на поверхность Земли, тогда лава вытекает из вулканов вообще без взрывов - как кипящая каша, булькая, переливается через край кастрюли (так, например, извергаются вулканы на Гавайских островах). У магмы не всегда хватает сил выйти на поверхность, и тогда она медленно застывает на глубине. В этом случае вулкан вообще не образуется.
Как же все-таки работает вулкан? Когда открывается «клапан» в Земле (вышибается пробка вулкана), давление в верхней части магматического очага резко снижается; внизу же, где давление пока еще большое, растворенные газы всё еще входят в состав магмы. В жерле вулкана из магмы уже начинают выделяться пузырьки газов: чем выше, тем их становится больше; эти легкие «воздушные шарики» поднимаются вверх и увлекают за собой вязкую магму. Около поверхности уже образуется сплошная пенистая масса (застывшая вулканическая каменная пена даже легче воды - это известная всем пемза). Дегазация магмы завершается на поверхности, где, вырвавшись на свободу, она превращается в лаву, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.
После бурного процесса дегазации давление в магматическом очаге снижается, и извержение вулкана прекращается. Жерло вулкана закрывается застывшей лавой, но иногда не очень прочно: в магматическом очаге остается достаточно жара, поэтому на поверхность через трещины могут вырываться вулканические газы (фумаролы) или струи кипящей воды (гейзеры). В этом случае вулкан всё еще считается действующим. В любой момент в магматической камере может накопиться большое количество магмы, и тогда процесс извержения начнется вновь.
Известны случаи, когда извергались вулканы, молчавшие и 300, и 500, и 800 лет. Вулканы, которые хотя бы раз извергались на памяти человека (и могут заработать вновь), называются спящими.
Потухшие (или древние) вулканы - это те, которые работали в далеком геологическом прошлом. Например, столица Шотландии город Эдинбург стоит на древнем вулкане, который извергался более 300 миллионов лет назад (тогда еще и динозавров-то не было).
Подведем итоги
В результате движения литосферных плит могут возникать магматические очаги. Если жидкая магма вырывается на поверхность Земли, начинается извержение вулкана. Часто извержение вулкана сопровождается мощными взрывами, это происходит из-за дегазации магмы и взрыва горючих газов. Вулкан засыпает, если прекращается подача новых порций магмы из магматического очага, но может проснуться (ожить), если движение плит продолжается и магматический очаг вновь заполняется. Вулканы тухнут окончательно, если движение плит в этом районе прекращается.
Извержение вулкана - активная деятельность вулкана, опасная для любых форм жизни, выбрасывание на земную поверхность раскаленных обломков, пепла, излияние лавы. Извержение вулкана может продолжаться от нескольких часов до многих лет. При взрывных извержениях выбрасывается большое количество обломочного материала: вулканических бомб (размером от горошины до 2-3 метров), пепла. В результате, выброс пепла на большую высоту в атмосферу сказывается на погоде Земли в течение долгого времени. При некоторых извержениях вязкая магма застывает в жерле вулкана, не излившись.
Вулкан выбрасывает газы, жидкие и твердые вещества с высокой температурой. Это часто становится причиной разрушения строений и гибели людей. Лава и другие раскаленные извергаемые вещества стекают по склонам горы и выжигают все, что встречают на своем пути, принося неисчислимые жертвы и поражающие воображение материальные убытки. Единственной защитой от вулканов является всеобщая эвакуация, поэтому население должно обязательно быть знакомо с планом эвакуации и беспрекословно подчиняться властям в случае необходимости.
В 1883 году в августе в Индонезии на острове Кракатау (высота 800 м) произошло одно из самых знаменитых и мощных извержений вулкана, отзвуки данного события были слышны даже за 3500 км. в Австралии, и целый год после извержения небосвод украшали необычайные, красочные разводы. Вылилось 18 куб. км лавы, и огромная волна, 35 метров, смела сотни прибрежных поселков и городов Явы и Суматры, в результате погибло 36 тысяч человек.
На Земле около 600 действующих вулканов. Самые высокие из них находятся в Эквадоре (Котопахи - 5896 и Сангай - 5410 метров) и в Мексике (Попокатепетль - 5452 метра). В России находится четвертый в мире по высоте вулкан - это Ключевская Сопка высотой 4750 метров. Одно катастрофическое извержение случилось 8 мая 1902 года на острове Мартиника в Карибском море. За день до этого на соседнем острове проснулся вулкан Суфриер, погибло 2 тысячи человек. Жители городка Сен-Пьер на Мартинике не услышали в этом угрозы для себя - эвакуировались только две тысячи человек. А утром следующего дня три взрыва обрушили на городок раскалённую лаву и пепел. Город полностью сгорел, погибло 30 тысяч человек.
В истории катастроф особое место занимает ещё одно страшное извержение - Везувия. 24 августа 79 года над Неополитанским заливом раздался взрыв, который под слоем пепла, лавой и кипящей грязью похоронил три города: Помпеи, Геркуланум и Стабию. В тот день погибло 10 тысяч человек.
Опасны почти все проявления вулканической деятельности. Само собой понятна опасность кипящей лавы или бомбочек. Но не менее страшен и пепел, который проникает буквально всюду. Представьте себе непрерывный серо-черный снегопад, который заваливает улицы и пруды, двери домов. Крыши, рушащиеся под его тяжестью. Помпеи погибли именно так: под слоем пепла в 7-8 метров.
Вулкан опасен не только во время извержения. Кратер ещё долго может таить под внешне крепкой коркой кипящую серу. Опасны и кислотные или щелочные газы, которые напоминают туман. Впрочем, даже обычный углекислый газ убивает все живое.
Долина смерти на Камчатке (в Долине гейзеров) накапливает углекислый газ, который тяжелее воздуха, и волки, лисицы, зайцы или птицы часто гибнут, оказавшись в этой низине. Интересно, что человек может пройти подобную ловушку даже не заметив - если окажется выше слоя тяжелого газа.
Современная наука довольно точно предсказывает вулканические извержения. Почти на каждом действующем вулкане находятся станции или приборы, позволяющие следить за жизнью огненной горы. Обычное решение при угрозе катастрофы - эвакуация соседних поселков и городов. Однако иной раз удаётся и поспорить со стихией. Например, в 1983 году на склоне знаменитой Этны удалось взрывами создать направленное русло для лавы, что спасло от угрозы ближайшие селения.
В качестве утешающего примера можно привести и историю борьбы жителей исландского городка Вейстманнаэйяр со своим вулканом, проснувшимся 23 января 1973 года. Около двух сотен мужчин, оставшихся после эвакуации, направили пожарные струи на ползущую к порту лаву. Остывая от воды, лава каменела. В борьбу включились мощные струи морской воды от землечерпалки, вошедшей в порт. Затем были смонтированы трубопроводы, удалось спасти большую часть города, порт, и при этом никто не пострадал. Правда, борьба с вулканом затянулась почти на полгода.
Вот какие меры следует принять, когда не нужна эвакуация:
не поддаваться панике, оставаться дома, закрыв двери и окна;
если кому-нибудь нужна помощь, то выходить из дома, надев теплые вещи, желательно невозгораемые, защитив нос и рот увлажненной тряпкой;
не укрываться в подвалах, чтобы не оказаться погребенным под слоем грязи;
не пользоваться автомобилем;
не звонить, а получать информацию по радио;
запастись водой;
следить за тем, чтобы падение раскаленных камней не стало причиной пожаров, которые следует тут же тушить, при первой возможности - очистить крыши от пепла;
пригласить специалистов для проверки устойчивости здания.
Британские ученые считают, что человечество может погибнуть в результате гигантского извержения вулкана. Как сообщил Стивен Селф (Stephen Self) из Открытого университета Великобритании в интервью электронному журналу LiveScience, способа предотвратить катастрофу не существует. Геофизики утверждают, что некоторые вулканы способны к извержениям в сотни раз более мощным, чем наблюдавшиеся когда-либо. Катаклизмы такого масштаба, впрочем, уже происходили на Земле - задолго до появления цивилизации. Ранее американские геологи обнаружили сравнительно неглубоко метровый слой вулканической золы в национальном парке Йеллоустоун (Yellowstone). Виновником его возникновения считают извержение исключительной силы, случившееся примерно 620 тысяч лет назад. Памятником этому событию служат гигантские воронки - кальдеры, которые образовались после разрушения "опустошенных" вулканов. Последствия гигантского извержения подробно описаны в докладе, представленном рабочей группе по стихийным бедствиям при правительстве Великобритании. Достаточно большие территории оказываются погребенными под слоем лавы, а выброшенные в атмосферу пыль и зола затрудняют доступ солнечных лучей к земной поверхности, что сказывается на глобальном климате. Как показал в своем исследовании Майкл Рампино (Michael Rampino) из университета Нью-Йорка, "сверхизвержение" вулкана Тоба на острове Суматра, произошедшее 74 тысячи лет назад, привело к заметному похолоданию и гибели трех четвертей флоры Северного полушария.
вулкан сель оползень землетрясение
Сель
Сель - грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек в результате ливней, бурного таяния ледников или сезонного снежного покрова. Двигаясь с большой скоростью, сели на своем пути нередко производят крупные разрушения. В Перу в 1970 г. селевой поток разрушил несколько городов, погибло более 50 тыс. человек, 800 тыс. осталось без крова. Все подвижки скальных пород и глиняных масс предваряются различными сигналами: образование новых трещин и расщелин в почве; неожиданные трещины во внутренних и внешних стенах, водопроводах, асфальте; падение камней; возникновение в верховьях селеопасных водотоков сильного гула, который перекрывает остальные шумы; резкое падение уровня воды в реках; проявление облака грязевой пыли, сопровождающего "голову" селевого вала.
Сели - паводки с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (от 10-15 до 75% объема потока), возникающие в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванные, как правило, ливневыми осадками, реже интенсивным таянием снегов, а также прорывом моренных и завальных озер, обвалом, оползнем, землетрясением. Опасность селей не только в их разрушающей силе, но и во внезапности их появления. Селям подвержено примерно 10% территории нашей страны. Всего зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, из них более половины приходится на Среднюю Азию и Казахстан.
По составу переносимого твердого материала селевые потоки могут быть грязевыми (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3), грязекаменными (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3) и водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3).
Многим горным районам свойственно преобладание того или иного вида селя по составу переносимой им твердой массы. Так, в Карпатах чаще всего встречаются водокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности, на Северном Кавказе - преимущественно грязекаменные, в Средней Азии - грязевые потоки. Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5-4,0 м/с, но при прорыве заторов она может достигать 8-10 м/с и более. Последствия селей бывают катастрофическими. Так, 8 июля 1921 г. в 21 ч на г. Алма-Ату со стороны гор обрушилась масса земли, ила, камней, снега, песка, подгоняемая могучим потоком воды. Этим потоком были снесены находившиеся у подножия гор дачные строения вместе с людьми, животными и фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, обратил улицы его в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Ужас катастрофы усугублялся темнотой ночи. Слышались крики о помощи, которую почти невозможно было сказать. Дома срывались с фундаментов и вместе с людьми уносились бурным потоком.
К утру следующего дня стихия успокоилась. Материальный ущерб и человеческие жертвы оказались значительными. Сель был вызван сильнейшими ливнями в верхней части бассейна р. Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы составил около 2 млн. м3. Поток перерезал город 200-метровой полосой.
Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др. Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциального происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев.
Оползень
Оползень - сползание и отрыв масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести.
Научная трактовка термина:
Оползень - отделившаяся масса рыхлых пород, медленно и постепенно или скачками оползающая по наклонной плоскости отрыва, сохраняя при этом часто свою связанность и монолитность и не опрокидывающаяся.
Оползни возникают на склонах долин или речных берегов, в горах, на берегах морей, самые грандиозные на дне морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами. Смещение крупных масс земли или породы по склону или клиффу вызывается в большинстве случаев смачиванием дождевой водой грунта так, что масса грунта становится тяжелой и более подвижной. Может вызываться также землетрясениями или подрывающей работой моря. Силы трения, обеспечивающие сцепление грунтов или горных пород на склонах, оказываются меньше силы тяжести, и вся масса грунта (горной породы) приходит в движение. Оползни относятся к гравитационным формам рельефа.
Подводные оползни
Подводные оползни долго оставались неизученными. Только их последствия - цунами дают о себе знать. Образуются при срыве больших масс осадочных пород на краю шельфа.[1] Например, объем оползня Стурегга на склоне Норвегии имеет площадь целой страны и составляет около 3900 км3, а дальность перемещения материала в нем достигает 500 км. Объем только одного такого оползня более чем в 300 раз превышает годовую поставку в Мировой океан осадочного материала всеми реками Земли. В Шотландии обнаружены следы последовавшего за оползнем цунами на расстоянии 80 км от побережья.
Причины
Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:
увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;
ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;
воздействием сейсмических толчков;
строительной и хозяйственной деятельностью.
Характеристика
Оползень в результате своей деятельности создает "оползневое тело", которое в плане в основном имеет форму полукольца, образуя понижение в середине. Как отмечалось выше оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами. Смещение блоков породы объемом в десятки куб.м и более на крутых склонах в результате смачивания поверхностей отрыва подземными водами.
Такие стихийные бедствия вредят сельскохозяйственным угодьям, предприятиям, населённым пунктам. Для борьбы с оползнями применяются берегоукрепительные сооружения, насаждение растительности.
Классификация
По мощности оползневого процесса, т. е. вовлечению в движение масс горных пород, оползни делятся на малые - до 10 тыс. куб.м, средние - 10-100 тыс. куб.м, крупные - 100-1000 тыс. куб.м, очень крупные - свыше 1000 тыс. куб.м.
Поверхность, по которой оползень отрывается и перемещается вниз, называется поверхностью скольжения или смещения; по ее крутизне различают:
б) пологие (5°-15°);
в) крутые (15°-45°).
По глубине залегания поверхности скольжения различают оползни: поверхностные - не глубже 1 м - оплывины, сплавы; мелкие - до 5 м; глубокие - до 20 м; очень глубокие - глубже 20 м.
Классификация оползней (по Саваренскому) по положению поверхности смещения и сложению оползневого тела:
а) асеквентные (в некоторых источниках указывают как секветные) - возникают в однородных неслоистых толщах пород; положение криволинейной поверхности скольжения зависит от трения и смещения грунтов;
б) консеквентные (скользящие) - происходят при неоднородном сложении склона; смещение происходит по поверхности раздела слоёв или трещине;
в) инсеквентные - возникают также при неоднородном сложении склона, но поверхность смещения пересекает слои разного состава; оползень врезается в горизонтальные или наклонные слои.
Меры безопасности
Предупредительные мероприятия
Изучите информацию о возможных местах и примерных границах оползней, запомните сигналы оповещения об угрозе возникновения оползня, а также порядок действия при подаче этого сигнала. Признаками надвигающегося оползня являются заклинивание дверей и окон зданий, просачивание воды на оползнеопасных склонах. При появлении признаков приближающегося оползня сообщите об этом в ближайший пост оползневой станции, ждите оттуда информации, а сами действуйте в зависимости от обстановки.
Как действовать при оползне
При получении сигналов об угрозе возникновения оползня отключите электроприборы, газовые приборы и водопроводную сеть, приготовьтесь к немедленной эвакуации по заранее разработанным планам. В зависимости от выявленной оползневой станцией скорости смещения оползня действуйте, сообразуясь с угрозой. При слабой скорости смещения (метры в месяц) поступайте в зависимости от своих возможностей (переносите строения на заранее намеченное место, вывозите мебель, вещи и т. д.). При скорости смещения оползня более 0,5-1,0 м в сутки эвакуируйтесь в соответствии с заранее отработанным планом. При эвакуации берите с собой документы, ценности, а в зависимости от обстановки и указаний администрации теплые вещи и продукты. Срочно эвакуируйтесь в безопасное место и, при необходимости, помогите спасателям в откопке, извлечении из обвала пострадавших и оказании им помощи.
Действия после смещения оползня
После смещения оползня в уцелевших строениях и сооружениях проверяется состояние стен, перекрытий, выявляются повреждения линий электро-, газо-, и водоснабжения. Если вы не пострадали,то вместе со спасателями извлекайте из завала пострадавших и оказывайте первую помощь.
Землетрясение
Землетрясение - подземные толчки и колебания земной коры, вызываемые чаще всего (в 95%) тектонической деятельностью. Согласно используемой в мире 12-балльной шкале Рихтера, землетрясения интенсивностью 6-7 баллов и выше приводят к возникновению опасности для здоровья и жизни людей. Людские потери и материальный ущерб при землетрясениях обусловлены, прежде всего, степенью разрушения зданий. Районами наиболее вероятных катастрофических землетрясений (8 баллов и выше) являются юго-запад Молдовы, Кавказ, Камчатка, Курильские острова, Средняя Азия, Казахстан. При интенсивности землетрясения 9-10 баллов массовые людские потери могут возникнуть в течение секунд. Наиболее мощным за последние 80 лет на Кавказе было землетрясение 7 декабря 1988 г. в Армении. Сила его в эпицентре составила более 10 баллов. Пострадали 21 город, 342 села, многие сотни производственных и сельскохозяйственных объектов. Из-под развалин извлечено 40 тыс. человек, из них около 25 тыс. погибших, свыше 500 тыс. человек остались без крова. У пострадавших наблюдались тяжелые закрытые травмы черепа, конечностей, грудной клетки, таза, ушибы и раздавливание мягких тканей, приводящие к развитию синдрома длительного сдавливания. При землетрясениях, сопровождающихся пожарами, может быть много обожженных. В случае сильных землетрясений у раненых и пострадавших возникают различной тяжести стрессовые нервно-психические реакции. В результате катастрофического землетрясения интенсивностью 8 баллов по шкале Рихтера 21 июня 1990 г. на севере Ирана в провинции Гилян погибло свыше 50 тыс. человек и около 1 млн. человек оказались ранеными и лишенными крова. Разрушены полторы тысячи деревень. Значительно пострадали 12 городов, 3 из которых полностью уничтожены. Землетрясения вызывают и другие стихийные бедствия, такие, как оползни, лавины, сели, цунами, наводнения (из-за прорыва плотин), пожары (при повреждении нефтехранилищ и разрыва газопроводов), повреждения коммуникаций, линий энерго-, водоснабжения и канализации, аварии на химических предприятиях с истечением (разливом), а также на АЭС с утечкой (выбросом) РВ в атмосферу и др.
Опираясь на причины возникновения, землетрясения делятся на: тектонические, вулканические и обвальные. Обвальные землетрясения возникают в результате схода камней в горах. Эти местные землетрясения редко бывают мощными.
Иногда землетрясения порождены деятельностью вулканов: кипящая лава и раскаленные газы давят на земную кору, часто вызывая слабые, но продолжительные сотрясения земли. Иногда, правда, вулканические землетрясения имеют большую губительную силу. Например, землетрясение в результате выбросов вулкана Бандай-Сан в Японии в 1988 году.
Самыми встречающимися и сильными являются тектонические землетрясения. Спровоцированы они движением тектонических плит и возникают на их границах. Выделяют несколько видов границ плит, и в зависимости от них бывают различные причины возникновения землетрясений. Дивергентные границы сформированы расхождением тектонических плит, в результате чего появляется новая океаническая кора. На трансформных границах плиты скользят друг относительно друга в противоположных курсах. У конвергентных границ плиты движутся друг на друга, причем одна из них заходит под другую.
В результате движения на границах стыка возникает напряжение. Когда оно превосходит сопротивление горных пород, они разламываются и их пласты резко смещаются. Это смещение именуется подвижкой. Точку смещения нарекли гипоцентром, а точка на земной поверхности над гипоцентром - эпицентром. Гипоцентр землетрясения часто еще именуют фокусом. Он может располагаться на глубине от 700 до 55 км. В зависимости от этого выделяют глубокофокусные (300-700 км), промежуточные (60-300 км) и мелкофокусные (55-60 км).
Менее всего изучены глубокофокусные землетрясения. До сих пор остается загадкой, как могут возникать землетрясения в мягких породах, лежащих на этой глубине.
Основными характеристиками землетрясений являются: глубина очага, магнитуда и интенсивность энергии на поверхности земли.
Глубина очага землетрясения обычно находится в пределах от 10 до 30 км, в ряде случаев она может быть значительно больше. Магнитуда характеризует общую энергию землетрясения и представляет собой логарифм максимальной амплитуды смещения почвы в микронах, измеренной по сейсмограмме на расстоянии 100 км от эпицентра. Магнитуда (М) по Рихтеру изменяется от 0 до 9 (самое сильное землетрясение). Увеличение ее на единицу означает десятикратное возрастание амплитуды колебаний в почве (или смещение грунта) и увеличение энергии землетрясения в 30 раз. Так, амплитуда смещения почвы землетрясения с М=7 в 100 раз больше, чем с М=5, при этом общая энергия землетрясения увеличивается в 900 раз. Интенсивность энергии на поверхности земли измеряется в баллах. Она зависит от глубины очага, магнитуды, расстояния от эпицентра, геологического строения грунтов и других факторов.
Землетрясение - это природное явление, не всегда поддающееся предсказаниям, может нанести огромный ущерб. Необходимо получить информацию о сейсмической классификации зоны проживания, для того чтобы повысить сопротивляемость зданий.
Для усиления конструкции дома нужно:
убрать выдающуюся часть крыши, усилить перекрытия деревянными или стальными балками, соединить между собой лестничные марши, укрепить главные стены;
сделать ревизию систем водоснабжения, электроэнергии, отопления и газоснабжения.
Перед землетрясением надо:
осмотреть свой дом с точки зрения сейсмической устойчивости;
ознакомить с планом эвакуации всех членов семьи и взять на заметку места, откуда может возникнуть пожар и держать от них подальше горючие вещества;
участвовать в учениях, организуемых органами гражданской обороны;
проверить годность огнетушителей, научиться ими пользоваться;
держать наготове запасы еды и питьевой воды и иметь медицинские препараты, подготовить рюкзак с набором предметов первой необходимости.
Во время землетрясения надо:
не поддаваться панике, сохранять спокойствие;
укрыться под крепкими столами, вблизи главных стен или колонн;
постоянно слушать информацию по радио;
не выходить на балконы и не пользоваться лифтом;
не укрываться вблизи плотин, речных долин, на морских пляжах и берегах озер - может накрыть волна от подводных толчков;
следовать инструкциям местных властей;
в общественных местах главную опасность представляет толпа, которая, поддавшись панике, бежит, не разбирая дороги - в этом случае постараться выбрать безопасный выход, еще не замеченный толпой.
подземные станции в случае землетрясения являются безопасным местом: металлоконструкции позволяют им хорошо противостоять толчкам.
По возвращении домой необходимо:
посмотреть, не получило ли здание серьезных повреждений;
не пользоваться ни спичками, ни электровыключателем, так как может существовать опасность утечек газа.
В настоящее время отсутствуют достаточно надежные методы прогнозирования землетрясений и их последствий. Однако по изменению характерных свойств земли, а также необычному поведению живых организмов перед землетрясением (их называют предвестниками) ученым зачастую удается составлять прогнозы. Предвестниками землетрясений являются: быстрый рост частоты слабых толчков (форшоков); деформация земной коры, определяемая наблюдением со спутников из космоса или съемкой на поверхности земли с помощью лазерных источников света; изменение отношения скоростей распространения продольных и поперечных волн накануне землетрясения; изменение электросопротивления горных пород, уровня грунтовых вод в скважинах; содержание радона в воде и др. Еще в древности люди заметили, что незадолго перед землетрясением животные и птицы покидают район предстоящего стихийного бедствия, а домашние животные проявляют беспокойство. Необычное поведение животных накануне землетрясения выражается в том, что, например, кошки покидают селения и переносят котят в луга, а птицы в клетках за 10-15 мин до начала землетрясения начинают летать; перед толчком слышатся необычные крики птиц; домашние животные в хлевах впадают в панику и др. Наиболее вероятной причиной такого поведения животных считают аномалии электромагнитного поля перед землетрясением.
Сейсмическая шкала интенсивности пpоявления землетpясения на повеpхности Земли
. Незаметное, отмечается только сейсмическими пpибоpами.
. Очень слабое, ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя.
. Слабое, ощущается лишь небольшой частью населения.
. Умеренное, распознается по мелкому дpебезжанию и колебанию пpедметов, посуды, оконных стекол, скpипу двеpей и стен.
. Довольно сильное, общее сотpясение зданий, колебание мебели. Тpещины в оконных стеклах и штукатуpке. Пpобуждение спящих.
. Сильное, ощущается всеми. Падают со стен каpтины, откалываются куски штукатуpки. Легкое повpеждение зданий.
. Очень сильное, тpещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деpевянные постpойки остаются невpедимыми.
. Разрушительное. Тpещины на кpутых склонах и на сыpой почве. Памятники сдвигаются с места или опpокидываются. Стpоения сильно повpеждаются.
. Опустошительное. Сильное повpеждение и pазpушение каменных домов.
. Уничтожающее. Кpупные тpещины в почве. Оползни и обвалы. Разpушение каменных постpоек. Искpивление ж/д pельсов.
. Катастрофическое. Шиpокие тpещины в земле. Многочисленныe оползни и обвалы. Каменные дома совеpшенно pазpушаются.
. Сильно катастрофическое. Изменения в почве достигают огpомных pазмеpов. Многочисленные тpещины, обвалы и оползни. Возникновение водопадов, подпpуд на озеpах, отклонение течения pек. Ни одно сооpужение не выдеpживает.