Какие бывают землетрясения

Что такое землетрясение

Наша планета живая. Жизнь проявляется не только в обитании человека, живых существ, росте флоры, движении водной среды, изменении атмосферы. Помимо видимых изменений, происходят постоянные невидимые процессы внутри земли, в ее многообразных слоях. Каждый из них выполняет свою функцию в жизни планеты. В центре земли при предельно высоких температурах сосредотачивается большое количество геотермальной энергии, что способствует непрерывному движению веществ в верхних слоях планеты. Это движение называется конвекцией.

Землетрясение – это результат движения земной коры, переходящего в колебания поверхностных слоев планеты, которые в свою очередь в зависимости от количества высвобожденной энергии приводят к толчкам земли, растрескиванию покрова земли, образованию цунами, изменению строения континентальной и океанической коры, подземных слоев и разрушению того, что находится на поверхности земли.

Сейсмология определяет землетрясение не только как процесс, но и как его последствия.

По типу распространения они напоминают звуковую волну. Проходить волны могут внутри земной коры (объемные) или на поверхности (поверхностные). Объемные волны обладают колоссальной разрушительной силой, способной двигать глубокие земные пласты и наносить катастрофический ущерб. Поверхностным волнам подвластны только верхние слои земной коры.

Подавляющее количество землетрясений происходит по причине того, что планета живая, то есть внутри нее и на поверхности происходят химические и физические процессы.

Виды землетрясений

Землетрясения имеют одну общую характеристику — излучение сейсмических волн различной интенсивности, а различаются породившими их причинами.

По происхождению все землетрясения составляют следующую классификацию:

1. Тектонические.
2. Вулканические.
3. Техногенные (наведенная сейсмичность).
4. Денудационные (обвальные).
5. Подводные.
6. Искусственные.
7. Спровоцированные внешними факторами.

В целом можно разделить все виды по 3 группам причин: внутренние, внешние и искусственные.

Тектонические

Среди всех видов землетрясений тектонический характеризуется наибольшей частотой и мощностью. Это происходит по причине накапливания огромного количества энергии, вызванной тектоническими силами вследствие движений и последующей деформации земной коры, а именно литосферных плит, из которых состоят материковая и океаническая земная кора. Плиты как бы выстилают всю поверхность земли, перекрывают друг друга, сталкиваются, двигают и выталкивают одна другую. Под действием конвекции нагревающиеся слои поднимаются к поверхности земли, а охлажденные опускаются вниз, к центру земли. В местах соприкосновения краями происходит наибольшее воздействие тектонических сил на структуру толщ горных пород коры, протекают изменения не только физические, но и химические. При превышении предела прочности пород они разрываются, и высвобождается накопленное напряжение энергии.

Иногда литосферные плиты могут подниматься и опускаться относительно друг друга, сохраняя свое положение в горизонтальной плоскости.

Границы стыковки литосферных плит образуют сейсмические пояса, которые являются концентрацией эпицентров землетрясений. Их общая длина доходит до 272300 км, а ширина варьируется от 300 до 1600 км.

Выделили 11 основных поясов:

1. Срединно-Атлантический.
2. Западно-Тихоокеанский.
3. Восточно-Тихоокеанский.
4. Средиземноморско-Трансазиатский.
5. Срединно-Индийский.
6. Восточно-Африканский.
7. Арктический.
8. Алтае-Охотоморский.
9. Антарктический (самый протяженный — 46800 км).
10. Карибский.
11. Кокос-Наска.

 

Источник: megamozg.com

Средиземноморско-Трансазиатский пояс простирается вдоль экватора от Атлантического океана до Персидского залива, поэтому его называют широтным. На всем протяжении этой поясной зоны встречаются горные массивы: горы Южной Европы, горные хребты Кавказа, Ирана и Малой Азии, Гималайские горы. Наиболее активны Карпаты Румынии, хребты Ирана, Белуджистана и Гиндукуш. Под водой активность проявляется в Атлантическом, Северном Ледовитом океане и Индийском вплоть до Антарктиды.

В большей степени сейсмическая динамика прослеживается в двух поясных зонах: Тихоокеанской, так называемом вулканическом огненном кольце, и Средиземноморско-Трансазиатской, ее также называют Альпийско-Гималайской. Эти два пояса выбрасывают около 54% и 32% всей сейсмической энергии планеты соответственно.

Большая энергичность Тихоокеанского пояса связана с тем, что при его образовании океаническая плита подвигается под континентальные или более древние океанические, глубина соприкосновения при этом доходит до 700 км вглубь земли.

Средиземноморско-Трансазиатский пояс проходит по линии столкновения двух континентальных плит, которое в основном связано с деформацией земной коры на глубине до 50 км. Это проявляется в надвигании слоев один на другой, раскалывании и скучивании. Здесь также происходит растяжение плит (Восточная Африка и о.Байкал).

Второстепенные пояса более спокойны, большая их часть находится под толщей океанских вод. Самой сейсмоспокойной территорией считается Атлантика.

Соприкасающиеся границы плит являются не только неустойчивой зоной, но и областью горообразования и вулканизма.

Вулканические

Данный вид землетрясений происходит из-за движения магмы, деформации сложной системы строения вулкана и взрывов. Лава и вулканические газы создают высокое давление в структуре вулкана, которое сопровождается волновой активностью, схожей с толчками. В основном магнитуда вулканического землетрясения небольшая, но продолжительность повторяющихся толчков занимает до нескольких месяцев. Это свойство дало ученым возможность предсказывать извержения вулканов.

На карте мира прослеживается закономерность расположения вулканов и границ литосферных плит.

 

Наибольшая концентрация вулканов сосредоточена на протяжении Тихоокеанского вулканического огненного кольца.

Техногенные или наведенная сейсмичность

Причиной этой разновидности землетрясений становится деятельность человека, сопровождающаяся внедрением в земную кору и нарушением ее строения. При этом создается или избыточная нагрузка, или недостаток давления в глубоких слоях. Вторжение инженерной деятельности человека в геологическую среду сопровождает добычу ископаемых (нефти, газа, воды), эксплуатацию гидротермальных месторождений, заполнение крупных водохранилищ, а также испытания.

Наведенная сейсмичность бывает двух видов:

• возбужденная;
• инициированная.

При возбужденной сейсмичности конкретные воздействия на определенные участки приводят к толчкам. Характерным примером становятся большие водохранилища, при создании которых увеличивается нагрузка на кору и происходят нетипичные для данного региона землетрясения. Чем больше водохранилище и дамба, а также скорость наполнения водой, тем выше вероятность и бальность толчков. К этой группе относится закачка внутрь пластов жидких отходов, аварийные подземные взрывы газа и нефти, нагнетание воды в опустошенные недра при откачке нефти и газа. Все эти мероприятия ведут к увеличению гидродинамического давления, изменению структуры горных пород и их смещению.

Инициированная сейсмичность предполагает вмешательство человека уже в созревающий очаг и запуск уже готовящегося землетрясения.

Денудационные или обвальные

Возникают в связи с поверхностными процессами – обрушениями сводов полостей в земной коре, обвалами склонов и оползней под давлением вышележащих слоев грунта. Происходит сдвиг значительных грунтовых пластов в результате формирования в земной коре пустот, вымытых грунтовыми водами. Из-за отсутствия внутреннего избыточного давления такие землетрясения несут механический характер, то есть не обладают изначальными толчками и выходом энергии, поэтому не могут быть интенсивными.

Подводные

Характерны для деформаций, происходящих в Мировом океане. Подводная сейсмоактивность отличается от тектонической тем, что происходит движение океанических плит. Ее особенность состоит в активном формировании новой океанической коры при раздвижении и раскалывании литосферных плит. Мантийные породы в расплавленном виде поднимаются вверх и застывают при соприкосновении с водой и более холодными структурами земной коры. Высокая магнитуда подводной сейсмоактивности может спровоцировать вертикализацию водной массы - цунами, которые опасны не только своей мощностью, но и скоростью движения.

Искусственные

К этому виду относятся землетрясения, причиной которых стали испытательные или военные атомные и ядерные взрывы, наземные и под землей, запуск ракет, промышленные взрывы, а также методы искусственного вызывания толчков. Необходимость этих методов возникает в аварийных ситуациях при пожарах на месторождениях газа.

Все большее распространение получает процесс управления тектоническими процессами посредством искусственного инициирования подземных толчков. Цель этой работы состоит в геологической разведке и уменьшении напряжения энергии недр, чтобы тем самым предотвращать мощные толчки, как бы заменяя их на несколько небольших. Для этого сейсмологи используют локальные взрывы, специальное оборудование для имитации толчков, мобильные установки — машины-сейсмовибраторы, которые посредством вибрации увеличивают давление в породах и тем самым вызывают упругие волны. Таким образом направленно снимается напряжение в опасных зонах. Помимо этого, имитация катаклизма позволяет смоделировать и проследить реакцию разных почв, произвести необходимые замеры, чтобы сделать качественный прогноз и минимизировать ущерб при естественном землетрясении.

Спровоцированные внешними факторами

Биологические процессы во вселенском масштабе также влияют на сейсмичность. К ним относятся активность Солнца, смена фаз Луны, изменение скорости вращения Земли, приливы и отливы, изменение атмосферного давления и отдаленные землетрясения. Примечательно, что воздействие гравитационного взаимодействия между Землей, Солнцем и Луной максимально влияет на зону экватора и минимально — на полюса.

В эту группу можно отнести и довольно редкие случаи вхождения в атмосферу обломков космических тел, метеоритов. Полностью не сгоревшее при вхождении в атмосферу планеты космическое тело, врезавшись в землю, взрывом большой мощности порождает волновое поверхностное землетрясение.

Последствия

Землетрясения наносят большой ущерб и природе, и человечеству. Чем выше магнитуда, чем катастрофичнее нанесенный урон. Все последствия сейсмических катастроф условно делятся по влиянию на человека и природу.

Последствия, влияющие на человека:

• человеческие жертвы обязательны для мощных землетрясений, но и при небольших сотрясаниях они могут возникать от последствий катастрофы, например пожара или наводнения;
• пожары и взрывы на нефтехранилищах и при авариях газопроводов;
• разрушение инфраструктуры, жилых помещений, дорог;
• повреждение коммуникаций: газовых линий, водоснабжения и канализации, отопления и линий электропередач;
• наводнения из-за смещения русла рек, обрушения плотин, выхода на поверхность земли подземных рек;
• радиация от поражения реакторов АЭС.

Последствия катастроф в природе:

• видоизменение горных массивов может происходить с увеличением высоты гор или наоборот с уменьшением или полным исчезновением;
• цунами, разрушающие природные ресурсы, уничтожающие флору и фауну;
• оползни и обвалы характерны для водонасыщенного и рыхлого грунта;
• возникновение каньонов, впадин, трещин в коре с возможным изменением высот вдоль разлома;
• смещение и разрушение горных пластов;
• проседание почвы часто происходит в долинах с аллювиальной почвой, впоследствии эти места заполняются водой;
• разжижение грунтов, изменение русла рек, исчезновение водоемов и появление новых, загрязнение водных источников.