Опасные природные процессы 1 Стихийные явления в

Опасные природные процессы 1

Стихийные явления в литосфере Лекция № 3. Геофизические чрезвычайные ситуации. 1. Землетрясения. 1. 1 Общая характеристика землетрясений. Основные характеристики и негативные последствия. 1. 2 Сейсмические районы 2

1. 1 Общая характеристика землетрясений 3

Сейсмические процессы (от греч. «сейсмос» — колебание) возникают в результате разрядки внутренних напряжений Земли; относятся к наиболее опасным геологическим процессам. Проявляются: q на суше - в виде землетрясений; q на дне океанов – в виде моретрясений. Землетрясения — внезапные подземные толчки и быстрые колебания земной поверхности. Негативные последствия землетрясений: q q q оползни, обвалы, снежные лавины, сели, цунами, и др. 6

7

Наиболее распространенные и разрушительные - тектонические (95% всех землетрясений в мире), связанные с внутренней энергией Земли. Примеры: 1556 г. — Шаньси, Китай, число жертв - 830 тыс. чел. , 1976 г. — Тянь-Шань, Китай, - 255 тыс. чел. , 1923 г. — Кванто, Япония, - 143 тыс. чел. , 1755 г. — Лиссабон, Португалия, - 70 тыс. чел. 8

Тектонические плиты 9

Землетрясения являются результатом столкновения этих плит, когда потенциальная энергия, накопленная при упругих деформациях породы, при разрушении (разломе) переходит в кинетическую энергию сейсмической волны в грунте. 10

Границы раздвига (спрединга) в зоне срединно-океанических хребтов, где плиты раздвигаются, и образуется новая кора. (Исландия). Вдоль границ раздвига регулярно происходят извержения вулканов и землетрясения. 11

Срединно - атлантический хребет 12

Границы поддвига - плиты сталкиваются и надвигаются друг на друга. В зоне, где мантия поглощает кромку опускающейся плиты, под действием нагрева и давлений образуются вулканы и землетрясения. Под большим давлением слои горных пород могут образовать мощные горные системы (Гималаи). 13

14

Границы сдвига где происходит горизонтальное смещение двух плит относительно друга. Разломы - трещины в земной коре. Землетрясения происходят, когда горные породы движутся вдоль разлома. 15

Разлом Сан-Андреас Калифорния, США 16

17 Разлом в метаморфическом слое возле Аделаиды, Австралия

В центре очага землетрясения (место разрушения породы) – гипоцентр (фокус). Проекция гипоцентра на земную поверхность - эпицентр, расстояние от эпицентра до некоторой точки земной поверхности - гипоцентральное расстояние. Сила удара в эпицентре – максимальная (наименьшее расстояние от гипоцентра до поверхности земли). По глубине залегания гипоцентра, землетрясения подразделяются на: q мелкофокусные (нормальные) - при глубине до 60 км; q среднефокусные (промежуточные) - от 60 до 150 км; q глубокофокусные – о 150 до 700 км. Основная часть гипоцентров – на глубинах 20 – 30 км. 18

Для количественной оценки силы землетрясения в очаге используется шкала магнитуд (М) по Рихтеру. Магнитуда (М) - мера общего количества энергии, излучаемой при сейсмическом толчке в форме упругих волн. Магнитуда землетрясения (М) определяется по амплитуде сейсмических волн (А), записанных на сейсмограмме в микрометрах на расстоянии 100 км от эпицентра, и представляет собой десятичный логарифм максимальной амплитуды: М = Ig. A. При других расстояниях от эпицентра до сейсмостанции вводится поправка. Зависимость между излучаемой при сейсмическом толчке энергии (Е) в джоулях и силой землетрясения по шкале магнитуд: lg E = 5, 24 + 1, 44 М 19

От гипоцентра во все стороны расходятся упругие сейсмические волны: q продольные - вызывают сжатие и растяжение пород в направлении их движения; q поперечные, вызывающие в твердых породах деформации сдвига; q поверхностные - расходятся во все стороны от ЭЦ. Гипоцентр, эпицентр и сейсмические волны: 1 — продольные; 2 — поперечные; 3 — поверхностные 20

Основной объем наблюдений выполняется на сейсмических станциях, оснащенных приборами для записи колебаний грунта – сейсмографами. Документом, характеризующим землетрясение, является сейсмограмма: по ней определяют расстояние до эпицентра землетрясения, глубину гипоцентра, энергию в очаге и другие параметры. О 5 10 15 20 25 30 35 40 мин Схематическая сейсмограмма: Р — продольные (первичные) волны; S — поперечные (вторичные) волны; L — поверхностные (длинные) волны 21

Землетрясения: q М 5, 5 и более – разрушительные; q в пределах М 7 — сильно разрушительные, q М 8 и более — катастрофические. Самые сильные из зарегистрированных землетрясений имели магнитуду 8, 9 -9, 0. 22

q q q В среднем в мире ежегодно происходит : 1 катастрофическое, 10 сильно разрушительных; 100 разрушительных землетрясений 1000 - с отдельными повреждениями; 100000 – фиксируемые сейсмографами. 23

На поверхности земли интенсивность землетрясения оценивается в баллах. Балльность определяется: q реакцией людей, q изменениями в рельефе, q повреждениями сооружений, и др. В России используется MSK-64 - 12 -балльная шкала интенсивности землетрясения, составленная С. В. Медведевым, В. Шпонхойером и В. Карником. В 1992 г. эта шкала была заменена более совершенной шкалой EMS-92, которая в настоящее время адаптируется к российским условиям. 24

25

Последствия землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году. 26 26

Спитак 1988 -89 г 27

Спитак 1988 -89 г 28

Спитак 1988 -89 г 29

34

Провал между ЖДС Светлогорск-1 и Светлогорск-2 39

40

41

42

Сейсмический цикл и его стадии: 1) Само землетрясение – до неск. мин; 2) Афтершоков (последующих толчков) – 10% цикла: неск. лет; 3) Сейсмического покоя – 80% цикла: восстановление напряжённо-деформированнной геологической среды; 4) Форшоков (активизации сейсмичности) – 10% цикла: стадия предвестников землетрясения. 43

1. 2. Сейсмические районы 44

Места проявления землетрясений совпадают с границами литосферных плит, районами вулканической деятельности и горообразования. q q q Сейсмически опасные районы: Тихоокеанский пояс (ТО огненное кольцо) – 80 %; Альпийско-Гималайский пояс – 5 -6 %; Тянь-Шань; горные системы Монголии и Китая; область великих озер в Африке. В России: q районы с балльностью 8 -10 и выше - чрезвычайно опасные районы: Камчатка, Сахалин, Курильские о-ва, юг Сибири (особенно Прибайкалье); q районы с балльностью 7 - опасные районы: Урал, Северный Кавказ, Поволжье, Кольский п-ов, и др. Сейсмическую опасность увеличивают добыча нефти и газа, 45 создание крупных водохранилищ и т. д.

46

По интенсивности землетрясений осуществляется сейсмическое районирование: сейсмически опасные районы разделяют на зоны с одинаковым сейсмическим воздействием, описываемые изосейстами. На основе этого районирования разработаны карты сейсмического районирования и список населенных пунктов РФ, расположенных в сейсмических районах, с указанием принятой для них сейсмичности в баллах и повторяемости землетрясений. 47

Изосейсты – линии, соединяющие точки (пункты на местности), в которых землетрясение проявилось с одинаковой интенсивностью. 48

Сейсмичность (в баллах) для района строительства принимается на основе комплекта карт общего сейсмического районирования РФ - ОСР-97, утвержденных Российской академией наук. Карты ОСР-97 отражают вероятность возможного превышения в течение 50 лет указанных на картах значений сейсмической интенсивности. Карта ОСР-97 -А (10%) предназначена для использования в массовом строительстве; карта ОСР-97 -В (5 %) — для строительства объектов повышенной ответственности (школы, больницы и др. ); карта ОСР-97 -С (1 %) — для особо ответственных сооружений (АЭС и др. экологически опасные объекты). 49

50

Сейсмическое микрорайонирование - уточнение (корректировка на 1 -2 балла) данных ОСР на конкретных застраиваемых территориях, в зависимости от: q грунтовых, q геоморфологических, q тектонических условий участка строительства. Повышают на 1 -2 балльность при строительстве на участках: q с сильно расчлененным рельефом, q на берегах рек и склонах оврагов, q в местах развития опасных геологических процессов (карста, оползней и др. ), q при высоком залегании уровня грунтовых вод. 51

Наиболее благоприятные грунты для строительства в сейсмических районах — q прочные скальные; q крупнообломочные с небольшим содержанием песчаноглинистого заполнителя; q многолетнемерзлые в твердомерзлом состоянии. (балльность снижают на 1 балл). 52

Фрагмент карты общего сейсмического районирования

Землетрясения, которые учитывались при составлении карты общего сейсмического районирования территории России

Координаты эпицентров землетрясения 21 сентября 2004 года 55

Карта временных сейсмических станций ИФЗ РАН Июнь –июль 2005 г

Данные, собранные, но не проанализированные ISC 2004 – июнь 2005

Данные, собранные, но не проанализированные ISC 2004 – июнь 2005 (врезка)

Предварительная карта эпицентров землетрясений, зарегистрированных временной системой наблюдений

Примеры записей землетрясений Землетрясение 25 июня, M ~2. 2 Афтершок Алтайского землетрясения близкой магнитуды

Примеры записей землетрясений Сейсмостанция Переславское Сейсмостанция Приморье

Выводы: 1. Территория Калининградской области не является асейсмичной; необходимо организовать систему сейсмического мониторинга. 2. Уровень микросейсмического шума на территории полуострова очень высок, что затрудняет проведение эффективных сейсмологических наблюдений. Следует изучить возможность использования скважинных сейсмоприемников. 3. Для адекватного учета сейсмической опасности следует рекомендовать проведение работ по детальному сейсмическому районированию области.

63

64

2. Вулканы 2. 1 Общая характеристика вулканической деятельности. 2. 2 Классификация вулканов 2. 3 Извержения вулканов. Классификация извержений 2. 4 Вулканическая деятельность в России и на земном шаре 2. 5 Мероприятия по уменьшению последствий от извержений вулканов. 65

2. 1. Общая характеристика вулканической деятельности. 66

В результате геологических процессов в мантии образуются: 1) Интрузивные породы - при охлаждении и застывании магмы под землей: 1) Батолит - ядро многих горных образований; 2) Шток аналогичен батолиту, но значительно меньше по размеру; 3) Силл - пластовые структуры образующиеся, когда магма пробивает себе путь между горными породами; 4) Лакколит в форме гриба образуется, когда магма давит на вышележащие пласты породы; 5) Дайки - когда магма прорывается сквозь существующие пласты под углом. 2) Эффузивные породы - затвердевшая на земной поверхности магма, достигающая поверхности через жерла вулканов или щели в земле - трещины. 67

68

Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры , где расплавленное вещество земной коры и мантии Земли – магма, через каналы и трещины в земной коре выходит на поверхность, образуя: q лаву; q вулканические газы, q камни (вулканические бомбы); q пепел; q пирокластические потоки. Лава – магма, освобождённая при выходе на поверхность от вулканических газов (t 0= 1100 – 1200). 69

Застывающая магма

10 -метровый фонтан лавы

Лава 72

Язык лавы на острове Гавайи

Состав вулканических газов q Водяной пар (95— 98%); q Двуокись углерода (СО 2); q Газы, содержащие серу (S, SО 2, Sоз); q Хлористый водород (НС 1); q Фтористый водород (HF); q аммиак (NНз); q окиси углерода (СО) и т. д. 74

Вулкани ческая бо мба — комок или обрывок лавы, выброшенный в жидком или пластическом состоянии из жерла и получивший при выжимании, во время полёта и застывания на воздухе специфическую форму. Размеры: неск. см – до 7 м; Масса: неск. т. 75

Вулканические бомбы 76

Вулканический пепел — продукт измельчения магмы. Состоит из частей пыли и песка ˂ 2 мм. Может долго находится во взвешенном состоянии в атмосфере, вызывая такие явления как гало. Кракатау, 1883 г. : облако неосевшего В. пепла облетело землю два раза. Тефра (греч. τεφρα — пепел) — собирательный термин для отложений осевшего вулканического пепла. 77

78

Вулканический пепел

Выброс тефры при извержении Везувия, 1872 г

Столбы вулканического пепла, вырывающиеся из кратеров Этны в 2002 г. Космический снимок

Выброс вулканического пепла. Вулкан Кливленд, Аляска

83

Шкала вулканической активности Уровень Описание 0 Невзрывное Высота выброса пепла Ниже 100 м Количество пепла Тысячи м 3 1 Легкое 100 -1000 м Десятки тыс. м 3 2 Взрывное 1 -5 км Миллионы м 3 3 Сильное 3 -15 км Десятки млн м 3 4 Катастрофическое 10 -25 км Сотни млн м 3 5 Пароксизмальное Выше 25 км Один км 3 6 Колоссальное Выше 25 км Десятки км 3 7 Сверхколоссальное Выше 25 км Сотни км 3 8 Мегаколоссальное Выше 25 км Тысячи км 3

85

86

Пирокластический поток — смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и камней. Скорость - до 700 км/ч, температура газа – 100 - 800 °C. Преодолевает водные преграды: тяжёлый пепел уходит под воду, легкая часть с газом - двигается над водой. 87

Пирокластический поток во время извержения вулкана Майон (Филиппины) в 1984 году

2. 2. Классификация вулканов 89

Классификации вулканов (5): 1) По степени активности: q действующие - извергавшие в голоцене (последние 11000 лет); q спящие - недействующие вулканы, на которых извержения возможны; q потухшие - на которых извержения маловероятны. 90

2) По количеству извержений, сложивших вулкан: q моногенные - возникли в результате однократного извержения; q полигенные — возникли в результате многократных извержений. 92

3) По форме: q щитовые – образовавшееся в результате многократных излияний лавы базальтовых расплавов с низкой вязкостью (растекаются далеко от места излияния, имеют форму пологого щита с кратерами на вершине); q стратовулканы – слоистые, имеющие высокую, крутую коническую форму и сложенные из множества слоёв затвердевших лавы, тефры и вулканического пепла. (лава — вязкая и густая, застывает не успевая далеко распространиться). 93

Монт-Сипл — один из антарктических щитовидных вулканов 4 9

Образование стратовулкана 95

4) По местонахождению: q наземные, q подводные, q подледниковые. 96

5) По типу подводящих каналов: q линейного (трещинного типа) - с протяжёнными каналами, связанными с глубоким расколом коры; из трещин изливается базальтовая жидкая магма, растекаясь, она образует крупные лавовые покровы. q центрального – с центральным каналом (жерлом), ведущим к поверхности от магматического очага, и оканчивающимся кратером, где м. б. озёра жидкой лавы, закупоривающие жерло (приводит к сильнейшим взрывным извержениям, когда поток газов вышибает «пробку» из жерла). 97

Кратер вулкана Везувий 98

С вулканами центрального типа связанны отрицательные формы рельефа: кальдеры — циркообразные впадины с крутыми стенками и ровным дном, образующиеся во время извержений из-за обрушения вулканического сооружения. От кратера отличается происхождением и большими размерами (диаметр 10— 15 и более км, глубина - до 1000 м). 99

Кальдера Табуриенте на острове Пальма 100

2. 3. Извержения вулканов. Классификация извержений 101

Извержение вулкана — процесс выброса вулканом на земную поверхность раскалённых обломков, пепла, излияние лавы. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет (Килауйа, Гавайские о-ва: с 1983 г. ). 102

103

Виды извержений q Эффузивное (излияние); q Эксплозивное (взрыв); q Экструзивное (выдавливание). 104

Классификация типов извержений (6): 1) Исландский - жидкая базальтовая лава истекает через трещины и растекается на большие территории. 2) Гавайский — относительно спокойные излияния жидкой (базальтовой) лавы из центрального жерла, с образованием лавовых озёр. Потоки - небольшой мощности, растекание - на десятки километров. Образуют щитовидные вулканы. 105

Гавайский тип извержения: 1: Пепельный шлейф, 2: Фонтан лавы, 3: Кратер, 4: Лавовое озеро, 5: Фумаролы, 6: Поток лавы, 7: Слои лавы и пепла, 8: Слой породы, 9: Силл, 10: Магматический канал, 11: Магматическая камера, 12: Дайка 106

3) Стромболианский — извержение более вязкой лавы, выбрасываемой разными по силе взрывами из жерла. Потоки - сравнительно короткие и более мощные. Образуют стратовулканы (Стромболи, Липарские о-ва). 107

4) Плинианский — лава вязкая, с высоким содержанием газов, с трудом выдавливается из жерла. Скапливающиеся газы взрываются, выбрасывая огромные тучи, образующие пемзовые и пепловые потоки (Везувий, описал Плиний Младший). 108

Плинианский тип извержения: 1: Пепельный шлейф, 2: Магматический канал, 3: Дождь вулканического пепла, 109 4: Слои лавы и пепла, 5: Слой породы, 6: Магматическая камера

5) Пелейский — очень вязкая лава закупоривает жерло, закрывая путь газам. Газы выходят на склонах в виде направленных взрывов, с образованием грандиозных раскалённых лавин и палящих туч из пепла и газов (о. Маврикий, г. Сан-Пеле, 1902 год). 111

112

113

6) Бандасайский (газовый, фреатический) — чисто газовое извержение с сильнейшими взрывами и выбросами обломков твёрдых горных пород, кусками застывшей лавы и пеплом (Бандасай, Яп. ) 114

Поствулканические явления - процессы, связанные с остыванием магматического очага, и образованием: q фумарол (выходы вулканических газов, над ними - густой пар), q терм (горячие источники), q гейзеров (термы с фонтанами). 115

Крупнейшая фумарола вулкана Авачинская сопка 116

2. 4. Вулканическая деятельность в России и на земном шаре 117

Основные районы вулканической активности (˃ 500 В. ); q Тихоокеанское огненное кольцо: 60% действующих вулканов; в т. ч. ü Курильские о-ва (39), ü п-ов Камчатка (29), q Альпийско-Гималайское кольцо (Везувий, Этна, Сантории, Эльбрус, Кавказ, Арарат, - Малайский архипелаг); q Атлантический океан: Ян-Майен, Исландия, Б. Антильские о-ва. В опасной близости от действующих вулканов – 7 % населения Земли. 118

Плиты литосферы Границы литосферных плит 119

Карта действующих вулканов 120

Границы плит литосферы Районы вулканов Совпадают 121

Название вулкана Местоположение Высота, м Регион Льюльяйльяко Чилийские Анды 6723 Южная Америка Сан-Педро Центральные Анды 6159 Южная Америка Котопахи Экваториальные Анды 5897 Южная Америка Мисти Центральные Анды 5821 Южная Америка Орисаба Мексиканское нагорье 5700 Северная и Центральная Америка Попокатепетль Мексиканское нагорье 5455 Северная и Центральная Америка Сангай Экваториальные Анды 5230 Южная Америка Толима Северо-Западные Анды 5215 Южная Америка Ключевская сопка п-ов Камчатка 4750 Азия Рейнир Кордильеры 4392 Северная и Центральная 122 Америка

Льюльяйльяко , Чилийские Анды, 6723 м (1877) 123

Котопахи, Эквадор, 5897 м (1904) 124

Орисаба, Мексика, 5700 м 125

Попокате петль, Мексика, 5426 м 126

Ключевская Сопка, Камчатка, 4750 м (16. 10. 2007) 127

2. 5. Мероприятия по уменьшению последствий от извержений вулканов. 128

Прогнозирование вулканических извержений – по предвестникам: q Землетрясения; q Аккустические явления; q Изменения ü состава газов и водяных паров; ü магнитного поля; ü минерализации горячих источников; q Статистические данные. 129

Защита от лавы 1. Бомбардировка лавового потока с самолета. Лава течёт в лотке с охлаждёнными стенками. Если их прорвать, лава разливается, скорость ее течения замедляется, движение приостанавливается. 2. Возведение предохранительных дамб и искусственных желобов (отвод в сторону). 3. Бомбардировка стенки кратера до образования лавового озера с постепенным спуском её. 4. Охлаждение поверхности лавы водой для образования корки, останавливающей поток (Исландия, о-в Хеймаэй). Требуется большое количество воды. 130

Защита от выпадения тефры 1) Укрытие в защитных сооружениях. 2) Эвакуация людей и скота. 3) Использование масок (пепел), противогазов (в. газы). 4) Уборка пепла с крыш и деревьев, защита резервуаров с питьевой водой. 1) 2) 3) 4) 5) Защита от вулканических грязевых потоков Сооружение дамб или желобов (от слабых грязевых потоков). Насыпание у подножия вулканов холмов. Искусственное понижение кратерного озера. Запрет заселения опасной территории. Эвакуация при первых признаках В. извержения. 131

3. Обвалы и оползни 132

ОБВАЛ - отрыв и падение больших масс горных пород на крутых и обрывистых склонах гор, речных долин, морских побережий, вследствие потери сцепления оторвавшейся массы с материнской основой. По масштабам: q малые - несколько десятков м³; q средние - масса от нескольких сот до 10 млн м³; q Крупные - масса 10 млн м³ и более. 133

134

Крупнейший обвал (после землетрясения в 7 баллов) объёмом 2, 2 млрд м³ произошёл 18. 02. 1911 г. на р. Мургаб, в результате которого образовались естественная плотина (567 м) и Сарезское 135 озеро (55. 8 Х 3, 3 Х 0, 5 км, площадь 80 км 2; объём воды > 16 км³)

ОПОЛЗЕНЬ - смещение масс горных пород по склону под воздействием собственной силы тяжести. Мощность О. характеризуется объемом смещающихся пород (от сотен до миллионов кубометров). По масштабам: q грандиозные - около 400 га и более; q очень крупные - 400 -200 га; q крупные - 200 -100 га; q мелкие - 50 - 100 га; q очень мелкие - до 5 га. Наиболее часто возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами. В плане - имеет форму полукольца с понижением в середине. 136

137

Обвалы и оползни возникают: q на склонах долин или речных берегов, q в горах, q на берегах морей. Причина их образования - нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается: q увеличением крутизны склона в результате подмыва водой; q ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами; q воздействием сейсмических толчков; q строительной и хозяйственной деятельностью. 138

Имеют естественное или антропогенное происхождение, встречаются единично или группами. Их образование может стимулироваться сильными ливнями и землетрясениями. Обвалы масс горных пород могут иметь катастрофический характер - при их обрушении в озера или узкие заливы возникают волны, представляющие опасность для судов и прибрежных поселений. Обвалы и осыпи вдоль дорог препятствуют работе транспорта. В узких долинах - могут нарушить сток и привести к затоплению. 139

Противооползневые мероприятия, обеспечивающие устойчивость склонов: а) Отвод поверхностных вод, притекающих к оползневому участку путем устройства нагорных канав и дренажей; 140

б) Разгрузка оползневых склонов (откосов), террасирование склонов. в) Посадка древесной и кустарниковой растительности в комплексе с посевом многолетних дернообразующих трав на поверхности оползневых склонов. 141

г) Спрямление русел рек и периодически действующих водотоков, подмывающих основание оползневых . склонов д) Возведение берегоукрепляющих сооружений (буны, донные волноломы, струенаправляющие устройства, защитные насаждения и др. ) в основании подмываемых оползневых склонов. е) Отсыпка (намыв) земляных (песчаных, гравийных, каменных) контрбанкетов у основания оползневых склонов. ж) Устройство подпорных стенок. и) Возведение контрфорсов, свайных рядов. 142

к) дренирование склонов. По конструкции: - горизонтальные (трубчатые) дренажи-преградители; - дренажные галереи; - вертикальные дренажи; - комбинированные дренажи. Горизонтальные дренажи-преградители 143

КОНЕЦ ЛЕКЦИИ 144

Землетрясения с магнитудой более 8. 0 145

Катастрофические землетрясения, унесшие жизни более 1000 человек 146

3. Предвестники землетрясений Землетрясения происходят по сейсмическим циклам, включающим 4 основные стадии. Стадия I - само землетрясение, длится несколько минут. Стадия II – серия афтершоков, постепенно уменьшающихся по частоте появления и энергии (длится несколько лет и занимает около 10% цикла). Стадия III - сейсмического покоя, с постепенным восстановлением напряжений (до 80% всего времени цикла). Стадия IV - активизации сейсмичности с нарастанием вплоть до момента следующего сильного землетрясения (занимает 10% цикла). 147

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЕДЕНИЮ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ Особенность землетрясений - поражающее воздействие происходят в короткие сроки — десятки секунд. Большинство жертв - результат не движения (колебаний) почвы, а падения предметов, стекол, камней, стен и т. д. Причины несчастных случаев при землетрясениях: q падение кирпичей, дымовых труб, карнизов, балконов, лепных украшений, облицовочных плит, рам, осветительных установок, обрушение отдельных частей здания; q падение (особенно с верхних этажей) битых стекол; зависание и падение на проезжую часть улицы разорванных электропроводов; q падение тяжелых предметов в квартире; q пожары, вызванные утечкой газа из поврежденных труб и замыканием электролиний; q неконтролируемые действия людей в результате паники. 148

149

Глубокофокусные землетрясения 150

Типы зданий по шкале МSК • А — глинобитные, или из кирпича-сырца, или из рваного камня; • Б — кирпичные, или из тесаного камня, или из крупных блоков; • В — каркасные железобетонные, каменные или деревянные хорошей постройки. 151

Характеристика степени повреждения зданий и сооружений: • 1 степень — легкие — тонкие трещины в штукатурке; • 2 степень — умеренные — небольшие трещины в стенах, откалывание довольно больших кусков штукатурки, падение кровельной черепицы, трещины в дымовых трубах, падение частей дымовых труб; • 3 степень — тяжелые — большие, глубокие или сквозные трещины в стенах, падение дымовых труб; • 4 степень — разрушения — обрушение внутренних стен, проломы во внешних стенах, обрушение частей зданий, разрушение связей между отдельными элементами зданий; • 5 степень — обвалы — полное разрушение зданий. 152

Шкала интенсивности землетрясений (последствия по масштабам разрушений) • 6 баллов — 1 -я степень повреждений в отдельных зданиях типа Б и во многих типах А; 2 -я — в отдельных типа А; в немногих случаях оползни; на сырых грунтах возможны трещины шириной до 1 см; в горных районах — отдельные случаи оползней; • 7 баллов — 1 -я степень повреждений во многих зданиях типа В; 2 -я — в отдельных случаях типа Б и во многих типа В; 3 -я — в отдельных типа Б и во многих типа А; 4 -я — в отдельных типа А; в отдельных случаях оползни дорожных откосов на крутых склонах, трещины на дорогах; нарушения стыков трубопроводов; отдельные случаи оползней на крутых песчаных и гравелистых берегах рек; • 8 баллов — 2 -я степень повреждений во многих зданиях типа В; 3 -я — во многих типа Бив отдельных типа В; 4 -я — во многих типа А и в отдельных типа Б; 5 -я — в отдельных типа А; сдвигаются памятники, разрушаются каменные ограды; небольшие оползни на крутых откосах дорожных выемок и насыпей; трещины в грунте шириной до нескольких сантиметров; во многих случаях изменяется дебит источников, уровень воды в колодцах; • 9 баллов — 3 -я степень повреждений во многих зданиях типа В; 4 -я — в отдельных типа В и во многих типа Б; 5 -я — в 153 большинстве зданий типа Аи отдельных типа Б; памятники и

Количественные характеристики терминов, определяющие последствия по масштабам разрушений: • - отдельные — около 10%; • - многие - около 50%; • - большинство — около 75% разрушений. 154

Физические параметры колебаний • • величина смещения грунта скорость смещения ускорение спектральный состав и длительность. 7 -балльные землетрясения характеризуются величиной смещения грунта X порядка первых сантиметров, скоростью смещения d. X/dt порядка 10 см/с и ускорением d 2 X/dt 2 порядка 100 см/с2. При 9 -балльных толчках смещения X возрастают до десятков сантиметров, скорости d. X/dt — до 100 см/с, а ускорения могут достигать 1000 см/сек 2, т. е. превышать ускорение силы тяжести. При таких землетрясениях лежащие на земле предметы подбрасываются в воздух. 155

Координаты эпицентров землетрясения 2004 года 156

157

158

Тектонические плиты 159

160