Землетрясения Причины землетрясений Разрушение горных

Землетрясения

Причины землетрясений Разрушение горных пород в ограниченном объеме земной коры. Породы, находящиеся в состоянии деформации (сжатия или растяжения), разрушаются, когда нагрузка превышает прочность пород.

Очаговая область землетрясения

Сдвиг пород в очаге землетрясения

Очаг землетрясения – Объем пород, охваченный разрушением Гипоцентр – центр очага землетрясения Глубина расположения гипоцентра от 0 до 700 км Эпицентр – точка на поверхности земной коры, расположенная над гипоцентром Фокусное расстояние (фокус) – глубина расположения гипоцентра

Классификация по глубине гипоцентров 1. Мелкофокусные 0 – 60 км 2. Среднефокусные 60 – 150 км 3. Глубокофокусные 150 – 700 км Наибольшее количество гипоцентров находятся на глубине 10 – 30 км, где породы хрупкие Этапы землетрясения: Форшоки Главный сейсмический удар Автершоки

Сейсмические волны – упругие колебания в толщах пород, которые распространяются во все стороны и достигают поверхности Земли Диапазон 10 -3 – 102 Гц Скорость 2 – 5 км/с Разновидности сейсмических волн: Продольные, поперечные, поверхностные и др.

Сейсмические волны

Продольные сейсмические волны

Поперечные сейсмические волны

Время пробега сейсмических волн от эпицентра

Изосейсты - Линии равной интенсивности землетрясений

Сейсмограф - измерение интенсивности землетрясений 1 — груз сейсмометра; 2 — устройство для гашения собственных колебаний груза; 3 — преобразователь движения груза в электрический сигнал; 4 — усилитель; 5 — самописец Регистрирует вертикальные колебания

Вертикальный сейсмограф

Горизонтальный сейсмограф

Сейсмограмма Первая регистрация удаленного землетрясения 17 апреля 1889 года в Астрофизической лаборатории в Потсдаме (Германия) зарегистрированы сейсмические колебания, вызванные землетрясением в Японии

Сейсмографы

Интенсивность землетрясений – разрушительная сила

Интенсивность землетрясений Магнитуда Энергия V - скорость распространения сейсмических Чарлз Рихтер, 1935 волн, ρ - плотность горных пород, а - амплитуда смещения, Т- период колебаний Ташкент 1966 г. магнитуда -5, 3, интенсивность 8 баллов Ашхабад 1948 г. магнитуда -7, 3, интенсивность10 баллов

Интенсивность землетрясений MSK - С. В. Медведев, В. Шпонхойер, В. Карник Интенсивность I, Магнитуда М (баллы по шкале (по Рихтеру) MSK-64) Слабые 2, 8 – 4, 3 3– 6 Умеренные 4, 3 – 4, 8 6– 7 Сильные 4, 8 – 6, 2 7– 8 Очень сильные 6, 2 – 7, 3 9 – 10 Катастрофические 7, 3 – 9, 0 11 - 12 Лиссабон, Португалия, 1 ноября 1755 г, магнитуда 8, 7

Интенсивность по (MSK-64) баллы Степень воздействия 1– 3 Слабые, ощущаются только приборами 4– 5 Ощутимые 6– 7 Сильные (разрушаются ветхие постройки) 8 Разрушительные (частично разрушаются прочные здания) 9 Опустошительные (разрушается большинство зданий) 10 Уничтожающие (разрушаются почти все здания, возникают оползни и обвалы) 11 Катастрофические (разрушаются все постройки, происходит изменение ландшафта) 12 Губительные (полное разрушение, изменение рельефа местности на обширной площади)

Сейсмоактивные зоны

Дивергентные границы Мелкофокусные, до 10 км, СОХ и континентальные рифты

Трансформный разлом Мелкофокусные землетрясения

Конвергентные границы (субдукция) Глубокофокусные землетрясения

Пример статистики землетрясений Камчатка, Курилы, Япония. Магнитуда 6 – 7 1991– 1993: 6 1994: 14 1995: 20 1996: 12 о. Хонсю 11 марта 2011 Магнитуда 9, 0 -9, 1 Глубина гипоцентра 32 км

Конвергентные границы (коллизия)

Задачи сейсмологии 1 — дать научно обоснованные рекомендации по нормам строительства, на основании определения вероятности землетрясения и его силы; 2 — предсказать землетрясение с максимальной точностью; 3 — предотвратить особо сильное землетрясение.

Количество землетрясений

Современные землетрясения Кеминское (Алма-Ата) 1911 г. 11 -12 баллов Ашхабад 1948 г. 10 баллов Ташкент 1966 г. 8 баллов Перу 1970 г. 7 - 8 баллов Таньшань (Китай) 1976 г. 8 баллов Спитак 1988 г. 7 -10 баллов Япония 11. 03. 2011 9 Амурская обл. 14. 10. 2011 6

Последствия землетрясений Магнитуда Интенсивность Жертвы Спитак 1988 г. 7 10 баллов 25 тысяч Гаити 2010 г. 7 222 тысячи Чили 2010 г. 7, 2 8, 8 балов 570 Япония 2011 г. 8 -9 28 тысяч

Схема образования цунами

Цунами Скорость распространения 500 — 900 км/ч, Высота в открытом море 1 м, В прибрежной зоне более 30 м

Цунами, Япония, 2011

Карта сейсмической опасности России (seismos-u. ifz. ru)

Сейсмическая опасность Забайкалья

Прогноз землетрясений Научные основы прогнозов: - статистика прежних землетрясений, - расположение и направление движения блоков земной коры, - строение очагов, - влияние антропогенной нагрузки, (например появление искусственных полостей, поверхностных водоемов). Предвестники - Аномалии электрических токов в земной коре - Аномалии в поведении геомагнитного поля - Появление звуковых волн - Поведение грунтовых вод - Изменение содержания радона

Организация сетей наблюдения 1. Сеть сейсмостанций 2. Регистрация «гула» 3. Дистанционное зондирование Земли 4. Регистрация изменений магнитного поля 5. И др. параметров

Другие виды землетрясений Вулканические Обвальные (вызваны обвалами) Наведенные: инициированные искусственные Техногенные причины инициированных землетрясений: ядерные взрывы, строительство крупных водохранилищ, добыча нефти и газа, строительство шахт США, р-н плотины Гувер, 1936 г. М=6, 1 Калифорния, водохранилище, р-н г. Оровилл, 1975, 7 баллов Индия, плотина Койна, 1967 г. , М=6, 3

Другие планеты Первая автоматическая сейсмическая станция «Аполлон- 11» (США, НАСА). установлена на Луне 21 июля 1969 г. Непрерывные сейсмические наблюдения на Луне вели 4 станции до 1977 г. Станции зарегистрировали более 12000 сейсмических событий «Аполлон-16» , (несколько 1972 г событий в день)

Современная активность 20 марта 2012 г. Акапулько (Мексика) Магнитуда 7, 9 Эпицентр на глубине 20 км. Вулкан Шивелуч, 25. 03. 2012 Высота облака пепла 6 - 7 км