подземные толчки и колебания земной поверхности,возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре иверхней мантии и передающиеся на большие расстояния. Общие сведенияСильные землетрясения носят катастрофический характер, уступая по числужертв только тайфунам и значительно (в десятки раз) опережая извержениявулканов. Материальный ущерб одного разрушительного землетрясения можетсоставлять сотни миллионов долларов. Число слабых землетрясений гораздобольше, чем сильных. Так, из сотни тысяч землетрясений, ежегоднопроисходящих на Земле, только единицы катастрофических. Они высвобождаютоколо 1020 Дж потенциальной сейсмической энергии, что составляет всего0,01% тепловой энергии Земли, излучаемой в космическое пространство. Где ипочему происходят землетрясения Территориальное распределениеземлетрясений неравномерно. Оно определяется перемещением ивзаимодействием литосферных плит. Главный сейсмический пояс, в которомвыделяется до 80% всей сейсмической энергии, расположен в Тихом океане врайоне глубоководных желобов, где происходит подвигание холодныхлитосферных плит под континент. Остальная энергия выделяется вЕвроазиатском складчатом поясе в местах столкновения Евроазиатской плиты сИндийской и Африканской плитами и в районах срединно-океанических хребтовв условиях растяжения литосферы (см. Рифтов мировая система) Параметрыземлетрясений Очаги землетрясений располагаются на глубинах до 700 км, нобольшая часть (3/4) сейсмической энергии выделяется в очагах, находящихсяна глубине до 70 км. Размер очага катастрофических землетрясений можетдостигать 100x1000 км. Его положение и место начала перемещения масс(гипоцентр) определяют путем регистрации сейсмических волн, возникающихпри землетрясениях (у слабых землетрясений очаг и гипоцентр совпадают).Проекция гипоцентра на земную поверхность именуется эпицентром. Вокругнего располагается область наибольших разрушений (эпицентральная, илиплейстосейстовая, область) Интенсивность землетрясений Интенсивностьпроявления землетрясений на поверхности измеряется в баллах и зависит отглубины очага и магнитуды землетрясения, служащей мерой его энергии.Максимальное известное значение магнитуды приближается к 9. Магнитудасвязана с полной энергией землетрясения, но эта зависимость не прямая, алогарифмическая, с увеличением магнитуды на единицу энергия возрастает в100 раз, т. е. при толчке с магнитудой 6 высвобождается в 100 раз большеэнергии, чем при магнитуде 5, и в 10 000 больше, чем при магнитуде 4.Часто в средствах массовой информации, оповещающих о сейсмическихкатастрофах, отождествляется шкала магнитуд Рихтера( шкала) и сейсмическаяшкала интенсивности, измеряемая в сейсмических баллах, т. к. журналисты,сообщающие о 12 баллах ""по шкале Рихтера"", путают магнитуду синтенсивностью. Интенсивность тем больше, чем ближе очаг расположен кповерхности, так, напр., если очаг землетрясения с магнитудой, равной 8,находится на глубине 10 км, то на поверхности интенсивность составит 11-12баллов; при той же магнитуде, но на глубине 40-50 км воздействие наповерхности уменьшается до 9-10 баллов. Сейсмические шкалы Сейсмическиедвижения сложны, но поддаются классификации. Существует большое числосейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В Россииприменяется наиболее широко используемая в мире 12-балльная шкала МSK-64(Медведева-Шпонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-Канкани (1902),в странах Латинской Америки принята 10-балльная шкала Росси-Фореля (1883),в Японии - 7-балльная шкала. Оценка интенсивности, в основу которойположены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даженеопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна.Напр., в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем ""каклошадь трется о столб веранды"", в Европе такой же сейсмический эффектописывается так - ""начинают звонить колокола"", в Японии фигурирует""опрокинутый каменный фонарик"". В наиболее простом и удобном виде ощущенияи наблюдения представлены в схематизированной краткой описательной шкале(вариант MSK), которой может пользоваться каждый. Балл Проявление наповерхности 1 Не ощущается никем, регистрируется только сейсмическимиприборами 2 Ощущается иногда людьми, находящимися в спокойном состоянии 3Ощущается немногими, более сильно проявляется в помещении на верхнихэтажах 4 Ощущается многими (особенно в помещении), в ночное времянекоторые просыпаются. Возможен звон посуды, дребезжание стекол, хлопкидверей 5 Ощущается почти всеми, многие ночью просыпаются. Качание висячихпредметов, трещины в оконных стеклах и штукатурке 6 Ощущается всеми,осыпается штукатурка, легкие разрушения зданий 7 Трещины в штукатурке иоткалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах. Толчки ощущаются вавтомобилях 8 Большие трещины в стенах, падение труб, памятников. Трещинына крутых склонах и на сырой почве 9 Обрушение стен, перекрытий кровли внекоторых зданиях, разрывы подземных трубопроводов 10 Обвалы многихзданий, искривление железнодорожных рельсов. Оползни, обвалы, трещины (до1 м) в грунте 11 Многочисленные широкие трещины в земле, обвалы в горах,обрушение мостов, только немногие каменные здания сохраняют устойчивость12 Значительные изменения рельефа, отклонение течения рек, предметыподбрасываются в воздух, тотальное разрушение сооружений Как далекораспространяется влияние землетрясений Сильные землетрясения могутощущаться на расстоянии тысячи и более километров. Так в асейсмичнойМоскве время от времени наблюдаются толчки интенсивностью до 3 баллов,служащие ""эхом"" катастрофических карпатских землетрясений в горах Вранча вРумынии, эти же землетрясения в близкой к Румынии Молдавии ощущаются как7-8-балльные. Длительность землетрясений Продолжительность землетрясенийразлична, часто число подземных толчков образует рой землетрясений,включающих предшествующие (форшоки) и последующие (афтершоки) толчки.Распределение наиболее сильного толчка (главного землетрясения) внутри рояносит случайный характер. Магнитуда сильнейшего афтершока меньше на 1,2,чем у основного толчка, эти афтершоки сопровождаются своими вторичнымисериями последующих толчков. Напр., землетрясение, происшедшее на о. Лиссав Средиземном м., длилось три года, общее число толчков за период 1870-73составило 86 тысяч. Катастрофические землетрясения Из огромного числапроисходящих ежегодно землетрясений, только одно имеет магнитуду равнуюили более 8, десять - 7-7,9, сто - 6-6,9. Всякое землетрясение смагнитудой св. 7 может стать крупной катастрофой. Однако оно можетостаться и незамеченным, если произойдет в пустынном районе. Так,грандиозная природная катастрофа - Гоби-Алтайское землетрясение (1957;магнитуда 8,5, интенсивность 11-12 баллов) - остается почти не изученной,хотя из-за огромной силы, малой глубины очага и отсутствия растительногопокрова это землетрясение оставило на поверхности наиболее полную имногообразную картину (возникли 2 озера, мгновенно образовался огромныйнадвиг в виде каменной волны высотой до 10 м, максимальное смещение посбросу достигло 300 м и т. п.). Территория шириной 50-100 км и длиной 500км (как Дания или Голландия) была полностью разрушена. Если бы этоземлетрясение произошло в густонаселенном районе, число жертв моглоизмеряться миллионами. Последствия одного из самых сильных землетрясений(магнитуда могла составлять 9), произошедшего в старейшем районе Европы -Лиссабоне - в 1755 и захватившего территорию свыше 2,5 млн. км2, былистоль грандиозны (погибло 50 тыс. из 230 тыс. горожан, в гавани выросласкала, прибрежное дно стало сушей, изменилось очертание побережьяПортугалии) и так поразили европейцев, что Вольтер откликнулся на него""Поэмой о гибели Лиссабона"" (1756, русский перевод 1763). По-видимому,впечатление от этой катастрофы было столь сильным, что Вольтер в поэмеоспаривал учение о предустановленной мировой гармонии. Сильныеземлетрясения, как бы они ни были редки, никогда не оставляютсовременников равнодушными. Так, в трагедии У. Шекспира ""Ромео иДжульетта"" (1595) кормилица вспоминает землетрясение 1580, которое, судяпо всему, пережил сам автор. Почему люди гибнут при землетрясениях Еслиземлетрясения происходят в море, то они могут вызвать разрушительные волны- цунами, наиболее часто опустошающие побережья Тихого океана, как этопроизошло в 1933 в Японии и в 1952 на Камчатке. Общее число жертвземлетрясений на планете за последние 500 лет составило около 5 млн. чел.,почти половина из них приходится на Китай. Так в 1556 в китайской пров.Шэньси при землетрясении с магнитудой 8,1 погибло 830 тыс. чел., в 1976 врайоне Таншан к востоку от Пекина землетрясение с магнитудой 7,8 вызвалогибель 240 тыс. чел. по официальным китайским данным (по даннымамериканских сейсмологов до 1 млн. чел.). Исключительно тяжелыепоследствия связаны также с землетрясениями в 1737 в Калькутте (Индия),когда погибло 300 тыс. чел., в 1908 в Мессине Италия( - 120 тыс. чел., в1923 в Токио - 143 тыс. чел. Большие потери при землетрясениях обычносвязаны с высокой плотностью населения, примитивными методамистроительства, особенно характерными для бедных районов, при этом совсемне обязательно, чтобы землетрясение было сильным (напр., в 1960 врезультате сейсмического толчка с магнитудой 5,8 погибло до 15 тыс.человек в Агадире, Марокко) Естественные явления - оползни, трещиныиграют меньшую роль. Катастрофические последствия землетрясения можнопредотвратить, улучшив качество построек, т. к. большая часть людей гибнетпод их обломками. Полезно также воспользоваться советом - во времяземлетрясения не выбегать на улицу , а лучше укрыться в дверном проеме илипод крепкой плитой или доской (столом), способных выдержать весобрушивающегося груза. Прогноз и районирование землетрясений Задачапрогноза землетрясений, ведущегося на основе наблюдений за предвестниками(предсказание не только места, но, самое главное, времени сейсмическогособытия), далека от своего решения, т. к. ни один из предвестников нельзясчитать надежным. Известны единичные случаи исключительно удачногосвоевременного прогноза, напр., в 1975 в Китае очень точно былопредсказано землетрясение с магнитудой 7,3. В сейсмоопасных районах важнуюроль играет возведение сейсмостойких сооружений (см. Антисейсмическоестроительство). Деление территории по степени потенциальной сейсмическойопасности входит в задачу сейсмического районирования. Оно основано наиспользовании исторических данных (о повторяемости сейсмических событий,их силе) и инструментальных наблюдений за землетрясениями,геолого-географическом картировании и сведениях о движении земной коры.Районирование территории связано и с проблемой страхования отземлетрясений. Сейсмограф Впервые инструментальные наблюдения появились вКитае, где в 132 Чан Хен изобрел сейсмоскоп, представлявший собой искусносделанный сосуд. На внешней стороне сосуда, с размещенным внутримаятником, по кругу были выгравированы головы драконов, держащих в пастишарики. При качании маятника от землетрясения один или несколько шариковвыпадали в открытые рты лягушек, размещенных у основания сосудов такимобразом, чтобы лягушки могли их проглотить. Современный сейсмографпредставляет собой комплект приборов, регистрирующих колебания грунта приземлетрясении и преобразующих их в электрический сигнал, записываемый насейсмограммах в аналоговой и цифровой форме. Однако, по-прежнему, основнымчувствительным элементом служит маятник с грузом. Сейсмическая службаПостоянные наблюдения за землетрясениями осуществляются сейсмическойслужбой. Современная мировая сеть насчитывает св. 2000 стационарныхсейсмических станций, данные которых систематически публикуются всейсмологических бюллетенях и каталогах. Кроме стационарных станцийиспользуются экспедиционные сейсмографы, в т. ч. устанавливаемые на днеокеанов. Экспедиционные сейсмографы засылались также на Луну (где 5сейсмографов ежегодно регистрируют до 3000 лунотрясений), а также на Марси Венеру. Антропогенные землетрясения В кон. 20 в. техногеннаядеятельность человека, принявшая планетарный масштаб, стала причинойнаведенной (искусственно вызываемой) сейсмичности, возникающей, напр., приядерных взрывах (испытания на полигоне Невада инициировали тысячисейсмических толчков), при строительстве водохранилищ, заполнение которыхиногда провоцирует сильные землетрясения. Так случилось в Индии, когдасооружение водохранилища Койна вызвало 8-балльное землетрясение, прикотором погибло 177 человек. Изучение землетрясений Изучениемземлетрясений занимается сейсмология. Сейсмические волны, возникающие приземлетрясениях, используются также для изучения внутреннего строенияЗемли, достижения в этой области послужили основой для развития методовсейсмической разведки. Наблюдения за землетрясениями ведутся с древнейшихвремен. Детальные исторические описания, надежно свидетельствующие оземлетрясениях с сер. 1 тыс. до н. э., даны японцами. Большое вниманиесейсмичности уделяли и античные ученые - Аристотель и др. Систематическиеинструментальные наблюдения, начатые во 2-ой пол. 19 в., привели квыделению сейсмологии в самостоятельную науку (Б. Б. Голицын, Э. Вихерт,Б. Гутенберг, А. Мохоровичич, Ф. Омори и др.).
|
