Вследствие землетрясения. Ранние объяснения причин землетрясения. Регистрация и измерение интенсивности землетрясений

Повинны ли водохранилища в землетрясениях?

В августе 1975 г. жители неболь­шого (около 20 тыс. жителей) го­родка Оровилл в Северной Кали­форнии испытали семибалльный толчок. В Калифорнии ежегодно происходит свыше 300 землетря­сений, и Оровиллское землетря­сение не должно было бы при­влечь особого внимания и вызвать беспокойства. Тем более что по­страдало всего 12 человек, а ма­териальный ущерб не превысил 6 млн. долл. Между тем обеспо­коились многие сейсмологи, ин­женеры и жители городка. Дело в том, что за семь лет до этого вблизи г. Оровилла была возве­дена самая высокая в США дамба (235 м) с водохранилищем объем ом 4,4 км 3 . Вопрос о том, естественным или спровоцирован­ным является Оровиллское зем­летрясение, служит предметом исследований и дискуссий специ­алистов. Действительно, мало ли территорий, где землетрясения без вмешательства человека возникали после сейсмического молчания десятки и даже сотни лет. Эпицентр землетрясения находится в 11 км от плотины, очаг определен на глубине 8 км, само землетрясение произошло спустя 7,5 года после постройки плотины и спустя 6 лет после на­чала подъема воды в водохрани­лище. Наконец, землетрясение сопровождалось оживлением ста­рого разлома на протяжении 3,8 км с вертикальным смещением по нему около 5 см (до 18 см через всю ширину зоны), как это бывает и при естественных земле­трясениях. Но с другой стороны, ряд чисто сейсмологических ха­рактеристик, таких, как соотноше­ние частоты и магнитуды афтершоков, продолжительность сильных колебаний и т. п., отли­чается от обычных в Калифорнии землетрясений. Слабые толчки начались сразу после заполнения водохранилища. Именно в течение предшествующих землетрясению четырех месяцев подъем воды в водохранилище происходил с наибольшей, чем когда-либо прежде, скоростью и на самую большую высоту - 45 м. Макси­мальный уровень был достигнут 24 июня, а 28 июня начались пер­вые толчки.

Расположение очага по отноше­нию центра нагрузки водной мас­сы не дает оснований говорить о непосредственном влиянии веса воды, накопленной в водохрани­лище, но и we позволяет исклю­чить факт изменения давления вод в трещинах в связи с запол­нением резервуара.

Описание явления возбужден­ной сейсмичности мы начали с наиболее-близкого нам по време­ни события и наиболее спорного примера. Но если говорить о наиболее раннем из установлен­ных случаев возбуждения сейсми­ческой активности при заполнении водохранилищ, то надо вернуться к 1935-1936 гг.

К 1935 г. в США, на границе штатов Невада и Аризона, было закончено сооружение крупней­шей по тем временам арочной плотины Гувер на р. Колорадо, и началось заполнение водохра­нилища Мид. В сентябре следую­щего года, т. е. примерно год спустя после начала заполнения, когда уровень воды поднялся на 100 м, возникли сейсмические толчки. Насколько они были не­ожиданны в этом районе, показы­вает тот факт, что установка сейс­мографов здесь даже не преду­сматривалась. Первые три сейсмо­графа были установлены лишь в 1937 г., а в 1938 и 1940 гг. местную сеть сейсмологических наблюдений пришлось расширить. Количество слабых землетрясе­ний в 1937-1947 гг. измерялось тысячами, глубина большинства из них не превышала 6-8 км. К 1939 г. водохранилище запол­нилось, достигнув объема 35 млрд. м 3 . 4 мая того же года область была потрясена сильным (магнитуда равная 5) толчком, вы­делившим столько энергии, сколь­ко все остальные, вместе взятые землетрясения.

Исследования установили со­ответствие между выделением сейсмической энергии и пиками водной нагрузки в 1938-1949 гг. С 1951 г. колебания уровня имели только сезонный характер, сходя на нет благодаря постройке выше по течению других плотин, и кор­реляция названных величин исчез­ла. В последние годы у плотины отмечаются только микроземле­трясения. На других строящихся водохранилищах американские исследователи уже заблаговре­менно устанавливали сейсмогра­фы. В результате на 10 из 68 во­дохранилищ была зарегистриро­вана возбужденная сейсмичность. В другом полушарии, на Индо-станском п-ве, люди, проживав­шие в окрестностях 12 крупных искусственных резервуаров, не испытывали никаких подземных толчков. Поэтому, когда в 1961 г. началось заполнение водохрани­лища на р. Койна с проектной вы­сотой плотины 103 м и объемом 2780 млн. м 3 , ничто, казалось бы, не предвещало беды. И однако именно здесь, в спокойной плат­форменной области, сложенной докембрийскими кристаллически­ми породами, в декабре 1967 г. произошло 8-9-балльное зем­летрясение, унесшее 180 челове­ческих жизней, оставившее 2,3 тыс. раненых и причинившее значительный материальный ущерб. Сама плотина была сильно повреждена. Землетрясение име­ло эпицентр в 3-5 км южнее плотины и захватило огромную область щита радиусом около 700 км (водохранилище занимало площадь всего 50 на 2-5 км). Среди значительного количества последующих толчков некоторые имели магнитуду 5-5,4. Такое сильное землетрясение было неожиданным, хотя слабые толчки начались вскоре после достижения 1/2 проектного уровня воды в водохранилище, и в дальней­шем их интенсивность и частота возрастали.

К этому времени уже были известны такие сильные землетря­сения, как у плотины Синьфенкан в Китае в 1962 г., у водохрани­лища Кариба на р. Замбези в 1963 г., у плотины Кремаста в Греции в 1966 г. В 6 случаях воз­бужденные землетрясения по интенсивности превосходили 5 баллов, в 12 случаях они были лишь немногим слабее. Много­численные значительно более слабые толчки отмечались в связи с заполнением водохранилищ «о многих других странах: во Фран­ции, Испании, Швейцарии, Италии, Югославии, Канаде, Бразилии, Японии, Австралии и др. Француз­ский сейсмолог Ж. Роте, кажется, был первым, кто еще 10 лет на­зад попытался обобщить извест­ные случаи и обнаружить главные закономерности. Одними из пер­вых были обобщения советских ученых И. Г. Кассина и Н. И. Ни­колаева.

Возбужденная сейсмичность наблюдается не только в преде­лах подвижных поясов Земли, она проявляется и на древних стабиль­ных платформах. Обычно земле­трясения имеют локальный и приповерхностный характер, кон­центрируются вдоль существо­вавших разломов, причем эпи­центры располагаются на расстоя­нии до 10-15 км от зеркала воды водохранилищ. Активность уси­ливается особенно явно после подъема уровня воды выше 100 м, хотя может появиться и при подъ­еме уровня на 40-80 м. Частота вызванных землетрясений в боль­шинстве случаев связана не столь­ко с высотой уровня воды, сколько с величиной и скоростью перепа­да уровней. При одном и том же удельном давлении столба воды вероятность толчков тем больше, чем большую площадь занимает водохранилище и на большую площадь воздействует.

Режим спровоцированных зем­летрясений нередко имеет специ­фический, отличный от обычных землетрясений, характер. Это проявляется в постепенном, по мере наполнения водохранилища, учащении и усилении сейсмиче­ских событий вплоть до макси­мального, после чего в соответ­ствии с общим уменьшением ко­лебаний водного уровня или даже при продолжающихся коле­баниях отмечается затухание сейс­мической активности. Периоды усиления и ослабления возбуж­денной сейсмичности могут про­должаться по нескольку лет (до 6-8 или даже 12-15 лет).

В нашей стране возбужденная сейсмичность лучше всего изуче­на в окрестностях Нурекского гид­роузла на р. Вахш в Таджикистане. Как известно, Таджикистан явля­ется одной из наиболее сейсми­чески активных областей в СССР. Это в данном случае давало сейсмологам то преимущество, что они могли подробно изучить специфику местных землетрясе­ний и особенности сейсмического режима задолго до начала запол­нения водохранилища и тем са­мым более надежно выделить возбужденную сейсмичность.

И это в полной мере удалось ис­пользовать. К началу заполнения водохранилища исследователи располагали серией детальных наблюдений продолжительностью 12 лет, а ко времени интенсивного заполнения (1972 г.)-17 лет, че­го не было ни в одном другом районе мира. За это время прост­ранственное распределение зем­летрясений оставалось стабиль­ным. Изменение квартальных и годовых сумм землетрясений с 1955 по 1975 г. показало, что ко­личество землетрясений в районе водохранилища (в заранее вы­бранных и постоянных границах) начало увеличиваться с 1967 г., а максимума достигло в 1972 г. В 1967 г. водохранилище запол­нилось до 40-метрового, а в 1972 г.- до 100-метрового уров­ня. С 1960 по 1971 г. возникало 26 землетрясений в среднем за квартал, но с начала 1971 г. это число возросло до 40, а послед­ний квартал 1972 г. отмечен 133 землетрясениями, после чего произошел спад количества толч­ков. Но в более широком районе в те же годы количество земле­трясений, за вычетом толчков вокруг водохранилища, даже несколько уменьшилось. В 1972-1973 гг. очаги землетрясений, и без того преимущественно не­глубоких, стали еще мельче, т. е. сейсмическая деятельность в районе водохранилища как бы приблизилась к поверхности Зем­ли (95% толчков на глубине не свыше 5 км). При этом землетря­сения группировались под водо­хранилищем вблизи плотины и по мере его быстрого наполнения несколько смещались соответ­ственно перемещению центра на­грузки столба воды.

Второй этап интенсивного запол­нения начался в июле-августе 1976 г. И снова возросло число толчков. Усиление сейсмичности в районе Нурекского водохрани­лища произошло в связи с его заполнением. Слабые толчки в районе водохранилища продол­жаются и сейчас.

Плотина Токтогульской ГЭС на р. Нарын в горах Тянь-Шаня под­нялась уже на 215 м, и за ней пле­щутся волны нового водохрани­лища. После того как уровень воды превысил 100 м, приборы начали регистрировать усиление сейсмической деятельности. Ана­логично дело обстояло при запол­нении водохранилищ Чиркейской ГЭС в Дагестане и Чарвакского гидроузла в Узбекистане. Отме­чая отсутствие вблизи Нурекского и Токтогульского водохранилищ сколько-нибудь сильных возбуж­денных землетрясений, мы долж­ны сделать оговорку: «До сих пор». Ведь уровень воды должен подняться до 300 м, а спровоци­рованные сильные землетрясения могут отделяться от периода мак­симального подъема уровня не­сколькими годами.

Если говорить о сильных воз­бужденных землетрясениях в равнинно-платформенных районах страны, то нельзя не вспомнить землетрясения к югу от Новоси­бирска у г. Камень-на-Оби в 1963 г. Это землетрясение силой до 8 баллов было здесь неожи­данным. Лишь гораздо позднее стали связывать его с заполне­нием в 1957-1959 гг. Обского моря объемом 8,8 км 3 .

Конечно, заполнение далеко не каждого даже крупного водохра­нилища чревато сейсмическими событиями. Например, мы не знаем землетрясений в окрест­ностях Куйбышевского, Цимлян­ского, Красноярского, Братского и других морей. Никакой сейсми­ческой активности не отмечено после заполнения крупных водо­хранилищ Бхакра в Индии (высота плотины 225 м), Даниэль Джон­сон в Канаде (214 м), Глен Каньон в США (216 м), Гран Диксанс в Швейцарии (284 м) и др. Однако именно эта неоднозначность по­следствий предъявляет исследо­вателям, пожалуй, еще большие требования, так как необходимо научиться предвидеть, в каких именно случаях можно ожидать сейсмических последствий и каков может быть их максимальный эффект.

К началу 70-х годов в мире бы­ло известно 35 случаев усиления сейсмической активности в связи с наполнением водохранилищ. И хотя это составляет всего ‘/в от общего числа крупных водохра­нилищ, пренебречь этим заявле­нием нельзя, потому что земле­трясения, в том числе и разру­шительные, появились там, где их не ждали. А ведь в настоящее вре­мя в мире проектируется и стро­ится 135 значительных водохра­нилищ. Даже если только на 15 из них возникнут сейсмические не­приятности, необходимо сделать все возможное, чтобы предусмот­реть и предупредить их.

При знакомстве с каждым но­вым явлением специалисты не могут ограничиваться феномено­логией, но стремятся познать его причины. И возбужденная сей­смичность имеет несколько объяснений. Все они в той или иной мере гипотетичны. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, не­обходимо рассмотреть предвари­тельно другие сходные проявле­ния оживления земной коры. Речь пойдет об искусственных землетрясениях вне зон возник­новения водохранилищ.

Подземные ядерные взрывы - возбудители сейсмичности

В сущности, сам ядерный взрыв, произведенный под землей,- это искусственное землетрясение. И воздействие его на поверхность Земли и земную кору, если не касаться специфических геофизи­ческих вопросов, подобно обыч­ному землетрясению соответст­вующей магнитуды.

Специалистам известно, что каждый из 8 сильных взрывов на полигоне в штате Невада (мощ­ностью от 0,1 до 1,2 Мт) соответ­ствовал землетрясению магнитудой от 5 до 6 и сопровождался оживлением существовавших вблизи разломов в земной коре. В этих случаях смещения по раз­ломам измерялись десятками сантиметров (до 1,2 м) в верти­кальной плоскости и сантиметра­ми (до 15 см) вдоль протяжения разлома. Смещения крыльев раз­ломов имели ту же направлен­ность, что и установленные геоло­гическими методами естественные смещения. Длина обновившихся в связи совзрывами разрывов на поверхности составляла иногда даже километры (максимально до 8 км). Длина обновившихся раз­рывов прямо зависит от магни­туды взрыва, подобно тому как это наблюдается и при землетря­сениях естественных.

Сопутствующие и последующие тектонические явления были прослежены при взрыве мощ­ностью 1,1 Мт, произведенном в Неваде в конце 1968 г. Ядер­ное устройство было взорвано в скважине на глубине 1,4 км от поверхности земли среди плато, сложенного вулканическими по­родами плиоценового возраста. В момент взрыва на поверхности в радиусе до 450 м от эпицентра возникла масса мелких разрывов. Но гораздо важнее факт активи­зации существовавших разломов на расстоянии до 5,6 км от места взрыва, причем согласно геоло­гическим данным эти разломы не обнаруживали заметных смеще­ний в течение предшествующих нескольких миллионов лет. Взрыв инициировал десятки тысяч по­следующих толчков с магнитудой до 4,2 продолжавшихся в течение нескольких месяцев. За две не­дели, предшествовавшие взрыву, отмечено 3 слабых толчка, а в последующий за взрывом день - более тысячи; еще через две не­дели в сутки регистрировалось 15 толчков, в последующем их количество колебалось, пока спус­тя три месяца не установилось на том же уровне, что и до взры­ва. Возбужденные землетрясения группировались вдоль несколь­ких зон на глубине до 6 км, на расстоянии до 13 км от пункта взрыва. Специальные сейсмологи­ческие определения, как и не­посредственные наблюдения на поверхности, выявили правосто­роннее сдвигание и вертикальное перемещение по разломам. Раз­рывы на поверхности возникли большей частью вдоль или на продолжении разломов. Исследо­ватели пришли к выводу, что искусственное землетрясение высвободило накопленные при­родные тектонические напряже­ния, т. е. взрыв послужил как бы «спусковым механизмом» или «спусковым крючком» для сейсми­ческой разрядки накопившихся напряжений. Смещения по раз­ломам и возбужденные земле­трясения регулярно отмечались и при других взрывах в Неваде, причем максимально известное расстояние землетрясений от места взрыва достигало 20-40 км, толчки мигрировали от эпицентров взрывов, ни разу не отмечено землетрясений, более сильных, чем сами взрывы.

Другой вид смещений, относя­щихся только к приповерхност­ным слоям, обнаружен высоко­точными геодезическими изме­рениями. Над местами взрывов регулярно возникали концентри­ческие опускания, как бы «про­валы» на многие метры. На рас­стоянии свыше 2 км от пунктов взрыва эти оседания измерялись несколькими сантиметрами. А в нескольких случаях за такими во­ронками оседания повторными геодезическими измерениями об­наружены внешние компенса­ционные кольца поднятия, правда, на величину порядка всего 2 см.

Уже из этих примеров становит­ся ясно, сколь существенные на­рушения как на поверхности, так и в верхних частях земной коры связаны с подземными ядерными взрывами. Было бы неверно ду­мать, что все это относится толь­ко к Неваде и связано со специ­фикой ее напряженного состоя­ния, тектоникой и потенциальной сейсмичностью этой территории.

Существует еще один вид воз­бужденной сейсмичности. Это землетрясения, вызванные откачи­ванием и закачиванием жидкости в скважины. Такое явление обна­ружили случайно. На одном из заводов близ г. Денвер (штат Колорадо, США) отработанные воды с вредными примесями ре­шили закачивать глубоко под зем­лю через скважины. Была выбра­на отработанная скважина глуби­ной свыше 3,6 км, достигшая крис­таллического фундамента. В мар­те 1962 г. началась закачка отхо­дов. В конце апреля появились сведения о сейсмических толчках, ранее здесь не наблюдавшихся. Частота толчков возросла в апре­ле - июне 1962 г. и в феврале-марте следующего года. Именно в эти периоды в скважину зака­чивалась вода. Толчки возникали на глубине 4,5-5,5 км, с эпи­центрами не далее нескольких километров от скважины, их магнитуда достигала 3. После того как ученые высказали предполо­жение о связи локальной сейсми­ческой активности с закачкой воды в скважину, было решено повторить случайный эксперимент под строгим контролем. После­дующее сопоставление объема закачанной воды и количества толчков помесячно дало полное совпадение этих показателей. Толчки продолжались и даже ста­ли более сильными в 1967 г. (с магнитудой до 5,4) после прекра­щения закачивания вод в сква­жину. За всю предшествующую историю в Денвере произошло только одно землетрясение в 1882 г. Вероятность случайного возникновения 1500 толчков в ограниченной области вблизи забоя скважины согласно анали­зу столетней сейсмической ис­тории района оказалась ничтожно малой. И опять, как в случае с землетрясениями, возбужденны­ми заполнением водохранилищ и ядерными взрывами, подвижки в очагах землетрясений оказа­лись аналогичными таковым при обычных тектонических землетря­сениях в данном районе.

Позднее появились сообщения о связи между интенсивностью от­работки нефтяных месторожде­ний и местными землетрясения­ми. На известном нефтяном мес­торождении Уилмингтон к югу от Лос-Анджелеса в Калифорнии, разрабатываемом с конца 20-х годов, толчки отмечались в 1947, 1949, 1951, 1954, 1955 и 1961 гг. Сейсмологи связывают их с воз­никновением касательных напря­жений при оседании поверхност­ных слоев со скоростью 30- 70 см/год вследствие откачки нефти. Наиболее сильные толчки сопровождались сдвиганием пла­стов на глубине около 0,5 км и повреждением на этой глубине скважинных агрегатов.

В нашей стране сообщалось о семибалльном землетрясении в мае 1971 г. на северокавказских нефтяных месторождениях в райо­не г. Грозного. Очаг землетря­сения располагался на глубине 2,5 км, так что на поверхности оно вызвало семибалльный эф­фект, землетрясение сопровож­далось последующими толчками. Землетрясение связывают с от­качкой нефти из меловых извест­няков с глубины 4 км. Хотя добы­ча нефти ведется здесь 80 лет, но наиболее активная откачка пришлась на предшествующие со­бытию годы, так что за 7 лет давление в пластах упало на 250 атм, в том числе на 115 атм в 1969 г.

Особую группу искусственных толчков представляют горные удары в шахтах, которые, по су­ществу, являются микроземлетря­сениями. Несмотря на их незна­чительную в сравнении с настоя­щими землетрясениями интен­сивность, они имеют огромное зна­чение в практике подземных гор­ных работ, так как сопровожда­ются внезапным» выбросами газов и горных пород, завалами и разрушениями горных выработок, нарушениями нормальной эксплу­атации подземных месторожде­ний и даже человеческими жерт­вами. Например, в США отмечен случай, когда горный удар ощу­щался как землетрясение в ра­диусе 6 км. На одном из место­рождений Франции выбросы соли и газа случаются почти ежегодно в течение 50 лет.

Практика и специальные иссле­дования на месторождениях СССР, ГДР и Польши показали, что выбросоопасными являются отдельные участки и зоны, пре­имущественно тяготеющие к участкам современного поднятия и резкого изменения скорости со­временных движений земной ко­ры или непосредственно к актив­ным тектоническим зонам, т. е. наиболее напряженным участ­кам в поле современной текто­нической активности.

Заметный толчок и свыше 100 последующих толчков были заре­гистрированы в июне 1974 г- в окрестностях Нью-Йорка на глу­бине всего 0-1,5 км в известня­ковых штольнях. В других мес­тах сейсмографы, установленные вблизи глубоких шахт, фиксиро­вали усиление сейсмической ак­тивности в рабочие дни и спо­койствие в воскресенье. Поэтому необычные события резонно свя­зываются с разгрузкой земной ко­ры в результате изъятия породы из штолен. Хотя случаи возбуж­денных в результате добычи по­лезных ископаемых землетрясе­ний единичны и сами толчки име­ют небольшую магнитуду, их нельзя недооценивать хотя бы потому, что, будучи неглубокими, они сильнее соответствующих по магнитуде обычных землетрясе­ний сказываются на поверхности, могут поражать густонаселенные территории и нарушить эксплуата­цию месторождений.

О причинах и механизме возбужденных землетрясений

Если суммировать известные случаи такого рода событий, то можно выделить следующие основные факторы человеческой деятельности, которые приводят к возбужденным движениям зем­ной коры и землетрясениям: 1) изменение гидростатических и гидродинамических условий (рав­новесия) в недрах в процессе изъятия или внедрения флюидов; 2) выемка горных пород в твер­дой фазе при разного рода под­земных работах; 3) перераспре­деление нагрузок на поверхности земной коры в связи с созданием водохранилищ, городов, крупных отвалов или созданием крупных котлованов и карьеров; 4) влия­ние динамических нагрузок, преж­де всего сильных взрывов.

Назвать факторы, конечно, еще не значит определить причины явления. Казалось бы, самой прос­той и естественной причиной можно было бы считать воздейст­вие на земную кору дополни­тельной нагрузки водохранилищ. Но связь этих двух явлений не проста, а кроме того, и смещения, и землетрясения возникают не только при создании водохрани­лищ, но и при других видах чело­веческой деятельности.

В настоящее время исследова­ния по этой проблеме находятся в такой стадии, что ученые могут только наметить несколько веро­ятных причин или возможных механизмов возбужденных земле­трясений и смещений по раз­рывам.

Назовем главные из них.

1. Влияние дополнительной со­средоточенной нагрузки водных масс водохранилищ, или, иными словами, нарушение гравитацион­ного равновесия в земной коре.
2. Увеличение давления порово-трещинных вод, в результате чего снижается трение (сопротивление сдвигу) в зонах разрыва и облег­чается возникновение сейсмиче­ских подвижек.
3. Увеличение трещиноватости и ослабление прочности массива пород при возрастающем давле­нии порово-трещинных вод (осо­бенно в случае закачки флюидов в породы).
4. Снижение прочности пород за счет расклинивающего действия поверхностно-активных слоев

породы в мельчайших трещинах и порах, куда попадает вода.

Большинство исследователей склоняется теперь к признанию того, что именно перераспреде­ление и изменение давления порово-трещинных вод играют ре­шающую роль в механизме воз­бужденных землетрясений. Со­ветский исследователь И. Г. Киссин развитие процесса представ­ляет следующим образом:

«В зоне будущего очага суще­ствуют тектонические напряжения, однако величина их в естествен­ных условиях недостаточна, что­бы вызвать разрыв. По мере того как в результате инженерной дея­тельности возрастает давление порово-трещинных вод, в этой зоне уменьшается фракционное сопротивление деформациям ска­лывания. Когда величина давле­ния достигнет определенного предела, начинаются акты гидрав­лического разрыва. Распростра­нению трещин способствует также влияние адсорбционных слоев поровой жидкости.

Вследствие развития ориенти­рованных трещин повышается ска­лывающее напряжение по пло­щади сохранившихся связей. При увеличении площади нарушенных связей (вновь образовавшихся трещин) должно возрасти сопро­тивление сдвигающим силам за счет трения. Однако этому пре­пятствует воздействие порово-трещинной жидкости, уменьшаю­щей трение на плоскости сдви­га… при увеличении давления жидкости относительный рост напряжений сдвига по площади сохранившихся связей также уве­личится. Под влиянием возрастающего давления жидкости происхо­дят индивидуальные разрывы и сколы, приводящие к ослабле­нию массива и регистрируемые в виде форшоков. При этом скалы­вающее напряжение увеличивает­ся до предела, когда становится возможным основной разрыв. Раз­витие дислокаций при вызванных землетрясениях, начинающееся с повышения давления флюидов, в дальнейшем может привести к вспарыванию зоны очага на зна­чительные глубины, где жидкость уже не влияет на деформацион­ные процессы».

Тот факт, что возбужденные землетрясения возникают не во всех случаях воздействия челове­ка на земную кору, лишь под­черкивает отсутствие достаточ­ного естественного уровня на­пряжений в одних местах земной коры и как бы подготовленность земной коры к разрывам и земле­трясениям в других. Для участ­ков повышенной тектонической активности или длительно накап­ливающихся тектонических на­пряжений дополнительные на­грузки или перераспределение напряжений в связи с человече­ской деятельностью могут слу­жить как бы своего рода «спуско­вым крючком» для уже подго­товленных естественным путем землетрясений. Весьма благопри­ятным условием для проявления возбужденных землетрясений служит наличие прочных кристал­лических пород, разбитых разло­мами, или контактов пород с различной прочностью и другими свойствами. С другой стороны, да­же в районах проявления естест­венных землетрясений, но с однородными сравнительно плас­тичными породами в припо­верхностных частях земной ко­ры, возбужденные землетрясения при дополнительных воздействиях не возникают.

Обвальные землетрясения

Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.

Землетрясения искусственного характера

Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве (тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах.

Симптомы: Землетрясение, как правило, происходит глубокой ночью

или на рассвете и начинается с легкого дрожания земли, сопровождающегося

сильным подземным гулом.

Вслед за этим, порой стремительно, возникает серия сильных толчков, способных

вызвать извержение вулкана, камнепад и даже разрывы земной поверхности.

Участки земли могут подниматься и опускаться, провоцируя, в свою очередь,

оползни и цунами - гигантские приливные волны, внезапно обрушивающиеся на прибрежные зоны (они ещё называются сейсмическими волнами).

И наконец, в завершающей стадии землетрясения наблюдается уменьшение силы вибрации (из-за которой у многих начинается сильное недомогание и «морская болезнь на суше».

Опасные и вредные факторы землетрясений:

В результате воздействия поражающих факторов образуются зоны, опасные для безопасности жизнедеятельности людей и оказывающие влияние на устойчивость функционирования объектов жизнедеятельности. На территории зоны могут возникать очаги поражения. Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил в ходе процесса разрядки - уменьшения упругих деформаций в объёме всего участка плиты и смещения к положению равновесия. Землетрясение представляет собой быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии, накопленной в упругодеформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих пород (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

2 Изучение землетрясений

Научная геология (ее становление относится к XVIII веку) сделала правильные выводы о том, что сотрясаются главным образом молодые участки земной коры. Во второй половине XIX века уже была выработана общая теория, согласно которой земная кора была подразделена на древние стабильные щиты и молодые, подвижные горные массивы. Выяснилось, что молодые горные системы - Альпы, Пиренеи, Карпаты, Гималаи, Анды - подвержены сильным землетрясениям, в то время как древние щиты являются областями, где сильные землетрясения отсутствуют.Информация, полученная при регистрации землетрясений, очень важна для науки, она дает сведения как об очаге землетрясения, так и о строении земной коры в отдельных областях и Земли в целом. Примерно через 20 мин после сильного землетрясения о нем узнают сейсмологи всего земного шара. Для этого не нужно ни радио, ни телеграфа.

Как это происходит? При землетрясении перемещаются, колеблются частицы горных пород. Они толкают, колеблют соседние частицы, которые передают колебания еще дальше в виде упругой волны.

Таким образом, сотрясение как бы передается по цепочке и расходится в виде упругих волн во все стороны. Постепенно, по мере удаления от очага землетрясения, волна ослабевает.

Известно, например, что упругие волны передаются по рельсам далеко вперед от мчащегося поезда, наполняя их ровным, чуть слышным гулом. Упругие волны, которые возникают при землетрясении, называются сейсмическими. Они регистрируются сейсмографами на сейсмических станциях всего земного шара. Сейсмические волны, идущие от очага землетрясения к сейсмическим станциям, проходят через толщи Земли, которые недоступны для прямого наблюдения. Характеристики зарегистрированных сейсмических волн - время их появления, амплитуда, период колебаний и другие параметры - позволяют определять положение эпицентра землетрясения, его магнитуду, возможную силу в баллах. Сейсмические волны несут и информацию о строении Земли. Расшифровать сейсмограмму - все равно что прочитать рассказ сейсмических волн о том, что они встретили в глубине Земли. Это сложная, но увлекательная задача. При землетрясении вдоль поверхности Земли, как и вдоль океанов, распространяются очень длинные поверхностные сейсмические волны с периодами от нескольких секунд до нескольких минут. Эти волны по нескольку раз обегают вокруг Земли. Распространяясь от эпицентра навстречу друг другу, они заставляют колебаться весь земной шар в целом. Земной шар начинает «звучать», как гигантский колокол, когда по нему ударят, и таким ударом для Земли служит сильное землетрясение. В последние годы установлено, что основной тон такого «звучания (колебания) имеет период около одного часа и регистрируется особо чувствительной аппаратурой. Эти данные путем сложных расчетов на электронно-вычислительной машине позволяют делать выводы о физических свойствах нашей планеты, определять строение оболочки или мантии Земли на глубине в сотни километров.

В особом приборе - сейсмографе, отмечающем землетрясения, используется свойство инерции. Главная часть сейсмографа - маятник - представляет собой груз, подвешенный на пружине к штативу. Когда почва колеблется, маятник сейсмографа отстает от ее движения. Если к маятнику прикрепить иглу и к ней прижать закопченное стекло так, чтобы игла лишь соприкасалась с его поверхностью, получится наиболее простой сейсмограф, которым пользовались раньше. Почва, а вместе с ней штатив и стеклянная пластинка колеблются, маятник и игла вследствие инерции остаются неподвижными. На закопченной поверхности игла прочертит кривую колебания поверхности Земли в данной точке.

Если вместо иглы к маятнику прикрепить зеркало и направить на него луч света, то отраженный луч - «зайчик» - будет воспроизводить колебания почвы в увеличенном виде. Такой «зайчик» направляют на равномерно движущуюся ленту фотобумаги; после проявления на этой ленте можно видеть записанные колебания - кривую колебаний Земли во времени - сейсмограмму.

Интенсивность или сила землетрясений характеризуется как в баллах (мера разрушений), так и понятием магнитуда (высвобожденная энергия). В России используется 12-балльная шкала интенсивности землетрясений MSK – 64, составленная С.В.Медведевым, В. Шпонхойером и В. Карником.

Согласно этой шкале, принята следующая градация интенсивности или силы землетрясений:

1 –3 балла – слабые;

4 – 5 баллов – ощутимые;

6 – 7 баллов – сильные (разрушаются ветхие постройки);

8 – разрушительное (частично разрушаются прочные здания, заводские трубы);

9 – опустошительное (разрушаются большинство зданий);

10 – уничтожающее (разрушаются почти все здания, мосты, возникают обвалы и оползни)

11 – катастрофические (разрушаются все постройки, происходит изменение ландшафта);

12 – губительные катастрофы (полное разрушение, изменение рельефа местности на обширной площади).

Сейсмологи во всем мире пользуются одинаковыми определениями в сейсмологии:

а) сейсмическая опасность – возможность (вероятность) сейсмических воздействий определённой силы на поверхности земли (в баллах шкалы сейсмической интенсивности, амплитудах колебаний или ускорениях) на заданной площади в течение рассматриваемого интервала времени;

б) сейсмический риск – рассчитанная вероятность социального и экономического ущерба от землетрясений на заданной территории в заданный интервал времени.

Новый шаг в мировой сейсмологии сделал еще в 1902 г. академик Б. Б. Голицын, который предложил способ преобразования механических колебаний сейсмографа в электрические и регистрацию их с помощью зеркальных гальванометров.

Модель землетрясения.Типы сейсмических волн.

Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига.

· Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.

· Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн -- длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.

3 Статистика по землетрясениям.

Землетрясение - это природное явление, не всегда поддающееся предсказаниям, может нанести огромный ущерб. За последние 500 лет на Земле от землетрясений погибло около 4,5 млн. человек. Международная статистика землетрясений свидетельствует о том, что в период с 1947 по 1970 гг. погибли 151 тыс. человек, с 1970 по 1976 гг. - 700 тыс. человек, а с 1979 по 1989 гг. погибли 1,5 млн. человек.

Древнегреческие философы более двух тысяч лет тому назад высказывали правильные, но, конечно, далеко не полные суждения о том, какие причины землетрясений . Они объясняли их провалами кровель пещер, образование которых тоже правильно со­четали с . Высказывались, предположения, что землетрясение - это

подзем­ная гроза, которая не находит выхода наружу.

Типы землетрясений

• о­бвальные,
• вулканические,
• тектонические.

Связь землетрясений с другими явлениями природы

• То обстоятельство, что наибольшее количество землетрясений приходится на осень и зиму, дает повод некоторым ученым усматривать здесь не слу­чайное совпадение. Действительно, совершая свой го­довой путь, и движется не по кругу, а по эллипсу. Солнце помещается не в центре этой кривой. Зимой Земля бы­вает ближе к Солнцу, летом - дальше. Отсюда естественно на­прашивается вывод о возможности влияния Солнца на земле­трясения.
• Высказываются также соображения о влиянии Луны, (подробнее: ), кото­рая ближе всех светил расположена к Земле и воздействием которой объясняются правильные чередования у берегов океана через каждые 6 часов 12,5 минуты.
• Еще больший интерес представляет попытка объяснить при­чину землетрясений влиянием воздушной . Многолет­ние наблюдения за состоянием атмосферы в Италии показали тесную связь давления воздуха с колебаниями земной коры: понижение давления усиливает их, повышение, наоборот, умень­шает.
• Резкое понижение давления, действительно, в отдельных случаях предшествовало землетрясениям. Поэтому и высказы­вались предположения, что понижение давления может служить толчком к смещению пластов земной коры, находящихся в неустойчивом равновесии, и тем самым вызвать землетря­сение.
• Устанавливается также связь между колебаниями магнит­ной стрелки и землетрясениями. В отдельных случаях отклонение стрелки наблюдалось да­же за два дня до землетрясения.
• Весьма показательно и поведение некоторых домашних жи­вотных: еще накануне они испытывают определенное беспокойство - убегают со двора, не берут корма; ослы ревут, коровы мычат, собаки воют и жмутся к человеку; голуби и воробьи уле­тают с насиженных мест, птицы покидают сады и леса.

Сейсмически стойкая постройка

Для каждого человека вероятность того, что ему придется испытать на себе землетрясение очень велика. Если он проживает в сейсмически опасном районе это может произойти не один раз на протяжении жизни. Люди, проживающие вблизи сейсмоопасных районов, испытывают на себе отголоски землетрясений. Другие встречаются с их проявлениями во время поездок или отдыха в в сейсмоопасных районах, или вблизи их.

С древнейших времен вокруг землетрясений возникало много суеверий и домыслов. Это и понятно, так как они являются самыми страшными и разрушительными проявлениями сил природы.

Что же такое землетрясения , каковы причины землетрясений и их последствия ?

Причины землетрясений.

Чтобы понять причины возникновения землетрясений надо обратиться к модели строения Земли.

Земля состоит из внешней твердой оболочки — коры или, точнее, литосферы, мантии и ядра. Литосфера не является цельным образованием, а состоит из нескольких литосферных плит как-бы плавающих на полурасплавленном веществе мантии. В силу различных причин плиты двигаются, взаимодействуя друг с другом, скользя краями или заталкиваясь друг под друга (это явление называется субдукцией или поддвигом). В зонах их взаимодействия и возникают землетрясения. Кроме того, по причине деформации самих плит, землетрясения могут возникать не только по краям плит, но и в их центре. Предполагается, например, что землетрясения в Китае имеют такое происхождение. Такие землетрясения называются внутриплитовыми.

Землетрясения могут возникать и при вулканической деятельности . Они не столь сильные, но возникают чаще.

Кроме перечисленных могут быть и техногенные причины землетрясений.

При заполнении водохранилищ, в районе, заметно повышается, или даже возникает, если ранее не наблюдалась, сейсмическая активность. Зависимость эта четко установлена и наблюдается даже при колебании уровня воды в водохранилище. Например, изменение сейсмической активности в районе Нурекского водохранилища в Таджикистане наблюдается даже при изменении уровня воды на 3 метра.

Причиной увеличения сейсмической активности, в данном случае, является увеличение давления воды на земную кору, разжижение грунта при насыщении водой, а также повышение давления воды в порах подстилающих пород.

Закачка в скважины воды в больших объемах может вызвать землетрясения. Здесь также четко прослеживается зависимость сейсмической активности от объема закачанной воды и ее давления. При изменении этих параметров изменяется и сейсмическая активность. Вызвано это, по-видимом, изменением внутрипорового давления воды в породах.

Причиной землетрясения могут быть крупные обвалы и оползни . Такие землетрясения имеют локальный характер и называются обвальными.

Причины землетрясений искусственного характер а — взрывы большой мощности, наземный или подземный ядерный взрыв.

Некоторые опасные последствия землетрясений.

Очень опасны и последствия землетрясений- оползни, разжижение грунтов, оседание грунтов, разрушение плотин и возникновение цунами.

Оползни бывают очень разрушительными, особенно в горах. Например, при возникновении оползня и лавины, причиной которых послужило землетрясении магнитудой 7,9 по у берегов Перу в 1970 году, частично был разрушен городок Ранрахирка, а городок Юнгай был сметен с лица земли.

От этой лавины, других оползней и разрушений глинобитных домов погибло около 67 тыс. человек. По словам очевидцев высота лавины превышала 30 метров, а скорость ее была свыше 200 км/час.

Разжижение грунта происходят при определенных условиях. Грунт, обычно песчаный, должен быть насыщен водой, толчки должны быть достаточно продолжительными — 10-20 секунд и иметь определенную частоту. Почва при этих условиях переходит в полужидкое состояние, начинает течь, теряет свою несущую способность. Происходит разрушение дорог, трубопроводов, линий электропередач. Дома проседают, наклоняются и при этом могут не разрушаться.

Очень наглядным примером разжижения грунта могут служить последствия землетрясения вблизи города Ниигаты в Япониии в 1964 году. Несколько четырехэтажных жилых домов, не получив видимых повреждений, сильно накренились. Движение происходило медленно. На крыше одного из домов находилась женщина, которая развешивала белье. Она подождала пока дом накренился, а затем спокойно спрыгнула с крыши на землю. (фото)

Разжижение грунта. Япония, город Ниигата, 1964 год.

Кинокадры запечатлели людей, которые по пояс застряли в разжиженном грунте и не могли выбраться без посторонней помощи.

Надо заметить, что не следует бояться того, что разжиженный грунт может поглотить человека. Плотность его намного больше плотности человеческого тела и по этой причине человек обязательно останется на поверхности, лишь в той или иной мере погрузившись в разжиженный грунт.

Последствием землетрясения может быть проседание грунта. Это происходит из-за уплотнения частиц при вибрации. Проседанию подвержены легко сжимаемые, или насыпные грунты.

К примеру, при Таншаньском землетрясении в Китае в 1976 году произошли большие проседания грунта, особенно вдоль морского залива. При этом одна из деревень опустилась на 3 метра и, в последствии, стала заливаться морем.

Тяжелейшим последствием землетрясений может явиться разрушение искусственных или естественных плотин. Возникающие при этом наводнения приносят дополнительные человеческие жертвы и разрушения.

Возникающие при землетрясениях под морским дном, причиняют разрушения и жертвы сопоставимые с последствиями землетрясений.

Таковы причины землетрясений и некоторые их последствия.

Землетрясение, видео.

Кислотные дожди – это серьезная экологическая проблема, причиной которой является загрязнение окружающей среды. Их частое появление пугает не только ученых, но и простых людей, ведь подобные осадки могут оказать негативное влияние на здоровье человека. Характеризует кислотный дождь пониженный уровень pH. Для обычных осадков этот показатель равен 5,6, и даже небольшое нарушение нормы чревато серьезными последствиями для живых организмов, попавших в зону поражения.

При существенном сдвиге пониженный уровень кислотности становится причиной гибели рыб, земноводных, насекомых. Также в районе, где отмечены такие осадки, можно заметить кислотные ожоги на листьях деревьев, отмирание некоторых растений.

Отрицательные последствия выпадения кислотных дождей существуют и для человека. После ливня в атмосфере скапливаются токсические газы, и вдыхать их крайне не рекомендуется. Небольшая прогулка под кислотным дождем может стать причиной астмы, сердечных и легочных заболеваний.

Кислотные дожди: причины и последствия

Проблема кислотных дождей уже давно носит глобальный характер, и каждому жителю планеты следует задуматься о своем вкладе в данное природное явление. Все вредные вещества, попадающие в воздух в процессе жизнедеятельности человека, никуда не исчезают, а остаются в атмосфере и рано или поздно возвращаются на землю в виде осадков. При этом последствия кислотных дождей настолько серьезны, что на их устранение порой требуются сотни лет.

Для того чтобы узнать, какими могут быть последствия кислотных дождей, следует разобраться в самом понятии рассматриваемого природного явления. Так ученые сходятся во мнении, что это определение является слишком узким, чтобы обрисовать глобальную проблему. Нельзя принимать во внимание только дожди – кислотные грады, туманы и снега также являются носителями вредных веществ, поскольку процессы их образования во многом идентичны. Кроме того, в засушливую погоду могут появляться токсические газы или пылевые облака. Они также являются разновидностью кислотных осадков.

Причины образования кислотных дождей

Причина кислотных дождей в большей степени кроется в человеческом факторе. Постоянное загрязнение воздуха кислотообразующими соединениями (оксидами серы, хлористым водородом, азотом) приводят к нарушению баланса. Основными «поставщиками» данных веществ в атмосферу являются крупные предприятия, в частности, работающие в сфере металлургии, обработки нефтесодержащих продуктов, занимающиеся сжиганием угля или мазута. Несмотря на наличие фильтров и очистительных систем, уровень современной техники все еще не позволяет полностью устранить негативное влияние промышленных отходов.

Также выпадение кислотных дождей связано с увеличением транспортных средств на планете. Выхлопные газы, хоть и в малых долях, но также содержат вредные кислотные соединения, а в пересчете на количество автомобилей, уровень загрязнения становится критичным. Свой вклад вносят и тепловые электростанции, а также множество предметов быта, вроде аэрозолей, чистящих средств и пр.

Кроме влияния человека, кислотные дожди могут возникнуть и из-за некоторых природных процессов. Так к их появлению ведет вулканическая деятельность, во время которой выбрасывается большое количество серы. Кроме того, она образует газообразные соединения во время распада некоторых органических веществ, что также ведет к загрязнению воздуха.

Как образуются кислотные дожди?

Все выброшенные в воздух вредные вещества вступают в реакцию с солнечной энергией, углекислым газом или водой, в итоге получаются кислотные соединения. Вместе с каплями влаги они поднимаются в атмосферу и формируют облака. В итоге, возникают кислотные дожди, образуются снежинки или градины, которые возвращают на землю все впитанные элементы.

В некоторых регионах были замечены отклонения от нормы в 2-3 единицы: допустимый уровень кислотности составляет 5,6 pH, но в Китае и Подмосковье выпадали осадки с показателями в 2,15 pH. При этом предсказать, где именно появятся кислотные дожди довольно трудно, ведь ветер может относить образовавшиеся тучи довольно далеко от места загрязнения.

Состав кислотных дождей

Основными элементами в составе кислотного дождя являются серная и сернистая кислоты, а также озон, который образовывается во время грозы. Существует также азотная разновидность осадков, в которой основным ядром являются азотная и азотистая кислоты. Реже причиной возникновения кислотного дождя может стать большое содержание в атмосфере хлора и метана. Также в осадки могут попасть другие вредные вещества, в зависимости от состава промышленных и бытовых отходов, которые поступают в воздух в конкретном регионе.

Последствия: кислотные дожди

Кислотные дожди и их последствия являются постоянным предметом наблюдения для ученых со всего мира. К сожалению, их прогнозы весьма неутешительны. Осадки с пониженным уровнем кислотности опасны и для флоры, и для фауны, и для человека. Кроме того, они могут привести и к более серьезным экологическим проблемам.

Попадая в грунт, кислые дожди уничтожают множество питательных веществ, которые необходимы для роста растений. При этом они также вытягивают на поверхность токсичные металлы. Среди них свинец, алюминий и пр. При достаточно концентрированном содержании кислот, осадки приводят к отмиранию деревьев, почва становится непригодной для выращивания урожая, и на ее восстановление требуются годы!

Землетрясение – это одно из самых страшных природных явлений. Ежедневно в мире фиксируются случаи землетрясения. Но большинство из них настолько незначительны, что обнаружить их можно только с помощью датчиков и приборов. Однако пару раз в месяц ученым удается зафиксировать сильное колебание земной коры, которое способно на серьезные разрушения.

Описание землетрясения

Землетрясением называют колебания земной коры и подземные толчки, которые вызваны естественными или искусственно созданными причинами. Что может стать причиной землетрясения? Любое землетрясение – это мгновенное высвобождение энергии, происходящее за счет разрыва горных пород. Объем разрыва называют очагом землетрясения. Он играет важную роль, так как от его размера зависит размер выделяемой энергии и сила толчка.

Очаг землетрясения представляет собой разрыв, после которого идет смещение земной поверхности. Этот разрыв происходит не сразу. Сначала плиты наталкиваются друг на друга. В результате этого происходит трение и образуется энергия. Она постепенно нарастает и накапливается.

В какой-то момент напряжение становится максимальным и превышает силу трения. Именно тогда происходит разрыв горной породы. Освобожденная таким образом энергия порождает сейсмические волны. Они имеют скорость около 8 км/с и вызывают колебания земли.

Надо заметить, что деформация горных пород происходит скачкообразно, то есть землетрясение состоит из нескольких этапов. Самому сильному толчку предшествуют колебания (форшоки), после которых идут афтершоки. Такие колебания могут происходить в течение нескольких лет до того, как произойдет основной толчок.

Очень сложно рассчитать, какой именно толчок окажется самым сильным. Именно поэтому многие землетрясения оказываются полной неожиданностью и приводят к серьезным катастрофам. Кроме этого, бывают случаи, когда сильные содрогания земли на одном конце планеты приводят к землетрясениям на противоположной стороне.

Причины возникновения землетрясений

Существует несколько причин возникновения землетрясений.

Среди них:

• вулканические;
• тектонические;
• обвальные;
• искусственные;
• техногенные.

Также существует такое понятие, как моретрясение.

Тектонические

Это самая распространенная причина землетрясений. Именно в результате смещения тектонических плит происходит самое большое количество катастроф. Обычно этот сдвиг небольшой и составляет всего несколько сантиметров. Однако он приводит в движение горы, которые находятся сверху, именно они выделяют огромную энергию. В результате этого на поверхности земли появляются трещины, по краям которых происходит смещение всех находящихся на ней объектов.

Вулканические

Причиной землетрясений может стать вулканическая деятельность. Вулканические колебания редко приводят к серьезным последствиям, обычно они фиксируются в течение достаточно продолжительного периода времени. Содержимое вулкана оказывает давление на поверхность земли, которое называют вулканическим тремором. Во время подготовки вулкана к извержению можно наблюдать периодические взрывы пара и газа. Именно они порождают сейсмические волны.

Причиной землетрясений может стать как действующий, так и потухший вулкан. В последнем случае колебания говорят о том, что он еще может проснуться. Именно исследования сейсмологической активности помогают прогнозировать извержения. Часто ученые затрудняются определить причину возникновения подземных толчков. В этом случае землетрясение, причиной возникновения которого стал вулкан, характеризуется близким расположением эпицентра к вулкану и небольшой магнитудой.

Обвальные

Обвалы горных пород могут также стать причиной землетрясений. Они могут происходить как по естественной причине, так и в результате человеческой деятельности. При этом причиной обвала могут стать и тектонические землетрясения. Но даже обрушение значительной массы горной породы вызывает незначительную сейсмическую активность.

Землетрясения, причиной возникновения которых является обвал горных пород, имеют незначительную интенсивность. Чаще всего даже большого объема горной породы недостаточно для того, чтобы вызвать сильные колебания. Чаще всего катастрофа возникает именно по причине схода оползня, а не из-за самого землетрясения.

Искусственные

Искусственные землетрясение и причины их возникновения бывают вызваны человеком. Например, после того как в КНДР происходило испытание ядерного оружия, во многих местах планеты были зафиксированы толчки умеренной силы.

Техногенные

Техногенные землетрясения и причины их возникновения также вызваны человеческой деятельностью. Например, ученые фиксируют увеличение подземных толчков в местах крупных водохранилищ. Причиной таких колебаний становится давление большого объема воды на земную кору. Кроме этого, вода начинает просачиваться сквозь грунт и разрушать ее. Также увеличение сейсмической активности регистрируется в районах добычи газа и нефти.

Моретрясение

Моретрясение – это одна из разновидностей тектонического землетрясения. Оно возникает в результате смещения тектонических плит на дне океана или недалеко от побережья. Опасным последствием такого природного явления является цунами. Именно оно становится причиной многих катастроф.

Цунами появляется из-за содрогания морской коры, во время которой одна часть дна опускается, а другая поднимается над ней. В результате этого происходит движение воды, которая старается вернуться в первоначальное положение. Она начинает двигаться вертикально и порождает серию огромных волн, которые идут по направлению к берегу.

Землетрясение: основные характеристики

Для того чтобы разобраться в причинах возникновения землетрясений, ученые разработали параметры, определяющие силу явления.

Среди них:

• интенсивность землетрясения;
• глубина эпицентра;
• энергетический класс;
• магнитуда.

Шкала интенсивности

Она основывается на внешних проявлениях катастрофы. Учитывается воздействие на людей, природу и здания. Чем ближе эпицентр землетрясения к земле, тем больше будет его интенсивность. Например, если эпицентр располагался на глубине 10 км, а магнитуда была равна 8, то интенсивность землетрясения составит 11–12 баллов. При такой же магнитуде и расположении эпицентра на глубине 50 км, интенсивность землетрясения составит 9–10 баллов.

Первые явные разрушения происходят уже при 6-балльном землетрясении. При такой интенсивности появляются трещины на стенах. А вот при землетрясении в 11 баллов уже происходит разрушение зданий. Самыми сильными и катастрофическими считаются землетрясения в 12 баллов. Они способны серьезно изменить не только вид местности, но даже направления течения воды в реках.

Магнитуда

Другим способом измерения силы землетрясения является шкала магнитуд или шкала Рихтера. По этой шкале замеряют амплитуду колебаний и количество высвобождаемой энергии. Если размер эпицентра в длину и ширину составляет несколько метров, то колебания слабые и фиксируются только приборами. При катастрофических землетрясениях длина эпицентра может составлять до 1 тыс. км. Магнитуда измеряется в условных единицах от 1 до 9,5.

Журналисты часто путают в своих сообщениях магнитуду и интенсивность. Нужно помнить, что описание землетрясений должно происходить именно по шкале интенсивности, которая в сейсмологии является синонимом балльности.

Глубина эпицентра

Также существует характеристика землетрясения по глубине эпицентра. Чем глубже эпицентр, тем дальше смогут дойти сейсмические волны.

• нормальные – эпицентр до 70 км (на этот тип приходится примерно 51% землетрясений);
• промежуточные – эпицентр до 300 км (около 36%);
• глубокофокусные – эпицентр находится глубже 300 км (около 13% землетрясений).

Глубокофокусные землетрясения типичны для Тихого океана. Наиболее значительное глубокофокусное моретрясение произошло в Индонезии в 1996 году на глубине 600 км.

Землетрясение: причины и последствия

Вне зависимости от причины, последствия землетрясений могут быть катастрофическими. За последние полтысячи лет они унесли около 5 миллионов жизней. Больше всего жертв приходится на сейсмоопасные районы, главным из которых является Китай. Таких катастрофических последствий можно избежать, если продумывать защиту от землетрясений на государственном уровне.

В частности, нужно учитывать возможность толчков при проектировании зданий. Кроме этого, необходимо обучать людей, проживающих в сейсмически активной зоне, порядку действий при землетрясении.

Если вы почувствовали сильные подземные толчки, то необходимо действовать следующим образом.

1. Если землетрясение застало вас в здании, то необходимо выбраться из него как можно быстрее. При этом нельзя пользоваться лифтом.
2. На улице необходимо отойти от высоких зданий как можно дальше. Двигайтесь в сторону широких улиц или парков.
3. Необходимо держаться в стороне от электрических проводов и отойти подальше от промышленных предприятий.
4. Если возможности выйти на улицу нет, то необходимо залезть под крепкий стол или кровать. При этом голову необходимо накрыть подушкой.
5. Не стоит становиться в дверном проеме. При сильных толчках он может обрушиться, и часть стены над дверью может упасть на вас.
6. Безопаснее всего оставаться возле наружных стен здания.
7. Как только толчки закончатся, необходимо как можно быстрее выбраться на улицу.
8. Если землетрясение застало вас в машине в черте города, то необходимо выбраться из нее и сесть рядом. Если вы оказались в машине на трассе, то необходимо остановиться и переждать толчки внутри.

Если вас завалило обломками, не стоит впадать в панику. Человеческий организм способен продержаться без еды и воды в течение нескольких дней. Сразу после землетрясений на месте катастроф работают спасатели, у которых есть специально обученные собаки. Они легко находят живых людей под завалами и подают знак спасателям.