Эндогенные геологические процессы: землетрясения
Содержание
Введение
1 Причины и классификация землетрясений
2 Примеры землетрясений
3 Антисейсмическое строительство
4 Прогноз землетрясений
Список использованной литературы
Введение
Землетрясения происходят на нашей планете часто. Каждый год они приносят смерть и разрушения во многие районы мира. Сейсмические катастрофы угрожают огромной территории, население которой исчисляется сотнями миллионов человек. Эта угроза неотвратима. Где именно произойдет очередная катастрофа, когда она разразится и какой силы достигнет, с уверенностью сказать не может никто.
Люди давно стремятся проникнуть в тайну землетрясений, но очень долго все усилия казались тщетными. Да и теперь, когда мы научились покорять космические дали, все еще не удается даже с помощью самой совершенной буровой техники проникнуть в недра Земли (чтобы добыть образцы горных пород и изучить их свойства) глубже, чем на 10-15 километров. Конечно, если мы хотим узнать что-либо о предмете, нам не обязательно держать его в руках: можно попытаться его увидеть, услышать, измерить на расстоянии его размеры, температуру, плотность и т. д., проследить за его поведением, собрать некоторые сведения о вероятном его прежнем состоянии. Однако сделать это очень трудно, если объект изучения скрыт от наблюдателя многокилометровой толщей горных пород.
Трудно, но не невозможно. В наше время множество людей, вооруженных обширными знаниями и чуткими приборами, занимаются интереснейшими исследованиями в разных областях наук о Земле. Геологи, геофизики, геохимики изучают строение нашей планеты, следят за происходящими в ней процессами, стремясь раскрыть тайны ее рождения, историю жизни, характер движущих сил современного развития. Размах проводимых исследований и объем получаемых результатов огромны. Большой прогресс достигнут и в сейсмологии-науке о землетрясениях.
К проблеме землетрясений, т.е. к изучению их природы, анализу воздействия, разработке способов прогноза, борьбе с их разрушительными последствиями, привлечено внимание не только научных работников, но и правительств и самой широкой общественности. В нашей стране, как и в других странах мира, решение этой проблемы стоит в ряду первоочередных народнохозяйственных задач. Люди самых разных специальностей хотят узнать о землетрясениях как можно больше, причем узнать, что называется, «из первых рук» от наиболее компетентных и авторитетных ученых.
Быстрые, часто внезапные сотрясения земной коры, вызванные различного рода естественными причинами, называются землетрясениями. Основная причина землетрясений — разрядка внутренних напряжений Земли. Проявляются землетрясения главным образом в зонах активных движений земной коры. Эти зоны называются сейсмическими (сейсмос — колебание). В различных направлениях они опоясывают земной шар и совпадают с молодыми складчатыми областями, вулканическими поясами, срединными океаническими хребтами. Почти ежедневно в этих районах приборы регистрируют десятки и сотни подземных толчков различной интенсивности. Чаще всего они бывают слабыми, почти не ощутимыми для человека, реже сильными, разрушительными. При землетрясениях разрушаются здания, под обломками которых гибнут люди. За последние 100 лет от землетрясений погибло свыше 1 млн. человек. Отзвуки сильных землетрясений нередко распространяются на значительные площади, захватывают неактивные в сейсмическом отношении территории. "Надолго в памяти людей осталось одно из самых известных в истории Лиссабонское землетрясение. Оно произошло в праздничный день — первого ноября 1755 г., когда толпы нарядно одетых людей направлялись в церковь. Неожиданно почва в городе заколебалась, стали ощущаться подземные толчки, послышались громовые раскаты. Город на глазах людей стал разрушаться, здания падали одно за другим. От топившихся в домах печей начался пожар, город заволокло дымом. Часть людей погибла под обломками домов, оставшиеся в живых, охваченные ужасом, искали спасения. Многие бросились к берегу моря, надеясь найти спасение на каменном причале. Через 20 минут толчок повторился, и причал вместе с обезумевшими от страха людьми рухнул в море. На побережье со страшной силой обрушилась стремительная, двацатишестиметровая волна, уничтожившая и повредившая в гавани свыше 300 судов. Она углубилась на сушу до 15 км. В течение нескольких минут Лиссабон прекратил свое существование. После землетрясения было обнаружено, что недалеко от города произошло поднятие суши, в гавани из-под воды поднялась скала, изменилось очертание побережья. Лиссабонское землетрясение охватило пол-Европы. Оно отмечалось на площади 2,5 млн. км.
1 Причины и классификация землетрясений
Подавляющее большинство землетрясений имеет тектоническую природу и связано с разрядкой напряжений, периодически накапливающихся в земной коре и верхней мантии. Меньшая часть землетрясений обусловлена вулканической деятельностью и наземными и подземными обвалами. По причинам, вызывающим землетрясения, они делятся на тектонические, вулканические и денудационные, или обвальные.
Денудационные землетрясения происходят в районах интенсивного выветривания горных пород и образования карста. В местах распространения легко растворимых гипсовых, солевых и карбонатных пород возникают значительных размеров карстовые полости и пещеры. Иногда нависающая над ними кровля не выдерживает нагрузки вышележащих пород и обрушивается. Такой подземный обвал отдается на поверхности сейсмическим толчком. Одно из наиболее сильных денудационных землетрясений наблюдалось в Харьковской области в 1915 г. Оно вызвало в Харькове сотрясение почвы и зданий. На долю денудационных землетрясений приходится около 1 % всех известных землетрясений.
Вулканические землетрясения предшествуют или сопровождают извержения вулканов. Подземные толчки связаны с преодолением сопротивления закупоривающих жерло вулкана застывших лав и образованием оперяющих канал трещин. Вулканические землетрясения бывают довольно значительными, но имеют локальное распространение: ограничиваются областью, прилегающей к действующему вулкану. Они нередко служат предупреждением о приближающемся извержении вулкана. В 1964 г., например, было предсказано извержение вулкана Шевелуч.
Тектонические землетрясения — грозные и разрушительные явления природы. На них приходится 95% всех землетрясений. Они происходят повседневно то в одном, то в другом районе земного шара, отличаются друг от друга глубиной очага, интенсивностью, количеством выделяемой энергии. Согласно современным представлениям тектонические землетрясения — следствие блоковых и глыбовых движений, затрагивающих различные глубины земной коры и верхнюю мантию. Движения связаны с вертикальными и горизонтальными перемещениями крупных литосферных блоков или небольших участков земной коры. Грандиозное разрывное нарушение глыбового характера произошло в 1923 г. у берегов Японии: в заливе Сагми на участке площадью в 150 км2 одна часть дна поднялась на высоту 200—250 м, а другая погрузилась на глубину 150—200 м. Быстрое и резкое перемещение пород вызвало катастрофическое землетрясение, вошедшее в историю под названием Токийского. Землетрясение сопровождалось большими разрушениями и человеческими жертвами. Под обломками зданий погибло свыше 140 тыс. человек.
Высокая активность движений, сопровождающаяся горизонтальными перемещениями крупных блоков пород, длительное время наблюдается вдоль гигантского разлома Сан-Андреас в США. Протяженность разлома в несколько тысяч километров. Он состоит из системы глубоких трещин, образующих зону шириной от 3 до 100 км и более. Движения по разлому происходят постоянно. Об этом свидетельствуют повторяющиеся ежегодно многочисленные слабые подземные толчки. По данным геодезических измерений, западная часть разлома ежегодно смещается на 5 см. Периодически вдоль разлома происходят катастрофические землетрясения, связанные с быстрыми перемещениями отдельных участков земной коры протяженностью в сотни километров. Амплитуда перемещений достигает нескольких метров. Так, во время катастрофического землетрясения в г. Сан-Франциско в 1906 г. сместился на 4—7 м огромный блок земной коры. Движения отмечались на расстоянии 450 км. Сан-Франциско, оказавшийся в зоне разлома, был разрушен. На разломе в разное время было зарегистрировано около шести сильных землетрясений.
Стремительные перемещения участков земной коры или литосферы исследователи объясняют кратковременными разгрузками в области наиболее активных движений земной коры. Сейсмическая активность, сопряженная с разным характером движений, неодинакова. Так, в Крыму за 10 лет наблюдений сейсмическими станциями было зарегистрировано 700 подземных толчков, в Средней Азии — 5000. Одним из наиболее активных в сейсмическом отношении районов земного шара является Япония, где ежегодно регистрируется более 1500 ощутимых землетрясений в год.
2 Примеры землетрясений
Сильные подземные толчки на протяжении веков потрясают Японию, Китай, страны Латинской Америки, Грецию, Турцию, Италию и многие другие районы земного шара. Они несут с собой разрушения, человеческие жертвы, вызывают изменения в грунтах и рельефе местности. Одним из сильнейших было землетрясение в Чили в 1960 г., вызвавшее значительные изменения в рельефе суши и морского дна и сопровождавшееся большими разрушениями. Очаг землетрясения находился недалеко от берега, в районе острова Чилоэ. Полоса берега протяженностью 200 км и шириной 20—30 км опустилась на 2 м. Вдоль побережья на протяжении 600 км были разрушены многие города и деревни. Особенно сильно были разрушены города Пуэрто-Монте, Вальдивия, Консепсьон и населенные пункты, расположенные на острове Чилоэ. Города Анкуд и Маулин частично погрузились под воду. Обрушившиеся на берег цунами смыли города Кеуле и Корраль. Число жертв было относительно небольшим (около 10 000 человек). Это объясняется тем, что перед основным толчком 21 мая произошли два предварительных, и это сохранило многим жизнь. В течение месяца произошло 225 подземных толчков, три из них с магнитудой 8. Землетрясение вызвало образование трещин. Протяженность некоторых из них составляла сотни метров при ширине около полуметра. Через два дня после основного толчка начал действовать вулкан Пуеуэ, изливший потоки андезитовой лавы. Извержение произошло через трещину, возникшую в 1—2 км от главного кратера вулкана. Сильно изменился горный ландшафт. Многочисленные обвалы сделали местность неузнаваемой, оползни в долине реки Сан-Педро образовали три запруды высотой 16, 19 и 60 м.