Механизм землетрясений и их классификация - Землетрясение: общая характеристика
Горообразовательные, вулканические и сейсмические процессы географически тяготеют друг к другу. Однако во времени они происходят, как правило, неодновременно и всегда с разной продолжительностью. Кроме того, есть районы с резко выраженной только сейсмической активностью. Например, многие Средней Азии отличаются высокой сейсмичностью, но не имеют вулканов. На Камчатке и в Чили вулканы и землетрясения проявляются на одной и той же территории, но редко одновременно.
Многие из сейсмологов, говоря о механизме землетрясений, придерживаются теории упругого высвобождения или упругой отдачи. Они связывают возникновение землетрясений с внезапным высвобождением энергии упругой деформации. В результате длительных движений в районе разлома и накопления в связи с этим напряжений, достигающих предельных для прочности пород величины, происходит разрыв или срез этих пород с внезапным быстрым смещением - упругой отдачей, вследствие чего и возникают сейсмические волны. Таким образом, очень медленные и длительные тектонические движения при землетрясении переходят в сейсмические движения, отличающиеся большой скоростью, что происходит в результате быстрой " разрядки", накопленной упругой энергии. Это разрядка происходит всего за 10-15 секунд (редко за 40-60 секунд).
При зарождении землетрясения происходит разрушение породы на ограниченном участке, расположенном на определенной глубине от поверхности Земли. В связи с возникшем ослаблением происходит развитие дислокации на очаг или гипоцентральную часть область землетрясения. Разрушение произойдет там, где порода наименее прочна, а это может быть в разломах между блоками. В силу каких-то глубинных процессов отдельные участки коры поднимаются или опускаются. При медленном смещении в земной коре происходят пластические деформации. При более быстрых движениях и при большем их градиенте напряжения, возникающие в коре, не успевая рассасываться, достигают величин, при которых в данных условиях происходит нарушение сплошности - либо по готовому, отчасти уже залечившемуся разрыву, либо с образованием нового. С увеличением глубины возрастают всесторонние сжимающие напряжения, и поэтому возникают большие силы трения, препятствующие быстрому разрушению. Возможно, по этой причине глубокофокусные землетрясения отличаются большой энергией и продолжительностью.
В настоящее время наиболее распространены две модели распространения сил, вызывающих разрыв в очаге. Первая основана на предположении действия в очаге пары сил, вызывающих касательные усилия вдоль линии разрыва и момент; согласно второй модели в зоне очага существуют две взаимно перпендикулярных пары сил.
Кроме землетрясений, вызванных тектоническими движениями в земной коре и в верхних слоях мантии, существуют два других типа землетрясений, происходящих вследствие извержения вулканов и карстовых явлений, которые очень локальны, редки и обладают малой силой. Землетрясения могут быть вызваны искусственным путем, например при подземном взрыве. Колебания поверхности могут земли могут быть вызваны и работой промышленного оборудования, движением транспорта и т. д. При использовании чувствительной аппаратуры можно убедиться, что поверхность земли постоянно колеблется; эти колебания очень малы и по этой причине называются микросейсмическими. Наличие микросейсм позволяет извлечь очень полезную информацию, как для сейсмологов, так и для инженеров - строителей.
Таким образом, в широком смысле под термином землетрясение можно понимать любые сотрясения поверхности Земли. В более узком смысле под землетрясением понимается кратковременное сотрясение поверхности Земли, вызванное сейсмическими волнами, возникшими при местном нарушении сплошности с внезапным выделением в недрах коры или верхней мантии (на глубину примерно до 700 км) упругой энергии.
В какой-то момент землетрясения возникает препятствие взаимному смещению блоков вдоль образовавшихся швов - частично восстанавливаются связи разорванного шва, которыми могут служить силы трения (их появление возможно на сжатых участках), зацепления на поверхностях. Не освободившаяся часть энергии вызывает в новых связях напряжения, которые через некоторое время преодолеют их сопротивление, возникает новый разрыв и новый толчок, однако меньшей силы, чем в момент основного землетрясения. Этих повторных толчков - афтершоков - после сильного землетрясения бывает обычно до нескольких сотен и происходят они в течение нескольких месяцев, постепенно ослабевая. Процесс ослабления толчков во времени не равномерен. Отдельные афтершоки по силе могут приближаться к силе основного землетрясения. Иногда землетрясениям предшествуют слабые толчки - форшоки.
В тех случаях, когда землетрясения или вулканы происходят под дном океанов, они возбуждают морские волны, которые, достигая берегов суши и встречая их сопротивление, поднимаются на высоту до нескольких десятков метров. Такие волны - цунами (по-японски "цу" - порт, "нами" - волна) - временами приносят прибрежным районам большие беды.
Различают две группы сейсмических волн - объемные и поверхностные. Слагающие Землю горные породы упруги и поэтому могут деформироваться и испытывать колебания при резком приложении давления (нагрузок). Внутри объема горных пород распространяются объемные волны. Они делятся на два типа: продольные и поперечные. Продольные волны в теле Земли, как и, привычные нам, звуковые в воздухе, попеременно сжимают и растягивают вещество горных пород в направлении своего движения. Волны другого типа колеблют среду, через которую они проходят, поперек пути своего движения. Именно они-то, выходя на поверхность, раскачивают из стороны в сторону и вверх - вниз все на земле находящееся, приводя к наибольшим разрушениям. Именно потому, что поверхность твердой Земли - это граница с гораздо менее плотной средой, воздушной (ее называют свободной поверхностью), на земной поверхности объемные сейсмические волны могут свободнее "разгуляться", что обычно и происходит. Этому способствует и свойства приповерхностных грунтов.
Очень важны свойства разных групп и типов сейсмических волн, особенно скорость их прохождения через горные породы. Обычно она измеряется несколькими километрами в секунду и, следовательно, на разных расстояниях от очага (гипоцентра и эпицентра) приход волн и ощущается и регистрируется неодновременно. На этом свойстве основано определение координат эпицентра по записям прихода волн на удаленные сейсмические станции. Не менее важны различие в скоростях отдельных групп и типов волн. Так поверхностные волны распространяются медленнее объемных и, следовательно, приходят в пункты наблюдения позднее. В группе объемных поперечные волны распространяются в среднем в 1,75 раза медленнее продольных. Отсюда понятно, почему оказавшиеся в эпицентральной области сильного землетрясения люди часто попадают во власть волн: их толкает, качает, трясет в разных направлениях с разными ускорениями.
Очевидцы нередко "слышат" землетрясения в буквальном смысле слова. Продольные волны сходны со звуковыми. При определенной частоте колебаний (в диапазоне слышимых волн, то есть более 15 герц) они при выходе на поверхность и становятся звуковыми волнами. Если вспомнить, что продольные волны распространяются быстрее, а поперечные нередко несут главные разрушения, легко понять, почему гул может слышаться перед землетрясением. Тут много зависит и от спектров излучения.
Землетрясения классифицируются в зависимости от глубины расположения их очага. Они делятся на следующие три типа 1)нормальные - с глубиной очага 0-70 км;2) промежуточные - 70-300 км;3) глубокофокусные - более 300 км.
Похожие статьи
-
Механизм землетрясений и их классификация - Понятие землетрясения
Горообразовательные, вулканические и сейсмические процессы географически тяготеют друг к другу. Однако во времени они происходят, как правило,...
-
Наука о землетрясениях, сейсмология, хотя и молода, но сделала серьезные успехи в познании объекта своего исследования. Имена А. П. Орлова, И. В....
-
Введение - Землетрясение: общая характеристика
В недрах нашей планеты непрерывно происходят физико-химические процессы, вызывающие изменения физического состояния Земли. Чаще всего эти изменения...
-
Землетрясения Основным источником физико-географических изменений являются землетрясения. Землетрясением называется сотрясение земной коры, подземные...
-
Ранние объяснения причин землетрясений - Землетрясение: общая характеристика
В поисках причин землетрясений Аристотель обратился к недрам Земли. Он полагал, что атмосферные вихри внедряются в землю, в которой много пустот и...
-
Пути сейсмических волн - Землетрясения и моретрясения
Продольные и поперечные волны распространяются в толще Земли, при этом непрерывно увеличивается объем среды, вовлекаемой в колебательный процесс....
-
Причины землетрясений - Землетрясения и моретрясения
Хотя уже с давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины возникновения землетрясений полностью изучены. По характеру...
-
Введение, Понятие землетрясения - Понятие землетрясения
В недрах нашей планеты непрерывно происходят внутренние процессы, изменяющие лик Земли. Чаще всего эти изменения медленные, постепенные. Точные измерения...
-
Сейсмические волны - Землетрясения и моретрясения
Колебания, распространяющиеся из очага землетрясения, представляют собой упругие волны, характер и скорость распространения которых зависят от упругих...
-
Район расположения месторождения Жирновское месторождение одно из наиболее крупных и лучших по качеству добываемой продукции. Сырье, добываемое ООО...
-
- земная кора состоит из тектонических плит, которые очень медленно движутся; - эти плиты трутся в местах стыка, расходятся, сдвигаются вниз-вверх и...
-
Промышленные ВВ подвергаются следующим испытаниям: 1. Для оценки взрывчатых свойств ВВ определяют скорость детонации, бризантность, работоспособность....
-
Классификация аварий при бурении нефтяных и газовых скважин В процессе бурения нефтяных и газовых скважин аварией считают нарушение технологического...
-
Пожарная безопасность, Общая характеристика пожарной опасности производства - Буровые установки
Общая характеристика пожарной опасности производства На промышленных предприятиях возникновение пожаров связано в большинстве случаев с неисправностью...
-
Введение, Как возникает землетрясение? - Землетрясения. Причины проявления сейсмической активности
Землетрясение - это сильное колебание поверхности земли, вызванное процессами, происходящими в литосфере. Большинство землетрясений происходит по...
-
Исследуемой территорией является бассейн реки Клязьма. Клязьма является левым притоком реки Оки и относится к Окско-Волжскому бассейну. Бассейн реки...
-
Цунами - Землетрясения и моретрясения
Цунами (яп. 'Г" , где 'Г -- "порт, залив", " -- "волна") -- это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом...
-
Последствия землетрясений - Землетрясения и моретрясения
Сильные землетрясения оставляют множество следов, особенно в районе эпицентра: наибольшее распространение имеют оползни и осыпи рыхлого грунта и трещины...
-
Общие сведения о месторождении Северное нефтегазоконденсатное месторождение в административном отношении находится на территории двух смежных областей:...
-
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРАНЫ - Экономико-географическое положение США
Соединенные Штамты Амемрики (США) (англ. United States of America, USA) -- государство в Северной Америке. Площадь -- 9,8 млн кмІ (3-е место в мире,...
-
В картографической практике распространена классификация проекции по виду вспомогательной геометрической поверхности, которая может быть использована при...
-
Общая характеристика хозяйства, Ведущие отрасли промышленности - Дания
Ведущие отрасли промышленности Подобно соседним скандинавским странам, Дания полностью ощутила влияние промышленной революции только в конце 19 в.,...
-
Общая экономико-географическая характеристика стран Африки
Общая экономико-географическая характеристика стран Африки Материк занимает 1/5 суши земного шара. По размерам (30, 3 млн. км. кв. с островами) из всех...
-
Данная классификация основана на кристаллохимическом принципе Основные классы минералов 1) силикаты 2) оксиды и гидроксиды 3) карбонаты 4) фосфаты 5)...
-
Причины землетрясений - Понятие землетрясения
Причины землетрясений сразу же станут понятны, как только мы представим себе динамичный характер Земли и те медленные движения, которые происходят в ее...
-
Причины возникновения землетрясений - Землетрясения. Причины проявления сейсмической активности
Сейсмический землетрясение литосфера По причине, их вызвавшей, землетрясения разделяют на четыре типа. Вулканические. Толчки вулканических землетрясений...
-
Сила землетрясения - Землетрясения. Причины проявления сейсмической активности
Землетрясение - это колебание земной поверхности при прохождении волн от подземного источника энергии. Место, где происходит разрыв горных пород,...
-
Общие положения о работе и балансе энергии при взрыве Действие взрыва на массив пород проявляется в полезных формах, для которых выполняется взрыв, и...
-
Коэффициент устойчивости Куст определяется для рассматриваемого случая по формуле: Здесь кроме известных обозначений Туд-i иТсдв-i - соответственно...
-
Современные объяснения причин землетрясений - Понятие землетрясения
Наука о землетрясениях, сейсмология, хотя и молода, но сделала серьезные успехи в познании объекта своего исследования. Имена А. П. Орлова, И. В....
-
Лесные ресурсы - Общая характеристика природно-ресурсного потенциала Кемеровской области
Растительный мир Кемеровской области разнообразен, что во многом объясняется сочетанием широтной и высотной зональности растительного покрова. На горных...
-
Признаки появления цунами - Землетрясения и моретрясения
Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди,...
-
Причины образования цунами - Землетрясения и моретрясения
Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть...
-
Общие сведения ОАО "Разрез Сибиргинский", входящий в состав угольной компании "Южный Кузбасс", расположен в восточной части Мрасского...
-
Моретрясения - Землетрясения и моретрясения
Если эпицентр землетрясения находится на дне моря или на суше, но вблизи от морского берега, то на море возникают явления, которые принято называть...
-
Общие сведения о месторождении Повховское месторождение находится в центральной части Западно-Сибирской плиты. В административном отношении расположено в...
-
Класс Ostracodiodes объединяет мелких ракообразных, обладающих сбрасываемой при каждой линьке, двустворчатой, преимущественно известковой раковиной и...
-
Буровзрывной комплекс работ занимает от 30 до 60% от общего времени проходческого цикла. При проведении горных выработок буровзрывные работы должны...
-
Землетрясения - Землетрясения и моретрясения
Землетрясения - колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны,...
-
Рыночная и транспортная инфраструктура - Общая характеристика Краснодарского края
Рыночная инфраструктура. Краснодарский край располагает развитой банковской инфраструктурой - в регионе работает 124 банковские организации, имеющие 570...
Механизм землетрясений и их классификация - Землетрясение: общая характеристика