Землетрясения

Министерства  образования  и  науки   Российской  Федерасиий

САРАТОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ  Н. Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО 
 

                                                                        Кафедра геологии 

Землетрясенмя

Отчет  по  практике 

Специальность________________050103______________________________

Студенки_____2_____курса________географического__________факультета

_______ Овезов  Аман  Чогандурдыйевич____________________________

     Проверка__________________ 
 
 

Саратов  2012 
 
 

Землетрясения

Землетрясения —  подземные толчки и колебания  поверхности Земли, вызванные естественными  причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут  вызываться также подъёмом лавы при  вулканических извержениях. Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне. Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент упругой деформации напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом. Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород, называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом — эпицентром землетрясения.  
 
 

Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность  уменьшается. Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

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.

Шкала  магнитуд

Шкала магнитуд различает  землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной  энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и  соответственно магнитудных шкал: локальная  магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная  магнитуда (Mw). Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии.  
 
 
 
 

Землетрясение с  магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как  магнитуда 7 отвечает нижней границе  разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность  землетрясений (не может быть оценена  магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах. Шкалы интенсивности. Основная статья: Интенсивность землетрясения. Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в Европе — европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Японского метеорологического агентства (Shindo), в США и России — модифицированная шкала Меркалли (MM):

1 балл (незаметное) —  колебания почвы, отмечаемые прибором;

2 балла (очень  слабое) — землетрясение ощущается  в отдельных случаях людьми, находящимися          в спокойном состоянии;

3 балла (слабое) —  колебание отмечается немногими  людьми;

4 балла (умеренное)  — землетрясение отмечается многими  людьми; возможно колебание окон  и дверей;

5 баллов (довольно  сильное) — качание висячих  предметов, скрип полов, дребезжание  стекол, осыпание побелки;

6 баллов (сильное)  — легкое повреждение зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. п.;

7 баллов (очень сильное)  — значительное повреждение зданий; трещины в штукатурке и отламывание  отдельных кусков, тонкие трещины  в стенах, повреждение дымовых  труб; трещины в сырых грунтах; 
 
 
 

8 баллов (разрушительное) — разрушения в зданиях: большие  трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. Оползни и трещины  шириной до нескольких сантиметров  на склонах гор;

9 баллов (опустошительное)  — обвалы в некоторых зданиях,  обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи и оползни в горах.  Скорость продвижения трещин  может достигать 2 км/с;

10 баллов (уничтожающее) — обвалы во многих зданиях;  в остальных — серьёзные повреждения.  Трещины в грунте до 1 м шириной,  обвалы, оползни. За счет завалов  речных долин возникают озёра;

11 баллов (катастрофа) — многочисленные трещины на  поверхности Земли, большие обвалы  в горах. Общее разрушение зданий;

12 баллов (сильная  катастрофа) — изменение рельефа  в больших размерах. Огромные  обвалы и оползни. Общее разрушение  зданий и сооружений.

Процессы, происходящие при  сильных землетрясениях

Землетрясение начинается с разрыва и перемещения горных пород в каком-нибудь месте в  глубине Земли. Это место называется очагом землетрясения или гипоцентром. Глубина его обычно бывает не больше 100 км, но иногда доходит и до 700 км. По глубине очага различают: нормальные — 70-80 км, промежуточные — 80-300 км, глубокие — > 300 км[2]. Иногда очаг землетрясения  может быть и у поверхности  Земли. В таких случаях, если землетрясение  сильное, мосты, дороги, дома и другие сооружения оказываются разорванными и разрушенными[источник не указан 1118 дней]. Участок земли, в пределах которого на поверхности, над очагом, сила подземных толчков достигает наибольшей величины, называется эпицентром. В одних случаях пласты земли, расположенные по сторонам разлома, надвигаются друг на друга. В других — земля по одну сторону разлома опускается, образуя сбросы. В местах, где они пересекают речные русла, появляются водопады. Своды подземных пещер растрескиваются и обрушиваются.  
 
 

Бывает, что после  землетрясения большие участки  земли опускаются и заливаются водой. Подземные толчки смещают со склонов  верхние, рыхлые слои почвы, образуя  обвалы и оползни. Во время землетрясения  в Калифорнии в 1906 году образовалась глубокая трещина на поверхности. Она  протянулась на 450 километров[источник не указан 1118 дней]. Подводные землетрясения являются причиной цунами, длинных волн, порождаемых мощным воздействием на всю толщу воды в океане, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов). Понятно, что резкое перемещение больших масс земли в очаге должно сопровождаться ударом колоссальной силы. За год жители Земли могут ощущать около 10 000 землетрясений [источник не указан 1118 дней]. Из них примерно 100 бывают разрушительными. Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых землетрясение возникает в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет. В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность — увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при добыче нефти и газа (произошла серия землетрясений с магнитудой до 5 на Ромашкинском месторождении нефти в Татарстане) и выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.  Обвальные землетрясения . 
 
 
 
 

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.

Великое китайское  землетрясение (кит. 嘉靖大地震) произошло в провинции Шэньси 23 января 1556 года. Оно унесло жизни приблизительно 830 000 человек — больше, чем любое другое землетрясение в истории человечества. Эпицентр Шэньсийского землетрясения находился в долине реки Вэй в провинции Шэньси, недалеко от городов Хуасянь, Вэйнань и Хуанинь. В Хуасяне были разрушены все постройки, погибло более половины населения. В эпицентре землетрясения открылись 20-и метровые провалы и трещины. Разрушения затронули территории, остоящие от эпицентра на 500 км. Некоторые районы Шэньси вовсе обезлюдели, в других погибло около 60% населения. Такое количество жертв было обусловлено тем, что большая часть населения провинции обитала в лёссовых пещерах, которые обрушились уже после первых толчков либо были затоплены селевыми потоками[9]. В течение полугода после землетрясения несколько раз в месяц следовали афтершоки[10].

Ямайское землетрясение 1692 года — землетрясение, произошедшее в городе Порт-Ройял (Ямайка) 7 июня 1692 года ровно в 11:43 в соответствии с  остановившимися часами, найденными на дне бухты[11]. Бо́льшая часть города, известного как «сокровищница Вест-Индии» и «одно из самых безнравственных  мест на Земле», была затоплена морем. Около 2 тысяч человек погибло  в результате землетрясения и  цунами, ещё примерно 3 тысячи — от травм и распространившихся болезней[11].

Ашхабадское землетрясение  — землетрясение, произошедшее в  ночь с 5 на 6 октября 1948 года в 1:14 по местному времени в городе Ашхабад (Туркменская  ССР, СССР). Считается одним из самых  разрушительных землетрясений, сила в  эпицентральной области составила 9-10 баллов, магнитуда землетрясения  М = 7,3. В результате землетрясения  в Ашхабаде было разрушено 90-98 % всех строений. По разным оценкам погибло  от 1/2 до 2/3 населения города (то есть от 60 до 110 тысяч человек, так как  сведения о числе жителей неточны)[24].  
 
 
 

В настоящее время  в Туркменистане считают, что  землетрясение унесло жизни 176 тысяч  жителей[25].

С 1995 года дата 6 октября  узаконена в Туркмении как  День поминовения.

Ташкентское землетрясение  — катастрофическое землетрясение (магнитуда 5,2 по шкале Ч.Рихтера), произошедшее 26 апреля 1966 года в 5 часов 23 минуты в  Ташкенте. При относительно небольшой  магнитуде (М=5,2), благодаря небольшой  глубине (от 8 до 3 км) залегания очага, оно вызвало 8—9-балльные (по 12-балльной шкале MSK-64) сотрясения земной поверхности  и существенные повреждения строительных объектов в центре города. Зона максимальных разрушений составляла около десяти квадратных километров. На окраинах же столицы сейсмический эффект едва достигал 6 баллов. Сильные колебания почвы  с частотой 2—3 Гц продолжались 10—12 секунд. Относительно небольшое число  пострадавших (8 погибших и несколько  сот травмированных) в городе с  миллионным населением обязано преобладанию вертикальных (а не горизонтальных) сейсмических колебаний, что предотвратило  полный обвал даже ветхих глинобитных  домов. Анализ причин травм показал, что в 10 % случаев они были получены от обрушений стен и крыш, 35 % —  от падающих конструктивных частей зданий и сооружений (штукатурка, гипсовая лепка, кирпичи и т. п.) и предметов  домашнего обихода. В 55 % причинами  травм было неосознанное поведение  самих пострадавших, обусловленное  паническим состоянием и страхом (выпрыгивание из верхних этажей, ушибы о различные  предметы и тому подобное). Однако впоследствии количество смертельных случаев  умножилось в результате сердечных  приступов в период возникновения  даже незначительных афтершоков.