Природа землетрясений

Министерство образования и  науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

Кафедра: «СЕ »  

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: Концепции современного естествознания

На тему: Природа землетрясений

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил Фомин  О.Л.

студент гр. Сз-2С

Номер зачетной книжки

С/4110/014

Проверил:

 

 

 

 

 

 

Тольятти 2012 г.

 

 

 

 

2

 

ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный  университет сервиса (ПВГУС)»

Рецензия

на контрольную работу

 

 

по дисциплине         Концепции современного естествознания         

(наименование дисциплины)

Обучающийся    Фомин О.Л.                  группа Сз-2С

 

№	Критерии оценки	Степень соответствия требованиям	+ /-, Да/нет	Примечания
1.	Контрольная работа выполнена в  соответствии с заданием и методическими  указаниями	1. Соответствует требованиям
		2. Соответствует частично
		3. Не соответствует
2.	Структура работы: - общий объем и пропорциональность  структурных частей работы	1. Соответствует требованиям
		2. Соответствует частично
		3. Не соответствует
	- логическая взаимосвязь структурных  частей работы	1. Соответствует требованиям
		2. Соответствует частично
		3. Не соответствует
3.	Содержание работы раскрывает сущность выбранной темы	1. Раскрывает
		2. Частично раскрывает
		3. Не раскрывает
4.	Изучение автором необходимого объема литературы: - количество наименований источников  в списке литературы	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
	- период издания источников  литературы и нормативно-правовой  базы	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
5	Наличие и авторский анализ статистических данных,  практического и теоретического материала	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
		4. Не представлены
1	2	3	4	5
6	Качество оформления работы: - таблицы	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
	- графики	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
	- расчеты	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
7	Наличие выводов и предложений, полученных на основе изучения исследуемой  проблемы	1. Соответствует требованиям
		2. Частично соответствует
		3. Не соответствует
		4. Не представлены
8	Особые замечания по работе (проекту)
	Рекомендации

 

Рецензент ___________________________   _______________________________________

          (подпись)                          (расшифровка подписи)

 

 

«_________»______________2012____г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Содержание

 

 

1.Введение ------------------------------------------------------------------- 6

2.Понятие землетрясения ------------------------------------------------- 8

3.Современные объяснения причин  землетрясений ---------------- 9

4. Предвестники землетрясений ---------------------------------------- 11

5. Разновидности землетрясений --------------------------------------- 13

6.Заключение --------------------------------------------------------------- 14

7.Список литературы ----------------------------------------------------- 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Введение

     В недрах нашей планеты непрерывно происходят внутренние процессы, изменяющие лик Земли. Чаще всего эти изменения медленные, постепенные. Точные измерения показывают, что одни участки земной поверхности поднимаются, другие опускаются. Не остаются постоянными даже расстояния между континентами. Иногда внутренние процессы протекают бурно, и грозная стихия землетрясений превращает в развалины города, опустошает целые районы. Под угрозой землетрясений находятся обширные территории, многие густонаселенные области и даже целые страны, например Япония. Наибольшая опасность землетрясений заключается в их неожиданности и неотвратимости. Однако научные достижения последних лет открывают реальные возможности не только предсказывать землетрясения, но и влиять на их ход.

      Землетрясения – важная составная часть окружающей нас среды, и ни один район земного шара нельзя считать полностью от них избавленным. Каждый год на нашей планете происходит около миллиона землетрясений, большая часть которых не причиняет вреда для человека и даже не ощущается физически. Но периодически происходят сильные подземные толчки (примерно, раз в две недели), несущие угрозу для жизнедеятельности человека. Большая часть землетрясений происходит на дне океана, что является причиной появления другого природного явления – цунами, которое может быть не менее опасно, разрушая все на своем пути приливной волной. Опасность цунами возникает только в прибрежных районах и при значительном подземном толчке, а землетрясения опасны практически для всей планеты.

     Сейсмологи работают во всех развитых, а также во многих развивающихся странах. Они интересуются, почему и как происходят землетрясения. Изучая волны, проходящие через Землю при землетрясениях, ученые воссоздают существенные детали ее внутреннего строения.

7

Разработанные для такого изучения методы оказались полезными  также при поисках нефти и  других полезных ископаемых. В странах, где землетрясения происходят часто, возникают важные социальные и экономические проблемы, специальные задачи должны решать архитекторы и инженеры. Таким образом, сейсмология служит как практической деятельности человека, так и познанию фундаментальных законов природы. Сейсмология – это часть более широкой науки - геофизики, возникшей как пересечение и связующее звено двух более старых наук – геологии и физики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Понятие землетрясения

    Землетрясения - это сильные подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов земной коры или верхней части мантии Земли и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

     К числу наиболее употребительных сейсмологический терминов, связанных с понятием «землетрясение», можно отнести следующие: очаг, гипоцентр, эпицентр, магнитуда, балл. Под очагом тектонического землетрясения понимается замкнутый объем земного вещества, в котором достаточно короткого, до 1-3 минут, времени произошли разрушения. Как правило, в области очага происходит смещение (подвижка) одной части объема относительно другой. Место, в котором начинается подвижка, именуется гипоцентром. Именно с этой точки начинается процесс генерации сейсмических волн, которые могут привести к разрушениям за пределами очага. Проекция гипоцентра по вертикали на земную поверхность получила название эпицентра. Понятие балла характеризует интенсивность сотрясения в точке наблюдения. Для оценки энергии землетрясения по величине относительного смещения частиц грунта на земной поверхности используется понятие магнитуды, принятой в шкале Рихтера. Шкала магнитуд дает значение силы землетрясения в широком диапазоне - от 0 и выше, причем верхний предел магнитуды не предусмотрен, т.к. это его расчетная величина. Магнитуда не зависит от расстояния и является характеристикой очага землетрясения.

    Большинство землетрясений происходит на глубине до 70 км, такие землетрясения называются поверхностными. Землетрясения, которые происходят на глубине от 70 до 300 км, называют промежуточными, а глубже 300 км - глубокими.

     Каждое землетрясение имеет одну магнитуду, но различные баллы.

 

9

Современные объяснения причин землетрясений

       Выяснение причин землетрясений и объяснение их механизма - одна из важнейших задач сейсмологии.

     Наука о землетрясениях, сейсмология, хотя и молода, но сделала серьезные успехи в познании объекта своего исследования. Ценою усилий нескольких поколений исследователей специалисты теперь неплохо представляют, что происходит при землетрясении и как оно проявляется на поверхности Земли. Но ведь поверхностные явления – это результат того, что происходит в недрах. И основное внимание специалистов теперь сосредоточено на познании глубинных процессов в недрах Земли, процессов, приводящих к землетрясению. Научная геология (ее становление относится к ХVIII в.) сделала правильные выводы о том, что сотрясаются главным образом молодые участки земной коры. Во второй половине ХIХ в. уже была выбрана общая теория, согласно которой земная кора была подразделена на древние стабильные щиты и молодые, подвижные горные сооружения. Выяснилось, что молодые горные системы – Альпы, Пиренеи, Карпаты, Гималаи, Анды – подвержены сильным землетрясением, в то время как древние щиты (к ним относится Чешский массив) являются областями где сильные землетрясения отсутствуют.

    Причины землетрясений сразу же станут понятны, как только мы представим себе динамичный характер Земли и те медленные движения, которые происходят в ее коре – литосфере. Толщина коры весьма изменчива. Под континентами она равна 30-35км, причем большим горам, значительно превышающим средний уровень поверхности земли, почти всегда сопутствуют глубокие «корни». Основание коры под океанами находится примерно на 10 км ниже уровня моря. Его небольшую толщину хорошо иллюстрирует такой пример: если Землю уменьшить до размера яйца, то твердая кора окажется толщиной со скорлупу. Этот твердый слой, однако, не цельный: он разбит на несколько больших кусков, называемых плитами. Под

10

литосферой действуют  силы, принуждающие плиты перемещаться со скоростью, как правило, нескольких сантиметров в год. Причина этих глубинных сил не вполне ясна. Они  могут быть вызваны, например, медленными течениями горячего пластичного  вещества в недрах. Течения возникают в результате тепловой конвекции в сочетании с динамическими эффектами вращения Земли. В некоторых областях новое вещество поднимается наверх из земных недр, оттесняя плиты в стороны; в других местах проскальзывают одна вдоль другой; есть области называемые зонами субдукции (поддвига), где одна плита при встрече заталкивается под другую. Несогласованность в движении плит при любом его направлении заставляет каменную толщу растрескиваться, создавая таким образом землетрясения.

В настоящее время для изучения механизма землетрясений используют записи сейсмических станций, размещенных в разных точках земной поверхности, определяя по ним направление первых движений среды при появлении продольных (P) и поперечных (S) волн. Изучение явления показало, что отношение скоростей продольных и поперечных волн перед землетрясением сначала уменьшается, а затем возрастает, и эта зависимость может являться одним из предвестников землетрясений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Предвестники землетрясений

   Одним из методов поиска предвестников землетрясений является мониторинг электрического сопротивления земной коры. Физическим основанием для этого является высокая чувствительность удельного электрического сопротивления горных пород к изменениям их напряженного состояния, которая объясняется тем, что в условиях естественного залегания горных пород в земных недрах их удельное электрическое сопротивление практически не зависит от сопротивления минерального скелета, а определяется количеством и минерализацией воды в порах и трещинах породы, ее структурой и текстурой, температурой и давлением, т.е. теми факторами, которые могут претерпевать существенные изменения при изменениях характера напряженно-деформированного состояния горных пород в процессе подготовки землетрясений.

   Источником зондирующего поля служит магнитогидродинамический генератор - энергетическая машина, непосредственно преобразующая химическую энергию в электрическую.

Сейсмические  предвестники

   Изучение сейсмического режима и изменений его во времени в целях поиска возможных предвестников сильных землетрясений занимает особое место среди других методов прогноза землетрясений. Пространственно-временная картина сейсмичности непосредственно отражает развитие под действием тектонических напряжений процесса разрушения материала земных недр и подготовки магистрального разрыва, каковым является сильное землетрясение. Количество слабых землетрясений, их расположение в пространстве, механизмы их очагов могут служить основой для определения напряженно-деформированного состояния отдельных блоков среды, картирования свойств отдельных участков глубинных разломов и их изменений во времени, выявления неоднородностей и зон повышенной концентрации локальных напряжений, которые играют важную роль в

12

возникновении предвестников  землетрясений. Очень важно, что при этом обеспечивается возможность изучения процессов на больших глубинах, непосредственно в очаговых зонах землетрясений.