Техногенні землетруси

План:

Вступ

   1.Землетруси

1.1.Уявіть собі землетрус

   2. Техногенний землетрус 

   3. Причини землетрусів

   4. Екологічні наслідки землетрусів

   5. Де часто відбуваються землетруси

   6. Сила землетрусів

        6.1. Що відбувається при сильному землетрусі

        6.2. Характеристика землетрусів

   7. Запис землетрусу

        7.1. сейсмографи

   8. Правила поведінки при землетрусі

   9. Чи можна послабити наслідки землетрусу

Література

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одним із страшних і непередбачуваних природних явищ, що відбуваються на планеті Земля, є землетрус. Руйнівна сила цього земного катастрофи може досягати колосальних розмірів і боротися з нею не під силу людству. Унаслідок того, що землетруси або підземні поштовхи відбуваються в результаті раптових і швидкоплинних змін в самих надрах планети, попередити їх виникнення в даний час практично нереально. А часом буває також досить важко передбачити де, коли і з якою силою будуть відбуватися підземні поштовхи. Тому для того, щоб спробувати врятувати себе і життя своїх близьких під час цієї природної катастрофи дуже важливо знати, що потрібно робити при землетрусі і вміти надавати першу допомогу.

На планеті Земля щороку відбувається величезна кількість землетрусів. Але з причини того, що більша частина з них має дуже маленьку силу впливу або відбувається на самому дні океанів, багато з підземних поштовхів нас абсолютно не зачіпають і ми абсолютно не інформовані про їх виникненнях, а деякі навіть і не підозрюють про їх існування. Помітні руйнування можуть викликати лише сильні землетруси, або виникли в океані по їх причини цунамі.

 

1. Землетруси

Землетруси - підземні поштовхи і коливання поверхні Землі, викликані природними причинами (головним чином тектонічними процесами), або (іноді) штучними процесами (вибухи, заповнення водосховищ, обвалення підземних порожнин гірських виробок). Невеликі поштовхи можуть викликатися також підйомомлави при вулканічних виверженнях.

Щорічно на всій Землі відбувається близько мільйона землетрусів, але більшість з них так незначні, що вони залишаються непоміченими. Дійсно сильні землетруси, здатні викликати великі руйнування, трапляються на планеті приблизно раз у два тижні. Велика їх частина припадає на дно океанів, і тому не супроводжується катастрофічними наслідками (якщо землетрус під океаном обходиться без цунамі).

Землетруси найбільш відомі за тими спустошеннями, які вони здатні зробити. Руйнування будівель та споруд викликаються коливаннями грунту або гігантськими приливними хвилями ( цунамі), що виникають при сейсмічних зсувах на морському дні.

Будь-який землетрус – це тектонічні деформації земної кори або мантії, які відбуваються внаслідок того, що напруга, яка накопичилася в надрах Землі, в певний момент перевищила міцність гірських порід у певному місці. Розрядка цієї напруги і породжує сейсмічні коливання у вигляді хвиль, які досягнувши земної поверхні, спричиняють руйнування. Першопричиною, яка викликає розрядку напруги, можуть бути, незначні на перший погляд явища, що відбуваються на земній поверхні. Наприклад, наповнення водосховища, швидка зміна атмосферного тиску, океанські припливи, тощо. Найпоширенішими є землетруси спричинені тектонічними, вулканічними або денудаційними процесами.

1. Уявіть собі землетрус

Уявіть собі стіл, на якому збудована іграшкова країна, насипані піщані гори, замість озера врита в пісок каструля з водою; у підніжжя гори складений ціле місто із кубиків. Як можна зразу зруйнувати все це спорудження? Якщо сильно подути, наш “ураган” тільки сколихне поверхність води та відвалить від будинків 1-2 кубика. Якщо кидати на стіл камінчики, розвалиться тільки частина побудови. В декілька секунд зруйнувати всю іграшкову країну можна тільки одним методом – сильно ударивши по столі. Зруйнування пройде, якщо нанести удар не зверху, а знизу, навіть не доторкаючись ні до одної з іграшкових споруджень. Значить, головна причина “катастрофи” буде викликане ударом потрясіння стола.

Точно так же потрясти і зруйнувати справжні будинки в великому місті, розплескати озера і ріки, розсікти поверхність великими тріщинами можуть тільки сильні точки і потрясіння самої землі.

2. Техногенний землетрус 

Техногенний або антропогенний землетрус — штучно викликанна сейсмічність, що виникла внаслідок техногенної діяльності людини.

Останнім часом з'явилася інформація, що землетруси можуть викликатися діяльністю людини. Так, наприклад, в районах затоплення при будівництві великих водоймищ, посилюється тектонічна активність - збільшується частота землетрусів і їх магнітуда. Це пов'язано з тим, що маса води, накопичена у водосховищах, своєю вагою збільшує тиск в гірських породах, а просочується вода знижує межа міцності гірських порід. Аналогічні явища відбуваються при видобутку нафти і газу (сталася серія землетрусів з магнітудою до 5 на Ромашкінское родовищі нафти в Татарстані) і виїмку великих кількостей породи з шахт, кар'єрів, при будівництві великих міст з привізних матеріалів.

Землетрус може бути викликане і штучно: наприклад, вибухом великої кількості вибухових речовин або ж при підземному ядерному вибуху (тектонічну зброю). Такі землетруси залежать від кількості підірваного речовини. Наприклад, при випробуванні КНДР ядерної бомби в 2006 стався землетрус помірної сили, яке було зафіксовано в багатьох країнах.

В кінці 20 ст. техногенна діяльність людини, що прийняла планетарний масштаб, стала причиною наведеної (штучно викликаної сейсмічності, що виникає, наприклад, при ядерних вибухах (випробування на полігоні Невада ініціювали тисячі сейсмічних поштовхів), при будівництві водосховищ, заповнення яких іноді провокує сильні землетруси. Так сталося в Індії, коли спорудження водосховища Койна викликало 8-бальний землетрус, при котрому загинуло 177 осіб.

Випадки виникнення сильних землетрусів з магнітудами близько шести відомі при будівництві Асуанської греблі в Єгипті, Кариба в Родезії, Лейк Мід в США.

В Україні також можливі техногенні землетруси. Так за версією завідувача кафедрою маркшейдерії, геології та геодезії ДонДТУ, Віталія Марченко причина частих коливань земної кори в Луганській області — це старі шахтні виробки, що знаходяться під житловими районами:

Такі землетруси можливі тільки в районах, де проходять підземні розробки, тобто в шахтах. Наприклад, в районах Краснодона і Ровеньки є потужні пласти пісковика, які надовго затримують просідання грунту над розробкою, а потім настає межа міцності в пласта пісковика і він валиться - це техногенний землетрус.

У районі міста Долина протягом 1974—1976 років відбувся ряд землетрусів, які відчувалися в зоні епіцентру зінтенсивністю 3-6 балів. Найсильніші з них відбулися 14 січня 1976 інтенсивністю 5-6, 7 лютого 1976 — 6 і 1 березня1976 — 5 балів. Можливо, вони були викликані нагнітанням води в продуктивні пласти на нафтопромислах Долини. 7 червня 1987 стався техногенний землетрус в місті Калуш Івано-Франківської області з інтенсивністю 3-4 бали. Цей землетрус було викликано обвалом покрівлі старих соляних виробок.

В Луганской области участились землетрясения. 15 січня 2009 р. Сейсмическая активность румынских Карпат грозит Львову землетрясением в 5 баллов. 5 березня 2010

Останнім часом з’явився новий генетичний вид землетрусів – землетруси, спричинені інженерною діяльністю людини, або так звані техногенні землетруси. Вперше такий землетрус силою у 7 балів був зафіксований вченими в 1975 р. в Каліфорнії, де на сім років раніше була споруджена гребля висотою 235 м та виникло водосховище. Тобто, в даному випадку локальне накопичення великої маси води на поверхні Землі спричинило зміни в надрах. Проте, водосховища не єдині джерела спровокованих землетрусів. Певну “провокуючу” дію на сейсмічність надр може спричинити також розробка нафтових та газових родовищ. Механізм спровокованих землетрусів ще остаточно не з’ясований. Вважають, що вони є наслідком збільшення водонасиченості надр, а це призводить до послаблення зв’язків між частками гірських порід і тим самим знижує їх здатність опиратися крихкому руйнуванню при сейсмічних поштовхах. Такий механізм розглядається як один з перспективних методів послаблення наслідків землетрусів за допомогою зняття напруги дрібними сейсмічними поштовхами, подаючи воду в спеціально пробурені свердловини.

 

3. Причини землетрусів

Досить часто у багатьох виникає запитання: «Чому відбуваються землетруси?». В давнину люди вважали, що подібні катастрофи насилаються на них понад в покарання за погані діяння. В даний час, незважаючи на те, що це питання до кінця ще не вивчений, у вчених є деякі відповіді. Насправді причин появи подібних катастроф досить багато і всі вони поділяються на такі дії:

• Природні. До природних впливів відноситься внутрішні зміни планети Земля, вплив космічних бур, сонця, а також деяких інших явищ Космосу.

• Штучні. Штучним вплив на спонукання виникнення землетрусу є Людина та її вплив на навколишнє середовище. Такими діями можуть бути вибухи, розкопування земних порід для видобутку корисних копалин тощо.

Залежно від причини виникнення різняться такі види землетрусів:

• Тектонічні землетруси. Цей вид є найбільш поширеним явище, яке виникає з причини зрушень, розломів і зіткнень тектонічних плит. Виявляються такі землетрусу по-різному. Це можуть бути виникнення величезних тріщин на поверхні землі, різних обвалів і зсувів або ж при малій силі землетрусу можуть зовсім не виявити себе.

• Обвальні землетрусу. Ці землетрусу виникають унаслідок впливу на земну кору зсувів та обвалів. Подібні явища найчастіше виникають з причини виникнення пустот під землею і всередині гір. Найчастіше зсувні землетруси не мають великої сили.

• Вулканічні землетрусу викликаються внаслідок виверження вулкана. Їх особливістю є те, що вони не викликають ніяких істотних руйнувань і можуть повторюватися кілька разів.

• Штучні землетрусу. Цей вид виникає в результаті великої кількості одночасних вибухів, ядерних вибухів, а також підземних випробуваннях різного виду зброї.

• Техногенні землетруси виникають при безпосередньому впливі людини на навколишнє середовище. Воно може виникнути в результаті штучного зміни ландшафту при будові дамб або нових споруд, пошуках нафтових скупчень, видобутку різних видів копалин, при руйнуванні людиною гір і рівнин.

За результатами численних спостережень перед виникненням багатьох землетрусів відбуваються наступні природні явища:

1.Великі й тривалі зливові дощі.

2.Поява в повітрі надлишку таких газів, як уранові сполуки, радону, гелію, аргону.

3.Сильне занепокоєння і незвичайна поведінка домашніх і диких тварин, вважається, наприклад, що собаки можуть передбачати землетруси.

4.Несподівано виникло світіння в повітрі.

Особливим різновидом землетрусів є підводні землетруси, або як їх ще називають – моретруси. Вони виникають під морським та океанічним дном, а на поверхні проявляються у вигляді велетенських хвиль, які називаються цунамі. Такі хвилі виникають при швидкому опусканні дна, спричиненому зміщенням блоків. При цьому в епіцентрі моретрясіння виникаєхвиля, спрямована догори, яка і призводить до підняття рівня води . На поверхні акваторії така хвиля перетворюється на хвилю цунамі, яка концентрично поширюється від епіцентру з швидкістю до 800 км/год. В океані висота хвиль цунамі не перевищує 2 м,

 Схема  виникнення цунамі.

що при значній довжині хвилі (100-300 км) робить її практично непомітною. Проте на мілководді, при наближення до берега, хвиля пригальмовується, виростає до висоти 30-40 м, набуває різко асиметричної форми та обрушується на берег. При цьому руйнівна сила хвилі пропорційна її швидкості.

 

4. Екологічні наслідки землетрусів

Залежно від сили землетрусу, близькості епіцентру, а також місця його виникнення виявляється різна ступінь наслідків цього явища

Катастрофи з більш високою інтенсивність в значній мірі впливають на екологію навколишнього середовища.

• Найчастішими екологічними наслідками в результаті землетрусів є виникнення таких природних процесів як осипи, обвали, селі, руйнування земної кори і навіть повені. При будь-якому навіть незначній зміні звичного ландшафту в будь-якому випадку виникає великий стрес для мешкають в цій місцевості живих організмів. Так, наприклад, великі зсувні завали псують склад грунту, затоплення викликаним землетрусом цунамі здатне надовго убити життя організмів у місцевості.

• У разі глибоких розломів з надр землі в атмосферу починають надходити різні важкі метали, що негативно впливають на живі організми.

• Одними з найнебезпечніших впливів землетрусу є провокування техногенних катастроф. У тому випадку якщо воно виникло на місцевості, де знаходилися різні споруди, створених для створення виробничих технологій, таких, наприклад, як нафтопереробне або фармацевтичну підприємства. Внаслідок порушень таких будівель практично завжди виникає сильне забруднення навколишнього середовища.