Землетрясения

Землетрясения связаны с особым свойством литосферы Земли – сейсмичностью, под которой понимается способность недр Земли порождать очаги землетрясений. Сейсмичность характеризуется территориальным распределением очагов землетрясений, интенсивностью и частотой повторений. Землетрясением называются подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии Земли и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний (ГОСТ Р22.0.03-95). При этом высвобождается огромное количество энергии, которая распространяется в виде сейсмических волн (продольных и поперечных), вызывающих нарушения земной коры и разрушения на ее поверхности. Землетрясения могут также вызываться вулканической деятельностью и падением небесных тел. Случаются и другие, так называемые наведенные, землетрясения, возникшие в результате обвалов, накопления водохранилищ, прорывов плотин и по другим причинам. Особенностью землетрясений является то, что они в основном разрушают искусственные сооружения. Кроме того, во время землетрясений могут происходить горные обвалы, оползни, запруживание горных рек, пожары.

Упрощенно механизм землетрясений представляет собой следующий геофизический процесс. Под действием глубинных тектонических сил возникают напряжения, слои земных пород деформируются, сжимаются в складки и с наступлением критических перегрузок смещаются и рвутся, образуя разломы земной коры. Разрыв завершается мгновенным толчком или серией толчков, имеющих характер удара. При землетрясении по разлому происходит разрядка энергии, накопившейся в недрах. Энергия, выделяющаяся из глубин в точке разрыва – очаге землетрясения, передается посредством упругих волн, возникающих в толще земной коры, и достигает поверхности Земли, на которой производит разрушения.

Очаг землетрясения – область возникновения подземного удара. В геологическом смысле очаг – это тектонический разрыв или группа разрывов, по которым происходит почти мгновенное перемещение масс земной коры или верхней мантии. Размеры очага землетрясения могут колебаться в пределах от нескольких десятков метров до сотен километров, а глубина – от нескольких километров до сотен километров. Важная характеристика землетрясения – эпицентр. Он представляет собой проекцию центра очага землетрясения на земную поверхность. Вокруг него, как правило, располагается область наибольших разрушений.

Территорию, охватывающую области известных и ожидаемых очагов землетрясений и подверженную их воздействию, называют сейсмической областью или зоной. Эти области имеют вид линейно вытянутых зон в районах наиболее интенсивных современных тектонических движений, формирования горных хребтов и межгорных впадин, глубоководных океанических желобов и рифтовых зон. Известны два главных сейсмических пояса: Среднеземноморско – Азиатский, простирающийся через юг Евразии от берегов Португалии на западе до Малайского архипелага на востоке, и Тихоокеанский, охватывающий кольцом берега Тихого океана.

Основными параметрами, характеризующими землетрясения, является их интенсивность и глубина очага. Оценка интенсивности землетрясений производится по сейсмической шкале. Сейсмическая шкала бывает двух видов: для оценки энергии очагов землетрясений и интенсивности проявления землетрясения на поверхности земли.

Энергия землетрясений оценивается магнитудой землетрясения – условной величиной, характеризующей количество энергии, выделившейся в очаге землетрясения. Она измеряется по шкалам магнитуд землетрясения (шкала Рихтера). На Земле пока не зарегистрированы землетрясения, имеющие по шкале Рихтера магнитуду более 9, что соответствует выделяемой энергии 1018 джоулей.

Интенсивность проявления землетрясения на поверхности Земли (сила землетрясения) оценивается по международной сейсмической шкале 1964 г. (шкала Меркалли), имеющей 12 условных градаций – баллов (табл. 3. 3.).

Таблица 3.3.