Задать вопрос юристу

5.5.1. Геофизические представления о землетрясениях


Землетрясения - подземные удары и колебания земной поверхности, порождаемые естественными, природными, факторами. Основные причины землетрясений - процессы, протекающие в земной коре, главным образом процессы движений и деформаций земной коры.
Применительно к землетрясениям термин «тектоника» равносилен термину «геоархитектура».
Земная кора представляет собой верхний слой «твердой» Земли. Верхняя поверхность земной коры является частично материковой (29 %), частично - океанической (71 %). Ее рельеф характеризуется так называемой гипсографической кривой (рис. 5.7) - распределением площади поверхности по высоте (в пределах материковой части) и по глубинам (в пределах океанической).
231



4371 км

Рис. 5.7



По глубине земная кора условно делится на три слоя: верхний - осадочный, средний - гранитный, и нижний - базальтовый. Соответствующая этим слоям толщина колеблется в пределах: от 10 до 40 км и от 10 до 70 км. Под океанами первые два слоя имеют малую толщину, да и базальтовый слой имеет толщину около 5 км.
Нижней границей земной коры считается четко проявляющаяся поверхность, именуемая поверхностью Мохоровичича, - граница между земной поверхностью и мантией. Мантия простирается до глубин 2900 км, т.е. до ядра Земли. Верхний слой мантии до глубины в 700 км по физическим свойствам ближе к твердотельному. Этот слой вместе с земной корой именуется литосферой или тек- тоносферой. Именно в литосфере протекают процессы, приводящие к землетрясениям. Вещество всех геосфер находится в непрерывном изменении, движении.
В недрах Земли происходят перемещения огромных земных масс, концентрация более легких веществ в верхних слоях, а более тяжелых - в глубоких; протекают тепловые, электрические, химические, радиоактивные процессы. Совокупное воздействие этих процессов на атмосферу приводит к вертикальным и горизонтальным перемещениям отдельных ее участков. По современным представлениям земная кора является не монолитной наружной оболочкой «твердой» Земли, а состоит из отдельных блоков - тектонических плит. Тектонические плиты имеют различные размеры, некоторые из них соразмерны с материками. В процессе перемещений тектонических плит на их границах могут образовываться участки механического перенапряжения. В моменты, когда напряжения превышают соответствующий предел прочности земных пород, происходит внезапный разрыв пород, практически мгновенное перемещение огромных масс литосферы. Ударное воздействие перемещающихся масс на окружающую среду и представляет собой по существу землетрясение.
Область возникновения подземного удара именуется очагом землетрясения, а ее условный центр - центром землетрясения, или гипоцентром. Радиальная проекция гипоцентра на земную поверхность называется эпицентром землетрясения (рис. 5.8).
Очаги землетрясений могут возникать на различных глубинах; большинство из них концентрируется на глубине 20 - 30 км, но практически их глубина может достигать значений до 700 км, т.е. развиваться в верхнем слое мантии.





Силу землетрясений в очаге принято выражать значением выделившейся в нем механической энергии; она может достигать величин до 1018 Дж.
На всей Земле за год в процессе землетрясений освобождается энергия порядка 5 • 1018 Дж; лишь малая доля их достигает степени катастроф.
Распределение очагов землетрясений по земной поверхности крайне неравномерно. Имеются зоны повышенной сейсмической активности, которые образуют так называемые сейсмоактивные пояса Земли. Среди них: атлантический (примерно до середины дна Атлантического океана), тихоокеанический (вдоль западного побережья американских континентов), восточно-азиатский (вдоль восточного побережья Азии и Австралии), индо-океанический пояс. Большая часть сейсмоактивных зон приходится на акваторию Земли. Применительно к территории РФ сейсмоактивные зоны - территория Кавказа, юго-восточные окраины азиатской части территории.
Землетрясение, состоявшееся в очаге, порождает в земной коре упругие колебания, именуемыми сейсмическими волнами. Радиально расходящиеся от очага сейсмические волны до выхода их на поверхность Земли называются объемными сейсмическими и представляют собой совокупность волн двух типов - продольной и поперечной. В объемной продольной сейсмической волне колебания среды происходят в направлении распространения, и имеет место деформация сжатия-растяжения. В объемной поперечной сейсмической волне колебания происходят в перпендикулярном направлении относительно направления распространения, а видом деформации является сдвиг. Скорость распространения продольной волны примерно в 1,5 раза превосходит скорость поперечной; соответственно этому первая называется первичной (в сейсмологии обозначается символом «Р»), а вторая - вторичной (обозначается символом «5»). Доминирующее значение периода колебаний объемных сейсмических волн находится в пределах десятых долей секунды. С глубиной температура литосферы возрастает, за счет этого обстоятельства направление распространения объемных волн искривляется, траектория становится выпуклой в сторону центра Земли.
При выходе на поверхность Земли, точнее на поверхность земной коры, объемные сейсмические волны испытывают преломление, отражение. В результате они трансформируются в поверхностные сейсмические волны, распространяющиеся вдоль поверхности земной коры во все стороны от эпицентра со скоростью от 3 до 7 км/с. Именно поверхностные сейсмические волны являются поражающим фактором землетрясений.
На рис. 5.8 приведена наглядная картина описанных процессов формирования сейсмических волн.
Поверхностные сейсмические волны более разнообразны по сравнению с объемными, что обусловлено разнообразием условий отражения-преломления последних. При определенных условиях для поверхностных сейсмических волн образуются так называемые сейсмические волноводы - слои литосферы, на удалениях до значения глубины очага, преобладают вертикальные колебания земной поверхности, а на больших удалениях - горизонтальные, которые, кстати, более опасны для наземных объектов.
Следует также подчеркнуть тот факт, что амплитуда объемных сейсмических волн обратно пропорциональна расстоянию, а амплитуда поверхностных волн обратно пропорциональна квадратному корню из расстояния. По этой причине в колебаниях от удаленных землетрясений доминируют поверхностные сейсмические волны.
Среди многообразных поверхностных сейсмических волн заметное место (по поражающему потенциалу) занимает волна Лява (L) и волна Рэлея (R), названные именами исследователей. Отличие между ними, помимо прочего, состоит в ориентации плоскостей поляризации их колебаний: колебания в волне Лява вертикально поляризованы, а волны Рэлея - горизонтально поляризованы. 
<< | >>
Источник: Е.А. Крамер- Агеев, В.В. Костерев, И.К. Леденев, С.Г. Михеенко, Н.Н. Могиленец, Н.И. Морозова, С.И. Хайретдинов. Основы безопасности жизнедеятельности: учебное пособие. 2007

Еще по теме 5.5.1. Геофизические представления о землетрясениях:

  1. Статья 320. Право апелляционного обжалования Статья 321. Срок подачи апелляционных жалобы, представления Статья 322. Содержание апелляционных жалобы, представления Статья 323. Оставление апелляционных жалобы, представления без движения Статья 324. Возвращение апелляционных жалобы, представления Статья 325. Действия мирового судьи после получения апелляционных жалобы, представления Статья 326. Отказ от апелляционной жалобы или отзыв апелляционного представления
  2. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ. ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ТОМ, ЧЕГО Я НЕ ВИДЕЛА
  3. § 7. ОСНОВЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАЗВЕДКИ — ГРАВИМЕТРИИ, СЕЙСМОМЕТРИИ
  4. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
  5. ЧТО ТАКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ?
  6. Армянское землетрясение
  7. § 5. АНТИСЕЙСМИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО И ПРЕДСКАЗАНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
  8. § 2. ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
  9. Глава 7 ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ КАК ФАКТОРЭНДОГЕННОГО РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ
  10. § 4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ, ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ИХ ТИПЫ
  11. 29. О ДИКОВИННОМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ, СЛУЧИВШЕМСЯ В БУРГУНДИИ
  12. ЛИССАБОНСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 1755 Г.
  13. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ ДЛИНОЙ В ТРИ ГОДА
  14. 123. О СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ В ВЕНЕЦИИ, ПАДУЕ, БОЛОНЬЕ И ДРУГИХ МЕСТАХ
  15. 124. О СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ ВО ФРИУЛЕ, БАВАРИИ, КАРИНТИИ, ГЕРМАНИИ И В РАЗНЫХ МЕСТНОСТЯХ
  16. Статья 373. Порядок подачи и рассмотрения частной жалобы, представления прокурора Статья 374. Права суда кассационной инстанции при рассмотрении частной жалобы, представления прокурора Статья 375. Законная сила определения суда кассационной инстанции, вынесенного по частной жалобе, представлению прокурора
  17. Статья 340. Копии кассационных жалоб, представления Статья 341. Оставление кассационных жалобы, представления без движения
  18. Статья 344. Возражения относительно кассационных жалобы, представления Статья 345. Отказ от кассационной жалобы, отзыв кассационного представления
  19. И. А. РЕЗАНОВ. В книге излагаются новые взгляды на проблему Атлантиды. На основании имеющихся геологических и археологических данных восстанавливается обстановка катастрофического извержения вулкана Санторин в Эгейском море в XV в. до н. э., вызвавшего гибель крито-микенской цивилизации. Автор анализирует возможные причины исчезновения Атлантиды, рассказывает о новейших океанологических и геофизических исследованиях в Атлантическом океане и Средиземном море., 1975
  20. Представления