Землетрясение

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «КРАСНОЯРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  им. В.П. АСТАФЬЕВА»

 

Факультет биологии, географии  и химии

Кафедра Физической географии  и Геоэкологии

 

 

 

 

 

 

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ

(РЕФЕРАТ)

 

 

 

 

 

                                                                  Выполнила: Корзунова А.М,

                                                                                    студентка 35 гр.

                                                                             Проверил: Баранов А.Н.

 

 

 

 

 

Красноярск, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………… 3

Механизм происхождения землетрясений ………………………………. 4

Классификации землетрясений ……………………………………………5

Параметры землетрясений …………………………………………………6

Шкала Рихтера ……………………………………………………………...9

Шкала Меркалли ……………………………………………………………9

Поражающие факторы и последствия землетрясений …………………..11

Прогнозирование землетрясений и  их последствий …………………….12

Землетрясения в Красноярском крае ……………………………………..15

Заключение …………………………………………………………………18

Библиографический список ……………………………………………….19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Землетрясение - одно из самых древних катастрофических явлений на Земле. Несмотря на это, пока никто не знает, где, когда и какой силы произойдет следующее землетрясение.

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. К счастью, 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. По данным ЮНЕСКО, им принадлежит первое место по причиненному экономическому ущербу и числу человеческих жертв. Возникают они неожиданно, и, хотя продолжительность главного толчка не превышает нескольких секунд, их последствия бывают трагическими.

 

Целью данной работы является изучение землетрясений.

 

Задачи:

1. изучить механизм происхождения землетрясений, их классификации и параметры, кроме того рассмотреть шкалу Рихтера и шкалу Меркалли;

2. изучить поражающие  факторы и последствия землетрясений, а также прогнозирование землетрясений и их последствий;

3. изучить землетрясения  в Красноярском крае.

 

 

 

 

Механизм происхождения  землетрясений

 

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.

Выяснение причин землетрясений и объяснение их механизма - одна из важнейших задач сейсмологии. Общая картина происходящего представляется следующей.

Горообразовательные, вулканические  и сейсмические процессы географически  тяготеют друг к другу. Однако во времени  они происходят, как правило, неодновременно и всегда с разной продолжительностью. Кроме того, есть районы с резко выраженной только сейсмической активностью. Например, многие Средней Азии отличаются высокой сейсмичностью, но не имеют вулканов. На Камчатке и в Чили вулканы и землетрясения проявляются на одной и той же территории, но редко одновременно.

Многие из сейсмологов, говоря о механизме землетрясений, придерживаются теории упругого высвобождения  или упругой отдачи. Они связывают  возникновение землетрясений с внезапным высвобождением энергии упругой деформации. В результате длительных движений в районе разлома и накопления в связи с этим напряжений, достигающих предельных для прочности пород величины, происходит разрыв или срез этих пород с внезапным быстрым смещением–упругой отдачей, вследствие чего и возникают сейсмические волны. Таким образом, очень медленные и длительные тектонические движения при землетрясении переходят в сейсмические движения, отличающиеся большой скоростью, что происходит в результате быстрой « разрядки», накопленной упругой энергии. Это разрядка происходит всего за 10-15 секунд (редко за 40-60 секунд).

При зарождении землетрясения  происходит разрушение породы на ограниченном участке, расположенном на определенной глубине от поверхности Земли. В связи с возникшем ослаблением происходит развитие дислокации на очаг или гипоцентральную часть область землетрясения. Разрушение произойдет там, где порода наименее прочна, а это может быть в разломах между блоками. В силу каких-то глубинных процессов отдельные участки коры поднимаются или опускаются. При медленном смещении в земной коре происходят пластические деформации. При более быстрых движениях и при большем их градиенте напряжения, возникающие в коре, не успевая рассасываться, достигают величин, при которых в данных условиях происходит нарушение сплошности–либо по готовому, отчасти уже залечившемуся разрыву, либо с образованием нового. С увеличением глубины возрастают всесторонние сжимающие напряжения, и поэтому возникают большие силы трения, препятствующие быстрому разрушению. Возможно по этой причине глубокофокусные землетрясения отличаются большой энергией и продолжительностью.

В настоящее время  наиболее распространены две модели распространения сил, вызывающих разрыв в очаге. Первая основана на предположении действия в очаге пары сил, вызывающих касательные усилия вдоль линии разрыва и момент; согласно второй модели в зоне очага существуют две взаимно перпендикулярных пары сил.

 

Классификации землетрясений

 

1. Вулканические  землетрясения.

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.

2. Техногенные  землетрясения.

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.

       3. Обвальные землетрясения.

Землетрясения также  могут быть вызваны обвалами и  большими оползнями. Такие землетрясения  называются обвальными, они имеют  локальный характер и небольшую силу.

4. Землетрясения  искусственного характера.                        

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.

 

Параметры землетрясений

 

Очаги землетрясений  располагаются на глубинах до 700 км, но большая часть (3/4) сейсмической энергии выделяется в очагах, находящихся на глубине до 70 км. Размер очага катастрофических землетрясений может достигать 100x1000 км. Его положение и место начала перемещения масс (гипоцентр) определяют путем регистрации сейсмических волн, возникающих при землетрясениях (у слабых землетрясений очаг и гипоцентр совпадают). Проекция гипоцентра на земную поверхность именуется эпицентром. Вокруг него располагается область наибольших разрушений (эпицентральная, или плейстосейстовая, область).

Очаг землетрясения – это область возникновения подземного удара в толще земной коры или верхней мантии, являющегося причиной землетрясения; тектонический разрыв или группа разрывов, при котором происходит 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. Проекция центра очаг землетрясения на земную поверхность составляет эпицентр землетрясения, вокруг которого, как правило, располагается область наибольших разрушений.

Эпицентр землетрясения (греч. ἐπι- — на, лат. centrum — центр круга) — проекция гипоцентра (фокуса) землетрясения на поверхность планеты. Для определения местоположения эпицентра (эпицентральной области) используют записи сейсмических станций.

Карты эпицентров с указанием  магнитуды землетрясений используются в сейсмическом районировании.

В эпицентре необязательно  наблюдаются наибольшие разрушения. Чаще всего наибольшие разрушения происходят на некотором расстоянии от эпицентра, в точках (образующих окружность вокруг эпицентра), куда сейсмическая волна приходит под углом, наиболее выгодным для разрушения многоэтажных зданий.

В СМИ часто путают понятие эпицентра с понятием гипоцентра, в частности в сообщениях типа «эпицентр землетрясения находился на глубине 2 км» имеется в виду именно гипоцентр.

Афтершок — повторный сейсмический толчок, меньшей интенсивности по сравнению с главным сейсмическим ударом.

Сильные землетрясения  всегда сопровождаются многочисленными  афтершоками. Их количество и интенсивность  со временем уменьшаются, а продолжительность  проявления может длиться месяцами. Особенно велика вероятность сильных  афтершоков в первые часы после главного толчка. Известно много случаев, когда поврежденные главным ударом здания рушились именно при повторных, менее сильных толчках. Афтершоки представляют угрозу при проведении спасательных работ.

Наличие афтершоков связано  не столько с остаточными напряжениями непосредственно в очаге, сколько с быстрым (во время главного удара землетрясения) увеличением напряжения в окрестностях очага случившегося землетрясения из-за перераспределения напряжений. Во время главного удара землетрясения — пластической (и хрупкой) деформации пород земной коры в очаге землетрясения жёсткая плита земной коры сдвигается как целое на десятки сантиметров или даже на метры. При этом механические напряжения в очаге уменьшаются от максимальных (от уровня предела прочности) до минимальных остаточных. Зато напряжение в окрестностях очага существенно увеличивается (в результате смещения плиты), иногда приближая это напряжение к самому пределу прочности. При превышении предела прочности (в окрестностях очага главного удара) и происходят афтершоки. В результате смещения плиты механические напряжения возрастают и на большом удалении от очага (подобно тому, как это происходит в окрестностях очага). В результате такого возрастания напряжения на границах плиты могут приблизиться к пределу прочности коры по её периметру, вследствие чего после больших землетрясений — смещений по границе плиты может пройти череда индуцированных землетрясений.

Почти симметричны афтершокам форшоки. Отличие состоит в том, что иногда большое землетрясение порождает малые (афтершоки), а иногда, наоборот, малое землетрясение (форшок) порождает большое (главный удар), который, в свою очередь, порождает меньшие землетрясения (афтершоки).

 

Шкала Рихтера

 

Магнитуда землетрясений  обычно определяется по шкале, основанной на записях сейсмографов. Эта шкала известна под названием шкалы магнитуд, или шкалы Рихтера (по имени американского сейсмолога Ч.Ф.Рихтера, предложившего ее в 1935). Магнитуда землетрясения - безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения и некоторого стандартного землетрясения. Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине. Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом:

1 – 4 балла  – для человека могут пройти почти незаметно, на верхних этажах высотных зданий раскачиваются люстры, разливается вода.

5 – 6 баллов – возникают трещины в стенах домов, лопаются стекла.

9 баллов – разрушаются фундаменты, падают линии электропередач.

12 баллов – это катастрофа, сила, способная стереть с лица Земли целые города.

 

Шкала Меркалли

 

Шкала интенсивности землетрясений Меркалли применяется для определения интенсивности землетрясения по внешним признакам, на основе данных о разрушениях. Может быть применена в том случае, когда отсутствуют прямые данные об интенсивности подземных толчков, например, из-за отсутствия соответствующего оборудования. В шкале Меркалли для определения степени интенсивности землетрясения используются римские цифры.

Шкала названа по имени Джузеппе Меркалли, который заложил основы её использования в 1883 и 1902 годах. Позднее  Чарльзом Рихтером в шкалу были внесены изменения, после чего она её стали называть модифицированной шкалой Меркалли (MM). Сейчас шкала Меркалли используется в основном в США.

Современный вид шкалы  Меркалли:

I - Не ощущается людьми.

II - Ощущается в спокойной обстановке на верхних этажах зданий.

III - Ощущается в помещениях; кажется, будто под окнами проезжает лёгкий грузовик. Качаются висячие предметы.

IV - Кажется, будто проезжает тяжёлый грузовик; звенят оконные стёкла, посуда, скрипят двери.

V - Ощущается на улице; просыпаются люди, выплескивается из посуды жидкость.