Землетрясения на планете регистрируются часто. Большинству людей становится известно лишь о некоторых из них. В основном про то землетрясение, от которого погибло много людей и нанесен более-менее значительный ущерб. Сейсмические катаклизмы могут произойти в любой точке очень обширной территории, населенной миллиардами людей. К сожалению, угрозу отвести нельзя. Можно только уменьшить трагичность последствий.
Землетрясение, общие сведения, очаги землетрясений, промежуточные, глубокофокусные и мелкофокусные землетрясения, типы землетрясений, признаки назревающего землетрясения.
Специалисты в состоянии предположить, что вскоре в каком-то определенном месте вероятны подземные толчки. Но никто не скажет, какой они будут силы, где точно произойдут и когда. На эти вопросы ученые ответят примерными сроками, приблизительными местом и мощностью с существенным разбросом значений.
Землетрясению обычно сопутствуют многочисленные звуки разной интенсивности в зависимости от того, на каком расстоянии от очага катаклизма находится слышащий их. Так, поблизости от эпицентра можно услышать резкие четкие звуки, которые на определенном удалении становятся похожими на раскаты грома или гул взрыва.
. Подводные землетрясения приводят к образованию гигантских волн — цунами. Куда более опасных для людей и населенных пунктов, чем подземные толчки. В общем-то результаты мощных землетрясений в определенной мере напоминают последствия ядерного взрыва.
Местом рождения землетрясения являются темные и горячие глубины земных недр, недоступные непосредственному наблюдению и измерению. Ошибается тот, кто думает, будто проявление подземной стихии имеет чисто геологический характер. То есть связано со строением и составом земной коры. На самом деле землетрясения явление геофизическое, связанное с физическими свойствами и физическими процессами планеты в целом, как в твердых оболочках, так и в жидких и газовых средах.
Землетрясения относятся к тем устрашающим явлениям природы (наряду с ураганами, смерчами, бурями, извержениями вулканов, наводнениями и пожарами), которые выдергивают человека из тепличных условий и заставляют вспомнить, что он всего лишь один из обитателей планеты и наряду со многими другими такой же беспомощный и беззащитный, как животные, насекомые и т. п.
Очаги землетрясений, промежуточные, глубокофокусные и мелкофокусные землетрясения.
Землетрясение представляет собой не просто колебание грунта. Некий источник энергии в верхних слоях земного шара производит сейсмические волны, которые расходятся во все стороны (не концентрическими кругами). Несмотря на то, что источником естественных землетрясений является некоторый объем горных пород, удобнее условно определять его в виде точки (фокус землетрясения, очаг, гипоцентр, точка подвижки пород), из которой распространяются волны.
Фокус способен находиться на разной глубине. При естественных катаклизмах достаточно глубоко. Или весьма близко к поверхности, если подземные толчки вызваны искусственно, например ядерным взрывом. Проекцию очага на земной поверхности непосредственно над ним называют эпицентром землетрясения.
Очень интересный вопрос связан с возможной глубиной нахождения фокуса. Может показаться удивительным, но они иногда располагаются на сотни километров внутри планеты. Это, например, территории в которых проходят океанические желоба:
Горной цепи Анд в Южной Америке.
Антильских островов.
Островов Тонга, Самоа.
Архипелагов Новые Гебриды, Индонезии.
Как правило, в этих зонах землетрясение редко происходит на глубинах свыше 200 км. Однако порой гипоцентр находится и на 700 км ниже поверхности планеты. Землетрясения, получившие свое рождение в пределах 70—300 км, считаются промежуточными. А при большей глубине — глубокофокусными. Подобное землетрясение бывает не только в Тихоокеанском регионе, но даже в Средней Азии (горная система Гиндукуш), Румынии (Карпаты), Эгейском море, Испании.
Мелкофокусными называют землетрясение, чьи гипоцентры находятся непосредственно под земной поверхностью. Как раз этот вид землетрясений приводит к наиболее масштабным разрушениям. Их доля в общей энергии, выделяющейся во время катаклизмов, составляет 3/4.
Чаще после таких землетрясений фиксируются последующие толчки меньшей силы (афтершоки), способные продолжаться несколько часов или даже месяцев. Причем их количество при сильных землетрясениях может быть достаточно велико. Перед некоторыми землетрясениями бывают предварительные толчки из того же очага, именуемые форшоками. Предполагается, что по ним можно прогнозировать основной удар.
Типы землетрясений.
Относительно недавно многие считали, что раз землетрясение происходят на больших глубинах и недоступно непосредственному наблюдению, то его природа останется покрытой мраком. К чести современной науки можно сказать, что по большей части природу землетрясений и основные их свойства доступно объяснить с позиции физической теории.
Речь идет об описании явления, а не об объяснении процессов, происходящих внутри планеты, с этим далеко не все ясно. В соответствии с ней землетрясение представляет собой естественный результат непрерывного геологического преобразования Земли.
Основная масса землетрясений происходит на окраинах тектонических плит, что наводит на мысль о глобальных геологических «игроках», которые формируют горы, рифтовые долины, подводные горные цепи и глубокие желоба.
Землетрясение инициируются именно этими силами, чья природа на данный момент не выяснена. Однако они обязательно должны быть обусловлены температурными неоднородностями внутри разных слоев земного шара, которые образуются, во-первых, по причине выделения в окружающую среду тепла. А во-вторых, из-за притока тепла в результате распада радиоактивных элементов, которые содержатся в горных породах.
Тектоническое землетрясение.
Далее уместно охарактеризовать разные типы землетрясений исходя из особенностей их возникновения. Наиболее распространенными являются тектонические землетрясения, которые происходят тогда, когда в горных породах под действием каких-либо геологических факторов случается разрыв.
Тектоническое землетрясение приковывает к себе самое пристальное внимание ученых, поскольку способно больше, чем что-либо иное, рассказать о недрах планеты. И к тому же приносит человечеству основную массу всех несчастий от подобного рода природных явлений.
Впрочем, подземные толчки в состоянии вызываться и другими событиями. Например, они сопутствуют вулканическим извержениям. Причем заблуждение в том, что землетрясения непременно связаны с вулканической деятельностью, бытует до сих пор.
Данной идеей увлекались еще древнегреческие философы, которые могли наблюдать активность средиземноморских вулканов и широкое распространение в их регионе землетрясений. Нельзя было не связать два этих факта, и они на самом деле связаны. Но лишь как частный случай действия глобальных тектонических сил на горные породы и вовсе не обязаны возникать вместе.
Обвальное землетрясение.
Иногда встречается еще один тип землетрясений — обвальный. Это достаточно мелкие подземные толчки, происходящие в местах, где присутствуют подземные пустоты или горные выработки. Непосредственным катализатором сотрясений грунта выступает обрушение кровли шахты или пещеры.
Случаются и землетрясения, связанные с «горными ударами», которые имеют место тогда, когда напряжения, скапливающиеся в зоне горной выработки, приводят к резкому отделению огромных масс горных пород от их забоя, из-за чего образуются сейсмические волны. Подобное землетрясение свойственно территориям Канады и Южной Африки. Значительный интерес представляют обвальные землетрясения, связанные с развитием крупных оползней.
Искусственное землетрясение.
Нельзя не упомянуть об искусственных землетрясениях, виновником которых выступает человек, производящий обычные или ядерные взрывы. Так, подземные ядерные взрывы нескольких последних десятилетий приводили к достаточно ощутимой сейсмической активности в разных местах планеты. Если в глубокой скважине детонирует ядерное устройство, то высвобождается колоссальный объем ядерной энергии.
Давление за мизерные доли секунды увеличивается до значений, в тысячи раз превышающих атмосферное давление, а температура в эпицентре повышается на миллионы градусов. При этом окружающие породы испаряются. Формируется сферическая полость в несколько метров диаметром, которая становится все больше по мере испарения кипящей породы. А ударная волна пронизывает породы вокруг сферы тончайшими трещинами.
Основной объект исследований сейсмологии, предоставляющий ключевую информацию, это сейсмические волны. По ним доступно изучать не только землетрясение, но и строение Земли. Устанавливать местонахождение полезных ископаемых и определять взрывы (например, ядерные).
Вне области, покрытой трещинами (сотни метров), сжатие породы запускает механизм расхождения сейсмических волн. Когда 1-я волна достигает земной поверхности, грунт приподнимается и при наличии достаточного количества энергии породы способны «выстрелить» с образованием воронки. Сейсмические волны от очень мощных ядерных взрывов распространялись сквозь внутренние области планеты и фиксировались на отдаленных сейсмических станциях.
Причем амплитуда соответствовала силе настоящих сейсмических волн от землетрясения в 7 магнитуд по шкале Рихтера. Такие волны ощущались даже в далеко расположенных от места взрыва городах.
Признаки назревающего землетрясения.
В первую очередь специалистам на станциях слежения за сейсмической активностью способны многое сказать изменения скорости продольных сейсмических волн. Оборудование рассчитано на точное определение времени прихода волн. Кроме того, если поверхность земли вдруг наклонится, то это также станет более чем подозрительно. А еще перед землетрясением может выделяться газ радон.
Важную роль в прогнозировании скорого землетрясения играет электропроводимость пород в зоне риска. Она, как выяснилось при лабораторных опытах, заметно меняется у водонасыщенной породы до того, как ее разрушает высокое давление. Колебания общего фона сейсмической активности, наверно, самый интересный параметр. Но и самый неопределенный в плане конкретных выводов.
Землетрясение развивается по следующим этапам. Сначала под влиянием глобальных тектонических подвижек некоторое время накапливается упругая деформация. Так называется особое воздействие тектонических сил, когда тело в состоянии восстановить форму при прекращении влияния на него.
На протяжении этого периода сейсмические показатели не выходят за пределы стандартных значений. Затем в горных породах земной коры в зонах разлома развиваются трещины. Которые в конце концов приводят к изменению объема материала из-за сдвиговой деформации.
В процессе раскрытия трещин скорость проходящих сквозь подобную расширяющуюся область продольных волн падает. Поверхность при этом приподнимается. Выделяется газ, увеличивается электропроводимость. Возможно увеличение количества мелких землетрясений в единицу времени.
Далее в поры и микротрещины из окружающих пород проникает вода, усугубляющая неустойчивость. В ходе заполнения трещин водой первые слабые сейсмические волны начинают распространяться быстрее, грунт перестает подниматься, газ заканчивает выделяться, а электропроводимость продолжает увеличиваться. Потом происходит непосредственно землетрясение с последующими афтершоками.
