Землетрясения

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Географический  факультет

Кафедра динамической геологии

Специальность «геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

 

 

 

 

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ.

(Курсовая  работа)

 

 

 

 

 

 

 

 

Студента 1-го курса

Сувханов Д.А.

 

Научный руководитель:

Губин В.Н

Оценка________________

Дата защиты___________

Подпись научного

руководителя__________

 

 

 

 

 

Минск 2013

 

 

 

Содержание 

 

Введение …………………………………………………………………………3

Глава 1.Геологическая природа землетрясений…………………………...5

1.1. Классификация землетрясений …………………………………………5

1.2. Причины землетрясений ………………………………………………..11

1.3 Природа землетрясений ………………………………………………….13

Глава 2.Регистрация сейсмических процессов….………………………...21

2.1. Регистрация землетрясений …….……………………………………...21

2.2. Сила землетрясений ……………………………………………………..25

2.3. Прогнозирование землетрясений……………………………………….27

Глава3. Распределение землетрясений на земле …………………………29

3.1. Географическое распределение землетрясений ……………………..29

3.2. Сейсмические нарушения ………………………………………………31

3.3. Постсейсмические нарушения ………………………………...............34

Заключение..……………………………………………………………………37

Список использованных источников……………………………………….38

Приложение (Наиболее разрушительные землетрясения на Земле)…...39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В недрах нашей планеты непрерывно происходят внутренние процессы, изменяющие лик  Земли. Чаще всего эти изменения  медленные, постепенные. Точные измерения  показывают, что одни участки земной поверхности поднимаются, другие опускаются. Не остаются постоянными даже расстояния между континентами. Иногда внутренние процессы протекают бурно и грозная стихия землетрясений превращает в развалины города, опустошает целые районы.

Под угрозой  землетрясений находятся обширные территории, многие густонаселенные  области и даже целые страны, например Япония. Наибольшая опасность землетрясений  заключается в их неожиданности  и неотвратимости. Однако научные  достижения последних лет открывают  реальные возможности  не только предсказывать  землетрясения, но и влиять на их ход.

Слово «землетрясение» - русское, и смысл его ясен: землетрясение  – это трясение земли. А точнее, землетрясение – это колебание  земной поверхности при прохождении  волн от подземного источника энергии.

По-гречески землетрясение – seismos, следовательно, сейсмические явления – это те, что связаны с землетрясениями, а именно сейсмические волны, сейсмические приборы (сейсмографы), записи сейсмических колебаний (сейсмограммы), сейсмические станции и т.д.

Землетрясения – важная составная часть окружающей нас среды, и ни один район земного  шара нельзя считать полностью от них избавленным. Сейсмологи работают во всех развитых, а также во многих развивающихся странах. Они интересуются, почему и  как происходят землетрясения. Изучая волны, проходящие через Землю  при землетрясениях, ученые воссоздают существенные детали ее внутреннего  строения. Разработанные для такого изучения методы оказались полезными  также при поисках нефти и  других полезных ископаемых. В странах, где землетрясения происходят часто, возникают важные социальные и экономические проблемы, специальные задачи должны решать архитекторы и инженеры. Таким образом, сейсмология служит как практической деятельности человека,  так и познанию фундаментальных законов природы.

Сейсмология – это часть более широкой  науки  - геофизики, возникшей как  пересечение и связующее звено  двух более старых наук – геологии и физики. Геология в широком смысле слова занимается всесторонним изучением  Земли, однако в настоящее время  ее предметом, как правило, считают  преимущественно описательное изучение происхождения и свойств горных пород  и содержащихся в них  ископаемых, а также преобразований земной поверхности под воздействием высоких температур, давления, электричества  и других сил. В сферу действия геофизики попадают, таким образом, разделы геологии, связанные с  физическими измерениями и расчетами, и разделы физики, рассматривающие Землю и ее атмосферу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ.

 

1.1.КЛАССИФИКАЦИЯ  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

 

Наиболее  отчетливо действие внутренних сил  Земли обнаруживается в явлении  землетрясений, под которыми понимаются сотрясения земной коры, вызванные  смещениями горных пород в недрах Земли.

Землетрясение — явление достаточно распространенное. Оно наблюдается на многих участках материков, а также на дне океанов и морей (в последнем случае говорят о «моретрясении»). Количество землетрясений на земном шаре достигает нескольких сотен тысяч в год, т. е. в среднем совершается одно два землетрясения в минуту. Сила землетрясения различна: большинство из них улавливается только высокочувствительными приборами —сейсмографами, другие ощущаются человеком непосредственно. Количество последних достигает двух-трех тысяч в год, причем распределяются они очень неравномерно — в одних районах такие сильные землетрясения очень часты, а в других необычайно редки или даже практически отсутствуют.

Землетрясения можно подразделить на эндогенные, связанные с процессами, происходящими в глубине Земли, и экзогенные, зависящие от процессов, происходящих вблизи поверхности Земли.

К зндогенным землетрясениям относятся вулканические землетрясения, вызванные процессами извержения вулканов, и тектонические , обусловленные перемещением вещества в глубоких недрах Земли.

К экзогенным землетрясениям относятся землетрясения, происходящие в результате подземных обвалов, связанных с карстовыми и некоторыми другими явлениями, взрыво газов и т.п. Экзогенные землетрясения могут вызываться также процессами, происходящими на самой поверхности Земли: обвалами скал, ударами метеоритов,падением воды с большой высоты и другими явлениями, а также факторами, связанными с деятельностью человека ( искусственными взрывами, работой машин и т.п.).

Генетически землетрясения можно классифицировать следующим образом:

1. Естественные Эндогенные: а) тектонические, б) вулканические. Экзогенные: а) карстово-обвальные, б) атмосферные в) от ударов волн, водопадов и т. п.

Тип землетрясения	Процент от общего числа	Диапазон  магнитуд
Тектонические	Около 95%	До 9
Вулканические	До 5%	До 8
Обвальные (денудационные)	Менее 1%	Не более 5
Техногенные (антропогенные)	Менее 0.1%	Известны  до 5

 

II. Искусственныеа) от взрывов, б) от артиллерийской стрельбы, в) от искусственного обрушения горных пород, г) от транспорта и т. п. 

В тех  случаях, когда сильные землетрясения  происходят в густонаселенных районах, они наносят огромный вред человеку. По бедствиям, причиняемым человеку, землетрясения не могут сравниться ни с каким другим явлением природы. Так например, в Японии во время землетрясения 1 сентября 1923 г., продолжавшегося всего несколько секунд, было полностью уничто¬жено 128266 домов и 126233 частично разрушено, погибло около 800 судов, были убиты и пропали без вести 142 807 человек. Более 100 тыс. человек получили ранения.

Описать явление землетрясения необычайно трудно, так как весь процесс длится всего несколько секунд или минут, и человек не успевает воспринять все многообразие перемен, совершающихся  за это время в природе. Внимание фиксируется обычно только на тех  колоссальных разрушениях, которые  появляются в результате землетрясения. 
Вот как описывает М. Горький землетрясение, происшедшее в Италии в 1908 г., очевидцем которого он был:  «Земля глухо гудела, стонала, горбилась под ногами и волновалась, образуя глубокие трещины — как будто в глубине проснулся и ворочается веками дремавший некий огромный червь... Вздрогнув и пошатываясь, здания наклонялись, по их белым стенам, как молнии, змеились трещины и стены рассыпались, засыпая узкие улицы и людей среди них... Подземный гул, грохот камней, визг дерева заглушают вопли о помощи, крики безумия. Земля волнуется, как море, сбрасывая с груди своей дворцы, лачуги, храмы, казармы, тюрьмы, школы, каждым содроганием уничтожая сотни и тысячи женщин, детей, богатых и бедных ..».

В результате этого землетрясения был разрушен г. Мессина и ряд других населенных пунктов.

Общая последовательность всех явлений при землетрясении  была изучена И. В. Мушкетовым во время крупнейшего из среднеазиатских Алма-Атинского землетрясения 1887 г.

27 мая  1887 г. вечером, как писали очевидцы, никаких признаков землетрясения  не было, но домашние животные  вели себя неспокойно, не принимали  корма, рвались с привязи и  т. п. Утром 28 мая в 4 часа 35 минут послышался подземный  гул и довольно сильный толчок. Сотрясение продолжалось не более  секунды. Через несколько минут  гул возобновился, он напоминал  глухой звон мощных многочисленных  колоколов или грохот проезжающей тяжелой артиллерии. За гулом последовали сильные сокрушительные удары: в домах сыпалась штукатурка, вылетали стекла, рушились печи, падали стены и потолки: улицы наполнились серой пылью. Наиболее сильно пострадали массивные каменные постройки. У домов, расположенных по меридиану, вываливались северные и южные стены, тогда как западные и восточные сохранялись. В первую минуту казалось, что города больше не существует, что разрушены все здания без исключения. Удары и сотрясения, но менее сильные, продолжались в течение всего дня. Многие поврежденные, но ранее устоявшие дома, падали от этих более слабых толчков.

В горах  образовались обвалы и трещины, по которым  местами на поверхность вышли  потоки подземной воды. Глинистая  почва на склонах гор, и до того уже сильно смоченная дождями, начала ползти, ч загромождая русла рек. Подхваченная потоками вся эта масса земли, щебня, валунов в виде густых селевых потоков устремилась к подножию гор. Один из таких потоков протянулся на 10 км при ширине 0,5 км.

Разрушения  в самом г. Алма-Ата были огромны: из 1800 домов уцелели единичные дома, но количество человеческих жертв было относительно невелико (332 человека).

Многочисленные  наблюдения показали, что в домах  сначала (на какую-то долю секунды раньше) разваливались южные стены, а  затем уже северные, что колокола в Покровской церкви (в северной части города) ударили через несколько  секунд после разрушений, происшедших  в южной части города. Все это  свидетельствовало, что центр землетрясения  находился к югу от города.

Большинство трещин в домах было наклонено  также на юг или точнее на юго-восток (170°) под углом 40—60°. Анализируя направление  трещин, И. В.Мушкетов пришел к выводу, что источник волн землетрясения располагался на глубине 10— 12 км в 15 км к югу от г. Алма-Ата.

Глубинный центр, или очаг землетрясения, называется гипоцентром. В плане он очерчивается как округлая или овальная площадь.

 

Область, расположенная на поверхности Земли над гипоцентром носит название эпицентра. Она характёризуётся максимальными разрушениями, причем многие предметы здесь смещаются вертикально (подпрыгивают), и трещины в домах располагаются очень круто, почти вертикально.

Например, площадь эпицентра Алма-Атинского землетрясения определялась в 288 км² (36 *8 км), а область, где землетрясение было наиболее сильным, охватила площадь в 6000 км². Такая область получила название плейстосейстовой («плейсто» — наибольший и « сейстос» - сотрясенный).

Алма-Атинское землетрясение продолжалось не один день: вслед за толчками 28 мая 1887 г. в  течение более двух лет происходили  толчки меньшей силы с. интервалами  сначала в несколько часов, а  затем дней. Всего за два года было свыше 600 ударов, все более и более ослабевающих.

В истории  Земли описаны землетрясения  с еще большим количеством  толчков. Так, например, в 1870 г. в провинции  Фокида в Греции начались толчки, которые продолжались в течение трех лет. В первые три дня толчки следовали через 3 минуты, в течение первых пяти месяцев произошло около 500 тыс. толчков, из них 300 обладали разрушительной силой и следовали друг за другом со средним интервалом в 25 секунд. За три года всего произошло свыше 750 тыс. ударов.

Таким образом, землетрясение происходит не в результате единовременного акта, совершающегося на глубине, но вследствие какого-то длительно  развивающегося процесса движения материи  во внутренних частях земного шара.

Обычно за начальным крупным  толчком следует цепь более мелких толчков, и весь этот период можно  назвать периодом землетрясения. Все  толчки одного периода исходят из общего гипоцентра, который иногда в процессе развития может смещаться, в связи с чем смещается и эпицентр.

Это хорошо видно на ряде примеров кавказских землетрясений, а также  землетрясения в районе г. Ашхабада, которое произошло 6 октября 1948 г. Основной толчок последовал в 1 час 12 минут без  предварительных толчков и продолжался 8—10 секунд. За это время в городе и окрестных селениях произошли  огромные разрушения. Одноэтажные дома из кирпича-сырца рассыпались, и  крыши накрыли эти груды кирпича, домашней утвари и т. п. У более  прочно построенных домов вылетели отдельные стены, развалились трубы  и печи. Интересно отметить, что  здания круглой формы (элеватор, мечеть, собор и др.) противостояли толчку лучше, чем обычные четырехугольные  постройки.

Эпицентр землетрясения располагался в 25 км. к юго-востоку от Ашхабада, в районе совхоза «Карагаудан». Эпицентральная область оказалась вытянутой в северо-западном направлении. Гипоцентр располагался на глубине 15—20 км. Длина плейстосейстовой области достигала 80 км, а ширина— 10 км. Период Ашхабадского землетрясения был длителен и состоял из множества (более 1000) толчков, эпицентры которых располагались к северо-западу от главного в пределах узкой полосы, расположенной в предгорьях Копет-Дага.