Землетрясения

Первый  способ, состоящий в выявлении  высокочувствительными приборами  изменений электромагнитного поля Земли, предшествующих землетрясениям, является одним из путей предсказания землетрясении.

Второй  способ предсказания землетрясения  заключается в улавливании звуковых волн, проходящих в земной корен. Впервые этот способ был применен в Италии вблизи Везувия. Звукоулавливающий аппарат погружался в Землю на некоторую глубину. В Калифорнии такой звукоприемный аппарат был установлен на глубине 110 м в колодце, заполненном водой. В отдельных случаях эти аппараты фиксировали усиление подземных шумов перед землетрясением. Но в большинстве случаев они не предсказывали землетрясений, что, по-видимому, было связано с несовершенством аппаратуры.

Третий  способ заключается в изучении наклонов земной поверхности особыми высокочувствительными  приборами – наклономерами. Этот метод наиболее широкое применение нашел в Японии. Считается, что  перед землетрясением происходит некоторый  изгиб земной поверхности, вслед  за которым совершается разрыв пластов  на глубине, вызывающий землетрясение. Современные приборы — кварцевые  деффиографы и водяные уровни — достаточно чувствительны для выявления таких наклонов. Приборы устанавливаются на глубине нескольких десятков метров и могут фиксировать изменение наклона поверхности до долей секунды. В ряде случаев действительно за 5 — 10 дней до землетрясения прибор фиксировал так называемую бурю наклонов, т. е. более резкое, чем обычно, изменение наклона поверхности в различных направлениях. Но все эти изменения настолько малы, что трудно установить окончательно какими факторами они вызываются, так как некоторые атмосферные явления также образуют местные изменения наклона поверхности. Кроме того, этот способ не дает возможности предсказать район землетрясения.

Четвертый способ состоит в изучении упругих  свойств вещества внутри Земли в  связи с увеличением сил сжатия перед землетрясением. Этот метод  технически очень трудно осуществим и широкого распространения пока еще не получил.

Таким образом, наметился целый ряд методов  для предсказания начала землетрясения. К сожалению, ни один из этих методов  в настоящее время не может  считаться вполне надежным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ЗЕМЛЕ.

 

3.1.ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ  РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ.

 

Эпицентры землетрясений располагаются по поверхности земного шара закономерно. Основная масса землетрясений (около 90%) располагается в двух узких  поясах, окаймляющих земной шар.

 

 

Первый пояс протягивается вдоль восточного побережья Азии, проходит к северу и востоку от Австралии и прослеживается вдоль западного побережья Южной и .Северной Америки. Этот пояс образует гигантское полукольцо, окаймляющее Тихий океан, и называется Тихоокеанским поясом землетрясений. К этому поясу приурочено около 90% всех землетрясений, причем подавляющее большинство глубокофокусных землетрясений. Особенно страдают от землетрясений в Тихоокеанском поясе жители Японских и Филиппинских островов.

Второй  сейсмический пояс протягивается в  широтном направлении. Он начинается от о-вов 3еленрго мыса и Португалии, проходит через бассейны Средиземного и Черного морей, через Малую Азию и Гималаи к Индонезии и называется Средиземноморским сейсмическим поясом. Боковая ветвь пояса отходит в сторону Центрального Китая. С ним связано свыше 21% всех землетрясений. Основные сейсмические районы: Карпаты, Молдавия, Крым, Кавказ, Южная Туркмения, Памир и Тянь-Шань, располагаются в пределах этого пояса.

За пределами  двух указанных поясов за последние 100 лет совершилось не более 11 % всех землетрясений. Очаги землетрясений концентрируются вдоль средней части Атлантического» океана, протягиваясь от Шпицбергена и Исландии до о-ва Буве в южной части Атлантического океана. Небольшой пояс землетрясений протягивается от р. Нила через область Великих озер Африки. Участок с относительно слабыми землетрясениями проходит вдоль Урала.

На огромных территориях земного шара очаги  ощутимых. человеком землетрясений отсутствуют совершенно. К числу таких территорий относятся все пространство Тихого океана, заключенное внутри Тихоокеанского пояса, северная часть Европы и Азии, северная часть Северной Америки.

 

 

Как правило, землетрясения происходят в областях наиболее резкого колебания высот  рельефа, т. е. где горы чередуются с  впадинами, а области больших  равнин (Восточно-Европейская, Западно-Сибирская  и т. п.) являются асейсмическими, Эту  закономерность можно объяснить  тектонически. Участки с расчлененным рельефом связываются со значительным проявлением тектонических напряжений, а области равнин обычно относятся  к платформам, т. е. к районам, где  внутренние силы Земли проявляются  слабо уже давно. Нужно отметить, что области проявления землетрясений  в основном совпадают с областями  проявления вулканизма. Связь между  этими двумя явлениями, по-видимому, довольно тесная. Наблюдалось, что в одних случаях землетрясения как бы оживляли вулканическую деятельность, а в других — извержения вулканов прекращались после землетрясений. Так, например, во время Лиссабонского землетрясения перестал действовать Везувий. Все это свидетельствует о том, что причины землетрясений и вулканизма едины и связываются с общим процессом движения вещества в подкоровом слое Земли.

 

 

3.2.СЕЙСМИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ.

 

 

Вследствие  землетрясений происходят крупные  изменения поверхностей Земли: образуются трещины, провалы или создаются  выпуклые формы.

Трещины. Наиболее распространенной формой сейсмических нарушений являются трещины, образующиеся почти при всех землетрясениях. Они делятся на открытые, т. е. такие, у которых стенки раздвинулись, и закрытые, с соприкасающимися стенками. Выделяются также трещины с видимым вертикальным или горизонтальным перемещением стенок вдоль трещины и трещины без перемещения.

 

Трещины образуются в твердых и рыхлых горных породах (но в последних они  плохо сохраняются). В очень большом  количестве трещины возникают в  постройках и являются главной причиной их разрушения. Системы трещин почти  всегда располагаются в определенном направлении. В эпицентре они  очень крутые, а по мере удаления от него становятся пологими, причем одна из систем трещин бывает наклонена  в сторону эпицентра.

Вдоль трещин нередко наблюдается перемещение  отдельных участков земной коры. Так, при Калабрийском землетрясении 1783 г. трещина расколола круглую башню Терра Нува, одна половина которой опустилась более чем на 10 м. Иногда предметы вдоль трещин подвергаются вращательному движению. Во время землетрясения в Андижане в 1902 г. каменные столбы на заборе кладбища поворачива¬лись под углом до 7° по часовой стрелке.

Трещины в горных породах бывают одиночные  и групповые, длина их самая различная. При землетрясении в Калифорнии в 1906 г. длина зоны разрыва Сен-Андеас достигла 550 км.

Особенно  крупные смещения земной поверхности  произошли в Монголии во время  землетрясения 4 декабря 1957 г. Длина  трещин достигала здесь 270—280 км, а  длина вертикальных перемещений  возле трещин — 328 м.

Глубина распространения открытых трещин пока неизвестна, так как они изучались  только пределах первых 10 – 20 м. Вертикальные смещения вдоль трещин бывают обычно невелики и не превышают 10 – 12 м; ширина образовавшихся трещин достигает 4—5 м. Такие трёщины наблюдались при  землетрясениях в Андалузии в 1884 г., где были зарегистрированы случаи попадания в них животных.

Иногда  наблюдалось, что открывшиеся трещины  при последующих толчках закрывались  так плотно, что порода в месте  трещины расплющивалась. Во время  Кебинского землетрясения у селения Сазоновки в зияющую трещину провалился человек и стенки трещины замкнулись, замуровав свою жертву.

Подобные  явления наблюдались также при  Калабрийском землетрясении в 1783 г., при землетрясении в Риобамба в 1797 г. и т. д.

Трещины при землетрясении располагаются  в виде определенных систем. Чаще всего  они идут параллельными рядами, иногда располагаются кулисообразно. При землетрясении в Калабрии в 1783 г. наблюдалась система радиальных трещин. Очень часто возникает несколько систем трещин, пересекающихся под определенным углом. 
     Обычно трещины при землетрясении возникают в зоне ранее существующих тектонических разрывов. Трещины, по которым произошли значительные вертикальные перемещения, часто бывают хорошо выражены в рельефе — приподнятая часть обрывается резким уступом, пересекающим все другие формы рельефа. Подобные уступы наблюдались в Тянь-Шане, в предгорьях Копет-Дага после Ашхабадского землетрясения, в Болгарии и т. п.

Уступов иногда бывает несколько и тогда  поверхность Земли приобретает  ступенчатый облик.

Провалы. Нередко по двум или нескольким сопряженным трещинам определенный участок опускается. Образуя котловину – провал. Во время землетрясения 1862 г. в Прибайкалье опустился под уровень вод Байкала участок Цаганской степи площадью 100 км², образовав залив «Провал» глубиной до 8 м. В Малой Азии в 1869 г. в большом провале исчез г. Онлер, а во время землетрясения 1868 г. в Чили в провальной котловине оказался г. Кантакчи. В 1811 г. произошло опускание почвы в долине р. Миссисипи. Хлынувшая в провал вода образовала огромное озеро, над поверхностью которого возвышались деревья затопленного леса.

Глубина новообразованных впадин бывает иногда огромна. Так, в Японии, после землетрясения 1923 г., дно залива Сагами опустилось на 300—400 м. Наряду с крупными провалами  часто образуются мелкие блюдца и  воронкообразные впадины до нескольких метров в поперечнике. Особенно много  таких впадин возникло в районе Розарио при Калабрийском землетрясении 1783 г., в Ассаме (Индия) при землетрясении 1897 г.

Выпуклые формы рельефа. При землетрясениях могут возникать не только отрицательные, но и положительные формы. Так, во время землетрясения в Соноре в 1887 г. на северной границе Мексики между двумя сбросами поднялась цепь холмов высотой до 7 м; во время Ассамского землетрясения в море выдвинулся ряд островов, один из которых с отвесными стенками имел длину 150 м при ширине 25 м.

Во время  землетрясения в Средней Азии в 1911 г. по р. Аксу одно из крыльев сброса сильно приподнялось, образовался вал  длиной свыше 50 км и высотой до 10 м. Этот вал пересекал овраги, подпруживал ручьи и образовывал буреломы в лесу.

Иногда  в связи с землетрясением образуются цепочки холмов, или одиночные  холмы, напоминающие небольшие кратеры  вулканов. Эти холмы связаны с  выталкиванием вверх земли, смоченной  водой.

 

Таким образом, сейсмические формы на поверхности  Земли у весьма разнообразны, но, как правило, они быстро разрушаются под воздействием экзогенных процессов, а поэтому встречаются не так часто, как формы, созданные другими процессами.

 

3.3.ПОСТСЕЙСМИЧЕСКИЕ  НАРУШЕНИЯ.

 

Постсейсмические нарушения являются производными от собственно сейсмических и связаны с нарушением равновесия и устойчивости в горных породах (облавы, осыпи), с нарушением режима поверхностных и подземных вод (сели, грязевые потоки, оплывины, гейзеры и источники, газовые струи и т. п.).

Обвалы и осыпи. Очень распространены явления обвалов. Особенно грандиозны обвалы после землетрясения в горных странах. Бывали случаи, когда большие горы раскалывались пополам и большая часть их обрушивалась.

Предполагают, что во время землетрясения 1139 г. на Малом Кавказе таким образом обрушилась часть горы Кяпаз (высота 2980 м), сложенной известняками. Размер отдельных пада¬ющих глыб превышал 2000 м³ (20*10*10 м). Обломки, нагромоздившись у подножия горы Кяпаз, устремились по долинам двух рек и образовали каменные языки длиной 6 и 9 км. Общий объем отвалившихся обломков составлял около 1 км³.

Еще более  грандиозный обвал произошел  на Памире в результате землетрясения 6 февраля 1911 г. Обвалившаяся масса сланцев  перегородила плотиной долину р. Бартанга. Ширина этой плотины была более 5 км, высота достигала 700 м. Объем обвалившейся массы составлял 5 млн. м³. Если бы этот обвал обрушился на Москву, то вся  ее площадь была бы покрыта 15-метровым слоем камней.

 

Обвалы  меньших размеров сопровождают почти  каждое крупное землетрясение, эпицентры которых приходятся на горные страны. При этом чем выше горная система, чем более расчленен рельеф и чем активнее действуют силы выветривания, тем крупнее бывают обвалы, связанные с землетрясениями. Довольно часты огромные осыпи рыхлых продуктов, располагающихся на склонах гор. Иногда после землетрясения приходит в движение весь склон горы, покрытый щебнем.

Источники и селевые потоки. Трещины, образовавшиеся вследствие землетрясения, часто пересекают зеркало подземных вод, вода по трещинам устремляется к поверхности, образуются новые источники и ручьи.

Подземные воды, смешиваясь с обломками и  пылью, возникающими при обвалах, иногда образуют густой грязевой поток (сель), который, устремляясь вниз по склону, сметает все на своем пути. Такие  потоки образовались при Алма-Атинском землетрясении 1887 г. Они покрыли  некоторые долины 40-метровым слоем  и протягивались вниз по долине на 10 км. Толщина грязевого потока, образовавшегося  в результате Хаит-ского землетрясения 1949 г., достигла 60 м, а скорость движе¬ния доходила до 1 км/мин. Чаще же такие грязевые потоки движутся медленно, со скоростью 100—200 м/сутки.