Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Землетресения. Причины проявления сейсмической активности

Введение

1. Как возникает землетрясение?

Что происходит на поверхности земли при землетрясении, мы видим и знаем, ощущаем, но что таят в себе глубины земной коры?

Кора состоит из литосферы и астеносферы. Внешняя оболочка земли, литосфера, разбита на несколько крупных плит. Толщина этих плит около 70 км под океанами и около 150 км на континентах. Астеносфера под литосферой частично расплавлена. Под литосферой действуют силы, принуждающие плиты перемещаться со скоростью, как правило, 7-8 см в год.

В краевых частях каждой плиты, там, где они соприкасаются с другими плитами, горные породы оказываются под действием больших сил, возникающих в результате движения и столкновения плит, и именно там происходят самые крупные геологические преобразования. Несогласованность в движении плит при любом его направлении заставляет каменную плиту растрескиваться, создавая, таким образом, землетрясения. Землетрясения, вызванные движением плит, называют тектоническими. Хотя такие землетрясения обычно происходят на границах плит, все же небольшая доля их возникает внутри плит. Некоторые землетрясения имеют вулканическое происхождение, редко бывают землетрясения, вызванные деятельностью человека (заполнение водохранилищ, закачка воды в скважины, горные работы, вызывающие возникновение подземных пустот, и большие взрывы, в том числе атомные).

На территории республик Центральной Азии имеются районы, где могут произойти сильные тектонические землетрясения, связанные с наличием геологических разломов - очагов землетрясений, возникающих при вертикальных или горизонтальных смещениях плит.

Фиксировать землетрясения в Китае начали с 780 года до н.э. Знаменитый китайский ученый Чжан Хэн создал прибор для фиксации землетрясения в Сиане в 132 году во времена династии Хань. В большом бронзовом сосуде диаметром 180 см он поместил маятник, который мог качаться в восьми направлениях. Восемь драконов, каждый с шариком в пасти, были укреплены на сосуде вокруг него. Когда толчок землетрясения заставлял маятник качнуться, шарик выпадал из пасти дракона и попадал в рот сидящей внизу жабы. В этот момент прибор издавал звук, извещая наблюдателей, что произошло землетрясение. Замечая, в какой из жаб попал шарик, можно было определить, в каком направлении оно произошло. В Китае полагали, что эпицентр сейсмических толчков находился в той стороне, откуда выпадал шарик.

В начале прошлого века во многих местах земного шара были созданы сейсмические станции, на которых чувствительные приборы записывали колебания земли, т.е. землетрясения. Тогда и возникла статистика времени возникновения землетрясений и их географического распределения в различных регионах.

2. Теория тектоники плит

- земная кора состоит из тектонических плит, которые очень медленно движутся;

- эти плиты трутся в местах стыка, расходятся, сдвигаются вниз-вверх и вдоль краев;

- трение препятствует движению, но постепенно накапливается достаточная энергия, которая преодолевает трение, и резкий сброс напряжений происходит по линии разлома;

- при этом выделяется большое количество энергии, и неожиданно колеблется земля, выделяя энергию в виде сейсмических волн;

- природу землетрясений изучает молодая наука, называемая «Сейсмология».

3. Чем опасно землетрясение?

Землетрясение - одно из самых опасных и разрушительных явлений природы. Землетрясение вызывает колебания поверхности земли и сопровождается:

- повреждениями и разрушениями отдельных частей зданий или зданий в целом;

- повреждением дорог, трубопроводов, мостов, линий электропередачи, телефонной связи, канализации;

- пожарами, наводнениями, оползнями, обвалами и селями в горной местности, разжижением грунтов, цунами.

Плиты во время землетрясения могут смещаться в горизонтальном направлении относительно друг друга, и тогда происходят сдвиговые движения. Они могут раздвигаться, и тогда происходят сбросы, могут наползать друг на друга, тогда происходят взбросы и растут горы. Есть плиты, которые опускаются - это называется субдукцией, и там происходят глубокие землетрясения на глубине до 600 км.

Во время землетрясения человек испытывает страх, сильный испуг, головокружение, может получить серьезные ранения или даже погибнуть.

Землетрясение возникает внезапно и побуждает многих людей к неразумному и небезопасному для жизни поведению.

Во многих странах мира, где землетрясения происходят часто и имеют большую разрушительную силу, взрослые задумываются о том, как научить детей правильно вести себя во время стихии, чтобы они не терялись перед землетрясением, не чувствовали страха, могли действовать уверенно и правильно.

Величина экономического ущерба и последствий от землетрясения зависит от его силы и уровня подготовленности людей и знаний природы землетрясения.

4. Сила землетрясения

Землетрясение - это колебание земной поверхности при прохождении волн от подземного источника энергии.

Место, где происходит разрыв горных пород, называется очагом землетрясения. Точка в глубине земли, где разрыв начинается, называется гипоцентром, а его вертикальная проекция на поверхность земли - эпицентром землетрясения.

Оценка силы землетрясения производится разными методами. Для оценки энергии землетрясения по величине относительного смещения частиц грунта на земной поверхности используется понятие магнитуды, принятой в шкале Рихтера. Шкала магнитуд дает значение силы землетрясения в широком диапазоне - от 0 и выше, причем верхний предел магнитуды не предусмотрен, т.к. это его расчетная величина. Инструментально зарегистрированные землетрясения имели максимальные значения магнитуды не более 9. Магнитуда не зависит от расстояния и является характеристикой очага землетрясения.

Оценка силы землетрясения производится также по степени реакции на его воздействие зданий, сооружений, людей и предметов быта с помощью специальных цифровых шкал сейсмической интенсивности. Интенсивность измеряется в баллах. В Республике Узбекистан используют 12-бальную шкалу сейсмической интенсивности - MSK-64.

Один балл - минимальная сейсмичность, не ощущается людьми.

Два балла (очень слабое) - заметны слабые колебания на верхних этажах высотных зданий. Причина может быть и техногенная, от проехавшего, под окнами, груженного грузовика.

Три балла (слабое) - качаются люстры.

Четыре балла (умеренное) - внутри зданий чувствуется сотрясение.

Пять баллов (сильное) - колебания ощущаются и в здании и на улице.

Шесть баллов - сдвигается и падает мебель, подпрыгивает посуда, лопаются оконные стекла. Люди, в испуге, выбегают из зданий на улицу.

Семь баллов (очень сильное) - трудно стоять на ногах, трескаются стены кирпичных домов, падают лестничные пролёты и перекрытия строений, появляются оползни и трещины на дорогах, зимой - трескается лёд на реках и водоёмах. Есть дополнительная опасность - пожаров, аварий, коротких замыканий.

Восемь бал. (разрушительное) - рушатся кирпичные здания, рвутся подземные коммуникации.

Девять баллов (разруш-ое) - в почве образуются трещины, на реках и в водоёмах - большое волнение.

Десять бал. (разрушительное) - асфальт на дорогах сминается и ломается, трещины в грунте - до метра шириной, оползни и обвалы.

Одиннадцать баллов (катастрофическое) - кирпичные дома почти все разрушены, дороги сильно повреждены.

Двенадцать баллов (катастроф-ое) - меняется земная поверхность; трещины в земной коре достигают ширины до 10-15 м., глубины - до 10 м и более, смыкаясь или оставаясь открытыми при следующих толчках; амплитуда вертикальных колебаний почвы достигает полуметра; большие площади оседают и могут быть затоплены, или воздымаются - с амплитудой до нескольких десятков метров и больше; происходят смещения вдоль разломов.

Каждое землетрясение имеет одну магнитуду, но различную бальность - интенсивность в разных местах.

Землетрясения являются самой губительной природной стихией. От последствий сейсмической активности (пожаров, разрушений строений, цунами и паники) погибает самое большое количество людей. По данным статистики, ежегодно от землетрясений погибает более 10 тыс. человек, что в 25 раз больше, чем от извержений вулканов. Самые сильные сейсмические толчки только до середины XX века унесли множество человеческих жизней: в 1923 году в результате землетрясения в Токио - 140 тысяч человек; в 1946 году после землетрясения в Ашхабаде - более 100 тысяч человек.

Ученые занимаются изучением предвестников землетрясений: водного режима, деформации земной коры, атмосферных явлений, изменений свойств горных пород и геомагнитного поля, аномального поведения птиц и животных.

5. Причины возникновения землетрясений

сейсмический землетрясение литосфера

По причине, их вызвавшей, землетрясения разделяют на четыре типа.

Вулканические. Толчки вулканических землетрясений происходят довольно часто. Сейсмическая активность возникает в зонах активной вулканической деятельности. Поскольку зоны сейсмической и вулканической деятельности часто совпадают, бывает очень сложно определить тип землетрясения. Точно о вулканическом типе землетрясения можно говорить только в ситуациях, когда сейсмическая активность наблюдается одновременно с усилением активности вулкана.

Последствия вулканических землетрясений распространяются не более чем на 30-50 км вблизи вулкана, очаг располагается на небольшой глубине, а эпицентр находится рядом с конусом вулкана. Энергии вулканических землетрясений характерна энергия взрывов, сопровождающая быстро протекающие химические реакции.

Тектонические. Площадь толчков при тектонических землетрясениях может распространяться на 1500-2000 км, а сейсмические волны нередко обегают весь земной шар. Последствия заключаются в изменении земной поверхности, возникновении гор, озер и впадин, сильном разрушении домов и зданий. Энергия тектонических землетрясений сопоставима с энергией ядерных реакций.

Большинство научных исследователей полагают, что причиной сейсмической активности при тектонических землетрясениях является разрядка напряжения, вызванного сдвигом, кручением или скольжением литосферных плит относительно друг друга. Доказательством гипотезы является расположение очагов землетрясений вдоль существующих разломов. Повторные разломы служат причиной для землетрясений. Эта гипотеза также подтверждается большей интенсивностью поперечных волн. Если бы вещества сжимались и растягивались без разрыва, большей интенсивностью обладали бы продольные волны.

Самые катастрофические землетрясения связаны с переделкой Земли в зонах молодой тектонической складчатости. С наступлением критического напряжения образуются разломы, в момент образования разломов и происходят сейсмические толчки. Энергия для толчков, выделившаяся в точке разлома (очаге землетрясения), передается через упругие волны в земной коре и выходит на поверхность, разрушая все вокруг. Гипоцентры многих тектонических землетрясений находятся на глубине от 10 до 50 км, а некоторые и глубже. Все эпицентры толчков располагаются на линиях разлома коры Земли, а гипоцентры находятся на плоскостях разломов, которые постепенно погружаются в недра Земли.

Денудационные. Процессы возникновения обвалов при разрушении горных пород колебаниями температуры, водой и ветром называют денудацией. Денудационные землетрясения вызваны внешними факторами, которые управляются потоками солнечного тепла. Денунация составляет менее 1% всех землетрясений.

Антропогенные. Безопасные землетрясения до 4 баллов могут быть вызваны антропогенными причинами. Например, большое количество слабых толчков стали фиксировать в некоторых штатах Америки после начала добычи сланцевого газа и тяжелой нефти. В обоих случаях применяется технология гидроудара с последующим закачиванием жидкости в образовавшиеся полости. Несколько месторождений добычи СГ были закрыты до выяснения причин.

Разработка нефтяных, газовых, угольных и алмазных месторождений может привести к проседанию различных по размеру территорий. Поскольку формирование напряжения в толще земной коры происходит медленно, результаты человеческой деятельности, возможно, будут наблюдать только через 500 -1000 лет.

К антропогенным причинам также относят небольшие толчки, следующие после подземных испытаний термоядерных бомб. Кроме того известно, что падение крупного метеорита на Землю 65 миллионов лет назад вызвало мощные землетрясения, извержения вулканов, цунами и привело к вымиранию 80% всего живого на нашей планете. Также было замечено, что быстрое падение или скачкообразное повышение атмосферного давления приводят в действие подземные толчки, особенно в сейсмически активных зонах.

Наблюдения ученые ведут и над связью сейсмической активности с фазами Луны и Солнца. Особенно влияние Солнца и Луны заметно во время нахождения Земли на самом близком от них расстоянии. Установлено повышенное влияние Луны на возникновение землетрясений в полнолуние и новолуние; наблюдается связь землетрясений и с увеличением плотности излучаемого Солнцем солнечного ветра.

Стихия землетрясений находит свое проявление в основном там, где наблюдается активный разлом. В одном и том же месте катастрофические толчки редко повторяются. Например, до 1948 года в Ашхабаде, подобное по магнитуде землетрясение случилось в XIV веке. Сейсмологи предполагают, что время накопления напряжения в одной точке измеряется тысячелетиями.

В результате сейсмической активности происходит поднятие уровня таких городов, как Ставрополь и Тула, и проседание Самары, Одессы и Баку. В некоторых больших городах происходит одновременное проседание одной части города и поднятие другой. Восточная часть Москвы уходит вниз, в то время как западная часть постепенно поднимается.

Американский геолог Ч. Лизе считает, что разломы лишь следствие, а сейсмическая активность вызвана другими причинами, вследствие более глубоких процессов (например, вследствие резких изменений объемов вещества, проводимости вещества и атомной структуры).

Но самая главная причина сейсмических толчков - это движение ядра Земли, которое еще называют внутренним солнцем и сердцем нашей планеты. О нашем общем «сердце» теоретически мы знаем много, а практически - совсем ничего. Без движения этого возмутителя спокойствия была бы невозможна жизнь на Земле. Остановка ядра станет причиной исчезновения магнитного поля нашей планеты. Солнечный ветер сможет беспрепятственно проникать на Землю, испаряя всю воду и летучие вещества с поверхности земной коры и превращая нашу планету в пустыню, похожую на Марс.

Движения ядра безостановочно преобразуют поверхность Земли, и последствия этих преобразований приносят много страданий человечеству. Ученые получили достаточно знаний о причинах, вызывающих стихийные бедствия, тщательно изучают их последствия.

Хочется верить, что в скором времени исследователи Земли создадут точную методику предсказания всех стихийных бедствий, и землетрясений в первую очередь.

Размещено на Allbest.ru