Міністерство освіти і науки України
Кафедра цивільного захисту
населення і територій
Розрахунково-графічна робота
По предмету В«Цивільний захистВ»
Севастополь, 2009 р.
Землетруси - підземні поштовхи і коливання поверхні Землі, викликані природними причинами (головним чином тектонічними процесами) або штучними процесами (вибухи, заповнення водосховищ, обваленням підземних порожнин гірських виробок). Невеликі поштовхи можуть викликати також підйом лави при вулканічних виверженнях.
Щорічно на всій Землі відбувається близько мільйона землетрусів, але більшість з них так незначні, що вони залишаються непоміченими. Дійсно сильні землетрусу, здатні викликати великі руйнування, трапляються на планеті приблизно раз на два тижні. На щастя, більша їх частина припадає на дно океанів, і тому не супроводжується катастрофічними наслідками (якщо землетрус під океаном обходиться без цунамі).
Землетруси найбільш відомі з тих спустошень, які вони здатні зробити. Руйнування будівель та споруд викликаються коливаннями грунту або гігантськими приливними хвилями (цунамі), виникають при сейсмічних зсувах на морському дні.
Причиною землетрусу є швидке зміщення ділянки земної кори як цілого в момент пластичної (тендітної) деформації пружно напружених порід у вогнищі землетрусу. Більшість осередків землетрусів виникає поблизу поверхні Землі. Само зміщення відбувається під дією пружних сил в ході процесу розрядки - зменшення пружних деформацій в обсязі всієї ділянки плити і зміщення до положення рівноваги. Землетрус являє собою швидкий (в геологічних масштабах) перехід потенційної енергії, накопиченої в упругодеформірованному (стискуваних, зсуваються або розтягуваних) гірських породах земних надр, в енергію коливань цих порід (сейсмічні хвилі), в енергію зміни структури порід у вогнищі землетрусу. Цей перехід відбувається в момент перевищення межі міцності порід у вогнищі землетрусу.
Межа міцності порід земної кори перевищується в результаті зростання суми сил, діючих на неї:
1. Сили в'язкого тертя мантійних конвекційних потоків об земну кору;
2. Архимедовой сили, що діє на легку кору з боку більш важкої пластичної мантії;
3. Місячно-сонячних припливів;
4. Мінливого атмосферного тиску. p> Ці ж сили призводять і до зростанню потенційної енергії пружної деформації порід у внаслідок зміщення плит під їх дією. Щільність потенційної енергії пружних деформацій під дією перерахованих сил наростає практично у всьому обсязі плити (по-різному в різних точках). У момент землетрусу, потенційна енергія пружної деформації у вогнищі землетрусу швидко (майже миттєво) знижується до мінімальної залишкової (мало не до нуля). Тоді як в околицях вогнища за рахунок зрушення під час землетрусу плити як цілого пружні деформації трохи збільшуються. Тому і трапляються часто в околицях головного повторні землетруси - афтершоки. Точно так само малі В«ПопередніВ» землетруси - форшоки - можуть спровокувати велике в околицях первісного малого землетрусу. Велике землетрус (з великим зрушенням плити) може викликати подальші індуковані землетрусу навіть на віддалених краях плити.
З перерахованих сил перші дві набагато більше 3-ей і 4-й, але швидкість їх зміни набагато менше, ніж швидкість зміни приливних і атмосферних сил. Тому точний час приходу землетрусу (рік, день, хвилина) визначається зміною атмосферного тиску і приливними силами. Тоді як набагато великі, але повільно мінливі сили в'язкого тертя і Архимедовой сили задають час приходу землетрусу (з вогнищем в даній точці) з точністю до століть і тисячоліть. p> Глибокофокусні землетрусу, вогнища яких розташовуються на глибинах до 700 км від поверхні, відбуваються на конвергентних межах літосферних плит і пов'язані з субдукцією.
Сейсмічні хвилі, породжувані землетрусами, поширюються в усі сторони від вогнища подібно звуковим хвилям. Точка, в якій починається переміщення порід, називається фокусом, вогнищем або гипоцентром, а точка на земній поверхні над вогнищем - епіцентром землетрусу. Ударні хвилі поширюються в усі сторони від вогнища, у міру видалення від нього їх інтенсивність зменшується.
Швидкості сейсмічних хвиль можуть досягати 8 км/с.
Модель землетрусу
В
В
Типи сейсмічних хвиль
Сейсмічні хвилі поділяються на хвилі стиснення і хвилі зсуву.
В· Хвилі стиснення, або поздовжні сейсмічні хвилі, викликають коливання частинок порід, крізь які вони проходять, вздовж напрямку поширення хвилі, обумовлюючи чергування ділянок стиснення і розрідження в породах. Швидкість поширення хвиль стиснення в 1,7 рази більше швидкості хвиль зсуву, тому їх першими реєструють сейсмічні станції. Хвилі стисненн...
