еханізм виникнення
Будь землетрус - це миттєве вивільнення енергії за рахунок утворення розриву гірських порід, що виникає в деякому обсязі, званому вогнищем землетрусу, межі якого не можуть бути визначені досить строго і залежать від структури і напружено-деформованого стану гірських порід в даному конкретному місці. Деформація, яка відбувається стрибкоподібно, випромінює пружні хвилі. Обсяг деформівних порід відіграє важливу роль, визначаючи силу сейсмічного поштовху і виділилася енергію.
Великі простори земної кори або верхньої мантії Землі, в яких відбуваються розриви і виникають непружні тектонічні деформації, породжують сильні землетруси: чим менший об'єм вогнища, тим слабкіше сейсмічні поштовхи. Гипоцентром, або фокусом, землетруси називають умовний центр вогнища на глибині. Глибина його зазвичай буває не більше 100 км, але іноді доходить і до 700 кілометрів. А епіцентром - проекцію гипоцентра на поверхню Землі. Зона сильних коливань і значних руйнувань на поверхні при землетрусі називається плейстосейстовая областю (рис. 1.2.1.)
Рис. 1.2.1.Плейстосейстовая область
За глибиною розташування гіпоцентрів землетрусу діляться на три типи:
) дрібнофокусними (0-70 км),
) среднефокусние (70-300 км),
) глибокофокусні (300-700 км).
Найчастіше вогнища землетрусів зосереджені в земній корі на глибині 10-30 кілометрів. Як правило, головному підземному сейсмическому удару передують локальні поштовхи - форшоки. Сейсмічні поштовхи, що виникають після головного удару, називаються афтершокамі.Проісходящіе протягом значного часу, афтершоки сприяють розрядці напруг у вогнищі і виникненню нових розривів в товщі гірських порід, що оточують вогнище.
Рис. 1.2.2 Типи сейсмічних хвиль: а - поздовжні P; б - поперечні S; в - поверхневі ЛяваL; г - поверхневі Релея R. Червоною стрілкою показаний напрям поширення хвилі
Сейсмічні хвилі землетрусу, що виникають через поштовхів, поширюються на всі боки від вогнища зі швидкістю до 8 кілометрів на секунду.
Розрізняють чотири види сейсмічних хвиль: P (поздовжні) і S (поперечні) проходять під землею, хвилі Лява (L) і Релея (R) - по поверхні (ріс.1.2.2.) Всі види сейсмічних хвиль распространяютсяочень швидко. Хвилі P, що струшують землю вгору і вниз, найстрімкіші, вони рухаються зі швидкістю 5 кілометрів на секунду. Хвилі S, коливання з боку в бік, лише трохи поступаються в швидкості поздовжнім. Поверхневі хвилі повільніше, проте, саме вони викликають руйнування, коли удар припадає на місто. У твердій породі ці хвилі поширюються так швидко, що їх не можна побачити оком. Однак пухкі відкладення (в уразливих районах, наприклад, у місцях підсипки грунту) хвилі Лява і Релея в змозі перетворити в текучі, так що можна бачити проходять по них, як по морю, хвилі. Поверхневі хвилі можуть перекидати будинку. І під час землетрусу 1995 року в Кобе (Японія), і в 1989 році в Сан- Франциско серйозніше постраждали будівлі, побудовані на насипних грунтах. [3]
Осередок землетрусу характеризується інтенсивністю сейсмічного ефекту, що виражається в балах і магнітуду. У Росії використовується 12-бальна шкала інтенсивності Медведєва-Шпонхойера-Карніка. Згідно з цією шкалою, прийнята наступна градація інтенсивності землетрусів (1.2.1.)
Таблиця 1.2.1. 12-бальна шкала інтенсивності
Інтенсивність баллиОбщая характерістікаОсновние прізнакі1НезаметноеОтмечается тільки пріборамі.IIОчень слабоеОщущается окремими людьми, що знаходяться в будівлі в повному покое.IIIСлабоеОщущается небагатьма людьми в зданіі.IVУмеренноеОщущается багатьма. Помітні коливання висять предметов.VСільноеОбщій переляк, в будівлях легкі поврежденія.VIIСільноеПаніка, все вибігають з будівель. На вулиці деякі люди втрачають рівновагу; падає штукатурка, в стінах з'являються тонкі тріщини, пошкоджуються Цегляні димові труби.VIIIРазрушітельноеСквозние тріщини в стінах, відзначається падіння карнизів, димових труб Багато поранених, окремі жертви.IXОпустошітельноеРазрушеніе стін, перекриттів, покрівлі в багатьох будівлях, Окремі будинки руйнуються дощенту, багато поранених і убітих.XУнічтожающееОбрушеніе багатьох будівель, в грунтах утворюються тріщини до метра шириною. Багато убитих і ранених.XI-XIIКатастрофіческоеСплошние руйнування всіх споруд. Утворюються тріщини в грунтах зі зміщенням по горизонталі і вертикалі, зсуви, обвали, Зміна рельєфу у великих розмірах.
Іноді вогнище землетрусу може бути і у поверхні Землі. У таких випадках, якщо землетрус сильний, мости, дороги, будинки та інші споруди виявляються розірваними і зруйнованими.
1.3. ...
