Что может служить причиной наведенного землетрясения
Содержание статьи
Причины землетрясений
- Тектонические причины землетрясений
Чаще всего землетрясения происходят по причине того, что литосферные плиты находятся в постоянном движении. Верхний слой литосферных плит называют тектоническими плитами. Сами по себе платформы движутся неравномерно и постоянно давят друг на друга. Тем не менее, они долгое время остаются в покое.
Постепенно же давление нарастает, в результате чего тектоническая платформа совершает внезапный толчок. Именно он производит колебания окружающей породы, отчего и случается землетрясение.
Разлом Сан-Андреас
Трансформные разломы – это огромные трещины в Земле, где платформы «трутся» друг о друга. Многим читателям должно быть известно, что разлом Сан-Андреас является одним из самых известных и длинных трансформных разломов в мире. Он находится в штате Калифорния в США.
Фото разлома Сан-Андреас
Платформы, движущиеся вдоль него, вызывают разрушительные землетрясения в городах Сан-Франциско и Лос-Анджелес. Интересный факт: в 2015 году в Голливуде выпустили фильм с названием «Разлом Сан-Андреас». Он рассказывает о соответствующей катастрофе.
- Вулканически причины землетрясений
Одной из причин возникновения землетрясений являются вулканы. Они хоть и не производят сильные колебания земли, зато длятся достаточно долго. Причины толчков связаны с тем, что глубоко в недрах вулкана нарастает напряжение, образуемое лавой и вулканическими газами. Как правило, вулканические землетрясения продолжаются недели и даже месяцы.
Однако истории известны случаи трагических землетрясений этого типа. В качестве примера можно привести вулкан Кракатау, расположенный в Индонезии, извержение которого произошло в 1883 году.
Кракатау до сих пор иногда возбуждается. Реальное фото.
Сила его взрыва как минимум в 10 тысяч раз превышала силу атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Сама гора была почти полностью уничтожена, а остров распался на три маленькие части. Две трети суши исчезли под водой, а поднявшееся цунами уничтожило всех, кто еще имел шансы спастись. Погибло более 36 000 людей.
- Обвальные причины землетрясений
Землетрясения, вызванные гигантскими оползнями, называются обвальными. Они имеют локальный характер, и сила их, как правило, невелика. Но и здесь бывают исключения. Например, в Перу, в 1970 году, оползень, объемом 13 млн. кубометров, сошел с горы Уаскаран на скорости свыше 400 км/час. Погибло около 20 000 человек.
- Техногенные причины землетрясений
Землетрясения данного типа обусловлены деятельностью человека. Например, искусственные водохранилища в местах, не предназначенных для этого природой, провоцируют своим весом давление на плиты, что служит к увеличению количества и силы землетрясений.
То же самое касается и нефтегазодобывающей промышленности, когда происходит извлечение большого количества природных материалов. Одним словом, техногенные землетрясения происходят тогда, когда человек взял что-то у природы из одного места, и переложил без спросу на другое.
- Искусственные причины землетрясений
По названию этого типа землетрясений несложно догадаться, что вина за него целиком и полностью лежит на человеке.
К примеру, КНДР в 2006 году испытывала ядерную бомбу, что вызвало небольшое землетрясение, зафиксированное во многих странах. То есть всякая деятельность жителей земли, которая заведомо гарантированно повлечет за собой землетрясение, является искусственной причиной данного вида бедствий.
Можно ли предвидеть землетрясения?
Действительно это возможно. Так, например, в 1975 году китайские ученые предсказали землетрясение и спасли множество жизней. Но со стопроцентной гарантией это сделать невозможно даже в наши дни. Сверхчувствительный прибор, который регистрирует землетрясение, называется сейсмографом. На крутящемся барабане самописцем отмечаются колебания земли.
Cейсмограф
Животные перед землетрясениями также остро ощущают тревогу. Лошади начинают вставать на дыбы без видимых причин, собаки странно лают, а змеи выползают из нор на поверхность.
Шкала землетрясений
Как правило, силу землетрясений измеряют по Шкале Землетрясений. Приведем все двенадцать пунктов, чтобы вы имели представление о том, что это такое.
- 1 балл (незаметное) — землетрясение фиксируется исключительно приборами;
- 2 балла (очень слабое) — может быть замечено лишь домашними животными;
- 3 балла (слабое) — ощутимо только в некоторых строениях. Ощущения, как от езды в машине по кочкам;
- 4 балла (умеренное) — замечается многими людьми, может вызвать движение окон и дверей;
- 5 баллов (довольно сильное) — дребезжат стекла, висячие предметы качаются, старая побелка может осыпаться;
- 6 баллов (сильное) — при этом землетрясении отмечаются уже легкие повреждения зданий и трещины в некачественных строениях;
- 7 баллов (очень сильное) — на данном этапе здания терпят значительные повреждения;
- 8 баллов (разрушительное) — наблюдаются разрушения в зданиях, падают дымоходы и карнизы, на склонах гор можно видеть трещины в несколько сантиметров;
- 9 баллов (опустошительное) — землетрясения вызывают обвалы некоторых зданий, рушатся старые стены, а скорость распространения трещин достигает 2 сантиметров в секунду;
- 10 баллов (уничтожающее) — во многих зданиях обвалы, в большинстве – серьезные разрушения. Грунт исполосован трещинами до 1 метра в ширину, кругом оползни и обвалы;
- 11 баллов (катастрофа) — большие обвалы в горной местности, многочисленные трещины и картина общего разрушения большинства зданий;
- 12 баллов (сильная катастрофа) — рельеф глобально видоизменяется практически на глазах. Огромные обвалы и тотальное разрушение всех зданий.
В принципе, по двенадцати бальной шкале землетрясений можно оценить любую катастрофу, вызванную толчками земной поверхности.
В конце следует добавить, что подлинные причины землетрясения установить достаточно трудно. Происходит это от того, что природные механизмы столь сложны, что не изучены в полной мере до сих пор.
Источник
Техногенные (наведенные) землетрясения
содержание ..
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189 ..
14.2. АКТИВИЗАЦИЯ
ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОДЗЕМНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Техногенные (наведенные) землетрясения
Техногенные (наведенные) землетрясения чаще всего
проявляются при создании крупных подземных водохранилищ. Возможность
возникновения техногенных землетрясений усугубляется сейсмоактивностью
района подземного строительства. Около 20% территории бывш. СССР
приходилось на сейсмически активную зону, площадь с катастрофическими
землетрясениями в 9 баллов и выше составляла примерно 300 тыс. км2.
Примером активизации сейсмоактивности в результате ведения строительных
работ может служить опыт создания водохранилища в окрестностях Бомбея
(Индия). На р. Койне плотиной высотой 103 м было образовано
водохранилище объемом 2,8 км3. Оно находилось в регионе, сложенном
траппами, разорванными сбросами с амплитудой смещений в несколько сот
метров. Район считался сейсмически малоактивным. При заполнении
водохранилища на l/3 были зарегистрированы слабые толчки (не более 4
баллов). Эпицентры землетрясений находились под плотиной и в 40 км от
нее. При заполнении водохранилища до высоты 100 м произошло сильное
землетрясение с магнитудой 6,4, повлекшее сильные разрушения в Койнагаре,
расположенном в 1,5 км от плотины (рис. 14.5).
При строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений могут
наблюдаться следующие особенности техногенных землетрясений:
1) между созданием водохранилищ и сейсмической активностью существует
неоднозначная связь: известны случаи уменьшения сейсмоактивности вблизи
водохранилища;
2) техногенные землетрясения локализуются в радиусе 30 км от створа
крупных гидроузлов;
3) существует связь между сейсмоактивностью и изменением уровня
водохранилища, причем проявления сейсмичности отстают во времени на
один-два месяца;
4) активизация землетрясений наступает в тех случаях, когда уровень
водохранилища превышает 90-100 м при его объеме более 10 млрд м3.
Сила техногенных землетрясений может меняться от небольших колебаний
грунта, вызванных движением машин и поездов, до заметных сотрясений при
залпах, взрывах, подземных ядерных испытаниях и т.п.
Техногенные землетрясения могут быть вызваны подземным захоронением
отходов. Так, закачка воды, зараженной радиоактивными отходами, в
глубокие скважины, пробуренные для этой цели в 70-е годы близ военного
завода «Роки-Маунте» (штат Колорадо, окрестности Денвера, США), вызвала
более 700 небольших землетрясений вокруг скважин. Возросшее давление
флюидов у забоя скважин облегчало подвижки по трещинам в местных, сильно
трещиноватых породах, частота землетрясений соответствовала объему и
давлению закачиваемой воды. Прекращение закачки воды приводило к
прекращению колебаний. Этот опыт в штате Колорадо позволил выдвинуть
предположение о том, что с помощью искусственно вызванных землетрясений
можно ослабить упругие деформации вдоль активных разрывов, способствуя
развитию смещений по ним, и тем самым уменьшить опасность мощного
толчка.
Техногенные землетрясения отмечаются и в областях недавнего материкового
оледенения, что обусловлено снятием нагрузки ледникового покрова и
приводит к вертикальному поднятию областей ведения горностроительных
работ.
Причинами техногенных землетрясений в подземном строительстве является
особый характер изменения напряженно-деформированного состояния массива
горных породе результате горно-строительной деятельности, при котором
активизируются имеющиеся тектонические или появляются новые разрывы или
зоны глубинных сколов, обладающие некоторой наклонной поверхностью. При
этом нарушенные породы претерпевают искажение формы и уменьшение объема
на глубине под влиянием давления, что в свою очередь вызывает фазовые
изменения минералов от менее плотных к более плотным, несмотря на их
разогрев. Блоки горных пород, залегающих по разные стороны разрыва,
находясь в тесном контакте, способны накапливать упругую деформацию,
постепенно меняя свою форму, пока не достигается их предел упругости.
После
этого происходит резкий скол, и значительная часть
накопленной упругой энергии высвобождается в виде сейсмических волн.
Блоки пород возвращаются к первоначальной форме, однако оказываются
нарушенными и смещенными относительно друг друга по разные стороны
образовавшегося разрыва (рис. 14.6).
Рис. 14.5. Схема землетрясения Койна:
I — водохранилище; 2 — плотина Койна; 3 — эпицентр (8-9 баллов); 4 —
нзосейсты
Другой причиной техногенных землетрясений может быть нарушение процессов
теплопереноса в результате подработки породного массива. Появление
неоднородных тепловых зон в сочетании с высоким давлением вызывает
непосредственное изменение объема пород. Изменение объема — будь то
расширение или сжатие — приводит к подвижкам, которые могут
сопровождаться образованием разрывов.
Изменение характера массообменных процессов также может являться
причиной возникновения техногенного землетрясения. Известно, что
прочность пород может резко снижаться на контакте с некоторыми
жидкостями или газами. Умеренная минерализация подземных вод усиливает
снижение прочности пород, особенно если в растворе содержатся те же
ионы, что и в породе. Вода, заключенная в трещиноватых породах или в
зонах дробления, испытывает упругое сжатие, которое распространяется на
глубину в несколько километров и измеряется несколькими десятками
миллиметров. Для передачи давления на 1 км необходимо время,
определяемое в несколько дней; поверхностное поровое давление передается
на глубину 10 км в течение 100 дней. Вне зоны трещиноватых пород
передача давления осуществляется еще медленнее. Вследствие разницы во
времени между увеличением порового давления в зоне интенсивной
трещиноватости и в нетрещиноватой части породного массива может
произойти уменьшение сопротивления в зоне интенсивной трещиноватости или
дробления. Следствием этого может явиться разрядка напряжений,
выражающаяся на поверхности в виде землетрясения. Следовательно, в более
общем виде причины техногенных землетрясений можно охарактеризовать
следующим образом:
1) приуроченность участка горно-строительных работ к тектонически
активным и разрывным структурам района;
2) наличие аномалий температурного режима (геотермальный градиент,
термальные воды и т.п.);
3) наличие гидравлической связи поверхностных и
подземных вод и активизация массообменных процессов.
Все описанные процессы — оползни, обрушение пород, карстообра-зование,
техногенные землетрясения — результаты сложного строения толщи горных
пород и напряженно-деформированного состояния массива, который быстро
теряет свою устойчивость при любом инженерном воздействии на него.
Подземное строительство, характеризующееся, как правило, наличием
слабых, обводненных вмещающих пород, сопряжено с активизацией всех
негативных природных процессов естественного перераспределения
напряжений в массиве. Поэтому экологическая опасность процессов
подземного строительства может рассматриваться лишь при комплексном
подходе к изучению закономерностей взаимовлияния подземных объектов и
окружающей среды.
Рис. 14.6. Динамика развития землетрясения:
а — до накопления упругой деформации; б — после накопления деформации,
но до землетрясения, в — после землетрясения, когда энергия упругой
деформации высвободилась
содержание ..
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189 ..
Источник
Почему «трясет» Землю. Что вызывает землетрясения и почему в одних местах они происходят часто, а в других редко
Землетрясение человеком воспринимается как природная катастрофа, которая не несет за собой ничего хорошего. Однако принято считать, что происходит это явление не так часто, и подвержены им «всякие Японии» и другие регионы, находящиеся в так называемых сейсмоактивных зонах.
Да, наиболее густонаселенной такой зоной действительно является Япония. Однако это вовсе не означает, что в других частях Земли, это природное явление полностью отсутствует. Оно в любом случае есть, даже если мы об этом не знаем. Ежегодно в мире приборы регистрируют около ста тысяч слабых землетрясений. Это в среднем по 273 неощутимых человеком землетрясения в день. Сильные же, которые мы можем почувствовать, в разных уголках нашей планеты происходят раз в три дня. Говоря о сильных, я не имею ввиду разрушительные. Но и такие тоже случаются куда чаще чем хотелось бы.
Так что же заставляет поверхность нашей планеты содрогаться? Все дело в геологическом строении земли. Все знают, что в центре планеты находится ядро, окруженное раскалённой мантией. Но не все при этом помнят, что твердая поверхность нашей планеты, тоже не представляет собой единую цельную «корку». Подобно кожаному мячу, поверхность Земли будто бы «сшита» из множества частей, называемых литосферными плитами. Только в отличии от надежно пришитых друг к другу кусочков кожи, из которых сделан мяч, плиты эти не стоят на месте, постоянно двигаясь и врезаясь друг в друга. В тех местах где плиты сталкиваются, образуются горные массивы, каньоны, ущелья. Горные хребты — словно вмятины на автомобиле, от удара о другой автомобиль. Только роль машин исполняют эти самые литосферные плиты.
Крупнейшие литосферные плиты на карте Земли
Там, где встречаются и сталкиваются две плиты, и происходят чаще всего землетрясения называемые тектоническими. Когда одна плита напирает и давит на другую, между ними скапливается колоссальное напряжение. Но вечно оно копиться не может, и через какое-то время, одна плита поддастся давлению другой, произойдет «разрядка» напряжения между ними, часть поверхности сдвинется, и произойдет землетрясение. Разумеется, ведь такое движение плит не может проходить гладко и без толчков, а потому большая часть сейсмически активных зон, расположены как раз на стыке литосферных плит. Порой, эффект усиливает и деятельность человека. Казалось бы, как человек может повлиять на движение этих гигантских плит? А оказывается может. Например, в 1967 году, землетрясение в Индии было вызвано постройкой водохранилища, в результате чего, масса воды в нем, усилила давление на и без того всегда напряженный стык на границе литосферных плит. Порой, землетрясение может вызвать и добыча в таких местах природных ископаемых, и другая деятельность человека, активно проводимая на границе литосферных плит, где напряжение и без того сильно.
Но это не единственные причины, которые могут вызывать землетрясения. Еще одна природа этого явления, исходит из другой, не менее разрушительной силы — из вулканов. Как известно, внутри вулкана также скапливается огромное давление лавы и вулканических газов. Подобное кипение в такой гигантской кастрюле, тоже может вызвать движение некоторых участков земной поверхности. Такие землетрясения обычно сами по себе не являются разрушительными, но могут являться предвестниками более серьезных проблем — извержения. Потому, если вы смотрели какие-нибудь фильмы про вулканы, то возможно обратили внимание, что во всех из них, основным признаком надвигающейся беды, являются как раз землетрясения.
От столкновения двух плит, остаются «вмятины» в виде гор
Регионы, расположенные далеко от стыков тектонических плит и вулканов, редко бывают подвержены землетрясениям. Однако даже там они иногда случаются, однако при этом, такие землетрясения являются всего лишь отголоском более сильных толчков, происходящих в этот момент где-то далеко, на стыке литосферных плит. Например, 4 марта 1977 года, сильное землетрясение ощутили жители центральной России. Тряхнуло довольно ощутимо даже Москву, где ничего подобного не наблюдалось веками. Однако это было не самостоятельное землетрясение в зоне, которую трудно назвать сейсмически активной, а отголоски землетрясения, происходящего в то же время на стыке плит в румынских Вранчах.
Что же касается Японии, с которой мы и начали эту тему, то Японские Острова расположены и вовсе на стыке не двух, и даже не трех, а сразу четырех литосферных плит — Филиппинской, Евразийской, Тихоокеанской и Североамериканской. И вот в той самой точке, где встречаются все четыре плиты, оказывая друг на друга невообразимое давление, и расположилась Япония. А поскольку движения, вызванные стыками плит и близость мантии к поверхности в таких местах, нередко создает и вулканическую деятельность, то и вулканов здесь тоже хватает. Не стоит забывать, что находятся Японские Острова в одном из самых беспокойных мест тихоокеанского вулканического кольца. Даже сегодня, появление новых вулканов, там, где их никогда не было, в Японии не редкость.
Однако люди, проживающие в подобных зонах, давно привыкли противостоять стихии и устраивать свою жизнь, несмотря на то, что сама природа создала здесь малопригодные для комфортной жизни условия. Ну а куда им деваться? Это их мир, их дом, их Родина.
Источник