Землетрясения – параметры, прогнозирование

Землетрясения представляют собой подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений, разрыва земной коры или верхней части мантии, передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Механизм тектонических землетрясений: под действием глубинных тектонических сил возникают напряжения, слои земных пород деформируются, сжимаются в складки и с наступлением критических перегрузок смещаются и рвутся, образую разломы земной коры. Разрыв совершается мгновенно толчком или серией толчков, имеющих характер удара.

Территорию, охватывающую область известных и ожидаемых очагов землетрясений и подверженную их воздействию, называют сейсмической областью (зоной). Она представляет собой линейно вытянутые зоны-пояса в областях наиболее интенсивных современных тектонических движений. Известны два главных сейсмических пояса: Средиземноморско-Азиатский, простирающийся через юг Евразии от берегов Португалии на запад до Малайского архипелага на восток, и Тихоокеанский, охватывающий кольцом берега Тихого океана.

В пределах стран СНГ сейсмоопасные районы составляют 28,6 % территории, районы землетрясений с интенсивностью 9 баллов находятся в странах средней Азии, в районах Прибайкалья, на Камчатке и Курильских островах, с интенсивностью 8 балов - в Молдавии, Крыму, Южной Сибири и на Кавказе.

Основными параметрами, характеризующими землетрясение, являются: магнитуда, интенсивности, проявления землетрясения, радиус района, охваченного разрушительным воздействием (достигает 80-160 км), длительность сильных сотрясений грунта (может колебаться в пределах 30-90 с), глубина залегания грунта (достигает 10-30 и более км).

Магнитуда землетрясения (М) - условная величина, характеризующая количество энергии, выделившейся в очаге землетрясения. Численно она пропорциональна десятичному логарифму амплитуды, выраженной в микро-метрах, зафиксированной сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения. На каждой сейсмической станции имеются сложные поправочные формулы, учитывающие расстояние до эпицентра и направление на него, глубину очага и местные геологические условия. Шкала магнитуды Рихтера шкала эмпирическая и неточная (по выражению самого Рихтера, этот метод является грубым, на разных сейсмических станциях при одном и том же землетрясении магнитуда может различаться на несколько десятых долей единицы, например, она может быть на одной станции 6,3, на другой — 6,8, на третьей - 6,5.

Пример. На одной из сейсмических станций, расположенной в 300 км от эпицентра, записана сейсмограмма с максимальной амплитудой 20 мм (20000 мкм). С помощью номограммы, приведенной на рис. 1. определить значение магнитуды Рихтера.

Рис. 1. Номограмма для определения магнитуды Рихтера

Чтобы определить магнитуду Рихтера, следует вначале определить эпицентральное расстояние этого землетрясения (например, 300 км). Далее действовать так:

1) измерить амплитуду на сейсмограмме (например, 20мм);

2) провести прямую линию, соединяющую значения амплитуды и эпицентрального расстояния;

3) значение магнитуды будет на средней шкале (в нашем случае 5.3).

Примечание. Эта номограмма построена для определенной сейсмической станции; на каждой станции используется своя номограмма.

Интенсивность проявления землетрясения на поверхности земли (сила землетрясения) — это мера величины состояния грунта и определяется она степенью разрушения зданий, характером изменений поверхности по субъективным ощущениям людей. Интенсивность максимального расчетного землетрясения (МРЗ) оценивается по международной сейсмической шкале Медведева-Шпонхойера-Карника (М8К-64), имеющей 12 условных градаций -баллов.

Интенсивность землетрясения зависит от магнитуды и глубины гипоцентра: чем больше магнитуда, тем интенсивность больше, чем глубже гипоцентр - тем слабее.

Так, например, при глубине гипоцентра 10 км магнитуде 6 баллов соответствует интенсивность 7 баллов, магнитуде 8 баллов соответствует интенсивность 11-12 баллов.

Прогноз землетрясений ведется путем наблюдения, регистрации и анализа предвестников землетрясений: предварительные толчки (форшоки), изменение параметров геофизических полей, состав подземных вод, изменения в поведении животных. По состоянию на настоящее время точность прогноза землетрясения составляет 1-2 года, а по месту - десятки, а иногда и сотни километров.

Последствия землетрясений: провоцирование опасных геологических явлений (течение и проседание грунта, обвалы, камнепады, смещение грунта, оползни, сели, снежные лавины); цунами, паника, травмирование и гибель людей, повреждение и разрушение зданий, пожары, взрывы, выбросы РВ и АХОВ, транспортные аварии, большой общий ущерб.