Путник прип » 11 ноя 2009, 12:17
Тут нашел совершенно случайно статью о землетрясениях.Особо не вчитывался,а тут как раз увидел,что кому-то интересно,решил поместить.
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.
ОбычныйТерминСписокопределенийАдресЦитатыФорматированныйПричины землетрясений. Хотя уже с давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины возникновения землетрясений полностью изучены. По характеру процессов в их очагах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.
Тектонические землетрясения возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в земной коре (исследования последних лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть и фазовые переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и давлениях). Иногда глубинные разломы выходят на поверхность. Во время катастрофического землетрясения в Сан-Франциско 18 апреля 1906 общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м. Максимальная зарегистрированная величина сейсмогенных смещений по разлому 15 м.
Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.
Техногенные землетрясения могут быть вызваны подземными ядерными испытаниями, заполнением водохранилищ, добычей нефти и газа методом нагнетания жидкости в скважины, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр. Менее сильные землетрясения происходят при обвале сводов пещер или горных выработок.
Сейсмические волны. Колебания, распространяющиеся из очага землетрясения, представляют собой упругие волны, характер и скорость распространения которых зависят от упругих свойств и плотности пород. К упругим свойствам относятся модуль объемной деформации, характеризующий сопротивление сжатию без изменения формы, и модуль сдвига, определяющий сопротивление усилиям сдвига. Скорость распространения упругих волн увеличивается прямо пропорционально квадратному корню значений параметров упругости и плотности среды.
Продольные и поперечные волны. На сейсмограммах эти волны появляются первыми. Раньше всего регистрируются продольные волны, при прохождении которых каждая частица среды подвергается сначала сжатию, а затем снова расширяется, испытывая при этом возвратно-поступательное движение в продольном направлении (т.е. в направлении распространения волны). Эти волны называются также Р-волнами, или первичными волнами. Их скорость зависит от модуля упругости и жесткости породы. Вблизи земной поверхности скорость Р-волн составляет 6 км/с, а на очень большой глубине ок. 13 км/с. Следующими регистрируются поперечные сейсмические волны, называемые также S-волнами, или вторичными волнами. При их прохождении каждая частица породы колеблется перпендикулярно направлению распространения волны. Их скорость зависит от сопротивления породы сдвигу и составляет примерно 7/12 от скорости распространения Р-волн.
Шкала MSK-64 составлена применительно к зданиям и сооружениям, не имеющем сейсмостойкого усиления конструкций. Приведу здесь описание первых четырех баллов этой шкалы без изменений, а начиная с пятого, когда возможны повреждения строений, опишу основные отличительные признаки землетрясений и вероятное их воздействие на здания современной застройки на Камчатке. При описании каждого балла в скобках указана частота повторяемости землетрясений данной силы для Петропавловска- Камчатского.
1 б а л л. Неощутимое землетрясение. Интенсивность колебаний лежит ниже предела чувствительности, сотрясения почвы обнаруживаются и регистрируются только сейсмографами.
2 б а л л а. Слабое землетрясение. Колебания ощущаются только отдельными людьми, находящимися внутри помещения, особенно на верхних этажах.
3 б а л л а. Слабое землетрясение. Ощущается не многими людьми, находящимися внутри помещений, под открытым небом – только в благоприятных условиях. Колебания схожи с сотрясениями, создаваемыми проезжающим легким грузовиком. Внимательные наблюдатели замечают небольшое раскачивание висячих предметов, несколько более сильное на верхних этажах.
4 б а л л а. Заметное сотрясение. Землетрясение ощущается внутри здания многими людьми, под открытым небом – немногими. Кое-где просыпаются, но никто не пугается. Колебания схожи с сотрясением, создаваемым проезжающим тяжелым грузовиком. Дребезжание около дверей, посуды. Скрип стен, полов. Дрожание мебели. Висячие предметы слегка раскачиваются. Жидкость в открытых сосудах слегка колеблется. В стоящих на месте автомашинах толчок заметен.
5 б а л л о в (15-25 раз в 100 лет). Просыпаются почти все спящие, колеблется и частично расплескивается вода в сосудах, могут опрокинуться легкие предметы, разбиться посуда. Здания не повреждаются.
6 б а л л о в (10-15 раз в 100 лет). Многие люди пугаются, колебания мешают ходить. Здания шатаются, сильно раскачиваются подвесные светильники. Падает и бьется посуда, предметы падают с полок.
Может сдвигаться мебель. Осыпание побелки, тонкие трещины в штукатурке.
7 б а л л о в (4-6 раз в 100 лет). Сильный испуг, колебания мешают стоять на ногах. Двигается и может упасть мебель. В любых зданиях – трещины в перегородках. Трещины в штукатурке, тонкие трещины в стенах, трещины в швах между блоками и в перегородках, выпадение заделов швов, нередко тонкие трещины в блоках.
8 б а л л о в (1-3 раза в 100 лет). Сбивает с ног.
Трещины в грунте на склонах.. В любых зданиях – повреждение, иногда частичное разрушение перегородок. Трещины в несущих стенах, обвалы штукатурки, смещение блоков, трещины в блоках.
9 б а л л о в (приблизительно 1 раз в 300 лет).
Повсеместно трещины в грунте. На склонах – оползни грунта. В любых зданиях
– обрушение перегородок. Разрушение части несущих стен, повреждение и смещение некоторых панелей.
Рубленные дома из бревен и бруса, как правило, без разрушений переносят 9-балльные толчки.
3.Механизм землетрясений и их классификация
Горообразовательные, вулканические и сейсмические процессы географически тяготеют друг к другу. Однако во времени они происходят, как правило, неодновременно и всегда с разной продолжительностью. Кроме того, есть районы с резко выраженной только сейсмической активностью. Например, многие Средней Азии отличаются высокой сейсмичностью, но не имеют вулканов.
На Камчатке и в Чили вулканы и землетрясения проявляются на одной и той же территории, но редко одновременно.
Многие из сейсмологов, говоря о механизме землетрясений, придерживаются теории упругого высвобождения или упругой отдачи. Они связывают возникновение землетрясений с внезапным высвобождением энергии упругой деформации. В результате длительных движений в районе разлома и накопления в связи с этим напряжений, достигающих предельных для прочности пород величины, происходит разрыв или срез этих пород с внезапным быстрым смещением – упругой отдачей, вследствие чего и возникают сейсмические волны. Таким образом, очень медленные и длительные тектонические движения при землетрясении переходят в сейсмические движения, отличающиеся большой скоростью, что происходит в результате быстрой « разрядки», накопленной упругой энергии. Это разрядка происходит всего за 10-15 секунд (редко за 40-
60 секунд).
При зарождении землетрясения происходит разрушение породы на ограниченном участке, расположенном на определенной глубине от поверхности Земли. В связи с возникшем ослаблением происходит развитие дислокации на очаг или гипоцентральную часть область землетрясения.
Разрушение произойдет там, где порода наименее прочна,а это может быть в разломах между блоками. В силу каких-то глубинных процессов отдельные участки коры поднимаются или опускаются. При медленном смещении в земной коре происходят пластические деформации. При более быстрых движениях и при большем их градиенте напряжения, возникающие в коре, не успевая рассасываться, достигают величин, при которых в данных условиях происходит нарушение сплошности – либо по готовому, отчасти уже залечившемуся разрыву, либо с образованием нового. С увеличением глубины возрастают всесторонние сжимающие напряжения, и поэтому возникают большие силы трения, препятствующие быстрому разрушению. Возможно по этой причине глубокофокусные землетрясения отличаются большой энергией и продолжительностью.
В настоящее время наиболее распространены две модели распространения сил, вызывающих разрыв в очаге. Первая основана на предположении действия в очаге пары сил, вызывающих касательные усилия вдоль линии разрыва и момент; согласно второй модели в зоне очага существуют две взаимно перпендикулярных пары сил.
Кроме землетрясений, вызванных тектоническими движениями в земной коре и в верхних слоях мантии, существуют два других типа землетрясений, происходящих вследствие извержения вулканов и карстовых явлений, которые очень локальны, редки и обладают малой силой.
Землетрясения могут быть вызваны искусственным путем, например при подземном взрыве. Колебания поверхности могут земли могут быть вызваны и работой промышленного оборудования, движением транспорта и т. д. При использовании чувствительной аппаратуры можно убедиться, что поверхность земли постоянно колеблется; эти колебания очень малы и по этой причине называются микросейсмическими. Наличие микросейсм позволяет извлечь очень полезную информацию как для сейсмологов, так и для инженеров- строителей.
Таким образом, в широком смысле по термином землетрясение можно понимать любые сотрясения поверхности Земли. В более узком смысле под землетрясением понимается кратковременное сотрясение поверхности Земли, вызванное сейсмическими волнами, возникшими при местном нарушении сплошности с внезапным выделением в недрах коры или верхней мантии (на глубину примерно до 700 км) упругой энергии.
В какой-то момент землетрясения возникает препятствие взаимному смещению блоков вдоль образовавшихся швов – частично восстанавливаются связи разорванного шва, которыми могут служить силы трения (их появление возможно на сжатых участках), зацепления на поверхностях. Не освободившаяся часть энергии вызывает в новых связях напряжения, которые через некоторое время преодолеют их сопротивление, возникает новый разрыв и новый толчок, однако меньшей силы, чем в момент основного землетрясения. Этих повторных толчков – афтершоков – после сильного землетрясения бывает обычно до нескольких сотен и происходят они в течение нескольких месяцев, постепенно ослабевая. Процесс ослабления толчков во времени не равномерен. Отдельные афтершоки по силе могут приближаться к силе основного землетрясения. Иногда землетрясениям предшествуют слабые толчки – форшоки.
В тех случаях когда землетрясения или вулканы происходят под дном океанов, они возбуждают морские волны, которые, достигая берегов суши и встречая их сопротивление поднимаются на высоту до нескольких десятков метров. Такие волны – цунами (по японски «цу» – порт, «нами» – волна) – временами приносят прибрежным районам большие беды.
Различают две группы сейсмических волн – объемные и поверхностные. Слагающие Землю горные породы упруги и поэтому могут деформироваться и испытывать колебания при резком приложении давления
(нагрузок). Внутри объема горных пород распространяются объемные волны. Они делятся на два типа: продольные и поперечные. Продольные волны в теле
Земли, как и привычные нам звуковые в воздухе, попеременно сжимают и растягивают вещество горных пород в направлении своего движения. Волны другого типа колеблют среду, через которую они проходят, поперек пути своего движения. Именно они-то, выходя на поверхность, раскачивают из стороны в сторону и вверз-вниз все на земле находящееся, приводя к наибольшим разрушениям. Именно потому, что поверхность твердой Земли – это граница с гораздо менее плотной средой, воздушной (ее называют свободной поверхностью), на земной поверхности объемные сейсмические волны могут свободнее «разгуляться», что обычно и происходит. Этому способствует и свойства приповерхностных грунтов.
Очень важны свойства разных групп и типов сейсмических волн, особенно скорость их прохождения через горные породы. Обычно она измеряется несколькими километрами в секунду и следовательно, на разных расстояниях от очага( гипоцентра и эпицентра) приход волн и ощущается и регистрируется неодновременно. На этом свойстве основано определение координат эпицентра по записям прихода волн на удаленные сейсмические станции. Не менее важны различие в скоростях отдельных групп и типов волн.
Так поверхностные волны распространяются медленнее объемных и, следовательно, приходят в пункты наблюдения позднее. В группе объемных поперечные волны распространяются в среднем в 1,75 раза медленнее продольных. Отсюда понятно, почему оказавшиеся в эпицентральной области сильного землетрясения люди часто попадают во власть волн: их толкает, качает, трясет в разных направлениях с разными ускорениями.
Очевидцы нередко «слышат» землетрясения в буквальном смысле слова.
Продольные волны сходны со звуковыми. При определенной частоте колебаний (в диапазоне слышимых волн, то есть более 15 герц) они при выходе на поверхность и становятся звуковыми волнами. Если вспомнить, что продольные волны распространяются быстрее, а поперечные нередко несут главные разрушения, легко понять, почему гул может слышаться перед землетрясением.
Тут много зависит и от спектров излучения.
Землетрясения классифицируются в зависимости от глубины расположения их очага. Они делятся на следующие три типа1)нормальные- с глубиной очага 0-70 км;2) промежуточные – 70-300 км;3) глубокофокусные – более 300 км.
Землетрясения
При 3-балльном землетрясении колебания отмечаются немногими людьми и только в помещении; при 5-ти балльном – качаются висячие предметы и все, находящиеся в помещении отмечают толчки; при 6-балльном – появляются повреждения в зданиях; при 8-балльном – возникают трещины в стенах зданий, обваливаются карнизы и трубы; 10-балльное землетрясение сопровождается всеобщим уничтожением зданий и нарушением поверхности земли.
В зависимости от силы подземных толчков могут разрушаться целые поселки и города. Вследствие коротких замыканий в электросетях возникают пожары. В результате выхода из строя коммунально-энергетических коммуникаций происходит затопление подвалов, убежищ, скопление газа при повреждении системы газовой сети, прекращение подачи электроэнергии и т. д.
Массовые завалы, в том числе и путей сообщения, не позволяют широко использовать технические средства для ведения спасательных работ. Все это значительно затрудняет организацию и ликвидацию последствий землетрясения и оказания помощи пострадавшим.
Вулканические землетрясения характерны для регионов расположения действующих или потухших вулканов и могут прогнозироваться с достаточной степенью вероятности, поэтому ущерб от них менее значителен или исключен вовсе, поскольку строительство на данных территориях учитывает возможность появления катастрофических ситуаций.
Оповещение людей о землетрясении
Предупреждение жителей об угрозе землетрясения является весьма затруднительным, так как точно предсказать его место и время пока невозможно. Однако знание косвенных признаков его приближения может помочь пережить данную ситуацию с наименьшими потерями. К таким признакам относятся: беспричинное, на первый взгляд, беспокойство птиц и домашних животных (особенно это заметно ночью), а также массовый исход из мест обитания пресмыкающихся. Зимой ящерицы и змеи в предчувствии опасности выползают даже на снег. Оповещение населения осуществляется передачей сообщения по сетям радиовещания и телевидения.
Для привлечения внимания в экстренных случаях перед передачей информации включаются сирены, а также другие сигнальные средства. Сирены и прерывистые гудки предприятий, транспортных средств означают сигнал гражданской обороны «Внимание всем». При этом необходимо немедленно включить громкоговоритель, радио- или телеприемник и слушать сообщение штаба гражданской обороны. При угрозе землетрясения такое сообщение может начинаться со слов: «Внимание! Говорит штаб гражданской обороны города… Граждане! В связи с возможным землетрясением…».
Действия людей:
а) при предупредительном сигнале "Внимание всем!" (сирены, прерывистые гудки)
Услышав сигнал "Внимание всем!", людям необходимо выполнить следующие действия:
1. Немедленно включить радио или телевизор для прослушивания экстренных сообщений штаба гражданской обороны.
2. Сообщить соседям и родственникам о случившемся, привести домой детей и действовать в соответствии полученной вами информации.
3. При необходимости эвакуации выполнить следующие рекомендации:
• соберите в небольшой чемодан (или рюкзак) вещи первой необходимости, документы, деньги, ценности;
• налейте в емкость с плотно закрывающейся крышкой воду, приготовьте консервированные и сухие продукты питания;
• подготовьте квартиру к консервации ( закройте окна, балконы; перекройте подачу газа, воды, электроэнергии, погасите огонь в печах; приготовьте второй экземпляр ключей для сдачи в РЭП; возьмите необходимую одежду и средства индивидуальной защиты);
• окажите помощь престарелым и больным, проживающим по соседству.
б) при угрозе землетрясения
В этом случае необходимо действовать следующим образом:
1. Отключить газ, воду, электроэнергию, погасить огонь в печах, закрыть окна, балконы.
2. Оповестить соседей об опасности, взять с собой необходимые вещи, документы, деньги, воду, продукты и, закрыв квартиру на ключ, выйдете на улицу; детей держите за руку или на руках. Обратите внимание на поведение животных: перед землетрясением собаки воют, кошки выносят потомство наружу, и даже мыши бегут из домов.
3. Выбрать место вдали от зданий и линий электропередачи и находитесь там, слушая информацию по переносному радиоприемнику. Если вы находитесь в машине, остановитесь, не загораживая дороги, избегая мостов, тоннелей и многоэтажных зданий.
Не возвращайтесь домой до объявления об отсутствии угрозы землетрясения. Запишите телефон сейсмической станции. Реагируйте немедленно на внешние признаки землетрясения: колебание почвы или здания, дребезжание стекол, раскачивание люстр, тонкие трещины в штукатурке. Вы должны помнить, что наибольшая опасность происходит от падающих предметов, частей потолка, стен, балконов и т. п.
в) при внезапном землетрясении
Ну а в этом случае, когда опасность слишком близка и землетрясение угрожает вашей жизни, необходимо:
1. При первом толчке постараться немедленно покинуть здание в течение 15-20 секунд по лестнице или через окна первого этажа (лифтом пользоваться опасно). Спускаясь вниз, на ходу стучите в двери соседних квартир, громко оповещая соседей о необходимости покинуть здание. Если вы остались в квартире, встаньте в дверной проем или в углу комнаты (у капитальной стены), подальше от окон, светильников, шкафов, навесных полок и зеркал. Берегитесь обрушивания на вас кусков штукатурки, стекол, кирпичей и т. п., спрячьтесь под стол или кровать, отвернитесь тот окна и прикройте голову руками, избегайте выходить на балкон.
2. Как только стихнут толчки, немедленно покиньте здание по лестнице, прижимаясь спиной к стене. Попытайтесь выключить газ, воду, электроэнергию, захватите с собой дежурную аптечку, необходимые вещи, закройте дверь на ключ. Не допускайте своими действиями возникновения паники.
3. При наличии в соседних квартирах детей и престарелых взломайте двери и помогите им выбраться на улицу, окажите первую помощь раненым, вызовите по телефону-автомату «скорую помощь» или отправьте посыльного в ближайшую больницу за врачом.
4. Если землетрясение застало вас за рулем, немедленно остановитесь (желательно на открытом месте) и выходите из машины до окончания толчков. В общественном транспорте оставайтесь на своих местах, попросив водителя открыть двери; после толчков спокойно без давки покиньте салон.
5. Вместе с соседями примите посильное участие в раборке завалов и извлечении пострадавших из-под обломков зданий, используя для извлечения личный автотранспорт, ломы, лопаты, автомобильные домкраты и другие подручные средства.
6. При невозможности самим извлечь людей из-под обломков немедленно сообщите об этом в штаб по ликвидации последствий землетрясения (ближайшую пожарную часть, отделение милиции, воинскую часть и т.п.) для оказания помощи. Разбирайте завалы до тех пор, пока не убедитесь, что под ними нет людей. Для обнаружения пострадавших используйте все возможные способы, определяйте местонахождения людей по голосу и стуку. После спасения людей и оказания первой медицинской помощи немедленно отправляйте их на попутных машинах в больницу.
7. Соблюдайте сами спокойствие и порядок, требуйте этого от других. Вместе с соседями пресекайте распространение панических слухов, все случаи грабежа, мародерства, других нарушений законности, слушайте сообщения по местному радио. При разрушении вашего дома следуйте на сборный пункт для получения медицинской о материальной помощи по средине улиц и, обходя здания, столбы и линии электропередачи.