Как найти эпицентр землетрясения

Содержание

  1. Где находится эпицентр земли
  2. Что такое эпицентр землетрясения
  3. Где находится эпицентр Земли
  4. Как определяется место эпицентра
  5. Вывод
  6. Где находится эпицентр земли
  7. Что такое эпицентр земли и как он определяется
  8. Где находится эпицентр земли
  9. Какие последствия может привести землетрясение
  10. Как можно снизить риск землетрясений
  11. Где находится эпицентр земли?
  12. Глубина эпицентра землетрясения
  13. Как определяются эпицентры землетрясений
  14. Эпицентр вулканического извержения
  15. Итог

Где находится эпицентр земли

Каждый раз, когда происходит землетрясение, мы слышим о понятии <<эпицентр>>. Однако не всем очевидно, что это такое и где находится эпицентр Земли. В этой статье мы попытаемся разобраться в этом вопросе и узнать более детально о том, как работает эпицентр.

Что такое эпицентр землетрясения

Эпицентр землетрясения — это точка на поверхности Земли, которая находится непосредственно над местом разлома, где возникает землетрясение. Это место, где энергия, накопившаяся внутри Земли в результате тектонических движений, освобождается и вызывает волну землетрясения.

Если представить землетрясение как камень, брошенный в воду, то эпицентр будет местом, где камень коснулся поверхности воды и вызвал волну.

Где находится эпицентр Земли

Эпицентры землетрясений могут быть расположены по всей поверхности Земли, так как тектонические разломы, вызывающие землетрясения, находятся на большой глубине. Поэтому любая точка на земной поверхности может стать местом эпицентра, если землетрясение произойдет рядом.

Однако, большинство эпицентров землетрясений на земном шаре расположены в районах плитных границ — мест где происходит пересечение земной коры и где возникают различные формы геологической активности, такие как вулканы, горы и различные формы магматической и гидротермальной активности.

Как определяется место эпицентра

Определить место эпицентра землетрясения можно с помощью сейсмографов — приборов, способных зарегистрировать толчки и колебания в земной коре. Сейсмографы установлены по всему миру и передают данные в различные геологические центры, где используется специальное программное обеспечение для анализа полученных данных.

С помощью данных, полученных от нескольких сейсмографов, ученые могут определить момент начала землетрясения и его магнитуду, а также место эпицентра с точностью до нескольких метров. Эта информация используется для оповещения населения о возможной опасности и принятия мер по предотвращению ущерба и жертв землетрясения.

Вывод

Эпицентр землетрясения — это место на поверхности Земли, которое находится прямо над местом тектонического разлома, вызывающего землетрясение. Это место может располагаться в любой точке на земной поверхности, но наиболее часто эпицентры находятся в районах плитных границ, где происходит пересечение земной коры. Благодаря сейсмографам и различным средствам определения места эпицентра, социум получает информацию о возникновении землетрясения, его магнитуде и местоположении, что позволяет принимать решения для предотвращения ущерба и потерь среди населения.

Где находится эпицентр земли

Эпицентр земли — это место на поверхности Земли, с которого начинается землетрясение. Это одно из самых опасных явлений, которые приводят к разрушению зданий и других сооружений, а также когда-то убивали большое количество людей. Поэтому знание того, где находится эпицентр земли, является очень важным для безопасности нашей планеты.

Что такое эпицентр земли и как он определяется

Эпицентр земли является местом, где начинается землетрясение. Это место по определению должно находиться где-то внутри земной коры. Когда происходит землетрясение, сейсмические волны распространяются в разные стороны от эпицентра, вызывая разрушения на своем пути.

Для того чтобы определить место, где находится эпицентр земли, используются огромные сети сейсмических станций, расположенных по всему миру. Когда землетрясение происходит, станции зарегистрируют его с помощью чутких сейсмометров. Измерения волн, полученных с разных станций, с помощью триллер-теста и других методов позволяют определить местоположение эпицентра землетрясения.

Где находится эпицентр земли

Эпицентр землетрясения может находиться в любой точке Земного шара, но наиболее активно землетрясения происходят в зонах пересечения земных плит, где происходят последовательные тектонические события.

Согласно научным данным, эпицентры землетрясений получаются в результате движения земных плит. Земля и ее плиты постоянно двигаются, приводя к растяжению и сжатию коры. Однако, когда плиты застрявают и не могут продолжать движение, энергия накапливается, и когда энергия достигает предела, возникает землетрясение.

Наиболее активные зоны землетрясений включают Гималаи в Азии, Тихоокеанский огненный пояс, на котором находится Россия и Япония, а также западное побережье Северной и Южной Америки. Однако землетрясения могут происходить в любом месте мира, где существует зона тектонической активности.

Какие последствия может привести землетрясение

Землетрясение является одним из самых опасных природных явлений на нашей планете. Последствия, которые она может привести, зависят от места, где произошло землетрясение, а также от его магнитуды.

Мощные землетрясения могут привести к разрушению зданий, мостов и других сооружений, а также приводить к смерти людей, которые находятся в опасной зоне во время землетрясения. Кроме того, после землетрясения могут произойти очень опасные последствия, такие как цунами, оползни, вулканические извержения и т.д.

Как можно снизить риск землетрясений

Хотя землетрясения невозможно предсказать, существует ряд мер, которые позволяют снизить риск ущерба от них и сохранить жизнь.

  • Старайтесь не строить дома и другие сооружения в зонах потенциально опасного землетрясения.
  • Стройте дома из устойчивых материалов, таких как железобетон и камень.
  • Если вы живете в зоне, где землетрясения встречаются часто, обсудите с семьей план действий в случае землетрясения и проведите тренировки.
  • Слушайте местные новости и предупреждения о землетрясениях, чтобы быть готовым к возможным последствиям.

Землетрясения являются неотъемлемой частью жизни на нашей планете. Хотя мы не можем контролировать их, существуют меры безопасности и планы действий, которые можно принять, чтобы минимизировать ущерб от них и сохранить жизнь. Знание того, где находится эпицентр земли, может помочь нам остаться в безопасности во время опасных землетрясений.

Где находится эпицентр земли?

Эпицентр земли – это точка на поверхности Земли, находящаяся над участком земной коры, в котором происходит землетрясение или вулканическое извержение. Эта точка является вершиной трещины или главного источника энергии, вызывающего катаклизм. Многие люди интересуются, где на самом деле находится эпицентр земли.

Глубина эпицентра землетрясения

Итак, где находится эпицентр земли? Ответ на этот вопрос не так прост. На самом деле, эпицентр землетрясения может находиться на любой глубине и в любой точке на земной поверхности. К примеру, большинство землетрясений происходят на глубине от 5 до 10 км. Но есть и такие, которые происходят на глубине 600 км.

Как правило, эпицентр землетрясения находится в зоне пересечения нескольких земных пластин. Выбор места зависит от многих факторов, таких как тектонические движения, расположение земных пластин и глубина.

Как определяются эпицентры землетрясений

Определение эпицентра землетрясения – это сложный процесс, который проводится бригадой специалистов. Эти специалисты используют данные, полученные от сейсмографов, которые фиксируют колебания земной коры, вызванные землетрясением.

“Сейсмографы находятся по всему миру и сообщают информацию о каждом новом землетрясении. Определяя расположение сейсмологических станций, можно найти местоположение эпицентра.”

Сейсмологи используют несколько методов для определения эпицентра землетрясения. Один из самых распространенных методов – это метод трех точек. Сейсмографы, расположенные в трех разных точках, фиксируют время, в которое зарегистрировано первое прибытие землетрясения, и время прибытия последующих волн. С помощью трех точек и знания скорости передачи землетрясения через Землю сейсмологи могут рассчитать местоположение эпицентра.

Эпицентр вулканического извержения

Эпицентр вулканического извержения также может располагаться в любой точке на поверхности Земли. В отличие от землетрясений, эпицентр вулканического извержения может иметь форму кратера вулкана, который взрывается, и уже внутри этого кратера может находиться источник извержения.

Итог

Таким образом, эпицентр земли может находиться в любой точке на земной поверхности и на любой глубине. Его местоположение зависит от множества факторов, таких как глубина, тектоноческие движения, расположение земных пластин и т.д. Сейсмологи используют различные методы для определения местоположения эпицентра землетрясения или вулканического извержения. На практике координаты эпицентра землетрясения или вулканического извержения могут использоваться для предсказания будущих катаклизмов и разработки мер безопасности для населения и инфраструктуры.

Introduction: Steps to Locating the Epicenter of an Earthquake

This instructable explains the basic steps seismologists undertake to locate the epicenter of an earthquake:

  1. Measure the time that elapses between the arrival of the P (primary) wave and the arrival of the S (secondary) wave to the seismic stations.
  2. Using the S-P time, determine the epicentral distance of each station to the earthquake using a travel time curve.
  3. Use a map and graphical compass to draw arcs of radii equal to the epicentral distances around each station. Where these arcs overlap, you may approximate your epicenter.

This instructable utilizes online government resources and university research institutions such as the US Geological Survey and the University of South Carolina’s earthquake database, funded by the National Science Foundation, IRIS Education, and Outreach Program.

To complete this task, you will need:

  • A ruler
  • A student compass (used to draw arcs); they are around $2 at Office Depot
  • A printer and paper
  • A calculator (optional)
  • Internet Access

Time spent performing this task typically ranges from 25 to 45 minutes.

Step 1: Choose an Earthquake

1) Go to:

http://rev.seis.sc.edu/earthquakes.html

2) Select an earthquake to view, and click the go button.

A magnitude 5.5 that occurred in Northern Colombia on February 7th of this year will be used as an example for this instructable.

You may choose to view an older earthquake.

Picking an earthquake that was less than 20 kilometers in depth will prove helpful later!

Step 2: Choose a Station

You should now be presented with information about the earthquake you chose. To the right you will also see seismograms.

  1. Scroll to the bottom of the webpage for your chosen earthquake, beneath the earthquake info and seismograms to view the list of stations that recorded the shown seismograms.
  2. Choose the station that was closest in distance to the earthquake (see the furthest column to the right). Click on the code for that station.

To determine the location of the epicenter, you will need to choose at least three stations.

Step 3: Intro to Seismograms

The webpage should look like the previous, except now the seismogram displays the records from only one station rather than six stations (which were color coded).

You will need to understand how to read these seismograms. A seismogram is a record written by a seismograph in response to ground motions (US Geological Survey definition).

Seismograms depict the arrival of different earthquake waves to seismograph stations. These waves include both surface waves and body waves. We are concerned with the body waves, primary (compression) and secondary. Primary waves travel with the greatest velocity so they reach the station first, followed by secondary waves, then surface waves.

The arrival of these waves are recognized on the seismogram by a sharp increase in amplitude and decrease in frequency. When choosing arrival times for the primary and secondary waves, you must be as accurate as possible. Look for pattern changes; when the lines get “taller” and closer together than they previously were, there’s a good chance a new seismic phase has arrived. Remember: the P wave will arrive first, followed by the S wave and surface waves.

The University of South Carolina has provided the public with a feature that overlays the arrivals on the seismograms. All we have to do is determine the difference between the arrival of the P waves and S waves.

Image from Purdue University, Copyright 2008 L. Braile

Step 4: S – P Lag

  1. To determine the difference between the arrival of the P waves and S waves, scroll to the bottom of the page and change zoom from “Default” to “Around S Wave.”
  2. Try on your own to locate the S wave arrival. Then, check “overlay estimated P wave/ S wave arrival times.” Red flags will appear over the arrival times of the S waves.
  3. Look at the horizontal time scale (h:min:s) and estimate the time of arrival for the S wave.
  4. Record it, then do the same for the P wave (“Zoom Around P Wave” and estimate its arrival).
  5. Subtract the P wave arrival time from the S wave arrival time to find the S-P lag time. Remember to convert minutes to seconds.

*The sample earthquake estimates 3 minutes 3 seconds (00:03:03) for the S wave at station BCIP and 1 minute 41 seconds for the P wave (00:01:41), so the S-P is 82 seconds (183-101).

Go back to the previous webpage and select a different station. Try to pick one that is quite a bit further from the earthquake. Repeat steps 1 through 5. Then, do this process one more time to have a total of three S-P times from three different stations.

Step 5: Intro to Travel Time Graphs

The S – P times you have found will correlate to epicentral distances in kilometers or miles.

To find those epicentral distances, seismologists construct travel time curves, which plot distance versus time. Since Earth is a sphere, “Great Circle Distance” is usually calculated using the latitudes and longitudes of different stations and this equation:

Cos (D) = (Sin a Sin b) + (Cos a Cos b Cos |c|)

http://people.hofstra.edu/geotrans/eng/ch1en/conc1…

The curves vary based on earthquake depth because the velocities of the waves vary with depth and material (rock type). For the purpose of this instructable you can estimate epicentral distances using the above travel time graph for earthquakes with shallow depths (<20 kilometers) if your earthquake had a station that was 800 kilometers or less from the earthquake.

  1. For the stations that are less than 800 km in distance to the earthquake, plot the S-P time(s) you found (in seconds) on the “S-P Difference in Travel Times” curve and find what distance this correlates to (see x axis). Since you are not using a computer program make your best estimation.
  2. Check that this/these distance(s) match the “Distance to Earthquake” numbers given in deg/km on the webpage for your earthquake.

Don’t fret if none of your stations were 800 kilometers or closer to the earthquake; you are already given the epicentral distances in kilometers. This step was only to introduce travel time graphs and explain that they are constructed and used to find wave velocity or epicentral distance.

Note for each of your three stations the “Distance to Earthquake” in kilometers.

Step 6: Print Your Map

  1. Open Google Maps Directions:

    https://maps.google.com/maps?hq=http://maps.google…

  2. Insert your stations’ (locations) into the boxes labeled A, B, and C (“Add Destination” to get the C box), and click “Get Directions.”

You should see balloons marking the locations of your stations. You should also see a scale in the bottom corner of your map in miles and kilometers.

3. Click on the printer icon in the left corner of the webpage.

A new window should open with your map and a scale.

4. Rather than print it straight from Google you will need to use a screen capture program to save and print the map, otherwise it will be printed from Google maps without a scale.

If you are using a Macintosh, hold down command, shift, 4 to take a screen shot of your map with the scale.

If you are using a PC, press the Windows logo key +PrtScn or press Alt+Print Screen by holding down the Alt key and then pressing the Print Screen key. You may be able to use the Snipping Tool:

http://windows.microsoft.com/en-us/windows/use-sni…

Step 7: Epicentral Distances

  1. Now, gather your printed map, ruler, student compass, and your stations’ “Distance to Earthquake” in kilometers.
  2. Measure the scale on your printed map with your ruler in centimeters, and use that to convert your distances in kilometers to centimeters.

Example: 500 km (map scale)= 2.8 cm (ruler), so 795 km (the Colombian earthquake first station’s epicentral distance)= 4.45 cm (on map)… 4.45 cm is measured out on the compass and one end of it is placed on the balloon for the station that was 795 km from the earthquake. A circle that is 4.45 cm in radius is drawn around it (the center of the circle is the station).

Doing this for each station (scaling stations’ distances from kilometers to centimeters and drawing circles around them equal in radii to the distances in centimeters) will result in three circles on the map surrounding the stations.

The point where the circles overlap is the approximate epicenter of the earthquake.

The arcs for the sample earthquake in Colombia are color coded by station. The thick purple, red, and blue lines represent their epicentral distances.

The epicenter of the 5.5 earthquake that struck on February 7th occurred in Northern Colombia near Bogota, a few kilometers east of Aratoca.

Step 8: Check Your Work

  1. You can check your approximation by going to:http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/
  2. Click on the options wheel in the right hand corner. Then you can search for your particular earthquake by day and/or magnitude.

USGS will also give you a tectonic summary for the region if you are interested!

Now you know the major steps of earthquake epicenter determination:

  • S wave arrival – P wave arrival
  • Travel time curve
  • Epicentral distances on map

If you are interested in learning more about eathquakes, visit:
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/

For an interactive map showing the latest earthquakes, visit:
http://www.iris.edu/seismon/

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2021 года; проверки требуют 3 правки.

Эпицентр и гипоцентр землетрясения в месте смещения литосферных плит

Эпице́нтр (от греч. ἐπι «над-, при-» + лат. centrum «центр») — перпендикулярная проекция центральной точки очага взрыва или землетрясения на поверхность Земли (сравните гипоцентр). Событие может быть подземным или подводным.

Для определения местоположения эпицентра (эпицентральной области) используют записи сейсмических станций.
Карты эпицентров с указанием магнитуды землетрясений используются в сейсмическом районировании.

В эпицентре необязательно наблюдаются наибольшие разрушения. Чаще всего наибольшие разрушения происходят на некотором расстоянии от эпицентра, в зоне имеющей форму окружности, куда сейсмическая волна приходит под углом, наиболее неблагоприятным для многоэтажных зданий.

В СМИ часто путают понятие эпицентра с понятием гипоцентра, в частности в сообщениях типа «эпицентр землетрясения находился на глубине 2 км» имеется в виду именно гипоцентр.

Эпицентром также называют место наиболее сильного проявления чего-либо. Ранее такое значение помечалось толковыми словарями как переносное[1], но в издании Большого толкового словаря под редакцией С. А. Кузнецова от 2014 года такой пометы нет[2].

См. также[править | править код]

  • Эпицентр ядерного взрыва

Примечания[править | править код]

  1. Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. Эпицентр // Толковый словарь русского языка. — М.: ООО «А ТЕМП», 2006. — С. 912. — ISBN 978-5-9900358-6-7.
  2. Эпицентр. Грамота.Ру. Дата обращения: 31 октября 2018.

Литература[править | править код]

  • Короновский Н. В., Якушова А. Ф. Основы геологии.

§ 25. Землетрясения

Вы узнаете

Как возникают землетрясения и зачем их изучают.

Где происходят землетрясения и как их изучают.

Вспомните

Что вам известно о землетрясениях?

Почему это явление опасно для человека?

Обратитесь к электронному приложению Что такое землетрясения. Медленные движения земной коры для человека практически незаметны и безопасны. Однако земная кора может испытывать и очень быстрые подвижки — землетрясения.

Землетрясения — это быстрые колебания земной коры, вызванные подземными толчками.

Землетрясения возникают из-за смещений горных пород в глубоких недрах Земли. Эти смещения происходят в очагах землетрясений (рис. 76).

Очаг землетрясения — подземное пространство, в котором разрываются и смещаются горные породы.

Рис. 76. Очаг и эпицентр землетрясения

Очаги землетрясений возникают чаще всего на глубине до 10 км. Однако они могут быть и более глубинными — до 700 км.

От очагов землетрясений через земную кору распространяются колебания, достигающие поверхности Земли. Чем больше глубина очага и сила толчка в нём, тем больше площадь землетрясения и его сила. Самые сильные землетрясения происходят в эпицентре.

Эпицентр землетрясения — место на земной поверхности, располагающееся непосредственно над очагом.

Сотрясения поверхности ослабевают с удалением от эпицентра. В зависимости от воздействия на людей, постройки и рельеф, силу землетрясений оценивают по шкале: от 1 до 12 баллов (рис. 77).

Рис. 77. Шкала силы землетрясений

Рассмотрите рисунки и опишите последствия землетрясений разной силы.

Землетрясения быстро и сильно изменяют рельеф. В результате землетрясений на поверхности Земли образуются впадины, трещины, провалы, уступы. На склонах гор сдвигаются горные породы и возникают обвалы. Изменения рельефа бывают так значительны, что после землетрясений люди часто не узнают местность.

Землетрясения происходят не только на суше, но и на дне морей и океанов. В этом случае их называют моретрясениями.

Рис. 78. Области распространения землетрясений

Сравните карты на рисунках 69 и 78 и убедитесь, что главные пояса землетрясений совпадают с границами литосферных плит.

Где происходят землетрясения. Землетрясения повторяются в одних и тех же районах, которые образуют несколько поясов (см. рис. 78). Эти пояса протягиваются вдоль границ литосферных плит. На материках это два гигантских пояса — Тихоокеанский и Средиземноморско-Азиатский. Здесь из-за столкновения литосферных плит образуются горы и происходят сильные землетрясения.

На Земле ежегодно происходит где-то около 100 сильных землетрясений (силой 6 и более баллов). Небольших, сравнительно безвредных для людей подземных толчков регистрируется очень много — более 100 тыс. в год. Можно сказать, что Земля постоянно дрожит.

Как и зачем изучают землетрясения. Сильные землетрясения представляют угрозу для жизни людей, их имущества и построек. Землетрясения большой силы происходили во все века и эпохи. За последние 4 тыс. лет от них погибло не меньше 13 млн человек. И сейчас от сильных землетрясений ежегодно гибнут десятки тысяч человек. Для изучения землетрясений служат специальные приборы — сейсмографы (от греч. «сейсмос» — землетрясение, «графо» — пишу). Они измеряют и автоматически записывают малейшие сотрясения Земли. Расшифровка записей сейсмографов позволяет определять эпицентры земле- трясений, глубину и размер их очагов.

Главная задача изучения землетрясений — их предсказание. Однако землетрясения «рождаются» в глубоких недрах Земли, и учёные до сих пор не могут заблаговременно определять место, время и силу вероятного землетрясения.

Результаты изучения землетрясений нужны для архитекторов и строителей. В районах землетрясений здания должны выдерживать подземные толчки. Известно, что при землетрясениях люди гибнут в основном под развалинами разрушенных домов.

Вопросы и задания

1.Что вызывает землетрясения?

2.Где землетрясения происходят наиболее часто?

3.Какие изменения рельефа могут произойти в результате землетрясения? По рисунку 77 сравните последствия землетрясений силой 6 баллов и 12 баллов.

4.Как оценивают силу землетрясений?

5.Как и зачем изучают землетрясения?

6.Подготовьте сообщение о сильном землетрясении. Дополните рассказ иллюстрацией, собственным рисунком.

В. Обручев в китайском костюме во время одного из странствий по Поднебесной.

Определение глубины очага землетрясения: Э – эпицентр, Г – гипоцентр (очаг).

Зависимость разрушений от направления ударов.

Искривления железнодорожных путей при землетрясении.

Сдвиг полевых дорог при землетрясении 1891 года в Японии: FF – трещина в земле; пунктиром показано положение дорог перед сдвигом.

Землю, твердую почву под нашими ногами, мы привыкли считать чем-то незыблемым, прочным. На ней мы возводим самые тяжелые сооружения, углубляя их фундамент тем глубже, чем они тяжелее. Поэтому, когда земля начинает колебаться под ногами так, что на ней нельзя устоять, когда раскачиваются большие деревья, трещат и на наших глазах разваливаются прочные здания, простоявшие десятилетия и более, когда трещины разрывают почву и из глубины ее раздается гул и грохот, как будто рушатся сами недра Земли, – человека охватывает ужас, он теряет голову, не знает куда бежать, где спасаться от грозящей гибели.

А между тем наша Земля содрогается постоянно. Точные инструменты обнаружили, что каждый год случается от восьми до десяти тысяч землетрясений, т.е. примерно одно землетрясение каждый час; в действительности их гораздо больше, т.к. две трети земной поверхности покрыто водой, на которой нет станций, записывающих все, даже слабые сотрясения почвы, да и на материках обширные площади таких станций не имеют. К счастью, в большинстве случаев землетрясения так слабы, что человек их не ощущает. Он начинает их замечать, когда вещи в доме уже потрескивают или стукаются друг о друга; но эти землетрясения еще безобидные. Немного сильнее те, при которых звенит посуда, качаются висячие лампы и стенные картины, дребезжат стекла в окнах; такие землетрясения уже тревожат нас. А когда начинает сыпаться штукатурка, падают разные предметы, останавливаются маятники часов, хлопают двери и в стенах появляются трещины, люди невольно выбегают из зданий, потому что чувствуют себя в большей безопасности на улице, чем в закрытом помещении, которое становится похожим на мышеловку или западню.

Таких землетрясений в течение года бывает несколько десятков, а еще более сильных, которые разрушают города и губят тысячи людей, – только единицы. Еще реже случаются катастрофические землетрясения, при которых в течение нескольких секунд погибает больше людей, чем от эпидемий или сражений.

Землетрясение проявляется на земной поверхности, но его очаг, т.е. область, где оно возникает, находится в недрах Земли, на большей или меньшей глубине, и сосредоточен в пределах плоскости или какого-нибудь пространства с неизвестными нам ограничениями.

Для упрощения вычислений принимают, что очаг представляет точку, называемую гипоцентром
. Из него исходит ударная волна, распространяющаяся во все стороны и приводящая
все частицы в упругие колебания, которые вместе с самой волной постепенно ослабевают
с удалением от гипоцентра. На земной поверхности сотрясение всего сильнее в области,
расположенной непосредственно над очагом: ее называют эпицентральной областью
, а эпицентром – точки над гипоцентром.

С удалением во все стороны от эпицентра сотрясения чувствуются все слабее и слабее и, наконец, уже не ощущаются человеком, но записываются точными инструментами.

Изучение землетрясений составляет задачу особого отдела геологии, называемого сейсмологией (от греческого слова “сейсм” – сотрясение). Сотрясения, ощущаемые человеком, называют макросейсмами, а ощущаемые только инструментами – микросейсмами.

Сильные землетрясения обыкновенно начинаются одним или несколькими слабыми ударами, за которыми следуют после короткого или длинного промежутка времени один или несколько главных ударов, наиболее разрушительных; затем удары постепенно ослабевают и наконец переходят из макросейсмических в микросейсмические. В общем землетрясение может длиться несколько часов или целые сутки. Иногда известная область Земли испытывает сотрясения разной силы в течение нескольких дней, недель или месяцев.

Почти каждое землетрясение сопровождается звуковыми явлениями, которые производят сильное впечатление и внушают человеку ужас. Подземный гул то подобен глухим раскатам грома, то клокотанию кипящей воды, то грохоту тяжелого поезда или обвала, то свисту ветра, то визгу при полете снаряда, то взрыву. Звуки иногда опережают волну землетрясения, иногда отстают от нее.

Для изучения землетрясений используют специальные инструменты – сейсмографы. Они регистрируют землетрясение, отмечая время, силу и направление каждого удара в отдельности. Кривая хода землетрясения называется сейсмограммой . Она пишется на бумаге, заправленной в сейсмограф.

Хорошие сейсмографы регистрируют не только землетрясение, случившееся в той местности, где установлен инструмент, т.е. где находится сейсмическая станция или в ближайших окрестностях, но и самые отдаленные землетрясения и позволяют определить, на каком расстоянии от станции они случились, а также их силу.

Вопрос о том, на какой глубине находится очаг землетрясения, решается вычислениями на основании сейсмо-граммы. Грубый, но наглядный способ дает измерение трещин в стенах зданий. Определив наклон трещин к земной поверхности и проведя к ним перпендикуляры, можно найти очаг на пересечении последних на глубине с вертикалью, проведенной через эпицентр, или на пересечении перпендикуляров друг с другом.

Наблюдения показали, что большая часть землетрясений зарождается на глубине 50 км от земной поверхности, небольшая часть – на глубине от 50 до 100 км и лишь единичные землетрясения исходят с глубин до 300-700 км.

Область, наиболее пострадавшая от землетрясений, располагается вокруг эпицентра и называется плейстосейстовой областью. Размеры ее зависят не только от силы удара, но и от глубины очага.

Сила землетрясений определяется по их последствиям; по принятой в СССР шкале различают 12 баллов землетрясений: от незаметного до сильной катастрофы. (О градациях силы землетрясений см. “Наука и жизнь” № 5, 2005 г. Там же пояснено отличие классификации интенсивности землетрясений в баллах и по величине магнитуды по шкале Рихтера. – Прим. ред.)

Причины землетрясений бывают троякие. Во-первых, пустоты, создаваемые в растворимых породах земной коры подземными водами, являются причиной землетрясений, обусловленных провалом кровли этих пустот. Это провальные землетрясения , они имеют очень небольшую область распространения, маленькую плейстосейстовую область, небольшую глубину очага, но могут быть очень разрушительными.

Во-вторых, вулканическим извержениям часто предшествуют, а иногда и сопутствуют более или менее сильные землетрясения, обусловленные внезапным разрежением напряжения газов в канале вулкана, при выпирании ими лавовой пробки из жерла, а также провалами кровли пустот, образовавшихся после излияния лавы. Эти вулканические землетрясения иногда бывают весьма разрушительными: область их распространения и плейстосейстовая область невелики, очаг неглубокий.

В-третьих, все медленные смещения толщ в земной коре в связи с их дислокациями – образованием складок, сбросов, взбросов и сдвигов – часто сопровождаются землетрясениями. Эти тектонические землетрясения наиболее распространены и являются также нередко самыми разрушительными; область их распространения и плейстосейстовая область могут иметь очень различные размеры, а очаг может находиться на различных глубинах.

Каковы предвестники землетрясений?

Слабые сотрясения почвы, регистрируемые сейсмографами, а отчасти также замечаемые людьми за несколько часов до разрушительного землетрясения, являются его предвестниками, впрочем необязательными; сильное землетрясение может наступить без таких предвестников, или же они предшествуют ему так непосредственно, что теряют свое предупредительное значение. Иногда все дело может закончиться этими слабыми сотрясениями.

Наиболее чуткими по отношению к близкому землетрясению являются животные. Домашние животные – куры, свиньи, ослы – начинают беспокоиться и шуметь. Дикие звери ревут, крокодилы выползают из воды, на острове Куба ручные ужи, спасаясь, уползают из домов на поля. (Подробнее см.: П. Мариковский. Животные предсказывают землетрясения. – Алма-Ата: Наука, 1984. – Прим. ред.)

Последствия землетрясений выражаются в более или менее сильных повреждениях всяких сооружений человека вплоть до их полного разрушения, в трещинах, сбросах и сдвигах пластов земной коры, обвалах и оползнях в горах, в исчезновении и появлении источников, осушении и затоплении морских берегов.

Степень повреждения сооружений зависит прежде всего от качества постройки, но также и от состава почвы, характера сотрясения, силы удара и угла его выхода. Вертикальные удары, которые наблюдаются в эпицентре и в непосредственной близости к нему, менее вредны, чем волнообразные колебания, которые характерны для окружающей местности. Волны землетрясения, пробегающие в почве, сильно разрушают здания, в особенности стены, если они параллельны волне. Они не только поднимаются по волне, но и выгибаются ею. Угол выхода удара на поверхность, как показали теория и опыт, влечет наибольшие разрушения при величине от 45 до 55о.

Влияние состава почвы объясняется тем, что скорость распространения землетрясения зависит от него; в твердых породах скорость гораздо больше, чем в рыхлых. В мощной толще рыхлых пород, например наносов (аллювий долин), волна ослабевает и может даже совсем затухнуть; но небольшая толща, лежащая на твердых коренных породах, не успевает смягчить удар, а подбрасывается на своем основании. В этих условиях разрушение будет сильнее, чем прямо на коренных породах.

При наибольшей силе землетрясения все здание превращается в кучу обломков. Однако
огромное значение имеет качество материала, из которого построено здание: стены,
сложенные из кирпича на хорошем цементе, при той же силе землетрясения пострадают
гораздо меньше, чем стены, сложенные из валунов, связанных глиной.

Разрушение зданий часто сопровождается пожарами, так как развалившиеся очаги, опрокинутые лампы, разорванные электропровода дают начало огню, а порча водопроводов и загромождение улиц обломками затрудняют в городах тушение пожаров. Так, при землетрясении 1 сентября 1923 года в Японии после первого толчка в Токио вспыхнули пожары в 76 местах, и за двое суток выгорело три четверти города.

Сильные разрушения зданий, в особенности при землетрясениях, случающихся ночью, неминуемо влекут за собой гибель людей, засыпанных обломками в домах: всеобщая паника, пожары и загромождение улиц затрудняют своевременное откапывание живых. Например, землетрясение 1920 года в провинции Ганьсу в Китае повлекло за собой смерть около 200 000 человек, большинство из них было засыпано в разрушенных от удара пещерных жилищах в лёссе.

Кроме зданий в городах во время землетрясений страдают также и подземные сооружения – трубы канализации, водопроводов и газопроводов, кабели освещения и телефона, каменные и железные мосты (у последних соскакивают с устоев отдельные фермы), рельсовые пути (искривляется полотно вместе с рельсами).

В земной коре при каждом сколько-нибудь значительном землетрясении образуются трещины, в наибольшем количестве в области эпицентра; иногда они расходятся во все стороны от какого-либо центра, но чаще располагаются без всякого порядка в разных направлениях. В горах они обычно располагаются вдоль склона, а на побережье – вдоль берега. Трещины достигают ширины от 20-50 см до 10-15 м и тянутся иногда на многие километры; глубина их доходит до 10 м; в них проваливаются отдельные здания, люди и животные. Трещины, образовавшиеся при первом ударе, иногда закрываются при следующих, но часто смыкаются медленно или остаются открытыми.

Опускания более крупных площадей или провалы их происходят при очень сильных землетрясениях, достигают даже 60 м глубины и сопровождаются извержением воды и грязи. В Лиссабоне при землетрясении 1755 года опустилась набережная с массой собравшихся на ней людей, а во время землетрясения 1861 года в дельте реки Селенги на озере Байкал случился провал — оседание площади около 260 км2, которая вместе с находившимися на ней жилищами и стадами опустилась ниже уровня озера в среднем на 2,9 м.

Если очаг землетрясения находится где-либо под дном океана или большого моря, то сотрясение передается через всю толщу воды — это море-трясение (или цунами). Его ощущают на кораблях, проходящих в это время по морю. При вертикальном ударе, т.е. над эпицентром, корабль вдруг поднимается, а затем опускается, замечается вспучивание воды. При боковых ударах корабль испытывает толчок, как будто он наткнулся на подводную скалу, плавучий лес или ледяную глыбу; незакрепленные предметы падают, люди с трудом удерживают равновесие; особенно сильно бывает сотрясение руля. Удар часто сопровождается глухим шумом, переходящим из воды в атмосферу.

Более разрушительны последствия моретрясений, если эпицентр находится недалеко от берега. Тогда море при первом ударе часто осушает большую площадь, а затем волна с громадной силой возвращается обратно, обрушивается на берега и смывает с них все. Так, при Лиссабонском землетрясении 1775 года волна достигла высоты 26 м и погубила 60 000 человек, распространившись на 15 км в глубь страны. На Камчатке в 1923 году волны занесли лед на полкилометра от берега, завалили им несколько зданий; тундра была залита на несколько километров. Мелкая прибрежная часть моря часто покрывается беспорядочными бушующими волнами, которые мечутся взад и вперед. Волны, поднятые землетрясением у берега, затем распространяются на большое расстояние по океанам и размывают берега, прибрежные селения и города. Например, землетрясение 1960 года в Чили вызвало возобновление деятельности вулканов и сильное цунами, волны которого достигали западных берегов Тихого океана. (Катастрофическое цунами в конце 2004 года в восточной части Индийского океана привело к гибели сотен тысяч людей и к огромному материальному ущербу в странах Юго-Восточной и Южной Азии. См. «Наука и жизнь» № 3, 2005 г. — Прим. ред.)
Распространение землетрясений на земной поверхности показывает, что они тесно связаны с областями дислокаций и вулканизма. Статистика показывает, что 40% землетрясений приурочено к берегам Тихого океана, от Магелланова пролива через Алеутские острова до Новой Зеландии, которые отличаются и обилием вулканов. Здесь мы находим горные цепи, окаймляющие материки, и в ближайшем соседстве с ними — самые глубокие впадины на дне океанов, вытянутые вдоль берегов, т.е. наиболее резкие переломы рельефа. Около 50% землетрясений приходится на так называемый «пояс разлома» Земли, который тянется от Мексики в Западном полушарии через Атлантический океан по Средиземному морю до Каспия и Индии и отличается молодыми складчатыми горами и крупными опусканиями — провалами, а также действующими вулканами. Только 10% землетрясений падает на остальные главные массы материков, причем среди них нужно выделить как наиболее подверженные: 1) пояс разломов вдоль африканских озер, Красного и Мертвого морей; 2) горные цепи Тянь-Шаня и Памира и 3) южную часть озера Байкал с прилегающей местностью.

Соотносятся ли как-то землетрясения с другими явлениями природы? Статистика показала, что землетрясения случаются: 1) чаще осенью и зимой, чем весной и летом (соотношение 4:3); 2) чаще во время новолуния и полнолуния; 3) чаще в перигее, т.е. во время нахождения Луны на наименьшем расстоянии от Земли; 4) удары бывают чаще и сильнее во время нахождения Луны на меридиане данного места.

С ветрами, осадками и переменами атмосферного давления также замечаются известные соотношения. Так, сильные ветры сами вызывают микросейсмические колебания. Землетрясения наблюдаются несколько чаще после периода сильных осадков. Наиболее ясна связь с резкими переменами давления воздуха, и это понятно: падение атмосферного давления на 1 мм соответствует уменьшению давления на 1 км2 на 13,6 миллиона килограмм. Резкое падение или увеличение давления воздуха может вызвать разрежение напряжения в складках или разломах в форме смещения толщ, которое, в свою очередь, вызовет сотрясение. Такое же влияние может иметь усиление нагрузки на земную кору вследствие большого количества осадков зимой и осенью, давления ветра и усиления морских приливов в зависимости от положения Луны.

Предотвращать землетрясение человек не в состоянии: в его силах в лучшем случае только заблаговременно предупреждать о них, чтобы люди успели спастись, и возводить такие сооружения, которые выдерживают даже сильные сотрясения.

С целью предупреждения в местностях, подверженных землетрясениям, устраивают сейсмические станции, снабженные точными и чувствительными сейсмографами, которые должны не только регистрировать сильные сотрясения, но и микросейсмические и на основании их изучения выяснить по возможности такие движения, которые являются предвестниками разрушительных. К сожалению, это сделано не во всех регионах Земли.

Предохранительные мероприятия, уже принятые во всех странах, сильно страдающих от землетрясений, состоят в определенных правилах для возведения зданий. В основном они сводятся к расширению фундамента, применению металлической связи в кирпичной кладке, особой прочности сводов и перемычек, отделению крыши зазором от дымоходов, запрещению тяжелых карнизов и лепных украшений и употреблению вполне доброкачественных материалов. Постройки, возведенные согласно этим правилам, называются антисейсмическими и должны гарантировать живущих в них от гибели под развалинами.

См. в номере на ту же тему

Ю. МОРОЗОВ – Занимательно о геологии.

Добавить комментарий