Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.
Землетрясения.
Мощное проявление внутренних сил Земли, выраженное колебаниями земной поверхности при прохождении сейсмических волн от подземного источника энергии называют землетрясением. Существуют три типа сейсмических волн:
- Продольные волны. Они сжимают и растягивают породу, создавая в ней напряжение в направлении распространения волн. Они проходят со скоростью звука через твердые и жидкие среды.
- Поперечные волны - сдвигают частицы вещества в стороны под прямым углом к направлению движения волны со скоростью около 4,5 км/сек. Они распространяются только в твердых средах.
- Поверхностные волны имеют период колебания больше, чем волны продольные и поперечные. Их называют волнами тяжести.
Для регистрации землетрясений используют приборы для записи колебаний - сейсмографы, которые записывают их в виде графиков - сейсмограмм (рисунок 11).
Рисунок 11. Сейсмограмма: 1 – продольной волны, 2 – поперечной.
Рисунок 12. Схема изосейст Ашхабатского землетрясения горшков (1948 г.).
Область Земли, где внезапно, взрывоподобно выделяется потенциальная энергия, называют гипоцентром, а его проекция на поверхность Земли -эпицентром. Вокруг эпицентра располагается область наибольших разрушений -плейстосейстовая область Линии, соединяющие пункты с одинаковой интенсивностью колебаний (в баллах) называютизосейстами (рисунок 12).
Расстояние между гипоцентром и эпицентром есть глубина сейсмического очага. По глубине сейсмического очага землетрясения делят на поверхностные (до 10 км), нормальные (10-75 км), глубокие (75-300 км) и очень глубокие (300-700 км).
Гипоцентр может смещаться по глубине при повторении землетрясений.
Гипоцентр называют центром как точкой землетрясения чисто условно, т. к. это чаще всего разрыв по трещине и в зависимости от энергии разрыва величина и наклон такой трещины разные.
От гипоцентра волны, постепенно затухая, расходятся на расстояния до нескольких тысяч километров. Дальность распространения во многом зависит от геологического строения района. В горных областях волны затухают значительно быстрее, чем на равнине. При Ашхабатском землетрясении 1948 г. ударные волны распространились в сторону Западно-Сибирской низменности до 2500 км.
Скорость распространения сейсмических волн зависит от упругости и плотности породы. Переходя из более плотной упругой среды в менее плотную и упругую или наоборот, сейсмические волны испытывают отражение и преломление, что записывается на сейсмограмме и позволяет обозначать границы слоев пород разных по составу, плотности, влажности, а затем, используя эталоны, построить геологический разрез.
В зависимости от причин землетрясений их подразделяют на эндогенные (тектонические), экзогенные (обвальные), вулканические и антропогенные, связанные с деятельностью человека - взрывы, подземные испытания, аварии на крупных ГЭС и др. Наиболее опасными являются тектонические, т. к. их энергия, выделяемая при землетрясении очень значительна.
Оценка силы землетрясений производится по шкалам магнитуд (М) и балльности (J). По шкале магнитуд, известной под названием шкалы Рихтера, магнитуда любого землетрясения определяется как десятичность логарифм максимальной амплитуды сейсмической волны (выраженной в микронах), записанной стандартным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра.
Известные максимальные значения магнитуд М = 8,5 -9 . Магнитуда - расчетная величина, относительная характеристика сейсмического очага, используется для оценки общей энергии, выделявшейся в очаге (установлена функциональная зависимость между магнитудой и энергией).
Магнитуда самых больших землетрясений соответствует выделению энергии 1017-1018Дж.
Интенсивность проявления землетрясений на поверхности земли (сотрясаемость поверхности) определяется по шкалам сейсмической интенсивности и оценивается в условных единицах – баллах. В России, как и в большинстве стран мира, используется 12- балльная Международная сейсмическая шкала MSK– 64.
В учебнике В.П. Ананьева , А.Д. Потапова (2002г.) приведена формула расчета бальности: 
Бальность (J) является функцией магнитуды (М), глубины очага (h) и расстояния от рассматриваемой точки до эпицентра (L).
Магнитуда определяется по сейсмограмме. При оценке разрушительного воздействия сейсмической волны большое значение имеет угол, под которым она приходит из гипоцентра к поверхности Земли. Результирующая сейсмической волны разлагается на две составляющие - нормальную и горизонтальную (рисунок 13). В эпицентре сооружение будет испытывать лишь вертикальные удары. Наибольшие разрушения возникают под действием горизонтальной составляющей сейсмической волны, что следует учитывать при оценке разрушительности землетрясения.
Рисунок 13. Механизм землетрясения:
Г – гипоцентр; Э – эпицентр; 1 – вертикальная составляющая сейсмической волны;
2 – горизонтальная составляющая сесймической волны;I- колебания частиц при продольных;II– колебания частиц при поперечных волнах.
Для всей территории страны в зависимости от геологического строения и тектоники выделены районы сейсмической опасности разной бальности. Эти районы приурочены к горным системам: Крым, Средняя Азия, Дальний Восток, Камчатка, Сахалин, Монголия и др. На сейсмической карте обозначены области и зоны, для каждой из которых указана возможная потенциальная сейсмическая опасность в баллах от 6 до 9. Она установлена для средних геологических условий, которые могут быть различными. Поэтому на застаиваемых территориях в сейсмически опасных районах вводится микросейсморайонирование. Интенсивность землетрясения в баллах, указанных на карте сейсмического районирования, в этом случае может быть скорректирована на ±1-2 балла в зависимости от местных тектонических условий, геоморфологии, грунтовых и гидрогеологических условий, а также от типа сооружений.
Строительство в сейсмически опасных районах ведется с учетом требований строительных норм и правил, утвержденных для этих районов. Следует иметь в виду, что при землетрясениях возможны крупные сходы селей, возникновение сейсмических оползней и обвалов, явления разжижения мелкозернистых и тонкозернистых водонасыщенных песков, переход их в плывунное состояние.
При возникновении землетрясений на морском дне (моретрясение) образуются гигантские волны, которые, обрушиваясь на берег, наносят большие разрушения.
Научно-обоснованных предложений (тектонические гипотезы) о причинах движения и деформации земной коры, создающие ее структуры, существует довольно много. Однако вопросы о причинах тектонических деформаций до сих пор нельзя считать окончательно решенными. Наибольшей популярностью пользуется гипотеза «новой глобальной тектоники», предложенная в 60-70-е годы 20 века X. Хессом, Р. Дидом и др. «Новая глобальная тектоника» предполагает существование подкорковых конвекционных течений и опирается на данные палеомагнетизма и результаты бурения морского дна. Согласно «новой глобальной тектоники», сравнительно «хрупкая» литосфера, подстилаемая пластичной астеносферой, разделена на жесткие плиты, отделенные друг от друга тектоническими разрывами. Плиты включают материки и части океанов и испытывают относительно друг друга раздвиг (спрединг) с образованием рифтовых зон, а затем океанов;подвиг(субдукция) с погружением одной плиты под другую (рисунок 14, 15) или образуются трансформные разломы. Это длительно действующие правосторонние или левосторонние сдвиги. В процессе созидания или разрушения коры не участвуют. Здесь преобладают сдвиговые и разрывные дислокации. В нашией стране вопросы «новой глобальной тектоники» разрабатывали академики В. Е. Хайн, П. И. Кропоткин, А. В. Пейве и др.
|
Рис. 14. Блок диаграмма, показывающая динамику зарождения (спрединга) и поглощения (субдукции) литосферы (по. Б. Азексу др., 1968г. ). |
Рис. 15. Схема субдукции океанического дна.
|
В настоящее время в верхней оболочке Земли выделяют семь крупных плит: Тихоокеанская, Евразийская, Индо-австралийская, Антарктическая, Африканская, Северо- и южноамериканская (рисунок 16). В пределах крупных плит выделяют средние и мелкие плиты или блоки. Все плиты перемещаются друг относительно друга, поэтому их границы чётко маркируются зонами повышенной сейсмичности.
Рисунок 16. Схема плит.
Рисунок - частота появления землетрясений с 1963 по 1998 на основе 358214 событий.
Земные недра никогда не бывают спокойны. Под влиянием происходящих в них
процессов поверхность планеты деформируется - поднимается и опускается,
растягивается и сжимается, покрывается сетью трещин, создавая основу рельефа Земли.
Среди движений земной коры, называемых тектоническими, выделяют
колебательные, складчатые, разрывные и горизонтальные.
Колебательные или эпейрогенетические (от греч. «эпейрос» - континент)
движения поднимают и опускают огромные участки суши и океанов. Они определяют
очертания морей и континентов. Опустившаяся территория затапливается морем -
происходит морская трансгрессия. Поднятие отдельных блоков вызывает регрессию -
отступление моря. Средние скорости таких движений очень малы - десятки метров в
течение миллионов лет. Недаром они названы колебательными - в одном и том же месте
они неоднократно сменяют друг друга.
Складчатые или орогенетические движения наиболее интенсивно проявляются в
пределах активных зон земной коры - геосинклиналей. Накапливаясь в водной среде,
осадочные породы залегают в виде плитообразных тел - пластов, которые в момент своего
образования залегают почти горизонтально. Под влиянием эндогенных сил
первоначальное положение пластов нарушается, изменяется площадь распространения
слоев путем их смятия в складки.
Складки - наиболее широко распространенный тип тектонических нарушений.
Выделяются два типа складок: выпуклые - антиклинальные (рис. 96) и вогнутые -
синклинальные (рис. 97).
Под воздействием напряжений, возникающих в земной коре, происходят не только пластические деформации горных пород, но и разрывы сплошности пластов, появляются разрывные (или дизъюнктивные) нарушения. Чаще всего они создают единую систему с пластическими деформациями. На снимках, сделанных из космоса, видно, что Земля разбита густой сетью трещин (разломов). Небольшие разломы проникают в земные недра неглубоко. Самые крупные - глубинные или сверхглубинные - до 20-300 км вглубь. По разломам отдельные блоки земной коры нередко смещаются. При опускании одного блока относительно другого образуется сброс. Если опускание блоков происходит по разломам, ограничивающим их со всех сторон, образуются впадины - грабены (рис. 98). Крупнейшие грабены - рифты. Они расположены под водой вдоль оси срединноокеанических хребтов. В противоположных случаях, при сжатиях земной коры, происходит поднятие по разломам отдельных блоков, возникают горсты (рис. 98)
Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому напрямую не сопровождается катастрофическими последствиями (землетрясение под океаном вызывает цунами).
Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими присейсмических смещениях на морском дне.
Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.
Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.
Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых толчки возникают в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей землетрясение этого вида не представляет.
Рисунок - беспланый онлайн сервис просмотра землетрясений http://quakes.globalincidentmap.com
Литосфера, объединяющая самую верхнюю часть мантии Земли и земную кору,
плавает на астеносфере; при этом она поднимается, опускается и скользит в
горизонтальном направлении относительно нижней мантии и ядра Земли. Земная кора
участвует во всех этих движениях как составная часть литосферы.
Каменная оболочка Земли не представляет собой единого целого. На карте
землетрясений видно, что они происходят вдоль крупных - разломов, которые делят
литосферу на части, называемые литосферными плитами.
Всего выделяют семь больших и несколько мелких плит. В их внутренних частях
землетрясений мало. Возникновение землетрясений на границах литосферных плит
говорит о том, что именно там накапливаются напряжения, происходит смещение одной
плиты относительно другой.
Заметно различаются два вида границ между литосферными плитами. Если плиты
удаляются друг от друга, на поверхности появляются глубокие расщелины - рифты. Они
тянутся вдоль подводно-океанических хребтов. Если литосферные плиты сходятся, то
границы выражены в рельефе высокими горами, глубоководными желобами, островными
дугами, расположенными вокруг океанов.
Есть ещё и третий вид разломов. Это прямые линии, вдоль которых одна
литосферная плита сдвигается горизонтально относительно другой. Их называют
трансформными разломами.
Литосферные плиты различаются не только размером, но также составом и
толщиной пород. Под глубоководными частями океанов литосфера намного тоньше, чем в
пределах континентов и обширных мелководий - шельфов.
Литосферные плиты движутся всегда, их движение бесконечно. Впервые это
предположил и пытался доказать астрономическими наблюдениями немецкий ученый
Альфред Вегенер. Теперь разработаны и используются несколько методов определения
перемещения материковых и океанических плит друг относительно друга.
Геологи в состоянии оценить перемещения с точностью до нескольких
сантиметров в год. Линиями измерения ныне соединены все континентальные плиты.
Перемещения материков друг относительно друга на земной сфере не выходят за пределы
10 – 21 см в год. К сожалению, природа этих глобальных сил в настоящее время не совсем
ясна.
МЕТАМОРФИЗМ
В результате движений земной коры осадочные и магматические породы могут
быть перемещены в более глубокие зоны Земли, где они подвергаются воздействию
высокого давления, температур, газовых и водных растворов. Совокупность процессов
69
изменения горных пород в недрах Земли в условиях высоких температур и давлений
называется метаморфизмом.
В зависимости от преобладания тех или иных факторов изменения горных пород
различают следующие типы метаморфизма: динамометаморфизм, термометаморфизм,
контактный метаморфизм, пневматолито-гидротермальный метаморфизм.
Динамометаморфизм - изменение горных пород под влиянием высокого давления
при сравнительно низкой для метаморфизма температуре.
Преобразование горных пород под воздействием высокой температуры называется
термометаморфизмом. Расплавленная магма и остывающие магматические интрузии,
внедряясь в относительно холодные вмещающие породы, подвергают их в зоне контакта
тепловому и химическому воздействию. Магматические интрузии также изменяются под
воздействием вмещающих пород. Такой процесс называется контактным
метаморфизмом. Характер контактных изменений зависит от температуры, состава
магмы и состава вмещающих пород. Различают термальный и метасоматический
контактный метаморфизм.
Термальный контактный метаморфизм происходит под влиянием высокой
температуры интрузивного тела и низком давлении. При этом горные породы
перекристаллизовываются без существенного изменения химического состава исходной
породы (образуются роговики).
Метасоматическим контактным метаморфизмом называются изменения горных
пород, связанные с изменением химического состава породы и значительным привносом и
выносом вещества (образуются метасоматиты).
Различные факторы метаморфизма, указанные выше, могут действовать в
различных сочетаниях между собой в течение различного времени. Все это приводит к
большому разнообразию процессов метаморфизма и продуктов, ими образованных.
Выделяют также региональный метаморфизм, который охватывает значительные
площади и включает в себя все вышеперечисленные типы метаморфизма. Разновидность
регионального метаморфизма - ультраметаморфизм. Он проявляется в глубоких частях
Земли и представляет собой высшую степень метаморфизма. Для него характерно
частичное (анатексис) или полное расплавление (палингенез) и затем вновь внедрение
уже нового расплава во вмещающие породы.
Продукты процессов метаморфизма будут рассмотрены в главе о горных породах.
Землетрясения на Урале
«Ступеньки речных террас – особенно наглядный индикатор тектонических движений Урала – позволяют с большими подробностями проследить как давнюю, так и близкую историю подъёма гор. Общепризнанная средняя скорость роста Урала – примерно два миллиметра в столетие. Однако в некоторых местах Уральские горы растут на пять и больше миллиметров в год. Конечно, по сравнению с активно развивающимися высокосейсмичными горными системами – Тянь-Шанем, Памиром, Кавказом и другими – древний Урал не спешит. Зарегистрированных здесь землетрясений сравнительно немного. Но и этого вполне достаточно для неотложного, всестороннего изучения современных геологических процессов развития Урала и их влияния на деятельность человека.»
Л. В. Баньковский (1975)
Причиной землетрясения является быстрое смещение участка литосферы (литосферных плит) как целого в момент релаксации (разрядки) упругой деформации напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.
Согласно научной классификации, по глубине возникновения землетрясения делятся на 3 группы: «нормальные» — 33 — 70 км, «промежуточные» — до 300 км, «глубокофокусные» — свыше 300 км. К последней группе относится землетрясение, которое произошло 24 мая 2013 года в Охотском море, тогда сейсмические волны достигли многих уголков России, в том числе и Москвы. Глубина этого землетрясения достигала 600 км.
Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом.
Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород, называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом — эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.
Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.
Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига.
Существует ещё третий тип упругих волн — длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.
Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд (например, шкала Рихтера) и различные шкалы интенсивности.
Шкала магнитуд. Шкала Рихтера
Шкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал: локальная магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная магнитуда (Mw).
Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений (не может быть оценена магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.
Шкала интенсивности
Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в Европе —европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Японского метеорологического агентства (Shindo), в США и России — модифицированная шкала Меркалли (MM):
Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64)
12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».
Распространение волн цунами наТихом океане, Землетрясение в Японии (2011)
Землетрясение начинается с разрыва и перемещения горных пород в глубине Земли. Это место называется очагом землетрясения или гипоцентром. Глубина его обычно бывает не больше 100 км, но иногда доходит и до 700 км. По глубине очага различают нормальные (70—80 км), промежуточные (80—300 км) и глубокие землетрясения (более 300 км) .
В одних случаях пласты земли, расположенные по сторонам разлома, надвигаются друг на друга. В других — земля по одну сторону разлома опускается, образуя сбросы. В местах, где они пересекают речные русла, появляются водопады. Своды подземных пещер растрескиваются и обрушиваются. Бывает, что после землетрясения большие участки земли опускаются и заливаются водой. Подземные толчки смещают со склонов верхние, рыхлые слои почвы, образуя обвалы и оползни. Во времяземлетрясения в Калифорнии в 1906 году на участке в 477 километров наблюдались смещения грунта на расстояние до 6—8,5 м .
Подводные землетрясения являются причиной цунами, длинных волн, порождаемых мощным воздействием на всю толщу воды в океане, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов).
Понятно, что резкое перемещение больших масс земли в очаге должно сопровождаться ударом колоссальной силы.
Сейсмограф
Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн используются специальные приборы — сейсмографы. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза. Одни сейсмографы чувствительны к горизонтальным движениям, другие — к вертикальным. Волны регистрируются вибрирующим пером на движущейся бумажной ленте. Существуют и электронные сейсмографы (без бумажной ленты).
Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых толчки возникают в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей землетрясение этого вида не представляет.
В последнее время появились предположения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность — увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при добыче нефти и газа (произошла серия землетрясений с магнитудой до 5 на Ромашкинском месторождении нефти в Татарстане) и выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.
Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.
Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве(тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах.
Последствия катастрофическогоземлетрясения в Сан-Франциско, США в1906 году
Последствия землетрясения вЯпонии — произошёл разлом дороги
Наиболее разрушительные землетрясения в истории человечества
Землетрясение в Гяндже — одно из крупнейших землетрясений в истории силой в 11 баллов, происшедшее 30 сентября 1139 года близ города Гянджа на территории современной Азербайджанской Республики. В результате катастрофы погибло 230 тыс. человек.
Во время землетрясения обрушилась гора Кяпаз и преградила русло реки Ахсу, пролегавшую через неё, вследствие чего образовались восемь озёр, одно из которых — озеро Гёйгёль. Это озеро в данное время находится на территории одноименного заповедника .
Это землетрясение входит в пятёрку землетрясений, унесших самое большое количество жизней .
Великое китайское землетрясение (кит. 嘉靖大地震) произошло в провинции Шэньси 23 января 1556 года. Оно унесло жизни приблизительно 830 000 человек — больше, чем любое другое землетрясение в истории человечества. Эпицентр Шэньсийского землетрясения находился в долине реки Вэй в провинции Шэньси, недалеко от городов Хуасянь, Вэйнань и Хуаинь. В Хуасяне были разрушены все постройки, погибло более половины населения. В эпицентре землетрясения открылись 20-и метровые провалы и трещины. Разрушения затронули территории, расположенные в 500 км от эпицентра. Некоторые районы Шэньси вовсе обезлюдели, в других погибло около 60 % населения. Такое количество жертв было обусловлено тем, что большая часть населения провинции обитала в лёссовыхпещерах, которые обрушились уже после первых толчков либо были затоплены селевыми потоками[10]. В течение полугода после землетрясения несколько раз в месяц следовали афтершоки[11].
Ямайское землетрясение 1692 года — землетрясение, произошедшее в городе Порт-Ройял (Ямайка) 7 июня 1692 года ровно в 11:43 в соответствии с остановившимися часами, найденными на дне бухты[12]. Бо́льшая часть города, известного как «сокровищница Вест-Индии» и «одно из самых безнравственных мест на Земле», была затоплена морем. Около 2 тысяч человек погибло в результате землетрясения и цунами, ещё примерно 3 тысячи — от травм и распространившихся болезней[12].
Сицилийское землетрясение 1693 года или Большое Сицилийское — одно из крупнейших землетрясений в истории Сицилии. Землетрясение произошло 11 января1693 года при извержении Этны и повлекло разрушения в Южной Италии, на Сицилии и Мальте. Погибло от 60 до 100 тысяч человек[13][14]. Наиболее пострадала юго-восточная Сицилия. Именно в районе Валь-ди-Ното, практически полностью разрушенном, родился новый архитектурный стиль позднего барокко, известный как «сицилийское барокко»[15].
Землетрясение годов Хоэй (яп. 宝永地震 Хо:эй дзисин?) — землетрясение, произошедшее в 14:00 по местному времени 28 октября 1707 года, было сильнейшим в истории Японии[16] до Сендайского землетрясения 2011 года, по масштабу жертв и разрушений превосходя его, но уступая землетрясениям в стране 1896, 1995 и 1923 (тяжелейшему по последствиям) годов. В результате районам юго-западного Хонсю, Сикоку и юго-восточного Кюсю был нанесён ущерб от среднего до тяжёлого[17]. Землетрясение и вызванное им разрушительное цунами повлекло за собой гибель более пяти тысяч человек[18]. Это землетрясение с магнитудой 8,6, возможно, вызвало извержение вулкана Фудзи, произошедшее 49 дней спустя[19].
Ассамское землетрясение 1897 года — землетрясение, произошедшее 12 июня 1897 года в Ассаме, Британская Индия. По оценкам, его магнитуда составила 8,1Mw[20]. Считается, что гипоцентр располагался на глубине 32 км. Ассамское землетрясение оставило в руинах каменные здания на площади 390 000 км², а всего затронуло более 650 000 км² от Бирмы до Нью-Дели. За основным ударом последовало большое количество повторных толчков — афтершоков. Учитывая масштабы землетрясения, смертность была не так высока (около 1500 жертв), но материальный ущерб был весьма значительным. Землетрясение произошло на юго-юго-западном обнажении взброса Олдхэм, на северной окраине плато Шиллонг Индийской плиты[21][22]. Минимальное смещение поверхности земли составило 11 м, с максимумами до 16 м. Это одни из самых больших вертикальных смещений из всех измеренных землетрясений[21]. Расчётная область смещения распространилась на 110 км вдоль линии сдвига по поверхности, и от 9 до 45 км ниже поверхности. Фактически в землетрясении была задействована вся толща земной коры. Изменениярельефа были столь выраженными, что практически вся местность изменилась до неузнаваемости.
Шемахинское землетрясение с магнитудой 6,9, произошедшее 13 февраля (31 января по юлианскому календарю) 1902 года на территории современной Азербайджанской Республики, было самым сильным землетрясением за всю историю города Шемаха, которым был разрушен практически весь город. Было разрушено около 4 000 домов и свыше 3000 жертв[23] были погребены под этими развалинами.
Мессинское землетрясение (итал. Terremoto di Messina) магнитудой 7,5 произошло 28 декабря 1908 года в Мессинском проливе между Сицилией и Апеннинским полуостровом. В результате были разрушены города Мессина и Реджо-Калабрия. Это землетрясение считается сильнейшим в истории Европы[24]. Землетрясение началось около 5:20 утра 28 декабря в море, на дне Мессинского пролива. Толчки вызвали смещение участков дна, после чего на Мессину с интервалами в 15-20 минут обрушилось три волны цунами высотой до трёх метров. В самом городе в течение одной минуты произошло три сильных удара, после второго начались обрушения зданий. Всего от землетрясения пострадали более двадцати населённых пунктов в прибрежной полосе на Сицилии и в Калабрии. Повторные толчкипродолжались в январе 1909 года.
Существуют разные оценки общего количества погибших, максимальная цифра — 200 000 человек[24].
Великое землетрясение Канто́ (яп. 関東大震災 Канто: дайсинсай?) — сильное землетрясение (магнитуда 8,3), 1 сентября 1923 года произошедшее в Японии. Название получило по региону Канто, которому был нанесён наибольший ущерб. На Западе его именуют также Токийским или Йокогамским, поскольку оно практически полностью разрушило Токио и Йокогаму. Землетрясение стало причиной гибели нескольких сотен тысяч человек и причинило значительный материальный ущерб. Землетрясение началось 1 сентября 1923 года, после полудня. Эпицентр его располагался в 90 км к юго-западу от Токио, на морском дне, возле острова Осима в заливе Сагами. Всего за двое суток произошло 356 подземных толчков, из которых первые были наиболее сильными. В заливе Сагами из-за изменения положения морского дна поднялись 12-метровые волны цунами, которые опустошили прибрежные поселения. По масштабу разрушений и количеству пострадавших это землетрясение является самым разрушительным за всю историю Японии (но не самым сильным, так, землетрясение 2011 года более мощное, но вызвало менее масштабные последствия).
Крымское землетрясение 1927 года — землетрясение на крымском полуострове, произошедшее 26 июня 1927 года. Несмотря на то, что землетрясения происходили в Крыму ещё с древнейших времен, самые известные и самые разрушительные землетрясения случились в 1927 году. Первое из них произошло днем 26 июня. Сила землетрясения 26 июня составила на Южном берегу 6 баллов. Оно не вызвало сколько-нибудь серьёзных разрушений и жертв, однако в результате возникшей в некоторых местах паники не обошлось без пострадавших. Очаговая область землетрясения располагалась под дном моря, к югу от поселков Форос и Мшатка и, вероятно, вытягивалась поперек берега. Уже во время самого землетрясения рыбаки, находившиеся 26 июня 1927 г. в 13:21 в море, отметили необычное волнение: при совершенно тихой и ясной погоде на воде образовалась мелкая зыбь и море как бы кипело. До землетрясения оно оставалось совершенно тихим и спокойным, а во время толчков послышался сильный шум.
Ашхабадское землетрясение — землетрясение, произошедшее в ночь с 5 на 6 октября 1948 года в 1:14 по местному времени в городе Ашхабад (Туркменская ССР,СССР). Считается одним из самых разрушительных землетрясений, сила в эпицентральной области составила 9-10 баллов, магнитуда землетрясения М = 7,3. В результате землетрясения в Ашхабаде было разрушено 90-98 % всех строений. По разным оценкам погибло от 1/2 до 2/3 населения города (то есть от 60 до 110 тысяч человек, так как сведения о числе жителей неточны)[25]. В настоящее время в Туркменистане считают, что землетрясение унесло жизни 176 тысяч жителей[26].
С 1995 года дата 6 октября узаконена в Туркмении как День поминовения.
Великое Чилийское Землетрясение (иногда — Вальдивское Землетрясение, исп. Terremoto de Valdivia) — сильнейшее землетрясение в истории наблюдения,магнитуда — по разным оценкам от 9,3 до 9,5, произошло 22 мая 1960 года в 19:11 UTC в Чили. Эпицентр располагался возле города Вальдивия (
38°16′ ю. ш.73°03′ з. д. (G) (O)) в 435 километрах южнее от Сантьяго. Волны возникшего цунами достигали высоты 10 метров и нанесли значительный ущерб городу Хило на Гавайяхпримерно в 10 тыс. километрах от эпицентра, остатки цунами достигли даже берегов Японии. Количество жертв составило около 6 тыс. человек, причём основная часть людей погибла от цунами.
Великое Аляскинское землетрясение — сильнейшее землетрясение в истории США и второе, после Вальдивского, в истории наблюдений, его магнитуда составила 9,1-9,2. Землетрясение произошло 27 марта 1964 года в 17:36 по местному времени (UTC-9). Событие пришлось на Страстную пятницу и в США известно как Good Friday Earthquake. Гипоцентр находился в Колледж-фьорде, северной части Аляскинского залива на глубине более 20 км на стыке Тихоокеанской и Северо-Американской плит. Великое Аляскинское землетрясение повлекло разрушения в населённых пунктах Аляски, из крупных городов наиболее пострадал Анкоридж, находившийся в 120 км западнее эпицентра.
Ташкентское землетрясение — катастрофическое землетрясение (магнитуда 5,2), произошедшее 26 апреля 1966 года в 5 часов 23 минуты в Ташкенте. При относительно небольшой магнитуде (М=5,2), благодаря небольшой глубине (от 3 до 8 км) залегания очага, оно вызвало 8—9-балльные (по 12-балльной шкале MSK-64) сотрясения земной поверхности и существенные повреждения строительных объектов в центре города. Зона максимальных разрушений составляла около десяти квадратных километров. На окраинах же столицы сейсмический эффект едва достигал 6 баллов. Сильные колебания почвы с частотой 2—3 Гц продолжались 10—12секунд. Относительно небольшое число пострадавших (8 погибших и несколько сот травмированных) в городе с миллионным населением обязано преобладанию вертикальных (а не горизонтальных) сейсмических колебаний, что предотвратило полный обвал даже ветхих глинобитных домов. Анализ причин травм показал, что в 10 % случаев они были получены от обрушений стен и крыш, 35 % — от падающих конструктивных частей зданий и сооружений (штукатурка, гипсовая лепка, кирпичии т. п.) и предметов домашнего обихода. В 55 % причинами травм было неосознанное поведение самих пострадавших, обусловленное паническим состоянием и страхом (выпрыгивание из верхних этажей, ушибы о различные предметы и тому подобное). Однако впоследствии количество смертельных случаев умножилось в результате сердечных приступов в период возникновения даже незначительных афтершоков.
Землетрясение в Таншане (кит. 唐山大地震) — природная катастрофа, произошедшая в китайском городе Таншане (провинция Хэбэй) 28 июля 1976 года. Землетрясение магнитудой 8,2 считается крупнейшей природной катастрофой XX века. По официальным данным властей КНР, количество погибших составляло 242 419 человек, однако, по некоторым оценкам, количество погибших доходит до 800 тысяч человек. Подозрение в заниженности официальных китайских данных подкрепляется и тем фактом, что по ним магнитуда землетрясения указывалась всего в 7,8. В 3:42 по местному времени город был разрушен сильным землетрясением, гипоцентр которого находился на глубине 22 км. Разрушения имели место также и в Тяньцзине и в Пекине, расположенном всего в 140 км к западу. Вследствие землетрясения около 5,3 миллионов домов оказались разрушенными или повреждёнными настолько, что в них невозможно было жить. Несколькоафтершоков, сильнейший из которых имел магнитуду 7,1, привели к ещё бо́льшим жертвам.
Спитакское землетрясение (арм. Սպիտակի երկրաշարժ), также известное как Ленинаканское землетрясение (арм. Լենինականի երկրաշարժ) — катастрофическое землетрясение магнитудой 7,2[27], произошедшее 7 декабря 1988 года в 10 часов 41 минуту по московскому времени на северо-западе Армянской ССР. В результате землетрясения были полностью разрушены город Спитак и 58 сёл; частично разрушены города Ленинакан (ныне Гюмри), Степанаван, Кировакан (ныне Ванадзор) и ещё более 300 населённых пунктов[28]. Погибли по крайней мере 25 тысяч человек, 514 тысяч человек остались без крова[27]. В общей сложности, землетрясение охватило около 40 % территории Армении[27]. Из-за риска аварии была остановлена Армянская АЭС.
Землетрясение в Кобе (яп. 阪神・淡路大震災) — одно из крупнейших землетрясений в истории Японии. Землетрясение произошло утром во вторник 17 января 1995 года в 05:46 местного времени. Магнитуда составила 7,3 по шкале Рихтера. По подсчётам, во время землетрясения погибло 6 434 человек. Последствия стихии: разрушение 200000 зданий, 1 км скоростного шоссе Хансин, уничтожение 120 из 150 причалов в порту Кобе, нарушения электроснабжения города. Жители боялись вернуться домой из-за подземных толчков, которые продолжались несколько дней. Ущерб составил примерно десять триллионов иен или 102,5 млрд долларов США, или 2,5 % от ВВП Японии в то время.
Землетрясение в Нефтегорске — землетрясение магнитудой около 7,6, произошедшее ночью 28 мая 1995 в 1:04 местного времени на острове Сахалин. Оно полностью разрушило посёлок Нефтегорск — под обломками зданий погибло 2040 человек[29] из общего населения в 3197 человек[30]. Также в ту ночь сильным толчкам подверглись города и посёлки севера Сахалина. В городе Оха — центре Охинского района Сахалинской области, c населением около 30 000, толчки достигали не менее 6 баллов. Не выдержали козырьки подъездов в некоторых домах.
Измитское землетрясение — землетрясение (магнитуда 7,6), произошедшее 17 августа 1999 года в Турции в 3:01 по местному времени[31]. Центр располагался на глубине 17 км, эпицентр находился недалеко от промышленного города Измит (координаты 41.81ºс.ш. 30.08ºв.д.). В результате погибло более 18 тысяч человек, около 44 тысяч было ранено, около 500 000 осталось без крова.
Подводное землетрясение в Индийском океане, произошедшее 26 декабря 2004 года в 00:58:53 UTC (07:58:53 по местному времени), вызвало цунами, которое было признано самым смертоносным стихийным бедствием в современной истории. Магнитуда землетрясения составила, по разным оценкам, от 9,1 до 9,3. Этотретье по силе землетрясение за всю историю наблюдения.
Эпицентр землетрясения находился в Индийском океане, к северу от острова Симёлуэ, расположенного возле северо-западного берега острова Суматры (Индонезия). Цунами достигло берегов Индонезии, Шри-Ланки, юга Индии, Таиланда и других стран. Высота волн превышала 15 метров. Цунами привело к огромным разрушениям и огромному количеству погибших людей, даже в Порт-Элизабет, в ЮАР, в 6900 км от эпицентра.
Погибло, по разным оценкам, от 225 тысяч до 300 тысяч человек. По данным Геологической службы США (USGS), число погибших — 227 898[32]. Истинное число погибших вряд ли когда-либо станет известно, так как множество людей было унесено водой в море.
Сычуаньское землетрясение (кит. 四川大地震) — разрушительное землетрясение, произошедшее 12 мая 2008 года в 14:28:01.42 по Пекинскому времени (06:28:01.42UTC) в китайской провинции Сычуань. Магнитуда землетрясения составила 8 Mw согласно данным Китайского сейсмологического бюро и 7,9 Mw по данным Геологической службы США. Эпицентр зафиксирован в 75 км от столицы провинции Сычуань города Чэнду, гипоцентр — на глубине 19 км[33]. Это землетрясение также известно как Вэньчуаньское (кит. 汶川大地震), поскольку эпицентр землетрясения приходится на уезд Вэньчуань. Землетрясение ощущалось в Пекине (удаление 1,500 км) и Шанхае (1,700 км), где тряслись офисные здания и началась эвакуация[34]. Его почувствовали и в соседних странах: Индии, Пакистане, Таиланде, Вьетнаме,Бангладеш, Непале, Монголии и России. Официальные источники заявляют, что на 12 мая 2008 погибло 69 197 человек (www.cctv.com), пропало без вести порядка 18 тыс. человек, 288 431 пострадало[35]. Сычуаньское землетрясение явилось сильнейшим в Китае после Таншаньского землетрясения (1976), унёсшего около 250 000 жизней.
Землетрясение у восточного побережья острова Хонсю в Японии (яп. 東北地方太平洋沖地震 То:хоку тихо: Тайхэйё:-оки дзисин?, «Землетрясение в Тихом океане, оказавшее влияние на регион Тохоку»), также Великое восточнояпонское землетрясение (яп. 東日本大震災 Хигаси Нихон дайсинсай?) — землетрясениемагнитудой, по текущим оценкам, от 9,0[36] до 9,1[37] произошло 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени (05:46 UTC). Эпицентр землетрясения был определён в точке с координатами 38,322° с. ш. 142,369° в. д. восточнее острова Хонсю, в 130 км к востоку от города Сендай и в 373 км к северо-востоку от Токио[36]. Гипоцентрнаиболее разрушительного подземного толчка (произошедшего в 05:46:23 UTC) находился на глубине 32 км ниже уровня моря в Тихом океане. Землетрясение произошло на расстоянии около 70 км от ближайшей точки побережья Японии. Первоначальный подсчёт показал, что волнам цунами потребовалось от 10 до 30 минут, чтобы достичь первых пострадавших областей Японии. Через 69 минут после землетрясения цунами затопило аэропорт Сендай.
Это сильнейшее землетрясение в известной истории Японии[36] и седьмое[38], а по другим оценкам даже шестое[39], пятое[37] или четвёртое[40] по силе за всю историю сейсмических наблюдений в мире[41]. Однако по количеству жертв и масштабу разрушений оно уступает землетрясениям в Японии 1896 и 1923 (тяжелейшему по последствиям) годов.
Первый главный толчок в серии турецко-сирийских землетрясений 2023 года привел к обрушению 325 522 зданий и домов, и более четырех миллионов других были повреждены на юге и в центре Турции , , некоторые из которых достигли провинции Самсун .Погибло не менее 59 259 человек; более 50 783 человек погибли и 107 204 получили ранения в Турции ,в то время как 8 476 человек были убиты и более 14 500 получили ранения в Сирии ,, где рухнуло 10 600 зданий и более 20 000 других были повреждены. В Бейруте иТриполи , Ливан , было повреждено более 16 200 зданий. [114] Некоторые незначительные повреждения также произошли на Кипре , [115] Израиле , Египте , и Ираке . Это крупнейшее и самое смертоносное землетрясение 2023 г., связанное с событием 1939 г. , которое стало крупнейшим землетрясением в современной Турции, [119] самым смертоносным на территории Турции с 1268 г. и самым смертоносным в мире с 2010 г. Землетрясение на Гаити . Это также четвертое по величине землетрясениезарегистрированный ущерб в обеих странах составляет 118,8 млрд долларов США .
| № | Дата | Место | Жертвы | Магнитуда | Комментарии |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 23 января 1556 | Шэньси, Китай | 830 000+ | 8,0 | |
| 2 | 26 декабря 2004 | Индийский океан, к северу от Суматры, Индонезия | 297 200 | 9,3 | Основной урон был вызван цунами. |
| 3 | 16 декабря 1920 | Нинся-Ганьсу, Китай | 273 407 | 7,8 или 8,5 | Вызвало много разломов и оползней. |
| 4 | 13 декабря 115 | Антиохия, Римская империя | 260 000 | 7,5 | |
| 5 | 21 мая 526 | Антиохия, Византийская империя | 250 000 | 8,0 | Сведения: Прокопий Кесарийский и Иоанн Эфесский. |
| 6 | 28 июля 1976 | Таншань, Китай | 242 419 | 8,2 | По неофициальным данным, погибло свыше 655 000 человек. |
| 7 | 11 октября 1138 | Алеппо, Сирия | 230 000 | 8,5 | Первые данные о количестве жертв появились в XV веке. |
| 8 | 12 января 2010 | Порт-о-Пренс, Республика Гаити | 223 439 | 7 | Ранения получили 311 000 человек, без крова остались миллионы граждан. |
| 9 | 22 декабря 856 | Дамган, Персия | 200 000 | ||
| 10 | 23 марта 893 | Ардебиль, Персия | 150 000 | ||
| 11 | 1 сентября 1923 | регион Канто, Япония | 142 800 | 7,9 | Великий пожар в Токио. |
| 12 | 6 октября 1948 | Ашхабад, СССР | 110 000 | 10.1 | |
| 13 | 31 мая 1970 | Анкаш, Перу | 100 000 | 7,9 | |
| 14 | 12 мая 2008 | Сычуань, Китай | 87 587 | 7,9 | |
| 15 | 8 октября 2005 | Кашмир, Пакистан | 87 351 | 7,6 | |
| 16 | 28 декабря 1908 | Мессина, Италия | 82 000 | 7,1 | В Мессине было разрушено 93 % зданий. |
| 17 | 31 мая 1935 | Белуджистан, Пакистан | 60 000 | 8,1 | |
| 18 | 6 февраля 2023 | Газиантеп, Экинозю, Турция | 51 130 | 7,8 | Основной урон был вызван некачесвеным строительсвом с нарушением строительных норм |
| 19 | 7 декабря 1988 | Спитак, Гюмри, Ванадзор, Армения | 25 000+ | 7,2 | |
| 20 | 31 декабря 1703 | Эдо, Япония | 10 000 | Основной урон был вызван цунами | |
| 21 | 9 июня (28 мая) 1887 | Алматы, Казахстан | 9-10 | Разрушено 1799 каменных и 839 деревянных одно-, двух- и более этажных зданий глиняной обработки в центральной части |
«При описании каждого факта сотрясения почвы желательно было бы иметь сведения по следующим рубрикам: место наблюдаемого сотрясения и обширность простирания последнего; время наблюдения (год, месяц, число, час, минута и секунда); направление волны сотрясения; побочные явления, как, например, подземный шум, нередко слышимый в подобных случаях, направление этого шума и его свойства, трещины и расселины в земле и зданиях, направление этих трещин и расселин; общее состояние погоды предшествующей и последующей; …если сотрясение произошло вблизи озера или реки, то каково было движение вод озера или реки при общем сотрясении и не произошло ли при этом какого-либо изменения в относительном положении уровней воды и суши. При собирании таких фактов за прошлые времена мне кажется следовало бы обратить внимание на различные местные архивы, в которых должны сохраниться какие-либо сведения о потрясениях почвы; особенно желательно было бы в этом отношении пересмотреть заводские архивы и войти в сношения с лицами, долго живущими в известных местностях и более или менее интересующимися теми или другими местными происшествиями»
Александр Петрович Орлов (1875)
В конце двадцатого века группа известных западных сейсмологов провела сетевые дебаты[43], главным вопросом которых был «Является ли достоверный прогноз индивидуальных землетрясений реалистичной научной целью?». Все участники дискуссии, несмотря на значительные расхождения в частных вопросах, согласились с тем, что
Даже если бы точность измерений и несуществующая пока физико-математическая модель сейсмического процесса дали возможность с достаточной точностью определить место и время начала разрушения участка земной коры, магнитуда будущего землетрясения остаётся неизвестной. Дело в том, что все модели сейсмичности, воспроизводящие график повторяемости землетрясений, содержат тот или иной стохастический генератор, создающий в этих моделях динамический хаос, описываемый лишь в вероятностных терминах. Более явно источник стохастичности качественно можно описать следующим образом. Пусть распространяющийся во время землетрясения фронт разрушения подходит к участку повышенной прочности. От того, будет разрушен этот участок или нет, зависит магнитуда землетрясения. Например, если фронт разрушения пройдёт дальше, землетрясение станет катастрофическим, а если нет, останется небольшим. Исход зависит от прочности участка: если она ниже некоторого порога, разрушение пойдет по первому сценарию, а если выше, по второму. Возникает «эффект бабочки»: ничтожно малое различие в прочности или напряжениях приводит к макроскопическим последствиям, которые нельзя предсказать детерминистически, поскольку это различие меньше любой точности измерений. А предсказание места и времени землетрясения с неизвестной и, возможно, вполне безопасной магнитудой не имеет практического смысла, в отличие от расчёта вероятности того, что сильное землетрясение произойдет.
Тем не менее, китайские учёные, казалось бы, достигли огромных успехов в предсказании землетрясений — они в течение нескольких лет осуществляли мониторинг наклона поверхности, уровня грунтовых вод, а также содержание радона (газа) в горных породах. По предположению исследователей, все эти параметры, кроме сезонных изменений, а также многолетних тенденций, должны резко меняться за несколько недель или месяцев перед крупным землетрясением. Однако 27 июля1976 года произошло не предсказанное учёными таншаньское землетрясение (8,2 по Рихтеру), во время которого жертвами стали более 650 тысяч человек, что стало одним из самых больших в истории наблюдений.
Суперземлетрясение (землетрясение мегатолчка, англ. Megathrust earthquake) — является землетрясением между пластинами земной коры, которое происходит взонах субдукции на разрушенных границах плит (конвергентных границах), когда одна тектоническая плита этой зоны сталкивается с другой. Этот тип землетрясений является самым мощным на планете, с магнитудой выше 9,0. Никакой другой известный вид источников активности не производит такого масштаба.
В разрывах земной коры одна сторона плиты выталкивается вверх по отношению к другой, именно этот тип движения известен как толчок. Термин «мегатолчок» не имеет общепринятого четкого значения, но используется для описания чрезвычайно большого надвигания плит одна на другую, как правило, сформованного в пределах зоны субдукции, такой как Сунда.
Самая большая зона субдукции связана с Тихим и Индийским океаном и ответственна за вулканическую активность Тихоокеанского огненного кольца. Поскольку эти землетрясения деформируют дно океана, они, почти, всегда создают большое количество цунами. Они, как известно, создают интенсивные толчки на протяжении определенного периода времени, который может продолжаться до нескольких минут.
| Таблица самых сильных землетрясений 20 века | |||
|---|---|---|---|
| Место | Дата землетрясения | Сила землетрясения | Координаты |
| 1.Чили | 22 мая 1960 | 9,5 | −38,24/-73,05 |
| 2.Протока Принца Вильяма,Аляска, США | 28 марта 1964 | 9,2 | 61,02/-147,65 |
| 3.Возле западных берегов Южной Суматры | 26 декабря 2004 | 9,1 | 3,30/95,78 |
| 4.Камчатка | 4 ноября 1952 | 9,0 | 52,76/160,06 |
| 5.Япония | 11 марта 2011 | 8,9 | |
| 6.Возле побережья Эквадора | 31 января 1906 | 8,8 | 1,0/-81,5 |
| 7.Рет острова, Аляска, США | 13 октября 1963 | 8,7 | 51,21/178,50 |
| 8.Южная Суматра, Индонезия | 28 марта 2005 | 8,6 | 2,08/97,01 |
| 9.Андреановые острова, Аляска,США | 4 февраля 1965 | 8,6 | 51,56/-175,39 |
| 10.Ассам, Тибет | 15 августа 1950 | 8,6 | 28,5/96,5 |
| 11.Курильские острова | 13 октября 1963 | 8,5 | 44,9/149,6 |
| 12.Банда море, Индонезия | 1 февраля 1938 | 8,5 | −5,05/131,62 |
| 13.Камчатка | 3 февраля 1923 | 8,5 | 54,0/161,0 |
В связи с этим одним из актуальных заданий является прогнозирование места и силы землетрясения, что основано на наблюдениях за флуктуациями полей Земли. Фундаментальное задание — прогноз не только места и силы, но и времени землетрясения, решено только в некоторых случаях. Землетрясения могут вызываться искусственно(например, ядерными взрывами).
Предвидеть землетрясение точно, пока что невозможно, хотя есть ряд факторов прогнозирования (например, биофизические
Сейсмостойкое строительство — раздел гражданского строительства, специализирующийся в области изучения поведениязданий и сооружений под сейсмическим воздействием в виде сотрясений земной поверхности, потери грунтом своей несущей способности, волн цунами и разработки методов и технологий строительства зданий, устойчивых к сейсмическим воздействиям.
Сейсмостойкое строительство может рассматривать любой строительный объект как фортификационное сооружение, но предназначенное для обороны от специфического противника — землетрясения или вызванных землетрясением катастроф (например, цунами).
Главные задачи сейсмостойкого строительства:
Сейсмостойкое сооружение не обязательно должно быть громоздким и дорогим как, например, пирамида Кукулькана в городеЧичен-Ица[источник не указан 276 дней]. В настоящее время наиболее эффективным и экономически целесообразным инструментом в сейсмостойком строительстве является вибрационный контроль сейсмической нагрузки и, в частности,сейсмическая изоляция, позволяющая возводить сравнительно легкие и недорогие постройки.
Сейсмическое нагружение является одним из основных понятий в сейсмостойком строительстве и теории сейсмостойкости и означает приложение колебательного возбуждения землетрясения к различным сооружениям.
Величина сейсмической нагрузки в большинстве случаев зависит от:
Сейсмическое нагружение происходит на поверхностях контакта сооружения с грунтом, либо с соседним сооружением , либо с порождённой землетрясением гравитационной волной цунами. Оно постоянно экзаменует сейсмостойкость сооружения и иногда превышает его возможность выстоять без разрушений.
Наружная антисейсмическая стальная ферма спального корпуса Университета Беркли.
Прочность стали примерно в 10 раз выше, чем у самого прочного бетона и каменной или кирпичной кладки, поэтому сейсмостойкость строения обычно достигается использованием мощного стального каркаса или стен, способных выдержать расчётное землетрясение без полного разрушения и с минимальными человеческими жертвами. Примером такой постройки может служить спальный корпус Университета Беркли, усиленный наружной антисейсмической стальной фермой.
Модель 18-этажного здания насейсмопротекторе.
Сейсмостойкое строительство, однако, не ставит цели построить практически неразрушимое здание: более целесообразным и экономически обоснованным является задача дать зданию возможность «парить» над трясущейся землей. Для решения этой задачи применяются сейсмопротекторы — вид сейсмической изоляции, которая резко повышает сейсмостойкость строений .
Анализ сейсмостойкости
Анализ сейсмостойкости является инструментом в сейсмостойком строительстве, который служит для лучшего понимания работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой. Анализ сейсмостойкости основывается на принципах динамики сооружений и антисейсмического проектирования. Самым распространённым методом анализа сейсмостойкости являлся метод спектров реакции , который получил свое развитие в настоящее время . Однако спектры реакции хороши лишь для систем с одной степенью свободы. Использование пошагового интегрирования с трехмерными диаграммами сейсмостойкости оказываются более эффективным для систем со многими степенями свободы и со значительной нелинейностью в условиях переходного процесса кинематической раскачки.
Две идентичные модели здания при испытании на сейсмоплатформе: правая — на сейсмопротекторе, Сан-Диего.
Исследование сейсмостойкости необходимо для понимания действительной работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой. Исследования бывают полевые (натурные) и на сейсмоплатформе. Удобнее всего испытывать модель здания на сейсмоплатформе, воссоздающей сейсмические колебания.
Сопутствующие испытания на сейсмоплатформе обычно проводятся, когда необходимо сравнить поведение различных модификаций сооружения при одном и том же сейсмическом нагружении .
Виброконтроль является системой устройств, служащих для уменьшения сейсмической нагрузки на здания. Эти устройства можно классифицировать на пассивные, активные и гибридные .
Сухая кладка стен
Сухая кладка стен в замке Солнца в Мачу-Пикчу, Перу
Первыми строителями, обратившим особое внимание на сейсмостойкость капитальных построек (в частности, стен зданий), былиинки и другие древние жители Перу. Особенностями архитектуры инков является необычайно тщательная и плотная (так, что между блоками нельзя просунуть и лезвия ножа) подгонка каменных блоков (часто неправильной формы и различных размеров) друг к другу без использования строительных растворов[10]. Благодаря этому, кладка не имела резонансных частот и точек концентрации напряжений, обладая дополнительной прочностью свода. При землетрясениях небольшой и средней силы такая кладка оставалась практически неподвижной, а при сильных — камни «плясали» на своих местах, не теряя взаимного расположения и при окончании землетрясения укладывались в прежнем порядке[11]. Эти обстоятельства позволяют считать сухую кладку стен одним из первых в истории устройств пассивного виброконтроля зданий.
Сейсмический амортизатор
Общий вид сейсмического амортизатора
Испытание сейсмического амортизатора в CSUN[en][12]
Сейсмический амортизатор — это разновидность сейсмической изоляции для защиты зданий и сооружений от потенциально разрушительных землетрясений[13].
Недавно[когда?] сейсмические амортизаторы на роликовых подшипниках были установлены в жилом 17-этажном комплексе вТокио[14].
Инерционный демпфер
Инерционный демпфер на высотном здании Тайбэй 101
Обычно инерционный демпфер (англ. Tuned Mass Damper), называемый также инерционный гаситель, который является одним из устройств для вибрационного контроля, представляет собой массивный бетонный блок, установленный на высотном здание или другом сооружении, который колеблется с резонансной частотой данного объекта с помощью специального пружиноподобного механизма под сейсмической нагрузкой.
Для этой цели, например, инерционный демпфер небоскреба Тайбэй 101 оборудован маятниковым подвесом в виде стального шара весом 660 тонн, расположенным между 92-м и 88-м этажами. Два других 6-тонных гасителя колебаний расположены на вершине шпиля и призваны гасить колебания верхней части здания.
Гистерезисный демпфер
Гистерезисный демпфер (англ. Hysteretic damper) предназначен для улучшения работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой за счёт диссипации сейсмической энергии, проникающей в эти здания и сооружения. Имеются, в основном, четыре группы гистерезисных демпферов, а именно:
Каждая группа демпферов имеет свою специфику, свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при их применении.
Демпфирование вертикальной конфигурацией
Здание Transamerica Pyramid в Сан-Франциско, Калифорния
Демпфирование вертикальной конфигурацией (англ. Building elevation control) предназначено для улучшения работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой за счёт предотвращения резонансных колебаний с помощью дисперсии сейсмической энергии проникающей в эти здания и сооружения. Пирамидальные постройки не перестают привлекать внимание архитекторов и инженеров также благодаря их большей устойчивости при ураганах и землетрясениях.
Сравнительные испытания на вибростоле: слева — обычная модель здания, справа — модель, демпфированная вертикальной конфигурацией здания[15]
Конический профиль здания не является обязательным для этого метода вибрационного контроля. Аналогичный эффект может быть достигнут с помощью соответствующей конфигурации таких характеристик как массы этажей и их жесткости[16].
Многочастотный успокоитель колебаний
Высотное здание с многочастотным успокоителем[17]
Многочастотный успокоитель колебаний (англ. Multi-Frequency Quieting Building System, МУК) является системой устройств для вибрационного контроля, установленной на высотном здании или другом сооружении, которая колеблется с определёнными резонансными частотами данного объекта под сейсмической нагрузкой.
Каждый МУК включает в себя ряд междуэтажных диафрагм, обрамленных набором выступающих консолей с различными периодами собственных колебаний и работающих какинерционные демпферы. Использование МУК позволяет сделать здание как функциональным, так и архитектурно привлекательным.
Приподнятое основание здания
Реконструкция пяты свода приподнятого основания[18]
Приподнятое основание здания (англ. Elevated building foundation) является инструментом вибрационного контроля в сейсмостойком строительстве, который может улучшить работу зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой.
Эффект приподнятого основания здания (ПОЗ) основан на следующем. В результате многократных отражений, дифракций и диссипаций сейсмических волн в процессе их распространения внутри ПОЗ, передача сейсмической энергии в надстройку (верхнюю часть здания) оказывается сильно ослабленной[19].
Эта цель достигается за счёт соответствующего подбора строительных материалов, конструктивных размеров, а также конфигурации ПОЗ для конкретной площадки строительства.
Свинцово-резиновая опора
Вибрационное испытание свинцово-резиновой опорыLBRtest на YouTube
Свинцово-резиновая опора (англ. Lead Rubber Bearing) — это сейсмическая изоляция, предназначенная для улучшения работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой за счёт интенсивного демпфирования сейсмической энергии, проникающей черезфундаменты в эти здания и сооружения. На изображении показано испытание свинцово-резиновой опоры сделанной из резинового цилиндра со свинцовым сердечником.
Однако механически податливые системы, какими являются сейсмически изолированные сооружения со сравнительно низкой горизонтальной жесткостью, но со значительной так называемой демпфирующей силой, могут испытывать значительные перегрузки, вызванные при землетрясении как раз этой силой[20].
Пружинный демпфер
Пружинный демпфер под трёхэтажным домом
Пружинный демпфер (англ. Springs-with-damper Base Isolator) является изолирующим устройством, подобным по замыслу свинцово-резиновой опоре. Два небольших трехэтажных дома с такими устройствами, расположенными в Санта-Монике (Калифорния), были проэкзаменованы Нортриджским землетрясением в 1994 году. Анализ результатов показал, что реальная стойкость зданий оказалась в несколько раз хуже прогнозируемых[21][22].
Фрикционно-маятниковая опора[править | ]
Фрикционно-маятниковая опора (англ. Friction Pendulum Bearing) — это сейсмическая изоляция, являющаяся инструментом вибрационного контроля в сейсмостойком строительстве, который может улучшить работу зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой, состоящая из следующих основных элементов:
Исследование сейсмостойкости включает в себя как полевые, так и аналитические и лабораторные эксперименты, имеющие целью объяснение известных фактов либо пересмотр общепринятых взглядов в свете вновь открытых фактов и теоретических разработок. Основным практическим методом получения новых знаний по-прежнему остается обследование поврежденных при землетрясениях сооружений.
Ведущими научно-исследовательскими организациями в области сейсмостойкойсти являются:
| 10.10.13 14:23 | 10 правил как спастись при землетрясении |
| Раздел: ЧП, катастрофы и выживание | Автор: admin | Рейтинг: 0.00 (0) Оценить | Хитов 1939 |
10 правил как спастись при землетрясении Что делать во время землетрясения.Меня зовут Дуг Коп. Я командир американской международной спасательной бригады «Rescue Chief and Disaster Manager of the American Rescue Team International» (ARTI). Я проникал внутрь 875 разрушенных землетрясением зданий, работал в спасательных командах в 60 странах, организовывал и являюсь членом таких бригад во многих странах. В течении 2 лет я был экспертом ООН по изучению последствий катастроф и с 1985 года ни одна из серьезных катастроф не осталась без моего внимания. Первое здание, куда мне удалось проникнуть, была школа в Мехико во время землетрясения 1985 года. Все дети находились под партами. Все они были расплющены на толщину собственных костей. Они могли быть спасены, если бы лежали рядом с партами в проходах. Немыслимо, с моей точки зрения, но детям было предписано во время землетрясения прятаться под столы и парты. Я был удивлен, но в мексиканских школах, до сих пор действует такая инструкция «Duck and Cover», согнуться, покрыть голову руками и спрятаться под столом. Это очень просто понять. Когда здание рушится, тяжелый потолок падает на объект или мебель, разрушая их, рядом образуется полость или свободное пространство. Я называю его «треугольник жизни». Чем больше и прочнее объект, тем больше полость, где человек может избежать ранения и спастись. Это можно наблюдать по ТВ когда мы видим работу спасательных команд.
|
Моретрясения- это стихийное бедствие не менее, а может и более опасно. Последствия моретрясений могут оказаться такими же разрушительными, как и после землетрясений.
Последствиями моретрясений становятся гигантские волны, или, как их называют, цунами (однаком причинами цунами могут быть и другие явления). В открытом океане эти волны можно даже не заметить. Единственное, что их выделяет – это огромная скорость. Волны несутся со скоростью почти восемьсот километров в час. Вдумайтесь в эти цифры, с такой скоростью летают некоторые самолеты.
По мере приближения к берегу, волны начинают вырастать, а скорость их заметно падает. В такие моменты море как будто отступает назад, чтобы потом на берег обрушились несколько громаднейших волн. Высота таких волн достигает двадцати метров, сравнить это можно с городской шестнадцатиэтажкой.
В качестве примера можно привести одно из самых разрушительных моретрясений в истории человечества, которое произошло в 1755 году в столице Португалии Лиссабоне. На город обрушилась семнадцатиметровая волна. Последующие толчки довершили начатое волной: треть города просто стерло с лица Земли, более шестидесяти тысяч человек погибли.
Не стоит забывать о том, что поверхность нашей планеты постоянно движется. Землетрясения катастрофической силы, конечно, происходят достаточно редко. При этом сейсмологи каждый год регистрируют до пятисот тысяч подземных толчков.
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)