Глава 4 Землетрясения

Зешетрясения — это подземные толчки, удары и колебания поверхности земли, вызванные естественными процессами, происходящими в земной коре. На земном шаре ежегодно происходит более 100 землетрясений, приводящих к раз­личного рода разрушениям. По своим разрушающим последствиям землетрясе­ния не имеют себе равных среди стихийных бедствий. Землетрясения занимают 1 -е место по числу погибших и экономическому ущербу.

По частям света землетрясения в 1980-1985 гг. распределялись следующим обра­зом: Азия — 31, Америка — 14, Европа — 7, Австралия и Океания — 2. Ученые все­го мира работают над тем, чтобы уменьшить последствия этого страшного бедствия, прежде всего за счет раннего предупреждения населения (особенно крупных горо­дов) о скором землетрясении. Однако это не спасает от многочисленных жертв (табл. 4.1).

В 1988 г. подземная стихия превратила в руины г. Спитак, очень сильно пострадали Ленинакан, Кировакан, Степанаван и 58 сел Армении. Без крова остались 514 тыс. человек, более 40 тыс. извлечены из под завалов, в живых из них остались 15 тыс. че­ловек.

21 июля 1990 г. на севере Ирана в провинции Гилян в результате землетрясения погибло 50 тыс. человек, около 1 млн были ранены и лишились крова.

28 «ая 1995 г. а 1 ч 05 мин местного времени в Охинском районе Сахалинской обла­сти произошло разрушительное землетрясение, которое привело к большим че­ловеческим жертвам. Наиболее сильно пострадал пос. Нефтегорск (население Зтыс чел.). Полностью разрушены 17 пятиэтажных 80-квартирных домов, по­ликлиника, котельная, пекарня, магазин, клуб, здание УВД. погибло около 2000 че

ловек.

Этот трагическим список можно продолжить.

4.1. Причины землетрясений

Поверхность земной коры делится на несколько огромных частей, которые назы­ваются тектоническими плитами. Их несколько: североамериканская, евроазиат­ская, африканская, тихоокеанская, атлантическая, южноамериканская. Тектони­ческие плиты находятся в непрерывном движении, скорость которого составляет неболсс нескольких сантиметров в год. Согласно теории тектонических плнт, зем­летрясения являются результатом столкновения этих плит и сопровождаются из­менениями поверхности Земли в виде складок, трещин и т. п., которые могут быть очень длинными (до нескольких тысяч километров).

Районы, расположенные вблизи границ тектонических плит, в наибольшей степе­ни подвержены землетрясениям. Это прежде всего Калифорния, Япония, Греция, Турция. К счастью для человечества, основная часть линий раскола земной коры проходит по морям и океанам. Гигантские плиты, можно сказать, трутся друг о друга на дне океана, и потому львиная доля землетрясений на Земле (90%), даже силь­ных, проходит незамеченной для человека.

4.2. Характеристика землетрясений

Очагом поражения при землетрясении называется территория, в пределах кото­рой произошли массовые разрушения и повреждения зданий, сопровождающиеся поражениями и гибелью людей, животных, растений. Все землетрясения принято характеризовать тремя параметрами:

• глубиной очага;

• магннтудой (характеризует общую энергию землетрясения);

• интенсивностью энергии на поверхности земли. Рассмотрим более подробно параметры землетрясения.

4.2.1. Глубина очага

В зависимости от глубины очага землетрясения делятся на нормальные (глубина очага 0-70 км), промежуточные (70-300 км) и глубокофокусные (300-700 км).

Опасными считаются землетрясения с очагом с глубиной 5-300 км, а наиболее опасными - с глубиной 10-100 км.

2. Магнитуда

Одной из главных характеристик землетрясения является его энергия. Энергия сейсмических волн (или магнитуда) может составлять от нескольких мегаватт в час до сотен тысяч миллионов киловатт в час (или 10"' кВт/ч). Для удобства обо­значения энергии землетрясений пользуются логарифмом, например: lg 10 - 1; lg 10² = 2; lg 10³⁼ 3; lg 10⁴ -=4 и т.д.

Американский ученый Ч. Рихтер в 1935 г. предложил для характеристики энер­гии землетрясения в качестве эталона принять такую энергию, при которой на рас­стоянии 100 км от эпицентра стрелка сейсмографа отклоняется на 1 мкм. Таким образом, энергия землетрясения определяется как десятичный логарифм отноше­ния амплитуды сейсмических волн, измеренных на каком-либо расстоянии от эпи­центра, к эталону.

Изменение этого соотношения на 10 единиц соответствует изменению значения по шкале на 1 балл (увеличение ее на 1 означает десятикратное возрастание амп­литуды колебаний в почве и увеличение энергии землетрясения в 30 раз). Напри­мер, амплитуда землетрясения составляет 300 000, эталон равен 10. Энергия по шкале Рихтера (шкала Рихтера от 0 до 9) составит (300 000/10) - lg 30 000 - 4.48. Наблюдения, проведенные в период с 1900 по 1950 г. показали, что наивысший балл по этой шкале был зарегистрирован в Колумбии в 1906 г. — 8.6 балла.

2. Интенсивность энергии на поверхности

В ряде европейских государств наряду со шкалой Рихтера используется двенадца­тибалльная шкала МСК (названная так по первым буквам фамилий ее авторов: Медведев, Спонхевер, Карник), которая характеризует силу землетрясений в со­ответствии с его последствиями. Эта шкала используется с 1964 г. Соотношения между шкалой МСК и шкалой Рихтера приведены в табл. 4.2.

В США используется модифицированная шкала Меркали, которая в целом сход­на со шкалой МСК.

Двепадцатнбалльная шкала имеет ряд преимуществ перед шкалой Рихтера, кото­рая характеризует лишь энергию землетрясения, но не учитывает его особеннос­тей. Например, если эпицентр землетрясения расположен глубоко под землей, то при его большой энергии разрушения даже вблизи эпицентра могут быть незначи­тельными. и наоборот, если эпицентр расположен близко к поверхности, то при средней энергии землетрясение может быть разрушительным.