6.3.2. Землетрясения

Возможность непосредственного наблюдения тектонических движений предоставляют землетрясения. Землетрясениями называются колебательные движения литосферы, проявляющиеся на поверхности в виде отчётливых толчков различной силы. Причиной возникновения таких колебаний являются быстрые, практически мгновенные подвижки блоков литосферы относительно друг друга. Подвижки проявляются в результате мгновенной разрядки напряжений, накапливающихся в земной коре или в верхней части мантии на протяжении длительных промежутков времени. Когда величина напряжения превышает противодействующие ему силы трения и сцепления минеральных частиц в горных породах, происходит мгновенное смещение на некоторую величину. Процесс этот обычно проявляется довольно сложным образом.

Землетрясение, как правило, выражено не одним толчком и растягивается на несколько дней, а иногда и месяцев. Наиболее сильным при этом бывает самый первый, иногда – один из первых толчков. Сила последующих толчков (афтершоков, от английского after – после) постепенно идёт по убывающей. Участок, где произошла разрядка напряжений и возникло смещение, называется очагом землетрясения. Очаг землетрясения (его также называют фокусом или гипоцентром)– это не точка, как иногда упрощённо представляют.

В действительности это всегда некий объём горных пород, подвергшихся на глубине деформации и разрушению. Как правило, очаги землетрясений приурочены к сейсмически активным разломам, рассекающим толщу земной коры и часто проникающим в мантию, и расположены на большей или меньшей глубине. В зависимости от глубины расположения очага землетрясения подразделяются на мелкофокусные (с глубиной очага до 60 км), промежуточные (60-150 км) и глубокофокусные (от 150 до 600-700 км). По данным многолетних наблюдений, подавляющее большинство (до 80%) землетрясений являются мелкофокусными; при этом основная масса очагов расположена на глубинах не более10 км.

Эпицентром землетрясения называется проекция очага землетрясения

на земную поверхность. Чем глубже расположен очаг, тем дальше от истинного центра землетрясения находится его эпицентр. Силу землетрясений принято оценивать в баллах. Для этого используются различные шкалы. Наиболее широко применяется в мире шкала Ч. Рихтера, основанная на количественной оценке энергии, высвободившейся при землетрясении. Она оценивается по магнитуде – величине колебаний, зафиксированных на расстоянии 100 км от эпицентра. В соответствии с величиной магнитуды оценивается балльность землетрясения. Чем выше магнитуда, тем более высокий балл присваивается землетрясению. Самые разрушительные землетрясения в истории наблюдений относятся по шкале Рихтера к 8-му баллу. В России вместе с тем часто применяется 12-балльная шкала, в которой сила землетрясения оценивается чисто качественно, по масштабу разрушительных последствий. Очевидно, что шкала Рихтера является более строгой и объективной. Также ясно, что всегда, когда сила землетрясения оценивается в баллах, всегда необходимо уточнять, какая из шкал используется. Ведь землетрясение, силой в 7 баллов по шкале Рихтера – чрезвычайно сильное, имеющее весьма разрушительные последствия. А землетрясение в 7 баллов по 12-балльной шкале вызывает лишь частичные повреждения отдельных, не самых устойчивых зданий.

Наблюдения над землетрясениями, ведущиеся на сейсмостанциях, позволяют не только точно определить энергию, положение очага и эпицентра каждого землетрясения, но и определить его динамические параметры. То есть установить, с движениями какого направления связано возникновение сейсмических колебаний. Эти движения в одних случаях вызываются процессами сжатия в земной коре, в других – процессами растяжения, в третьих – носят сдвиговый характер (горизонтальное скольжение двух блоков горных пород относительно друг друга). Каждая из таких подвижек представляет собой отдельный частный эпизод в общей картине развития тектонических процессов на соответствующих участках литосферы. Выясняется, что в разных сейсмических зонах (областях, где распространены землетрясения) подвижки вызваны напряжениями различного характера. Наблюдение над ними позволяет пронять характер, направленность этих движений на каждом из участков, а также выявить общую картину распределения тектонических движений литосферы на современном этапе развития Земли. Нередко смещения, проявившиеся при землетрясениях, находят непосредственное отражение и на земной поверхности. Они могут проявиться в образовании на поверхности Земли уступов различной высоты, трещин той или иной ориентировки, в смещении отдельных участков в горизонтальных направлениях. Такие результаты землетрясений дают возможность непосредственно увидеть результаты тектонических смещений отдельных блоков земной коры по отношению друг к другу.

В заключение следует отметить, что помимо собственно тектонических землетрясений могут случаться сейсмические события, вызванные иными причинами. Колебания земной коры могут сопровождать проявления вулканической деятельности, а также возникать в связи с карстовыми процессами – обрушением кровли крупных пещер. В последнее время иногда случаются землетрясения техногенного происхождения. Они могут возникать в результате накопления напряжений в верхних горизонтах земной коры под нагрузкой больших масс воды в крупных водохранилищах, а также в связи с проседанием или даже обрушением блоков горных пород в местах подземных разработок месторождений полезных ископаемых. Очаги таких землетрясений расположены всегда на небольших глубинах, и их воздействие сказывается на небольших территориях.