План лекції:

1. Поняття про землетруси і моретруси.

2. Причини виникнення і характеристика землетрусів.

3. Сейсмічне районування.

4. Проблеми прогнозування землетрусів.

Поняття про землетруси і моретруси.

Перед викладенням понять про землетруси наведемо сумну ста­тистику їх руйнівної сили за останні 20 років.

Під час Чилійського землетрусу 22 травня 1960 р. було знищено 35 міст, що розташовані на відстані 600 км вздовж Тихоокеанського узбережжя. Через дві доби почалось виверження вулкана Пуеуе. Виникли цунамі висотою від 5 до 10 м. загинуло близько 10 тис людей. Аляскінський землетрус, що відбувся 27 березня 1964 р. – один з найбільших за всю історію спостережень за цим грізним явищем природи. На щастя, людських жертв було небагато.

В 1976 році відбувся сильний землетрус в Центральних Кизил-кумах, який більше відомий як землетрус в м. Газлі (місто де живуть газопромисловики). Майже всі 246 житлові будинки, 3 школи та інші будівлі були зруйновані. Сила землетрусу, який привів до численних жертв, була 9 балів за шкалою MSK-64 (магнітуда 7,3 по шкалі Ріхтера).

В 1977 році відбувся руйнівний землетрус в Румунії, в резуль­таті якого загинуло близько 1400, поранено 10 500. Залишились без житла десятки тисяч людей, зруйновано більше 4 тис. будинків і 12 тис. стали аварійними. Зруйновано 200 підприємств, сотні тваринницьких ферм. Сила землетрусу була 9 балів за шкалою МSК-64. В Києві відлуння цього землетрусу було силою близько 5 балів. Повтор землетрусу в Карпатах відбувся в 1986 і 1990 роках

В 1980 році в Італії від землетрусу загинуло 3 100, в Алжи­рі – 5 000 осіб. В 1984 році землетруси забрали життя 250 000 осіб в Китаї, 23 000 в Гватемалі, 6 000 в Гвінеї, 6 500 на Філіппінах, 5 000 в Туреччині.

Сильний (руйнівний) землетрус відбувся в м. Мехіко 19 вересня 1985 р., де зруйновано 300 будинків і не менше 1000 було приведено в аварійний стан. Було багато людських жертв.

В 1988 році відбулися дуже руйнівні землетруси у Вірменії з епіцентром у м. Спітак, в 1992 році у США з епіцентром у м. Лос-Анджелес, в 1995 році в Японії, а епіцентром у м. Коба.

В січні 1999 р. в Колумбії від сильного землетрусу було зруйновано м. Арменія, дуже постраждали міста Перейра і Каларка. Сила землетрусу була 6 балів за шкалою Ріхтера і продовжувався він 15 сек., але загинуло 600 і поранено 2000 осіб. У вересні-листопаді цього ж року серія землетрусів з численними жертвами потрясла Туреччину.

Під час землетрусу 2001 року в Індії в штаті Гуджарад загинуло близько 20000 і ранено близько 30000 осіб.

Взагалі щорічно в різних частинах земної кулі відбувається 1 катастрофічний землетрус, 10 дуже руйнівних, 100 руйнівних і 1000 таких, що пошкоджують споруди.

На материках немає територій, які б часто чи зрідка не зазнавали від­чутних для людини землетрусів. З ними пов’язана щорічна гибель біля 10000 мешканців нашої планети, незлічені матеріальні збитки.

Щодо визначення цих грізних явищ, то можна сказати, що землетрус - це різкі поштовхи окремих ділянок земної ко­ри різної сили.

Вивченням землетрусів займається наука геофізичного циклу – сейсмологія (від грец.  – трясіння).

Під час трясіння виникають сейсмічні хвилі, які поширюються в земній корі. В цей час утворюються також розривні порушення. Такі порушення простежуються добре на поверхні земної кори. Так, під час землетрусу у м. Газлі утворилась велика бездонна трі­щина, а в Монгольському Алтаї в 1957 р. виникли скиди, що мають довжину в сотні км, і відбулись гігантські обвали в горах. При цьому гірський хребет Гурван-Богдо піднявся на 5-7 м, а окремі вершини ще більше. Цей землетрус, що мав силу 11-12 балів у перекладі на шкалу МSК-64 залишається найбільшим на суші за XX століття. В горах виникають зсуви. Так, наприклад, в 1970 р. під час землетрусу в Перу загинуло 67 тис. людей від руйнування будівель і поховано 18 тис людей від зсуву з гори Уаскаран.

Виникають землетруси переважно в рухомих зонах земної кори. Але іноді вони бувають і на платформах – в тому числі і на Східно-Європейській (куди належить і більша частина України) . Так в межах нашої держави вони зафіксовані в літописах з XI століття: в 1091, 1107, 1122, 1170 роках і пізніше. Наприклад, у "Воскресенской летописи" описується сильний землетрус в Києві 1196 р., під час якого “коливалися церкви і люди від коливання землі і страху падали на землю”. Сильний землетрус зафіксовано і в літописі 1230 року, який був не тільки в Києві, а й в Ростові, Суздалі, Володимирі, Переяславі і Новгоро­ді. Судячи з усього, епіцентр його був десь в Карпатах і мав силу мабуть не менше 10-11 балів, якщо брати його по шкалі МSК-64. У Печерському монастирі були дуже пошкоджені церква і трапезниця.

В районі Прибалтики землетруси були в 1596, 1881, 1882, 1904 ро­ках, а в 1976р. (силою в 6 балів) – під Фінською затокою. Крім того, є дані про землетрус в 1807р. між Казанню і Н.Новгородом який пов­торився у цьому районі в 1989 р. (до 6 балів) . В 1829 р. землетрус був на території сучасної Волгоградської області, а в 1904 р. досить сильний – в центрі Західно-Сибірської низовини.

Отже, згадані землетруси свідчать про те, що і в межах платформ відбувається розрядка напруги в надрах земної кори, а вона виникає тільки при її рухах (це говорить про те, що платформи не такі вже “стабільні” ділянки материків.

В деяких районах Світу землетруси відбулись в результаті запов­нення великих водосховищ. Найбільший з них, до 9 балів, від цієї причини виник в 1967 р. в Індії недалеко від Бомбею біля греб­лі водосховища Койна, хоч гребля була побудована в несейсмічній зоні. Були зруйновані сусідні з греблею поселення, загинуло 177 осіб, поранено 2300, а сама гребля – небезпечно пошкоджена. Після цього сейсмічна активність знизилась і повільно припинилась зовсім. Перед стихією в міру заповнення водосховища відбувалось наростання сили численних поштовхів.

Після заповнення водосховищ відбувались землетруси також в Ки­таї (гребля Синьфенкан), у Франції (гребля Монтенар), у Греції (гре­бля Кремаста), у США (гребля Оровілл, штат Каліфорнія), в Єгипті (висотна Асуанська гребля) та в деяких інших місцях. Хоч в основному землетруси в зоні водосховищ слабкі, все ж, у кількох випадках мали магнітуди 5-6, а в трьох – більше 6, за шкалою Ріхтера.

Бувають випадки, коли землетруси виникають від дуже швидкого осушення водосховищ (наприклад, Нурекського в Таджикистані).

Землетруси можуть виникати і від закачки води в свердловини.

Крім землетрусів, можуть виникати і моретруси – явища, які виникають в результаті трясіння дна під морями чи океанами або на сущі близько від берега. В результаті цьо­го виникають великі хвилі – цунамі (з японської – хвилі в гавані). Появляються вони від того, що внаслідок швидкого пе­реміщення морського дна чи узбережжя по вертикалі змінюється об'єм водного басейну і в рух приводяться великі маси води.

Найчастіше моретруси виникають у Тихому океані. Як приклад одного з них – в затоці Аляска, біля п-ва Кенай і о. Кадьяк в 1964 р. Саме цей моретрус, що відбувся разом із згаданим уже землетрусом, відомий як Аляскінський катастрофічний, в результаті якого раптово піднялось дно довжиною до 800 км і шириною до 100 км. Це і викликало появу цунамі.

Ці хвилі у відкритому океані майже непомітні. Моряки відчувають їх своєрідним гулом у корпусі судна, ніби воно проповзло по піщаній мілині. Проте біля берегів, внаслідок заломлення хвиль, їх висота досягає 30-35 м і, маючи величезну силу, руйнує все в одну мить. Швидкість проходження цих хвиль в океанах досягає 700-800 км за годину, а відстань між гребнями дорівнює 200-300 км.

Цунамі в океані йдуть не по поверхні, а подібно до звукових хвиль по всій товщі океану. Тому біля берегів вода ніби виштовхується з нього. Інтервал між хвилями становить від кількох хвилин до однієї години.

Цунамі відомі людству понад 2,5 тисяч років. За останню тисячу час їх бу­ло зареєстровано 1050. З них 1000 – у Тихому океані, близько 30 – в Атлантичному і 20 – в Середземному морі.

Про масштаби трагедій свідчать численні документальні дані. Так, в 358 р. н.е. велетенська хвиля прокотилася по південно-східному узбережжю Середземного моря, накривши багато невеликих островів і викинувши судна на берег і навіть на дахи будинків Олександрії. Загинуло багато тисяч людей. Про іншу трагедію, що об­рушилась на перуанський порт Кальяо (біля Ліми – столиці) в 1743 р., один з очевидців писав, що після землетрусу, який зруйнував усі будинки, океан до­сить помітно відступив від берега, але незабаром із страшенним гу­дінням покотився назад. Величезна хвиля за якусь мить змела все з берега. З 23 кораблів, що стояли в порту біля причалів, більшість була розбита. Чотири найбільші з них, в тому числі 34 гарматний фрегат, були викинуті далеко на суходіл. Океан кілька разів відступав і знову кидався на берег. З 4900 мешканців порту в живих залишилось лише 200.

Один з очевидців землетрусу і цунамі в Лісабоні, що відбулись в 1755 році писав, що велике чудове місто з населенням в 500.000 мешканців (на той час найбільше в Європі), після землетрусу пере­творилось в розвалини. А після того, як пройшла цунамі висотою в 26 м, вона завершила те, що не встиг зробити землетрус. Із 30 суден, що стояли в гавані, було багато розбито і затоплено. Загинуло 60 тис. мешканців міста.

На Далекосхідні береги Росії руйнівні цунамі обрушувались за останні 250 років до 10 разів. І кожного разу це було несподівано. Але остання несподівана трагедія відбулась у 1952 р. Відтоді про наближення цунамі повідомляє спеціальна служба і люди можуть вчас­но залишити небезпечні місця.

Про деталі (які важливі для науки) цієї трагедії вченим і кореспондентам розповів інженер Л.І.Димченко, який чудом залишився живим.

Після землетрусу, що відбувся на острові Парамушир біля 4 го­дин за місцевим часом 5 листопада 1952 р., на м. Сєвєро-Курільськ обрушилось цунамі. За якусь мить хвиля накрила риболовецьке селище. Після того, як вона відкотилась назад, через 10-15 хвилин на берег кинулась ще більша, яка тепер уже накрила і м. Сєвєро-Курільськ. Капітан тральщика, що стояв у цей час на рейді, бачив, як острів зник під водою і поки він знову появився, встиг відправити в Москву радіограму: "Острів Парамушир занурився в океан".

Ця служба прой­шла уже кілька успішних перевірок. Перший іспит вона склала в 1960 ро­ці, коли руйнівні хвилі, що мали висоту до 7 м., після чилійського землетрусу, ударили по берегах Сахаліну і Курил. Пройшовши за добу весь Тихий океан (16 тис. км.) , ці хвилі уже не були несподіваними, бо про їх наближення повідомила служба цунамі станції "Южно-Сахалинск". Чутливі прилади зафіксували місце і час виникнення цунамі за появою сейсмічних хвиль, які йдуть в 70 разів швидше, ніж хвилі цунамі. Підступність цунамі – в інтервалі між хвилями і їх висоті.

Під час цього землетрусу, сила якого досягла 11 балів, було знищено 35 міст, що розташовані на відстані 600 км вздовж Тихоокеанського узбережжя. Через дві доби почалось виверження вулкана Пуеуе. Епіцентр був на дні океану. Виникли ці цунамі висотою 5,8 і 10 м. Перед цим був швидкий відлив океану. Аляскінський землетрус 27 березня 1964 р. – одне з найбільших за всю історію землетрусів.

Про наближення цунамі населення повідомляється звуком сирени та гучномовцями. Чітко, за визначеними маршрутами, автотранспорт ви­возить людей у безпечні місця. На максимальній швидкості судна зали­шають гавань і виходять у відкритий океан, де цунамі вже не страшні. Але чим ближче від берега виникають цунамі, тим менше залишається часу на евакуацію населення в безпечні місця.

Цунамі можуть виникати також в результаті виверження підводних вулканів, вибухів під водою, великих підводних зсувів, а також від падіння в море гігантської маси гірських порід із високих скель. Такий ви­падок спостерігався на Алясці в 1958 р. в бухті Літуя, де з висоти 900 м зірвалось майже 30 млн. кубометрів породи. Виштовхнута вода з бухти досягла 520 м висоти, а хвиля прокотилась з швидкістю 150-200 км на годину і мала висоту до 30 м (за деякими даними – до 60 м).

Ось такий зв'язок між процесами в мантії і земній корі з ката­строфічними явищами природи.