Физика колебания и волны . лекция и вопросы / OF2_3_Seysmichnost_Zemli_Vibratsii_mini

Крупнейшие землетрясения

Чили, 21-30 мая 1960 г. Серия землетрясений унесла жизни 5700 человек и оставила без крова ещё 100000, разрушив при этом 20 процентов промышленного комплекса страны. Размер нанесённого ущерба оценивался в 400 миллионов долларов. За 7 дней ужасного испытания почти вся сельская местность страны превратилась в руины

Крупнейшие землетрясения

7 декабря 1988 г. – землетрясение в Армении. Воздействие подземных толчков проявилось на территории, находившейся на границе двух тектонических плит - Анатолийской, смещающейся на юг, и Евразийской, смещающейся на север. Магнитуда составила 6,9. Второй крупный город Армении с населением около 250000 жителей, Ленинакан, потерял три четверти всех своих зданий, а город Спитак (16000 жителей) сравнялся с землёй. За главным толчком последовала серия афтершоков, сильнейший из которых с магнитудой 5,8. Около 2 миллионов жителей Армении остались без жилья и страдали от зимних морозов.

2.3.2. Сейсмология

Сейсмические волны представляют собой механические колебательные движения, распространяющиеся через геологические среды в виде деформаций, т. е. это изменение взаимного положения материальных частиц среды.

В 1909 г. югославский сейсмолог и метеоролог Андриха Мохоровичич, изучив сейсмограммы землетрясений, установил, что сейсмические волны распространяются с различными скоростями. Из этого он сделал вывод, что волны проходят через вещество различной природы. Учёному удалось выделить 2 разных по составу слоя – земная кора и мантия, и границу между ними, которую позднее назвали сейсмическим разделом Мохоровичича. Эта граница находится на глубине от 10 км в океанах до 65 км на континентах.

Сейсмические волны

(Seismic waves)

В теории сейсмических волн используется два основных предположения:

•Среда считается упругой , это значит, что после прохождения волны частицы среды возвращаются в исходное равновесное состояние.

•Смещения считаются малыми, это значит, что в процессе колебаний изменения расстояний между любыми точками среды пренебрежимо малы по отношению к величинам этих расстояний.

Сейсмические волны разделяют на поверхностные и объёмные. Возникновение и распространение поверхностных волн обусловлено существованием границы раздела упругих свойств, например, границы земля-воздух. Вблизи неё сосредоточена подавляющая часть энергии поверхностной волны. В сейсморазведке поверхностные волны обычно считают помехами, а в сейсмологии они представляют собой важный источник информации.

При косом падении на поверхность раздела сред с различными параметрами (скоростями и плотностями) волны одного типа, например продольной, возникают, кроме отражённой и преломлённой продольных волн, волны отражённые и преломлённые поперечные

Сейсмические волны: волны сжатия или продольные (а), поперечные волны (б) и поверхностные волны (в-г)

– волны Лява (в) и волны Рэлея (г)

Продольные (P), поперечные (S)

волны и волны Лява (L)

P-волна

S-волна

Упругие деформации и колебания частиц грунта, возникающие при прохождении поверхностной волны Рэлея