Glavni vzroki potresov so. Potresi umetne narave

Fizikalno-kemijski procesi, ki se odvijajo v notranjosti Zemlje, povzročajo spremembe fizičnega stanja Zemlje, prostornine in drugih lastnosti snovi. To vodi do kopičenja elastičnih napetosti na katerem koli območju sveta. Ko elastične napetosti presežejo mejo trdnosti snovi, se velike mase zemlje počijo in premaknejo, kar bo spremljalo močno tresenje. To je tisto, zaradi česar se Zemlja trese... potres.

Potres običajno imenujemo tudi vsako tresenje zemeljsko površje in podtalja, ne glede na vzroke - endogene ali antropogene in ne glede na intenzivnost.

Slika 1

Potresi se ne dogajajo povsod na Zemlji. Zgoščeni so v razmeroma ozkih pasovih, omejenih predvsem na visoke gore ali globoke oceanske rove.

Prvi od njih - Pacifik - uokvirja Tihi ocean; drugi - sredozemski transazijski - sega od sredine Atlantski ocean preko sredozemskega bazena, Himalaje, vzhodne Azije vse do Tihega oceana; končno, atlantsko-arktični pas pokriva srednjeatlantski podmorski greben, Islandijo, otok Jan Mayen in podmorski greben Lomonosova na Arktiki itd.

Potresi se dogajajo tudi na območju afriških in azijskih depresij, kot so Rdeče morje, jezera Tanganjika in Njasa v Afriki, Isik-Kul in Bajkal v Aziji. Dejstvo je, da so najvišje gore ali globoki oceanski jarki v geološkem merilu mlade formacije v procesu nastajanja. Zemeljska skorja na takih območjih je mobilna. Velika večina potresov je povezana s procesi gradnje gora. Takšni potresi se imenujejo tektonski - večina vseh znanih potresov spada v to vrsto. Zgornji del zemeljska skorja sestavlja približno ducat ogromnih blokov - tektonskih plošč, ki se premikajo pod vplivom konvekcijskih tokov v zgornjem plašču.

Nekatere plošče se premikajo ena proti drugi (na primer v regiji Rdečega morja). Druge plošče se odmikajo, druge pa drsijo druga glede na drugo v nasprotnih smereh. Ta pojav opažamo v območju preloma San Andreas v Kaliforniji.

Kamnine imajo določeno elastičnost in na mestih tektonskih prelomov - mejah plošč, kjer delujejo kompresijske ali natezne sile, se lahko postopoma kopičijo tektonske napetosti. Napetosti naraščajo, dokler ne presežejo natezne trdnosti samih kamnin. Nato se kamninske plasti sesedejo in močno premaknejo ter oddajajo potresne valove. Tako oster premik kamnin imenujemo premik. Navpični premiki vodijo do močnega spuščanja ali dvigovanja skal. Običajno je premik le nekaj centimetrov, vendar je energija, ki se sprosti pri premikanju milijard ton težkih kamnin, tudi na majhni razdalji, ogromna! Na površini nastanejo tektonske razpoke. Vzdolž njihovih strani se velika območja zemeljske površine premikajo relativno drug proti drugemu, s seboj nosijo polja, strukture in še veliko več, ki se nahajajo na njih. Te premike je mogoče videti s prostim očesom in potem je povezava med potresom in tektonskim prelomom v zemeljskem drobovju očitna.

Precejšen del potresov se zgodi pod morskim dnom, podobno kot na kopnem. Nekatere od njih spremljajo cunamiji, seizmični valovi, ki dosežejo obale, povzročijo hudo uničenje, kot so se zgodili v Mexico Cityju leta 1985. Cunami, japonska beseda, morski valovi, ki so posledica premikanja velikih delov morskega dna navzgor ali navzdol med močnimi podvodnimi ali obalnimi potresi in občasno med vulkanskimi izbruhi. Višina valov v epicentru lahko doseže pet metrov, ob obali - do deset, in na reliefno neugodnih območjih obale - do 50 metrov. Širijo se lahko s hitrostjo do 1000 kilometrov na uro. Več kot 80 % cunamijev se zgodi na obrobju Tihega oceana. V Rusiji, ZDA in na Japonskem so bile v letih 1940-1950 ustanovljene službe za opozarjanje na cunamije. Za obveščanje prebivalstva uporabljajo vnaprejšnje širjenje morskih valov s snemanjem tresljajev potresov na obalnih seizmičnih postajah. V katalogu je več kot tisoč znanih močnih cunamijev, od katerih jih ima več kot sto katastrofalne posledice za človeka. Povzročili so popolno uničenje, odplaknili strukture in vegetacijo leta 1933 ob obali Japonske, leta 1952 na Kamčatki in številnih drugih otokih in obalnih območjih v Tihem oceanu. Vendar pa se potresi ne pojavljajo samo na mestih prelomov - mejah plošč, ampak tudi v središču plošč, pod gubami - gorami, ki nastanejo, ko se plasti upognejo navzgor v obliki kupole (gorska gradbišča). Ena najhitreje rastočih gub na svetu se nahaja v Kaliforniji blizu Venture. Potres v Ashgabatu leta 1948 v vznožju Kopet Daga je bil približno podobnega tipa. V teh gubah delujejo tlačne sile; ko zaradi nenadnega gibanja takšna napetost v skalah popusti, pride do potresa. Te potrese po terminologiji ameriških seizmologov R. Steina in R. Yetsya (1989) imenujemo skriti tektonski potresi.

V Armeniji, Apeninih v severni Italiji, Alžiriji, Kaliforniji v ZDA, pri Ashgabatu v Turkmenistanu in še marsikje se dogajajo potresi, ki ne razdirajo zemeljskega površja, temveč so povezani z prelomi, ki se skrivajo pod površjem. Včasih je težko verjeti, da je lahko mirno, rahlo valovito območje, zglajeno z zmečkanimi skalami, polno nevarnosti. So pa na podobnih mestih prihajali in se dogajajo močni potresi.

Leta 1980 se je podoben potres (z magnitudo 7,3) zgodil v El Assamu (Alžirija), pri čemer je umrlo tri tisoč in pol ljudi. Potresa "pod gubami" sta se zgodila v ZDA v Coalingi in Kettleman Hillsu (1983 in 1985) z magnitudama 6,5 ​​in 6,1. V Coalingi je bilo uničenih 75 % neutrjenih zgradb. Potres v kalifornijskem Whittier Narrowsu leta 1987 z magnitudo 6,0 je prizadel gosto naseljena predmestja Los Angelesa in povzročil 350 milijonov dolarjev škode, pri čemer je umrlo osem ljudi.

Oblike manifestacije tektonskih potresov so precej raznolike. Nekateri povzročajo obsežne razpoke kamnin na zemeljski površini, ki segajo na desetine kilometrov, druge spremljajo številni zemeljski plazovi in ​​plazovi, tretji praktično sploh ne "dosežejo" zemeljske površine, zato je skoraj nemogoče vizualno določiti epicenter pred ali po potresih. Če je območje naseljeno in je prišlo do uničenja, je mogoče oceniti lokacijo epicentra po uničenju, v vseh drugih primerih pa število z instrumentalnimi sredstvi preučevanja seizmogramov z zapisom potresa.

Obstoj tovrstnih potresov predstavlja skrito nevarnost med razvojem novih ozemelj. Tako se na navidezno zapuščenih in nenevarnih krajih pogosto nahajajo grobišča in odlagališča strupenih odpadkov (na primer regija Coalinga v ZDA) in potresni sunek lahko poruši njihovo celovitost in povzroči onesnaženje okoliških območij.

Obstajajo tudi vulkanski potresi. Ena najbolj zanimivih in skrivnostnih formacij na planetu - vulkani (ime izhaja iz imena boga ognja - Vulkana) so znani kot kraji, kjer se pojavljajo šibki in močni potresi. Vroči plini in lava, ki brbota v globinah vulkanskih gora, potiskajo in pritiskajo na zgornje plasti Zemlje, kot para iz vrele vode na pokrov kotlička. Ta gibanja snovi vodijo do niza majhnih potresov – vulkanskih tremer (vulkanski tremorji). Priprave na vulkanski izbruh in njegovo trajanje lahko potekajo leta in stoletja. Vulkansko aktivnost spremljajo številni naravni pojavi, vključno z eksplozijami velikih količin pare in plinov, ki jih spremljajo seizmične in akustične vibracije. Gibanje visokotemperaturne magme v globinah vulkana spremlja pokanje kamnin, kar posledično povzroča tudi potresno in akustično sevanje.

Vulkane delimo na aktivne, mirujoče in ugasle. Ugasli vulkani vključujejo tiste, ki so ohranili svojo obliko, vendar o njihovih izbruhih preprosto ni podatkov. Vendar se pod njimi pojavljajo lokalni potresi, kar kaže na to, da se lahko kadar koli prebudijo.

Seveda imajo takšni seizmični dogodki ob mirnem poteku zadev v globinah vulkanov nekaj mirnega in stabilnega ozadja. Na začetku vulkanskega delovanja postanejo aktivni tudi mikropotresi. Praviloma so precej šibki, vendar bo njihovo opazovanje včasih omogočilo napovedati čas začetka vulkanske aktivnosti.

Znanstveniki na Japonskem in univerzi Stanford v ZDA so poročali, da so našli način za napovedovanje vulkanskih izbruhov. Glede na študijo sprememb v topografiji območja vulkanske dejavnosti na Japonskem (1997) je mogoče natančno določiti trenutek začetka izbruha. Metoda temelji tudi na snemanju potresov in satelitskih opazovanjih. Potresi nadzorujejo možnost izbruha lave iz globin vulkana.

Ker območja sodobnega vulkanizma (na primer Japonski otoki ali Italija) sovpadajo z območji tektonskih potresov, jih je vedno težko pripisati eni ali drugi vrsti. Znaki vulkanskega potresa so sovpadanje njegovega vira z lokacijo vulkana in razmeroma majhna magnituda.

Potres, ki je leta 1988 spremljal izbruh vulkana Bandai-san na Japonskem, lahko označimo kot vulkanski potres. Nato je močna eksplozija vulkanskih plinov zdrobila celotno andezitno goro visoko 670 metrov. Še en vulkanski potres je spremljal, tudi na Japonskem, izbruh gore Saku-Yama leta 1914.

Močan vulkanski potres je spremljal izbruh gore Krakatoa v Indoneziji leta 1883. Nato je eksplozija uničila polovico vulkana, tresljaji tega pojava pa so povzročili uničenje v mestih na otoku Sumatra, Javi in ​​Borneu. Celotno prebivalstvo otoka je umrlo, cunami pa je odnesel vse življenje z nizko ležečih otokov Sundske ožine. Ipomejski vulkanski potres istega leta v Italiji je uničil mestece Casamichola. Na Kamčatki se pojavljajo številni vulkanski potresi, povezani z aktivnostjo vulkanov Klyuchevskaya Sopka, Shiveluch in drugih.

Manifestacije vulkanskih potresov se skoraj ne razlikujejo od pojavov, ki jih opazimo med tektonskimi potresi, vendar sta njihov obseg in "razpon" veliko manjši.

Osupljivi geološki pojavi nas spremljajo danes, tudi v stari Evropi. V začetku leta 2001 se je ponovno prebudil najaktivnejši vulkan na Siciliji Etna. V prevodu iz grščine njegovo ime pomeni - "Gorim". Prvi znani izbruh tega vulkana sega v leto 1500 pr. V tem obdobju je znanih 200 izbruhov tega največjega vulkana v Evropi. Njegova višina je 3200 metrov nad morsko gladino. Med tem izbruhom se zgodijo številni mikropotresi in zabeležen je bil neverjeten naravni pojav - izpust obročastega oblaka pare in plina v ozračje na zelo visoko nadmorsko višino.

• 1699 - Med izbruhom vulkana Etna so tokovi lave požgali 12 vasi in del Catanie.
• 1970 - vulkan je bil aktiven skoraj celotno desetletje.
• 1983 - Vulkanski izbruh, 6500 funtov dinamita je bilo detoniranih, da bi preusmerili tokove lave stran od naselij.
• 1993 - vulkanski izbruh. Dva toka lave sta skoraj uničila vas Zaferana.
• 2001 - nov izbruh vulkana Etna.

Opazovanja seizmičnosti na vulkanskih območjih so eden od parametrov za spremljanje njihovega stanja. Tovrstni mikropotresi poleg vseh drugih manifestacij vulkanskega delovanja omogočajo sledenje in simulacijo na računalniških zaslonih gibanja magme v globinah vulkanov in ugotavljanje njene strukture. Pogosto močne megapotrese spremlja aktiviranje vulkanov (to se je zgodilo v Čilu in se dogaja na Japonskem), začetek velikega izbruha pa lahko spremlja močan potres (tako je bilo v Pompejih ob izbruhu Vezuv).

Tresenje tal lahko povzročijo tudi zemeljski plazovi in ​​večji zemeljski plazovi. To so domačini zemeljski plaz potresi. V jugozahodni Nemčiji in na drugih območjih, bogatih z apnenčastimi kamninami, ljudje včasih čutijo rahle tresljaje v tleh. Pojavijo se zaradi dejstva, da so pod zemljo jame. Zaradi izpiranja apnenca podtalnica Nastajajo krasi, težje kamnine pritiskajo na nastale praznine in se včasih zrušijo, kar povzroča potrese. V nekaterih primerih prvemu udarcu sledi drug ali več napadov v razmiku več dni. To je razloženo z dejstvom, da prvi sunek povzroči propad kamnin na drugih oslabljenih območjih. Takšne potrese imenujemo tudi denudacijski potresi.

Potresne vibracije lahko nastanejo ob zemeljskih plazovih na gorskih pobočjih, upadih in posedanju tal. Čeprav so lokalne narave, lahko povzročijo velike težave. Sami zrušitve, snežni plazovi in ​​zrušitev strehe praznin v podzemlju se lahko pripravijo in nastanejo pod vplivom različnih, povsem naravnih dejavnikov.

Običajno je to posledica nezadostnega odvajanja vode, ki povzroča erozijo temeljev različnih zgradb ali izvajanja izkopnih del z uporabo tresljajev, eksplozij, zaradi česar nastajajo praznine, spreminja se gostota okoliških kamnin in drugo. Celo v Moskvi lahko prebivalci tresljaje takih pojavov občutijo močneje kot močan potres nekje v Romuniji. Ti pojavi so povzročili propad stene stavbe, nato pa stene jame v bližini hiše št. 16 v Moskvi na Bolshaya Dmitrovka spomladi 1998, in malo kasneje je povzročilo uničenje hiše na ulici Myasnitskaya.

Večja kot je masa zrušene skale in višina zrušitve, močnejši je kinetična energija pojav in se čuti njegov potresni učinek. Tresenje zemlje lahko povzročijo zemeljski plazovi in ​​veliki zemeljski plazovi, ki niso povezani s tektonskimi potresi. Podiranje velikih kamnitih gmot zaradi izgube stabilnosti gorskih pobočij in snežnih plazov spremljajo tudi potresna nihanja, ki običajno ne potujejo daleč.

Leta 1974 je s pobočja grebena Vikunaek v perujskih Andih v dolino reke Mantaro z višine skoraj dveh kilometrov padla skoraj milijarda in pol kubičnih metrov kamenja, ki je pokopalo 400 ljudi. Plaz je z neverjetno močjo udaril v dno in nasprotno pobočje doline; potresni valovi od tega udara so bili zabeleženi na razdalji skoraj tri tisoč kilometrov. Potresna energija udarca je bila enakovredna potresu z magnitudo nad petimi po Richterjevi lestvici.

V Rusiji so se podobni potresi večkrat zgodili v Arhangelsku, Velsku, Šenkursku in drugih krajih. V Ukrajini leta 1915 so prebivalci Harkova čutili tresenje tal zaradi zemeljskega potresa, ki se je zgodil v regiji Volchansky.

Vibracije – potresne vibracije, se vedno pojavljajo okoli nas, spremljajo razvoj nahajališč mineralnih surovin, gibanje vozil in vlakov. Ta neopazna, a nenehno prisotna mikrooscilacija lahko privedeta do uničenja. Kdo je že večkrat opazil, kako se iz neznanega razloga odlomi omet ali padajo predmeti, ki se zdijo pritrjeni. Vibracije, ki jih povzroča gibanje podzemnih metro vlakov, tudi ne izboljšajo potresnega ozadja ozemelj, ampak je to bolj povezano s potresnimi pojavi, ki jih povzroči človek.

Med tektonskimi potresi kamnine počijo ali se premikajo na nekem mestu globoko v Zemlji, imenovanem ognjišče potresi oz hipocenter .

Njegova globina običajno doseže nekaj deset kilometrov, v nekaterih primerih pa tudi več sto kilometrov. Območje Zemlje, ki se nahaja nad izvorom, kjer sila tresljajev doseže največjo vrednost, se imenuje epicenter .

Včasih motnje v zemeljski skorji - razpoke, prelomi - dosežejo površino Zemlje. V takih primerih se mostovi, ceste in objekti raztrgajo in uničijo. Med potresom v Kaliforniji leta 1906 je nastala 450 km dolga razpoka. Odseki ceste v bližini razpoke so se med potresom v Gobiju (Mongolija) 4. decembra 1957 pojavile razpoke v skupni dolžini 250 km. Ob njih nastanejo tudi do 10 m visoki robovi. Zgodi se, da se po potresu velike površine kopnega pogreznejo in napolnijo z vodo, na mestih, kjer grebeni prečkajo reke, pa se pojavijo slapovi.

Maja 1960 na pacifiški obali Južna Amerika, v Čilu je bilo več zelo močnih in veliko šibkih potresov. Najmočnejši med njimi, 11-12 točk, je bil opažen 22. maja: v 1-10 sekundah je bila porabljena ogromna količina energije, skrite v črevesju Zemlje. Hidroelektrarna Dneper bi lahko ustvarila takšno rezervo energije šele čez mnogo let.

Potres je povzročil hudo uničenje na velikem območju. Prizadetih je bila več kot polovica čilskih provinc, najmanj 10 tisoč ljudi je umrlo, več kot 2 milijona pa jih je ostalo brez strehe nad glavo. Uničenje je zajelo pacifiško obalo v dolžini več kot 1000 km. Uničena so bila velika mesta - Valdivia, Puerto Montt itd. Zaradi čilskih potresov je začelo delovati štirinajst vulkanov.

Kadar je vir potresa pod morskim dnom, lahko v morju nastanejo ogromni valovi – cunamiji, ki včasih povzročijo večje razdejanje kot sam potres. Valovi, ki jih je povzročil potres v Čilu 22. maja 1960, so se razširili po Tihem oceanu in dan kasneje dosegli njegovo nasprotno obalo. Na Japonskem je njihova višina dosegla 10 m. Ladje ob obali je vrglo na kopno, nekatere zgradbe pa je odneslo v ocean.

Velika katastrofa, ki je doletela človeštvo, se je zgodila tudi 28. marca 1964 ob obali polotoka Aljaska. Ta močan potres je uničil mesto Anchorage, ki se nahaja 100 km od žarišča potresa. Zemljo je preorala vrsta eksplozij in zemeljskih plazov. Velike razpoke in premiki blokov zemeljske skorje na dnu zaliva vzdolž njih so povzročili ogromne morske valove, ki so ob obali ZDA dosegli višino 9-10 m. Ti valovi so s hitrostjo curka potovali vzdolž obal Kanade in Združenih držav ter pometali vse, kar jim je bilo na poti.

Kako pogosto se na Zemlji dogajajo potresi? Sodobni natančni instrumenti zabeležijo več kot 100 tisoč potresov letno. Toda ljudje čutijo približno 10 tisoč potresov. Od tega jih je približno 100 uničujočih.

Izkazalo se je, da relativno šibki potresi oddajajo energijo elastičnih vibracij, ki je enaka 10 12 erg, najmočnejši pa do 10 "erg. S tako velikim razponom je praktično bolj priročno uporabiti ne velikost energije, ampak njen logaritem. To je osnova za lestvico, v kateri je raven energije najšibkejšega potresa (10 12 erg) vzeta za nič, približno 100-krat močnejšega pa ustreza ena; druga 100-krat večja (10.000-krat večja energija od nič) ustreza dvema enotama lestvice itd. Število na taki lestvici se imenuje velikost potresi in so označeni s črko M.

Tako magnituda potresa označuje količino energije elastičnih vibracij, ki jo vir potresa sprosti v vse smeri. Ta vrednost ni odvisna niti od globine vira pod zemeljsko površino niti od razdalje do točke opazovanja, na primer od magnitude (M)Čilski potres 22. maja 1960 je blizu 8,5, taškentski potres 26. aprila 1966 pa blizu 5,3.

Obseg potresa in stopnjo njegovega vpliva na ljudi in naravno okolje (pa tudi na umetne objekte) je mogoče določiti z različnimi kazalniki, in sicer: količina sproščene energije v viru – magnituda, moč potresa. tresljaji in njihovi vplivi na površino - jakost v točkah, pospeški, amplitudna nihanja, pa tudi škoda - družbena (človeške izgube) in materialna (ekonomske izgube).

Največja zabeležena magnituda je dosegla M-8,9. Seveda se potresi z visoko amplitudo pojavljajo zelo redko - v nasprotju s potresi srednje in nizke magnitude. Povprečna pogostost potresov na zemeljski obli je:

Tabela št. 1 Število potresov

Kot je razvidno iz tabele št. 1, se potresi velike magnitude pojavljajo redko (še več, večinoma pod oceanskim dnom), sproščajo glavnino potresne energije (potresi z M>7,0 - 92% energije) in povzročijo najhujše posledice.

Moč tresenja oziroma moč potresa na zemeljskem površju določajo točke . Najpogostejša je 12-stopenjska lestvica. Prehod od nedestruktivnih do destruktivnih udarcev ustreza 7 točkam.

Moč potresa na zemeljskem površju je v večji meri odvisna od globine vira: bližje kot je vir zemeljskemu površju, večja je moč potresa v epicentru. Tako je jugoslovanski potres v Skopju 26. julija 1963 s tri do štiri enote manjšo magnitudo od čilskega potresa (energija je stotisočkrat manjša), a z majhno globino izvora povzročil katastrofalne posledice. V mestu je bilo ubitih 1000 prebivalcev in uničenih več kot 1/2 zgradb. Razdejanje na zemeljskem površju je poleg energije, ki se sprosti ob potresu, in globine izvora odvisno od kakovosti tal. Največje uničenje nastane na rahlih, vlažnih in nestabilnih tleh. Pomembna je tudi kakovost prizemnih zgradb.

So za potrese krivi rezervoarji?

Avgusta 1975 so prebivalci majhnega (približno 20 tisoč prebivalcev) mesta Oroville v severni Kaliforniji doživeli sunek magnitude 7. Kalifornija vsako leto doživi več kot 300 potresov in potres v Orovillu ne bi smel pritegniti veliko pozornosti ali skrbi. Poleg tega je bilo ranjenih le 12 ljudi, materialna škoda pa ni presegla 6 milijonov dolarjev, medtem ko so bili številni seizmologi, inženirji in prebivalci mesta zaskrbljeni. Dejstvo je, da je bil sedem let prej v bližini mesta Oroville postavljen najvišji jez v ZDA (235 m) s prostornino rezervoarja 4,4 km 3. Vprašanje, ali je potres v Orovillu naraven ali izzvan, je predmet raziskav in razprav med strokovnjaki. Dejansko nikoli ne poznate ozemelj, kjer so se potresi zgodili brez človekovega posredovanja po potresni tišini več deset in celo sto let. Žarišče potresa se nahaja 11 km od jezu, vir je bil določen na globini 8 km, sam potres se je zgodil 7,5 let po izgradnji jezu in 6 let po začetku dviga vode v akumulacijo. Nazadnje je potres spremljala oživitev stare prelomnice na razdalji 3,8 km z navpičnim premikom vzdolž nje približno 5 cm (do 18 cm po celotni širini območja), kot se zgodi pri naravnih potresih. Toda po drugi strani se številne čisto seizmološke značilnosti, kot so razmerje med frekvenco in magnitudo popotresnih sunkov, trajanje močnih vibracij itd., razlikujejo od običajnih potresov v Kaliforniji. Šibki tresljaji so se začeli takoj po polnjenju rezervoarja. V štirih mesecih pred potresom se je voda v rezervoarju dvignila hitreje kot kdaj koli prej in dosegla najvišjo višino - 45 m je bila dosežena 24. junija, 28. junija pa so se začeli prvi sunki.

Lokacija vira glede na središče obremenitve vodne mase ne daje podlage za govor o neposrednem vplivu teže vode, akumulirane v rezervoarju, vendar nam tudi omogoča, da izključimo dejstvo sprememb vodnega tlaka v razpokah zaradi polnjenja rezervoarja.

Opis pojava vzbujene seizmičnosti smo začeli z nam časovno najbližjim in najbolj kontroverznim primerom. Če pa govorimo o najzgodnejšem ugotovljenem primeru vzbujanja potresne aktivnosti med polnjenjem rezervoarjev, potem se moramo vrniti v leta 1935-1936.

Do leta 1935 je bila v ZDA na meji zveznih držav Nevada in Arizona na reki dokončana gradnja Hooverjevega ločnega jezu, največjega v tistem času. Kolorado in začelo se je polnjenje rezervoarja Mead. Septembra naslednje leto, torej približno leto dni po začetku polnjenja, ko se je gladina dvignila za 100 m, so se pojavili potresni sunki. Kako neučakani so bili na tem območju, pove dejstvo, da postavitev seizmografov tu niti ni bila predvidena. Prvi trije seizmografi so bili postavljeni šele leta 1937, v letih 1938 in 1940 pa. lokalno mrežo seizmoloških opazovanj je bilo treba razširiti. Število šibkih potresov v letih 1937-1947. merjeno v tisočih, globina večine ni presegla 6-8 km. Do leta 1939 je bil rezervoar napolnjen in je dosegel prostornino 35 milijard m 3. 4. maja istega leta je območje stresel močan (5. stopnje) sunek, ki je sprostil toliko energije kot vsi drugi potresi skupaj.

Raziskave so vzpostavile korespondenco med sproščanjem potresne energije in vrhovi vodne obremenitve v letih 1938-1949. Od leta 1951 so bila nihanja gladine le sezonska, zaradi gradnje drugih jezov gorvodno so se umirila, korelacija med temi vrednostmi pa je izginila. IN zadnja leta Ob jezu opazimo samo mikropotrese. Na drugih zbiralnikih v gradnji so ameriški raziskovalci že vnaprej namestili seizmografe. Posledično je bila vzbujena seizmičnost zabeležena v 10 od 68 rezervoarjev. Na drugi polobli, na Indijskem polotoku, ljudje, ki živijo v bližini 12 velikih umetnih rezervoarjev, niso doživeli nobenega potresa. Zato, ko se je leta 1961 začelo polnjenje rezervoarja na reki. Koyna s projektno višino jezu 103 m in prostornino 2780 milijonov m 3, se je zdelo, da nič ne napoveduje težav. In vendar se je prav tu, na mirnem območju ploščadi, sestavljenem iz predkambrijskih kristalnih kamnin, decembra 1967 zgodil potres z magnitudo 8-9, ki je terjal 180 človeških življenj, pustil 2,3 tisoč ranjenih in povzročil veliko materialno škodo. Sam jez je bil močno poškodovan. Potres je imel epicenter 3-5 km južno od jezu in je zajel ogromno območje ščita s polmerom približno 700 km (rezervoar je zavzemal območje le 50 krat 2-5 km). Med velikim številom popotresnih sunkov so nekateri imeli magnitudo 5-5,4. Tako močan potres je bil nepričakovan, čeprav so se šibki potresi začeli kmalu po dosegu 1/2 projektnega nivoja vode v akumulaciji, nato pa se je povečala njihova intenzivnost in pogostnost.

V tem času so bili že znani tako močni potresi kot pri jezu Xinfengkang na Kitajskem leta 1962, pri rezervoarju Kariba na reki. Zambezi leta 1963, na jezu Kremasta v Grčiji leta 1966. V 6 primerih so vzbujeni potresi po jakosti presegli 5, v 12 primerih so bili le nekoliko šibkejši. Številne občutno šibkejše tresljaje so opazili v zvezi s polnjenjem rezervoarjev »v mnogih drugih državah: v Franciji, Španiji, Švici, Italiji, Jugoslaviji, Kanadi, Braziliji, na Japonskem, v Avstraliji itd. Francoski seizmolog J. Rothe, se zdi, je bil prvi, ki je pred 10 leti poskušal posplošiti znane primere in odkriti glavne vzorce. Ena prvih so bile posplošitve sovjetskih znanstvenikov I. G. Kassina in N. I. Nikolajeva.

Vznemirjena seizmičnost je opazna ne samo v gibljivih pasovih Zemlje, ampak se kaže tudi na starodavnih stabilnih platformah. Običajno so potresi lokalne in skoraj površinske narave, koncentrirani vzdolž obstoječih prelomov, z epicentri, ki se nahajajo na razdalji do 10-15 km od vodne površine rezervoarjev. Aktivnost se še posebej izrazito poveča, ko se gladina dvigne nad 100 m, čeprav se lahko pojavi tudi, ko se gladina dvigne za 40-80 m. Pogostost povzročenih potresov v večini primerov ni povezana toliko z višino gladine, ampak z velikostjo in hitrostjo nivojske razlike. Pri enakem specifičnem tlaku vodnega stolpca je verjetnost tresljajev večja, večjo površino zavzema zbiralnik in na večje območje vpliva.

Režim sproženih potresov ima pogosto specifičen značaj, drugačen od običajnih potresov. To se kaže v postopnem, ob polnjenju akumulacije, povečanju pogostosti in intenziviranju potresnih dogodkov do maksimuma, nato pa v skladu s splošnim zmanjševanjem nihanj vodostaja ali celo z nadaljevanjem nihanj pride do dušenja potresne aktivnosti. opozoriti. Obdobja krepitve in oslabitve vzbujene seizmičnosti lahko trajajo več let (do 6-8 ali celo 12-15 let).

V naši državi je bila vzbujena seizmičnost najbolje raziskana v bližini hidroelektrarne Nurek na reki. Vakhsh v Tadžikistanu. Kot veste, je Tadžikistan ena najbolj seizmično aktivnih regij v ZSSR. V tem primeru je to dalo seizmologom prednost, da so lahko podrobneje preučili posebnosti lokalnih potresov in značilnosti potresnega režima veliko pred začetkom polnjenja rezervoarja in s tem zanesljiveje identificirali vzbujeno seizmičnost.

In to nam je uspelo v celoti izkoristiti. Do začetka polnjenja rezervoarja so imeli raziskovalci vrsto podrobnih opazovanj, ki so trajala 12 let, do intenzivnega polnjenja (1972) pa 17 let, kar ni bilo v nobeni drugi regiji sveta. V tem času je prostorska porazdelitev potresov ostala stabilna. Spremembe četrtletnih in letnih vsot potresov od 1955 do 1975 so pokazale, da je število potresov na območju zadrževalnika (znotraj vnaprej izbranih in stalnih meja) začelo naraščati od leta 1967 in doseglo maksimum leta 1972. Leta 1967 je zadrževalnik je bil napolnjen do 40-metrskega nivoja, leta 1972 pa do 100-metrskega nivoja. Od leta 1960 do 1971 je bilo v povprečju 26 potresov na četrtletje, od začetka leta 1971 pa je to število naraslo na 40, zadnje četrtletje leta 1972 pa je zaznamovalo 133 potresov, nato pa je prišlo do upadanja števila potresov. . Toda na širšem območju se je v istih letih število potresov, če ne upoštevamo tresljajev okoli akumulacije, celo nekoliko zmanjšalo. V letih 1972-1973 žarišča potresov, ki so bila že večinoma plitva, so postala še plitvejša, kar pomeni, da se je potresna aktivnost na območju akumulacije približala površini Zemlje (95% tresljajev na globini največ 5 km). V tem primeru so bili potresi združeni pod akumulacijo v bližini jezu in so se ob hitrem polnjenju nekoliko premaknili v skladu z gibanjem težišča obtežbe vodnega stolpca.

Druga stopnja intenzivnega polnjenja se je začela julija-avgusta 1976. In spet se je povečalo število tresljajev. Povečana seizmičnost na območju rezervoarja Nurek je nastala zaradi njegovega polnjenja. Šibki tresljaji na območju rezervoarja se nadaljujejo še danes.

Jez hidroelektrarne Toktogul na reki. Naryn v gorah Tien Shan se je dvignil že na 215 m, za njim pa pljuskajo valovi novega rezervoarja. Ko je vodostaj presegel 100 m, so instrumenti začeli beležiti povečano seizmično aktivnost. Podobno je bilo pri polnjenju rezervoarjev hidroelektrarne Chirkey v Dagestanu in hidroelektrarnega kompleksa Charvak v Uzbekistanu. Glede na odsotnost kakršnih koli močnih vzburjenih potresov v bližini rezervoarjev Nurek in Toktogul, moramo rezervirati: "Do zdaj." Konec koncev naj bi se gladina dvignila na 300 m, izzvani močni potresi pa so lahko ločeni od obdobja največjega dviga gladine več let.

Če govorimo o močnih vznemirjenih potresih v regijah z ravno ploščadjo v državi, se ne moremo izogniti potresu južno od Novosibirska v bližini mesta Kamen-on-Obi leta 1963. Ta potres z magnitudo do 8 točk je bil tukaj nepričakovano. Šele mnogo kasneje so ga začeli povezovati s polnilom v letih 1957-1959. Obsko morje s prostornino 8,8 km3.

Seveda ni polnjenje vsakega velikega rezervoarja polno seizmičnih dogodkov. Na primer, ne poznamo potresov v bližini morja Kuibyshev, Cimlyansky, Krasnoyarsk, Bratsk in drugih. Po polnjenju velikih rezervoarjev Bhakra v Indiji (višina jezu 225 m), Daniel Johnson v Kanadi (214 m), Glen Canyon v ZDA (216 m), Grand Dixence v Švici (284 m), potresne aktivnosti niso opazili. itd. Vendar pa ta dvoumnost posledic pred raziskovalce postavlja morda še večje zahteve, saj se je treba naučiti predvideti, v kakšnih primerih lahko pričakujemo seizmične posledice in kakšen je njihov največji učinek.

Do začetka 70. let je bilo v svetu znanih 35 primerov povečane potresne aktivnosti zaradi polnjenja rezervoarjev. In čeprav je to le polovica celotnega števila velikih rezervoarjev, te izjave ne gre zanemariti, saj so se potresi, tudi uničujoči, pojavili tam, kjer niso bili pričakovani. Toda trenutno se na svetu načrtuje in gradi 135 pomembnih rezervoarjev. Tudi če jih le 15 doživi potresne težave, je treba storiti vse, da jih predvidimo in preprečimo.

Pri seznanjanju z vsakim novim pojavom se strokovnjaki ne morejo omejiti na fenomenologijo, ampak si prizadevajo razumeti njegove vzroke. In vznemirjena seizmičnost ima več razlag. Vsi so v eni ali drugi meri hipotetični. Da bi bolje razumeli to vprašanje, je treba najprej razmisliti o drugih podobnih manifestacijah revitalizacije zemeljske skorje. O umetnih potresih bomo govorili izven območij, kjer se pojavljajo rezervoarji.

Podzemne jedrske eksplozije - povzročitelji seizmičnosti

V bistvu je sama jedrska eksplozija, izvedena pod zemljo, umetni potres. In njegov vpliv na zemeljsko površje in skorjo, če se ne dotaknemo posebnih geofizičnih vprašanj, je podoben navadnemu potresu ustrezne magnitude.

Strokovnjaki vedo, da je vsaka od 8 močnih eksplozij na poligonu v Nevadi (z močjo od 0,1 do 1,2 Mt) ustrezala potresu magnitude 5 do 6 in jo je spremljalo oživljanje obstoječih napak v zemeljski skorji v bližini. V teh primerih so bili premiki vzdolž prelomov izmerjeni v desetinah centimetrov (do 1,2 m) v navpični ravnini in centimetrih (do 15 cm) po dolžini preloma. Premiki prelomnih kril so imeli enako smer kot naravni premiki, ugotovljeni z geološkimi metodami. Dolžina površinskih razpok, ki so se obnovile zaradi eksplozij, je bila včasih celo kilometre (do največ 8 km). Dolžina ponovnih razpok je neposredno odvisna od velikosti eksplozije, tako kot opazimo pri naravnih potresih.

S tem povezanim in kasnejšim tektonskim pojavom je sledila eksplozija z močjo 1,1 Mt, izvedena v Nevadi konec leta 1968. Jedrska naprava je bila eksplodirana v vrtini na globini 1,4 km od površja zemlje med planoto, sestavljeno iz pliocenskih vulkanskih kamnin. V trenutku eksplozije se je na površini pojavila množica majhnih razpok v radiju do 450 m od epicentra. Toda veliko pomembnejše je dejstvo, da so se obstoječi prelomi aktivirali na razdalji do 5,6 km od mesta eksplozije in po geoloških podatkih ti prelomi v zadnjih nekaj milijonih let niso pokazali opaznih premikov. Eksplozija je sprožila več deset tisoč popotresnih sunkov z magnitudo do 4,2, ki so trajali več mesecev. V dveh tednih pred eksplozijo so opazili 3 šibke tresljaje, dan po eksploziji pa več kot tisoč; po nadaljnjih dveh tednih so zabeležili 15 sunkov na dan, nato pa je njihovo število nihalo, dokler se tri mesece pozneje ni ustalilo na enaki ravni kot pred eksplozijo. Vzbujeni potresi so bili združeni v več conah na globini do 6 km, na razdalji do 13 km od mesta eksplozije. Posebne seizmološke določitve in neposredna opazovanja površja so pokazala desnostranski strig in vertikalno gibanje vzdolž prelomov. Prelomi na površju so nastali večinoma ob ali na nadaljevanju prelomov. Raziskovalci so prišli do zaključka, da je umetni potres sprostil akumulirane naravne tektonske napetosti, torej je eksplozija služila kot »sprožilec« ali »trigger« za potresno sprostitev akumuliranih napetosti. Med drugimi eksplozijami v Nevadi so bili redno opaženi premiki vzdolž prelomov in vzbujeni potresi, največja znana razdalja potresov od mesta eksplozije pa je dosegla 20-40 km, tresljaji so se preselili iz epicentrov eksplozij in potresov, močnejših od samih eksplozij, ni bilo nikoli posneto.

Z visoko natančnimi geodetskimi meritvami so zaznali še eno vrsto premikov, ki se nanaša samo na pripovršinske plasti. Nad kraji eksplozij so se redno pojavljale koncentrične vdolbine, kot so večmetrski »padki«. Na razdalji več kot 2 km od mesta eksplozije so ta posedanja merila nekaj centimetrov. In v več primerih so za takšnimi pogreznilnimi lijaki ponovne geodetske meritve razkrile zunanje kompenzacijske obroče dviga, vendar le za približno 2 cm.

Že iz teh primerov postane jasno, kako pomembne motnje na površini in v zgornjih delih zemeljske skorje so povezane s podzemnimi jedrskimi eksplozijami. Napačno bi bilo misliti, da vse to velja samo za Nevado in je povezano s posebnostmi njenega napetostnega stanja, tektonike in potencialne seizmičnosti tega ozemlja.

Obstaja še ena vrsta vzbujene seizmičnosti. To so potresi, ki jih povzroči črpanje in črpanje tekočine v vodnjake. Ta pojav so odkrili po naključju. V enem od obratov blizu Denverja (Kolorado, ZDA) so se odločili, da bodo odpadno vodo s škodljivimi primesmi črpali globoko pod zemljo skozi vrtine. Izbrana je bila izkoriščena vrtina z globino več kot 3,6 km, ki je dosegla kristalno podlago. Marca 1962 se je začelo vbrizgavanje odpadkov. Konec aprila so se pojavile informacije o potresnih sunkih, ki jih pri nas prej niso opazili. Pogostost tresljajev se je povečala aprila - junija 1962 in februarja - marca naslednje leto. V teh obdobjih so črpali vodo v vodnjak. Potresi so se zgodili na globini 4,5-5,5 km, z epicentri največ nekaj kilometrov od vodnjaka, njihova magnituda je dosegla 3. Potem ko so znanstveniki predlagali povezavo med lokalno seizmično aktivnostjo in vbrizgavanjem vode v vrtino, je bilo odločeno; ponoviti naključni poskus pod strogim nadzorom. Kasnejša primerjava količine načrpane vode in števila sunkov na mesečni ravni je pokazala popolno sovpadanje teh kazalnikov. Potresi so se nadaljevali in še okrepili leta 1967 (z magnitudo do 5,4) po prenehanju črpanja vode v vodnjak. V vsej zgodovini Denverja se je zgodil samo en potres, in sicer leta 1882. Verjetnost, da bi se naključno pojavilo 1500 sunkov na omejenem območju blizu dna vodnjaka, je bila glede na analizo 100-letne seizmične zgodovine tega območja ugotovljena zanemarljiva. In spet, tako kot v primeru potresov, ki jih povzroči polnjenje rezervoarjev in jedrskih eksplozij, so se gibanja v potresnih žariščih izkazala za podobna tistim med običajnimi tektonskimi potresi na tem območju.

Kasneje so se pojavila poročila o povezavi med intenzivnostjo razvoja naftnih polj in lokalnimi potresi. Znano naftno polje Wilmington južno od Los Angelesa v Kaliforniji, ki se izkorišča že od poznih dvajsetih let prejšnjega stoletja, je v letih 1947, 1949, 1951, 1954, 1955 in 1961 doživelo potrese. Seizmologi jih povezujejo s pojavom tangencialnih napetosti pri posedanju površinskih plasti s hitrostjo 30-70 cm/leto zaradi črpanja nafte. Najmočnejše tresljaje je spremljal premik plasti na globini približno 0,5 km in poškodbe vrtin na tej globini.

V naši državi so maja 1971 poročali o potresu z magnitudo sedmih na severnokavkaških naftnih poljih na območju Groznega. Vir potresa je bil na globini 2,5 km, tako da je na površini povzročil učinek magnitude sedem, potres so spremljali kasnejši sunki. Potres je povezan s črpanjem nafte iz krednih apnencev iz globine 4 km. Čeprav tukaj pridobivanje nafte poteka že 80 let, je bilo najbolj aktivno črpanje v letih pred dogodkom, tako da je v 7 letih tlak v formacijah padel za 250 atm, od tega leta 1969 za 115 atm.

Posebna skupina umetnih potresov so udari kamnin v rudnikih, ki so v bistvu mikropotresi. Kljub zanemarljivi intenziteti v primerjavi s pravimi potresi so v praksi podzemnega rudarjenja velikega pomena, saj jih spremljajo nenadni izpusti plinov in kamnin, zamašitve in uničenje rudniških delov, motnje v normalnem delovanju podzemnih nahajališč in celo človeških žrtev. Na primer, v ZDA je bil primer, ko so skalni udar čutili kot potres v radiju 6 km. Na enem izmed francoskih polj se že 50 let skoraj vsako leto pojavljajo emisije soli in plinov.

Praksa in posebne študije na področju ZSSR, Vzhodne Nemčije in Poljske so pokazale, da so nekatera območja in območja nevarna za izbruhe, ki pretežno gravitirajo proti območjem sodobnega dviga in ostre spremembe v hitrosti sodobnih premikov zemeljske skorje ali neposredno v aktivne tektonske cone, to je najbolj obremenjena območja na področju sodobne tektonske aktivnosti.

Opazen sunek in več kot 100 naslednjih sunkov so zabeležili junija 1974 v bližini New Yorka na globini le 0-1,5 km v apnenčastih žlebovih. Drugod so seizmografi, nameščeni v bližini globokih rudnikov, zabeležili povečano seizmično aktivnost ob delavnikih in umiritev v nedeljo. Zato so nenavadni dogodki upravičeno povezani z razbremenitvijo zemeljske skorje zaradi odstranjevanja kamnin iz adits. Čeprav so primeri potresov, ki nastanejo kot posledica rudarjenja, redki in imajo sami potresi majhno magnitudo, jih ne smemo podcenjevati, čeprav le zato, ker so plitvi in ​​močneje vplivajo na površje kot navadni potresi, ki ustrezajo magnitudi, lahko prizadenejo gosto poseljena območja in motijo ​​izkoriščanje nahajališč.

O vzrokih in mehanizmu vzbujenih potresov

Če povzamemo znane primere tovrstnih dogodkov, lahko identificiramo naslednje glavne dejavnike človekove dejavnosti, ki vodijo do vzbujenih premikov zemeljske skorje in potresov: 1) spremembe hidrostatičnih in hidrodinamičnih pogojev (ravnovesja) v podzemlju med postopek odstranjevanja ali vnosa tekočine; 2) izkopavanje kamnin v trdni fazi med različnimi vrstami podzemnih del; 3) prerazporeditev obremenitev na površini zemeljske skorje v povezavi z ustvarjanjem rezervoarjev, mest, velikih odlagališč ali ustvarjanjem velikih jam in kamnolomov; 4) vpliv dinamičnih obremenitev, zlasti močnih eksplozij.

Poimenovanje dejavnikov seveda ne pomeni ugotavljanja vzrokov pojava. Zdi se, da je najpreprostejši in najbolj naraven razlog vpliv dodatne obremenitve rezervoarjev na zemeljsko skorjo. Toda povezava med tema dvema pojavoma ni enostavna, poleg tega pa se premiki in potresi pojavljajo ne le med ustvarjanjem rezervoarjev, temveč tudi med drugimi vrstami človekove dejavnosti.

Trenutno so raziskave o tem problemu na takšni stopnji, da lahko znanstveniki orišejo le nekaj verjetnih vzrokov oziroma možnih mehanizmov vzburjenih potresov in premikov ob prelomih.

Naštejmo glavne.

1. Vpliv dodatne koncentrirane obremenitve vodnih mas v rezervoarjih ali, z drugimi besedami, kršitev gravitacijskega ravnovesja v zemeljski skorji.
2. Povečanje tlaka pornih prelomnih voda, zaradi česar se zmanjša trenje (strižni upor) v prelomnih conah in olajša nastanek potresnih premikov.
3. Povečana razdrobljenost in oslabitev trdnosti kamninske gmote z naraščajočim pritiskom pornih prelomnih voda (zlasti pri vbrizgavanju tekočin v kamnine).
4. Zmanjšanje trdnosti kamnin zaradi zagozditvenega učinka površinsko aktivnih plasti

kamnine v najmanjših razpokah in porah, kamor vdre voda.

Večina raziskovalcev je zdaj nagnjena k priznanju, da imata prerazporeditev in sprememba tlaka porno-razpoklinske vode odločilno vlogo v mehanizmu vzbujenih potresov. Sovjetski raziskovalec I.G. Kissin predstavi razvoj procesa na naslednji način:

»V območju bodočega izvira so tektonske napetosti, vendar njihova velikost v naravnih razmerah ni zadostna, da bi povzročila razpoko. Ker se zaradi inženirskih dejavnosti tlak vode zaradi lomljenja por poveča, se frakcijski upor proti strižnim deformacijam v tem območju zmanjša. Ko tlak doseže določeno mejo, se začnejo dejanja hidravličnega lomljenja. Širjenje razpok je olajšano tudi z vplivom adsorpcijskih plasti porne tekočine.

Zaradi razvoja usmerjenih razpok se poveča strižna napetost na površini preostalih vezi. Z večanjem površine pretrganih vezi (novonastalih razpok) se mora povečati odpornost na strižne sile zaradi trenja. To pa prepreči vpliv pora-razpočne tekočine, ki zmanjša trenje na strižni ravnini... z naraščanjem tlaka tekočine se bo povečalo tudi relativno povečanje strižne napetosti po površini preostalih vezi. Pod vplivom naraščajočega tlaka tekočine pride do posameznih razpok in odrezkov, ki vodijo do oslabitve masiva in se zabeležijo v obliki predšokov. V tem primeru se strižna napetost poveča do meje, ko postane možen glavni prelom. Razvoj dislokacij med potresi, ki se začne s povečanjem tlaka tekočine, lahko posledično privede do pretrganja območja izvora do znatnih globin, kjer tekočina ne vpliva več na procese deformacije.«

Dejstvo, da se vzbujeni potresi ne pojavijo v vseh primerih človekovega vpliva na zemeljsko skorjo, samo poudarja pomanjkanje zadostne naravne ravni napetosti na nekaterih mestih zemeljske skorje in tako rekoč pripravljenost zemeljske skorje na razpoke in potresi v drugih. Za območja povečane tektonske aktivnosti ali dolgotrajno akumuliranih tektonskih napetosti lahko dodatne obremenitve ali prerazporeditve napetosti zaradi človekovega delovanja služijo kot nekakšen »sprožilec« že naravno pripravljenih potresov. Zelo ugoden pogoj za manifestacijo vzbujenih potresov je prisotnost močnih kristalnih kamnin, ki so prelomljene s prelomi, ali stiki kamnin z različnimi trdnostmi in drugimi lastnostmi. Po drugi strani pa tudi na območjih, kjer se pojavljajo naravni potresi, vendar s homogenimi, relativno plastičnimi kamninami v pripovršinskih delih zemeljske skorje, vzburjeni potresi pod dodatnimi vplivi ne nastanejo.

Eden najstrašnejših in nepredvidljivih naravnih pojavov na planetu Zemlja je potres. Uničujoča moč te zemeljske katastrofe lahko doseže gromozanske razsežnosti in človeštvo se ji ne more boriti. Ker se potresi ali tresljaji pojavljajo kot posledica nenadnih in bežnih sprememb v samih globinah planeta, je njihov nastanek trenutno skoraj nemogoče preprečiti. In včasih je tudi precej težko predvideti, kje, kdaj in s kakšno močjo se bodo pojavili tresljaji. Da bi med to naravno nesrečo poskušali rešiti sebe in življenje svojih najdražjih, je zelo pomembno vedeti, kaj storiti med potresom in biti sposoben zagotoviti prvo pomoč.

Na planetu Zemlja se vsako leto zgodi ogromno potresov. A zaradi dejstva, da ima večina od njih zelo majhno udarno silo ali pa se pojavijo na samem dnu oceanov, nas veliko tresljajev sploh ne prizadene in se njihovega nastanka sploh ne zavedamo, nekateri pa se niti ne zavedajo njihovega obstoja. Opazno uničenje lahko povzročijo le močni potresi ali cunamiji, ki zaradi njih nastanejo v oceanu.

Ker se med potresi njegova energija proizvaja v različnih oblikah (magnetna, električna, mehanska), je nemogoče izmeriti moč njenega delovanja z absolutno natančnostjo. Največji del uničujoče moči tega naravni pojav pade na epicenter nastanka, preostala energija pa se spremeni v valove, katerih jakost z večanjem razdalje upada.

Moč potresa običajno določajo takšni koncepti, kot so intenziteta, magnituda in energijski razred. Za najnatančnejšo meritev se šteje amplituda potresa, to je magnituda tresljajev, ki nastanejo neposredno v samem epicentru nesreče, v vsakdanjem življenju pa se pogosteje uporablja pojem jakosti ali jakosti, merjene v točkah. življenje, saj nam prav to omogoča, da označimo moč potresa na površini zemeljske skorje. Močnejši kot je potres in bližje kot je epicenter, večja je njegova intenzivnost. Razmislimo o vplivu te naravne nesreče glede na število točk njene intenzivnosti:

• Od 1 do 2 točk– nepomembna udarna sila, ki jo je mogoče določiti le s posebnimi instrumenti. Potrese magnitude 2 lahko včasih zazna tudi človek, če je v tistem trenutku v negibnem stanju.
• Od 3 do 4 točke– tresljaje močneje občutimo v stolpnicah, lahko se zibljejo lestenci, rahlo mešanje predmetov in občutek rahle vrtoglavice.
• Od 5 do 7 točk– tresljaje se začne precej močno čutiti na tleh, možna so manjša uničenja zgradb, na primer začnejo se pojavljati razpoke na stenah, pokajo okna, kruši se omet.
• 8 točk– potres povzroči nastanek globokih razpok na hišah, tleh in celo pobočjih.
• 9 točk– tresljaji postanejo tako močni, da lahko porušijo stene hiš in celo nekatere podzemne komunikacijske strukture.
• Od 10 do 11 točk– potres tolikšne moči povzroči huda rušenja številnih zgradb, mostov, udore in plazove.
• 12 točk– uničujoča sila takšnih sunkov lahko bistveno spremeni površino zemeljske skorje, praktično poruši zgradbe in celo spremeni gibanje vode v rekah.

Moč potresa je v veliki meri odvisna od tega, kako blizu zemeljskega površja je prišlo do notranjih sprememb in premikov zemeljske skorje. Bližje kot je vir, večja je uničujoča moč naravne katastrofe.

Vzroki potresov

Veliko ljudi ima pogosto vprašanje: "Zakaj se zgodijo potresi?" V starih časih so ljudje verjeli, da so jim takšne nesreče poslane od zgoraj kot kazen za slaba dejanja. Trenutno, kljub dejstvu, da to vprašanje še ni v celoti raziskano, imajo znanstveniki nekaj odgovorov. Pravzaprav obstaja veliko razlogov za nastanek takšnih nesreč in vsi so razdeljeni na naslednje vplive:

• Naravno. TO naravni vplivi se nanaša na notranje spremembe planeta Zemlje, vpliv kozmičnih neviht, sonca, pa tudi nekaterih drugih pojavov v kozmosu.
• Umetno. Umetno vplivanje na motivacijo za nastanek potresa je Človek in njegov vpliv na okolju. Takšna dejanja so lahko eksplozije, odkopavanje zemeljskih kamnin za rudarjenje in podobno.

Glede na vzrok nastanka ločimo naslednje vrste potresov:

• Tektonski potresi. Ta vrsta je najpogostejši pojav, ki nastane zaradi premikov, prelomov in trkov tektonskih plošč. Takšni potresi se kažejo na različne načine. To je lahko pojav ogromnih razpok na površini zemlje, različnih propadov in zemeljskih plazov ali pa se potresi z nizko močjo sploh ne pokažejo.
• Plazoviti potresi. Ti potresi nastanejo zaradi vpliva zemeljskih plazov in podorov na zemeljsko skorjo. Takšni pojavi se najpogosteje pojavijo zaradi pojava praznin pod zemljo in v gorah. Najpogosteje zemeljski potresi niso zelo močni.
• Vulkanski potresi povzročil vulkanski izbruh. Njihova posebnost je, da ne povzročajo bistvenega uničenja in se lahko večkrat ponovijo.
• Umetni potresi. Ta vrsta se pojavi kot posledica velikega števila sočasnih eksplozij, jedrskih eksplozij, pa tudi podzemnih preizkusov različnih vrst orožja.
• Potresi, ki jih povzroči človek nastanejo zaradi neposrednega človekovega vpliva na okolje. Lahko nastane kot posledica umetnih sprememb pokrajine med gradnjo jezov ali novih struktur, iskanja nahajališč nafte, pridobivanja različnih vrst mineralov ali uničevanja gora in ravnin s strani človeka.

Po rezultatih številnih opazovanj se pred nastankom številnih potresov pojavijo naslednji naravni pojavi:

• Močne in dolgotrajne plohe.
• Pojav v zraku presežka plinov, kot so uranove spojine, radon, helij, argon.
• Huda tesnoba in nenavadno vedenje domačih in divjih živali, domnevajo, da je npr.
• Nepričakovan sij v zraku.

Ekološke posledice potresov

Glede na moč potresa, bližino epicentra in lokacijo njegovega nastanka se pojavijo različne stopnje posledic tega pojava.

Nesreče z večjo intenzivnostjo pomembno vplivajo na ekologijo okolja.

• Najpogostejše okoljske posledice potresov so pojav naravnih procesov, kot so zemeljski plazovi, zemeljski plazovi, blatni tokovi, uničenje zemeljske skorje in celo poplave. Ob kakršni koli najmanjši spremembi običajne pokrajine v vsakem primeru nastane velik stres za žive organizme, ki živijo na tem območju. Na primer, veliki zemeljski plazovi pokvarijo sestavo tal; poplave, ki jih povzroči potresni cunami, lahko trajno ubijejo življenje organizmov na tem območju.
• Pri globokih prelomih začnejo v atmosfero prihajati različne snovi iz zemeljskega drobovja. težke kovine, ki negativno vplivajo na žive organizme.
• Eden najnevarnejših učinkov potresa je izzivanje katastrof, ki jih povzroči človek. V primeru, da je nastala na območju, kjer so obstajale različne strukture, ustvarjene za ustvarjanje proizvodnih tehnologij, kot je na primer rafinerija nafte oz. farmacevtsko podjetje. Zaradi kršitev takšnih zgradb skoraj vedno pride do hudega onesnaženja okolja.
• Če pride do potresa na območju, kjer so bili skladiščeni odpadki, se lahko vse strupene in nevarne snovi razširijo na veliko razdaljo po območju, kar škoduje tudi dobrim okoljskim razmeram.
• Zelo nevarno je tudi uničenje naftovodov in plinovodov, ki povzročajo veliko kopičenje škodljivih snovi v zraku.
• Uničenje tovrstnih energetskih objektov zaradi potresa, kot so termoelektrarne in državne regionalne elektrarne, lahko povzroči požare ogromnih uničujočih razsežnosti, ki lahko uničijo kilometrsko območje. Najhujše posledice potresov nastanejo ob porušitvi jedrske elektrarne.

Območje, kjer se pojavljajo potresi, ni enakomerno porazdeljeno. Glavna točka oziroma potresni pas, kjer se pogosto pojavljajo potresi, je v Tihem oceanu. Ta pas zajema Indonezijo, zahodno obalo Srednje in Južne Amerike, Japonsko, Islandijo, Kamčatko, Havaje, Filipine, Kurilske otoke in Aljasko.

Območja evrazijskega pasu so na drugem mestu po seizmični aktivnosti. Vključuje gorovja, kot so Pireneji, Kavkaz, Tibet, Apenini, Himalaja, Altaj, Pamir in Balkan.

Veliko število potresov se zgodi vzdolž prelomnic in tam, kjer je najverjetneje, da pride do trkov plošč, pa tudi na mestih, kjer so aktivni vulkani.

V zadnjih desetih letih so se najbolj uničujoče in močne nesreče zgodile v naslednjih državah:

• Indija – več kot 20 tisoč žrtev.
• Iran - celotno mesto je bilo zravnano z zemljo in okoli 30 tisoč ljudi je umrlo.
• O. Sumatra - več kot 200 tisoč ljudi je postalo žrtev.
• Pakistan - več kot 70 tisoč mrtvih.
• Kitajska – več kot 80 tisoč umrlih
• Haiti - več kot 200 tisoč ljudi je postalo žrtev.
• Japonska - potres je povzročil smrt približno 30 tisoč ljudi in povzročil uničenje jedrskih elektrarn, kar je povzročilo škodljive emisije v ozračje.

Kje se v Rusiji dogajajo potresi?

Rusija ima tudi precej veliko krajev, kjer se občasno pojavljajo potresi. Glavne potresno aktivne točke tukaj so gorska območja, kot je Kamčatka, Vzhodna Sibirija, Kavkaz, Altaj. Prav tako so bile pogosto podobne katastrofe precej velikega obsega opažene na Sahalinu in Kurilskih otokih, kjer se zaradi potresov pogosto oblikujejo tudi cunamiji.

Najbolj uničujoč in grozen glede na obseg žrtev in uničenja v zadnjih letih v Rusiji je bil potres, ki se je zgodil na otoku Sahalin leta 1995. Intenzivnost te katastrofe je bila skoraj 8 točk, kar je prispevalo k uničenju večine mesta Neftegorsk, kjer se je zgodila, in smrti več kot dva tisoč ljudi.

Za vsakega človeka je zelo pomembno, da pozna pravila vedenja med potresom, da se ne zmede v najbolj ključnem trenutku in poskuša, če je le mogoče, sebi in drugim čim bolj pomagati. V prvi vrsti to velja za tiste ljudi, ki stalno živijo ali se začasno nahajajo na potresno nevarnih območjih, ki morajo biti vedno pripravljeni.

Da potres ne bi presenetil vseh pomembnih dokumentov in prihrankov, morata biti komplet prve pomoči, pa tudi svetilka shranjena na enem mestu, vedno pa imejte v mislih okviren načrt ukrepanja, ko se znajdete v kateri koli možna mesta, kjer bi lahko bili. Prav tako ne shranjujte težkih, ostrih ali jedrskih snovi na zgornjih policah in omarah.

Če prejmete sporočilo o močnem potresu in potrebi po evakuaciji, če vas ni doma in imate malo časa, morate takoj oditi domov, zbrati vse potrebne dokumente in stvari, izklopiti vodo, elektriko in plin ter zaprite vrata. Po tem morate čim prej oditi kraj in se odpravite na varnejše mesto.

Ob potresu je zelo pomembno, da se zberemo, potlačimo paniko in zmedenost ter poskušamo ravnati racionalno, čim hitreje in produktivno, da imamo več možnosti, da se rešimo pred škodo. Najprej, če ste v zaprtih prostorih, poskusite čim prej zapustiti prostore, pri čemer posnamete in po možnosti pojdite na bolj odprto območje, kjer ni elektrike, zgradb ali dreves v bližini. Če se odpravljate iz višjih nadstropij, je bolje, da to storite po stopnicah kot z dvigalom.

Če ne morete zapustiti prostora, morate poiskati najvarnejše mesto v njem. To je lahko mesto v bližini nosilne stene, ki ni preobremenjena s predmeti, vrata ali pod močno mizo ali posteljo, ki bo lahko zaščitila pred padajočimi predmeti. V nobenem primeru ne smete stati blizu oken, polic ali težkih predmetov; prav tako ne smete uporabljati plina ali elektrike.

Če so v vaši bližini otroci, jih morate najprej poskusiti pomiriti, jim poiskati osamljeno mesto ali, če ste na odprtem prostoru, jih pod nobenim pogojem ne izpustite izpred oči in jih držite blizu sebe.

Če vas potres zaloti v avtu, morate poiskati tudi bolj odprt prostor, ki ni zatrpan s stebri, raznimi nasadi in reklamnimi panoji, ustaviti avto, odpreti vrata in ostati v njem, dokler tresljaji ne minejo. .

Ryazansky državna univerza poimenovan po S. A. Jeseninu

Povzetek na temo: "Potresi"

Dijaki 1. letnika

skupine GMU 12

Alina Khammatova

• 1 Uvod
• 2 Seizmični valovi in ​​njihovo merjenje
• 2.1 Vrste potresnih valov
• 2.2 Merjenje moči in vplivov potresov
• 2.2.1 Magnitudna lestvica
• 2.2.2 Intenzivnostne lestvice
• 2.2.2.1 Medvedev-Spohnheuer-Karnikova lestvica (MSK-64)
• 2.3 Kaj se zgodi med močnimi potresi
• 3 Vzroki potresov
• 4 Merilni instrumenti
• 4.1 Seizmograf
• 4.2 Postaja za napovedovanje potresov ATROPATENA
• 4.3 Tektometer
• 5 Druge vrste potresov
• 5.1 Vulkanski potresi
• 5.2 Potresi, ki jih povzroči človek
• 5.3 Plazoviti potresi
• 5.4 Potresi
• 6 Najbolj uničujoči potresi
• 7 Literatura

Uvod

Vzrok potresa je hiter premik dela zemeljske skorje kot celote v trenutku plastične (krhke) deformacije elastično obremenjenih kamnin v viru potresa. Večina potresov se zgodi v bližini zemeljske površine

Potresi- tresljaji in tresljaji zemeljskega površja, ki jih povzročajo naravni vzroki (predvsem tektonski procesi) ali umetni procesi (eksplozije, polnjenje rezervoarjev, zrušitev podzemnih votlin v rudniških delih). Majhni tresljaji lahko povzročijo tudi dvig lave med vulkanskimi izbruhi.

Vsako leto se po vsej Zemlji zgodi približno milijon potresov, vendar je večina tako majhnih, da ostanejo neopaženi. Resnično močni potresi, ki lahko povzročijo obsežno uničenje, se na planetu zgodijo približno enkrat na dva tedna. Na srečo se jih večina zgodi na dnu oceanov in jih zato ne spremljajo katastrofalne posledice (če potres pod oceanom ne nastane brez cunamija).

Potresi so znani predvsem po uničenju, ki ga lahko povzročijo. Uničenja zgradb in objektov povzročajo tresljaji tal ali velikanski plimski valovi (cunamiji), ki nastanejo med potresnimi premiki na morskem dnu.

Mednarodna mreža za opazovanje potresov beleži tudi najbolj oddaljene in tiste z nizko magnitudo.

Seizmični valovi in ​​njihovo merjenje

Drsenje kamnin po prelomu sprva preprečuje trenje. Posledično se energija, ki povzroča gibanje, kopiči v obliki elastičnih napetosti v kamninah. Ko napetost doseže kritična točka pri preseganju sile trenja pride do ostrega zloma kamnin z njihovim medsebojnim premikom; akumulirana energija, ko se sprosti, povzroča valovna nihanja zemeljske površine – potrese. Potresi lahko nastanejo tudi, ko so kamnine stisnjene v gube, ko velikost elastične napetosti preseže natezno trdnost kamnine in se razcepijo ter tvorijo prelom.

Seizmični valovi, ki jih povzročajo potresi, se širijo v vse smeri od vira kot zvočni valovi. Točka, na kateri se začne premikanje kamnin, se imenuje fokus , ognjišče oz hipocenter, točka na zemeljski površini nad izvirom pa je epicenter potresi. Udarni valovi se širijo v vse smeri od izvora, oddaljujejo se od njega, njihova intenzivnost se zmanjšuje.

Hitrost potresnih valov lahko doseže 8 km/s.

Vrste seizmičnih valov

Seizmične valove delimo na kompresijski valovi in strižni valovi .

• Kompresijski valovi ali longitudinalni seizmični valovi povzročajo nihanje delcev kamnin, skozi katere prehajajo v smeri širjenja valov, kar povzroča izmenično stiskanje in redčenje kamnin. Hitrost širjenja kompresijskih valov je 1,7-krat večja od hitrosti strižnih valov, zato so seizmološke postaje prve, ki jih zabeležijo. Imenujejo se tudi kompresijski valovi primarni(P-valovi). Hitrost P-vala je enaka hitrosti zvoka v ustreznem rock. pri Frekvence P-valov, večjo od 15 Hz, lahko te valove na uho zaznamo kot podzemni ropot in ropot.
• Strižni valovi ali seizmični transverzalni valovi povzročijo, da delci kamnin vibrirajo pravokotno na smer širjenja valov. Imenujejo se tudi strižni valovi sekundarni(S-valovi).

Obstaja še tretja vrsta elastičnih valov - dolgo oz površno valovi (L-valovi). Oni so tisti, ki povzročijo največ uničenja.

Merjenje moči in vplivov potresov

Za vrednotenje in primerjavo potresov se uporabljata lestvica magnitude in lestvica jakosti.

Magnitudna lestvica

Magnitudna lestvica loči potrese po magnitudi, ki je relativna energijske lastnosti potresi. Obstaja več magnitud in s tem tudi magnitudne lestvice: lokalna magnituda (ML); magnituda, določena iz površinskih valov (Ms); velikost telesnega vala (mb); trenutna magnituda (Mw).

Najbolj priljubljena lestvica za ocenjevanje energije potresa je lokalna Richterjeva magnitudna lestvica. Na tej lestvici povečanje magnitude za eno ustreza 32-kratnemu povečanju sproščene seizmične energije. Potres z magnitudo 2 je komaj opazen, magnituda 7 pa ustreza spodnji meji rušilnih potresov, ki zajamejo velika območja. Intenzivnost potresov (ni mogoče oceniti z magnitudo) ocenjujemo po škodi, ki jo povzročijo v naseljenih območjih.

Intenzivnostne lestvice

Intenzivnost je kvalitativne lastnosti potres in označuje naravo in obseg vpliva potresov na zemeljsko površje, ljudi, živali ter naravne in umetne objekte na potresnem območju. V svetu se uporablja več lestvic intenzivnosti: v ZDA - modificirana Mercallijeva lestvica (MM), v Evropi - evropska makroseizmična lestvica (EMS), na Japonskem - lestvica Shindo.

Medvedev-Sponheuer-Karnikova lestvica (MSK-64)

12-točkovna lestvica Medvedev-Sponheuer-Karnik je bila razvita leta 1964 in je postala razširjena v Evropi in ZSSR. Od leta 1996 Evropska unija uporablja sodobnejšo evropsko makroseizmično lestvico (EMS). MSK-64 je osnova SNiP II-7-81 "Gradnja na potresnih območjih" in se še naprej uporablja v Rusiji in državah CIS. V Kazahstanu se trenutno uporablja SNiP RK 2.03-30-2006 "Gradnja na potresnih območjih".

točka	Potresna moč	Kratek opis
1	Ni čutiti	Označeno samo s potresnimi instrumenti.
2	Zelo šibki tremorji	Označeno s potresnimi instrumenti. Občutijo ga le nekateri ljudje, ki so v stanju popolnega miru v zgornjih nadstropjih stavb, in zelo občutljivi hišni ljubljenčki.
3	Šibko	Čutiti ga je le v nekaterih stavbah, kot sunek tovornjaka.
4	Zmerno	Prepoznamo po rahlem ropotanju in vibriranju predmetov, posode in okenskega stekla, škripanju vrat in sten. V zgradbi večina ljudi čuti tresenje.
5	Precej močno	Na prostem jo čutijo mnogi, v hišah - vsi. Splošno tresenje stavbe, tresenje pohištva. Urna nihala se ustavijo. Razpoke v okenskem steklu in ometu. Prebujanje spečih. Čutijo ga ljudje zunaj zgradb, tanke veje dreves se majejo. Vrata zaloputnejo.
6	Močna	To čutijo vsi. Veliko ljudi v strahu steče na ulico. Slike padajo s sten. Lomijo se posamezni kosi ometa.
7	Zelo močno	Poškodbe (razpoke) v stenah kamnitih hiš. Protipotresne ter lesene in pleterne ograje ostajajo nepoškodovane.
8	Uničujoče	Razpoke na strmih pobočjih in mokrih tleh. Spomeniki se premikajo z mesta ali se prevrnejo. Hiše so močno poškodovane.
9	Pogubno	Huda škoda in uničenje kamnitih hiš. Stare lesene hiše so ukrivljene.
10	Uničujoče	Razpoke v tleh so včasih široke tudi do meter. Plazovi in ​​udori s pobočij. Uničenje kamnitih zgradb. Ukrivljenost železniških tirnic.
11	Katastrofa	Široke razpoke v površinskih plasteh zemlje. Številni plazovi in ​​udori. Kamnite hiše so skoraj popolnoma uničene. Močno upogibanje in izbočenje železniških tirnic.
12	Velika katastrofa	Spremembe v tleh dosegajo ogromne razsežnosti. Številne razpoke, udori, plazovi. Pojav slapov, jezov na jezerih, deviacije rečnih tokov. Nobena struktura ne zdrži.

Vzroki potresov

Zemljina notranjost je v stalnem gibanju. Nizkofrekvenčni valovi (obdobja sekund ali več) se širijo v zemeljski skorji. Nihanja lahko imenujete minutna, urna, dnevna, letna. Valovi, ki se širijo po zemeljski skorji, so ogromni. Valovna dolžina nad 1000 km. Amplitude vibracij so na stotine metrov. Ti valovi vsebujejo ogromno energije. Zaradi nehomogenosti v zemeljski skorji nastanejo nihanja podobnih frekvenc, ki se začnejo medsebojno motiti, kar povzroči nastanek resonančnih nihanj na nekaterih točkah zemeljske skorje in zatiranje nihanj na drugih - "bije". Prihaja do prerazporeditve energije vibracij po površini Zemlje.