Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Землетрясения - это одни из самых страшных природных катастроф,вызывающих не только опустошительные разрушения,но и уносящие десятки и сотни тысяч человеческих жизней.Землетрясения всегда вызывали ужас своей силой,непредсказуемостью,последствиями.Человек в таких случаях чувствует себя отданным во власть «гнева Божья».Земная твердь,самая незыблемая в представлении человека ,вдруг оказывается подвижной,она вздымается волнами и раскалывается глубокими ущельями.

За последние четверть века в России произошло около 30 значительных, то есть силой более семи баллов по шкале Рихтера, землетрясений. В зонах возможных разрушительных землетрясений России проживает 20 миллионов человек.

20% территории России относится к сейсмоактивным районам (в том числе 5% территории подвержено чрезвычайно опасным 8-10-балльным землетрясениям).



Терминология

Сейсмичность-Подверженность землетрясениям

Сейсмология - наука о распространении сейсмических волн в недрах Земли землетрясение магнитуда рихтер сейсмический

Землетрясения - подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами, или искусственными процессами.

Сейсмические волны -- волны энергии, которые путешествуют по земле или другим упругим телам в результате процесса, производящего низкочастотную акустическую энергию (землетрясение, взрыв и т. д.).

Магнитумда землетрясемния -- величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн.

Эпицентр землетрясения - центральная поверхностная точка очага землетрясения, проекция гипоцентра на поверхности Земли.

Цунамми -- длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме.

Сейсмограф -- специальный измерительный прибор, который используется для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн.

Литосферная плита -- это крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы.

Литосфемра -- твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород.

Геологический разлом, или разрыв -- нарушение сплошности горных пород, без смещения или со смещением пород по поверхности разрыва.

Зона субдукции -- линейно протяжённая зона, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие.



Сейсмичность территории России [12]

Территория Российской Федерации, по сравнению с другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Исключение составляют регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8-9 и 9-10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале MSK-64. Определенную угрозу представляют и 6-7-балльные зоны в густозаселенной европейской части страны.

Карта сейсмичности территории России и сопредельных регионов

Начало сейсмологии в России [12]

Первые сведения о сильных землетрясениях на территории России можно обнаружить в исторических документах XVII - XVIII веков. Планомерные же исследования географии и природы сейсмических явлений были начаты в конце XIX - начале XX вв. Они связаны с именами И.В.Мушкетова и А.П.Орлова, составивших в 1893 г. первый каталог землетрясений на территории страны и показавших, что сейсмичность и горообразующие процессы имеют одну и ту же геодинамическую природу.

Новая эра в изучении природы и причин землетрясений началась с работ академика князя Б.Б.Голицына, заложившего в 1902 г. основы отечественной сейсмологии и сейсмометрии. Благодаря открытию первых сейсмических станций в Пулково, Баку, Иркутске, Макеевке, Ташкенте и Тифлисе, впервые стала поступать более достоверная информация о сейсмических явлениях на территории Российской Империи. Современный сейсмический мониторинг территории России и сопредельных регионов осуществляет Геофизическая служба Российской академии наук (ГС РАН), созданная в 1994 г. и объединившая свыше 300 сейсмических станций страны.

В сейсмическом отношении территория России принадлежит Северной Евразии, сейсмичность которой обусловлена интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит - Евроазиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. Наиболее подвижны и, следовательно, активны границы плит, где формируются крупные сейсмогенерирующие орогенические пояса: Альпийско-Гималайский - на юго-западе, Трансазиатский - на юге, пояс Черского - на северо-востоке и Тихоокеанский пояс - на востоке Северной Евразии. Каждый из поясов неоднороден по строению, прочностным свойствам, сейсмогеодинамике и состоит из своеобразно структурированных сейсмоактивных регионов.

В европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется Северный Кавказ, в Сибири - Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем Востоке - Курило-Камчатский регион и остров Сахалин. Менее активны в сейсмическом отношении Верхояно-Колымский регион, районы Приамурья, Приморья, Корякии и Чукотки, хотя и здесь возникают достаточно сильные землетрясения. Относительно невысокая сейсмичность наблюдается на равнинах Восточно-Европейской, Скифской, Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской платформ. Наряду с местной сейсмичностью на территории России ощущаются также сильные землетрясения сопредельных зарубежных регионов (Восточные Карпаты, Крым, Кавказ, Центральная Азия и др.).

Характерная особенность всех сейсмоактивных регионов - примерно одинаковая их протяженность (около 3000 км), обусловленная размерами древних и современных зон субдукции (погружение океанической литосферы в верхнюю мантию Земли), расположенных по периферии океанов, и их орогенических реликтов на континентах. Преобладающее число очагов землетрясений сосредоточено в верхней части земной коры на глубинах до 15-20 км. Самыми глубокими (до 650 км) очагами характеризуется Курило-Камчатская зона субдукции. Землетрясения с промежуточной глубиной залегания очагов (70-300 км) действуют в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, глубина до 150 км), в Центральной Азии (Афганистан, зона Гиндукуша, глубина до 300 км), а также под Большим Кавказом и в центральной части Каспийского моря (до 100 км и глубже). Наиболее сильные из них ощущаются на территории России. Каждому региону свойственны определенная периодичность возникновения землетрясений и миграция сейсмической активизации вдоль зон разломов. Размеры (протяженность) каждого из очагов обусловливают величину магнитуды (М, по Рихтеру) землетрясений. Длина разрыва пород в очагах землетрясений с М=7.0 и выше достигает десятков и сотен километров. Амплитуда смещений земной поверхности измеряется метрами.

Сейсмичность территории России удобно рассматривать по регионам, расположенным в трех основных секторах - в европейской части страны, Сибири и на Дальнем Востоке. В такой же последовательности представлена и степень изученности сейсмичности этих территорий, основанная не только на инструментальных, но и на исторических и геологических сведениях о землетрясениях. Более или менее сопоставимы и надежны результаты наблюдений, выполненные лишь с начала XIX века, что получило отражение и в приведенном ниже изложении.

Европейская часть России [12]

Северный Кавказ, будучи составной частью протяженной Крым-Кавказ-Копетдагской зоны Иран-Кавказ-Анатолийского сейсмоактивного региона, характеризуется самой высокой сейсмичностью в европейской части страны. Здесь известны землетрясения с магнитудой около М=7.0 и сейсмическим эффектом в эпицентральной области интенсивностью I0= 9 баллов и выше. Наиболее активна восточная часть Северного Кавказа - территории Дагестана, Чечни, Ингушетии и Северной Осетии. Из крупных сейсмических событий в Дагестане известны землетрясения 1830 г. (М=6.3, I0=8-9 баллов) и 1971 г. (М=6.6, I0=8-9 баллов); на территории Чечни - землетрясение 1976 г. (М=6.2, I0=8-9 баллов). В западной части, вблизи границы России, произошли Тебердинское (1902 г., М=6.4, I0=7-8 баллов) и Чхалтинское (1963 г., М=6.2, I0=9 баллов) землетрясения.

Самые крупные из известных землетрясений Кавказа, ощущавшихся на территории России интенсивностью до 5-6 баллов, произошли в Азербайджане в 1902 г. (Шемаха, М=6.9, I0=8-9 баллов), в Армении в 1988 г. (Спитак, М=7.0, I0=9-10 баллов), в Грузии в 1991 г. (Рача, М=6.9, I0=8-9 баллов) и в 1992 г. (Барисахо, М=6.3, I0=8-9 баллов).

На Скифской плите местная сейсмичность связана со Ставропольским поднятием, частично захватывающим Адыгею, Ставропольский и Краснодарский края. Магнитуды известных здесь землетрясений пока не достигали М =6.5. В 1879 г. произошло сильное Нижнекубанское землетрясение (М = 6.0, I0=7-8 баллов). Имеются исторические сведения о катастрофическом Понтикапейском землетрясении (63 г. до н. э.), разрушившим ряд городов по обе стороны Керченского пролива. Многочисленные сильные и ощутимые землетрясения отмечены в районе Анапы, Новороссийска, Сочи и на других участках Черноморского побережья, а также в акватории Черного и Каспийского морей.

Восточно-Европейская равнина и Урал характеризуются относительно слабой сейсмичностью и редко возникающими здесь местными землетрясениями с магнитудой М=5.5 и менее, интенсивностью до I0=6-7 баллов. Такие явления известны в районе городов Альметьевск (1914, 1986 гг.), Елабуга (1851, 1989 гг.), Вятка (1897 г.), Сыктывкар (1939 г.), Верхний Устюг (1829 г.). Не менее сильные землетрясения возникают на Среднем Урале, в Предуралье, Поволжье, в районе Азовского моря и Воронежской области. На Кольском полуострове и сопредельной с ним территории отмечены и более крупные сейсмические события (Белое море, Кандалакша, 1626 г., М=6.3, I0 =8 баллов). Слабые землетрясения (с I0=5-6 баллов и менее) возможны практически повсеместно.

На северо-западе России ощущаются землетрясения Скандинавии (Норвегия, 1817 г.). В Калининградской и Ленинградской областях случаются и слабые местные землетрясения, обусловленные продолжающимся послеледниковым изостатическим поднятием Скандинавии. На юге страны ощущаются сильные землетрясения восточного побережья Каспийского моря (Туркмения, Красноводск, 1895 г., Небитдаг, 2000 г.), Кавказа (Спитак, Армения, 1988 г.), Крыма (Ялта, 1927 г.). На обширной площади, в том числе в Москве и Санкт-Петербурге, неоднократно наблюдались сейсмические колебания интенсивностью до 3-4 баллов от заглубленных очагов крупных землетрясений, происходящих в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, 1802, 1940, 1977, 1986, 1990 гг.). Нередко сейсмическая активность усугубляется техногенным воздействием на литосферную оболочку Земли (добыча нефти, газа и других полезных ископаемых, закачка флюидов в разломы и т.п.). Такие, "индуцированные", землетрясения регистрируются в Татарстане, Пермской области и в других регионах страны.



Сибирь [12]

Алтай, включая его монгольскую часть, и Саяны - один из наиболее сейсмоактивных внутриконтинентальных регионов мира. На территории России достаточно сильными местными землетрясениями характеризуется Восточный Саян, где известны землетрясения с М около 7.0 и I0 около 9 баллов (1800, 1829, 1839, 1950 гг.) и обнаружены древние геологические следы (палео-сейсмодислокации) более крупных сейсмических событий. В Алтае самое сильное из последних землетрясений произошло 27 сентября 2003 г. в высокогорном Кош-Агачском районе (М=7.5, I0=9-10 баллов). Менее значительные по магнитуде (М=6.0-6.6, I0=8-9 баллов) землетрясения происходили в российском Алтае и Западном Саяне и ранее.

Крупнейшие сейсмические катастрофы в начале прошлого века имели место в Монгольском Алтае. К их числу относятся Хангайские землетрясения 9 и 23 июля 1905 г. Первое из них, по определению американских сейсмологов Б.Гутенберга и Ч.Рихтера, имело магнитуду М=8.4, а сейсмический эффект в эпицентральной области составил I0=11-12 баллов. Магнитуда и сейсмический эффект второго землетрясения, по их же оценкам, близки к предельным величинам магнитуд и сейсмического эффекта - М=8.7, I0=11-12 баллов. Оба землетрясения ощущались на огромной территории Российской Империи, на расстояниях до 2000 км от эпицентра. В Иркутской, Томской, Енисейской губерниях и по всему Забайкалью интенсивность сотрясений достигала 6-7 баллов. Другими сильными землетрясениями на сопредельной с Россией территории Монголии были Монголо-Алтайское (1931 г., М=8.0, I0=10 баллов), Гоби-Алтайское (1957 г., М =8.2, I0=11 баллов) и Моготское (1967 г., М =7.8, I0=10-11 баллов).

Байкальская рифтовая зона - уникальный сейсмогеодинамический регион мира. Впадина озера представлена тремя сейсмоактивными котловинами - южной, средней и северной. Аналогичная зональность свойственна и проявлению сейсмичности восточнее озера, вплоть до р. Олекмы. Олекмо-Становая сейсмоактивная зона восточнее трассирует границу между Евроазиатской и Китайской литосферными плитами (некоторые исследователи выделяют еще промежуточную, меньшую по площади, Амурскую плиту). На стыке Байкальской зоны и Восточного Саяна сохранились следы древних землетрясений с М =7.7 и выше (I0=10-11 баллов). В 1862 г. при землетрясении I0=10 баллов в северной части дельты Селенги ушел под воду участок суши площадью 200 км2 с шестью улусами, в которых проживало 1300 чел., и образовался залив Провал. Среди относительно недавних крупных землетрясений - Мондинское (1950 г., М=7.1, I0=9 баллов, Муйское (1957 г., М=7.7, I0=10 баллов) и Среднебайкальское (1959 г., М=6.9, I0=9 баллов). В результате последнего дно в средней котловине озера опустилось на 15-20 м.

Верхояно-Колымский регион принадлежит поясу Черского, протягивающемуся в юго-восточном направлении от устья р. Лены к побережью Охотского моря, Северной Камчатке и Командорским островам. Самые сильные из известных в Якутии землетрясений - два Булунские (1927 г., М=6.8 и I0=9 баллов каждое) в низовьях р. Лены и Артыкское (1971 г., М=7.1, I0=9 баллов) - у границы Якутии с Магаданской областью. Менее значительные сейсмические события с магнитудой до М=5.5 и интенсивностью I0=7 баллов и менее наблюдались на территории Западно-Сибирской платформы.

Арктическая рифтовая зона является северо-западным продолжением сейсмоактивной структуры Верхояно-Колымского региона, уходящей узкой полосой в Северный Ледовитый океан и соединяющейся на западе с аналогичной рифтовой зоной Срединно-Атлантического хребта. На шельфе моря Лаптевых в 1909 г. и 1964 г. произошли два землетрясения с магнитудой М=6.8.

Дальний Восток [12]

Курило-Камчатская зона является классическим примером субдукции Тихоокеанской литосферной плиты под материк. Она протягивается вдоль восточного побережья Камчатки, Курильских островов и о-ва Хоккайдо. Здесь возникают самые крупные в Северной Евразии землетрясения с М более 8.0 и сейсмическим эффектом I0=10 баллов и выше. Структура зоны четко прослеживается по расположению очагов в плане и на глубине. Протяженность ее вдоль дуги около 2500 км, по глубине - свыше 650 км, толщина - около 70 км, угол наклона к горизонту - до 50о. Сейсмический эффект на земной поверхности от глубоких очагов относительно невысок. Определенную сейсмическую опасность представляют землетрясения, связанные с активностью Камчатских вулканов (1827 г., при извержении Авачинского вулкана интенсивность сотрясений достигала 6-7 баллов). Самые сильные (М=8.0-8.5, I0=10-11 баллов) землетрясения возникают на глубине до 80 км в сравнительно узкой полосе между океаническим желобом, Камчаткой и Курильскими островами (1737, 1780, 1792, 1841, 1918, 1923, 1952, 1958, 1963, 1969, 1994, 1997 гг. и др.). Большинство из них сопровождалось мощными цунами высотой 10-15 м и выше. Наиболее изучены Шикотанское (1994 г., М=8.0, I0=9-10 баллов) и Кроноцкое (1997 г., М=7.9, I0= 9-10 баллов) землетрясения, возникшие у Южных Курил и восточного побережья Камчатки. Шикотанское землетрясение сопровождалось волной цунами высотой до 10 м, сильными афтершоками и большими разрушениями на о-вах Шикотан, Итуруп и Кунашир. Погибли 12 человек, причинен огромный материальный ущерб.

Сахалин представляет собой северное продолжение Сахалино-Японской островной дуги и трассирует границу Охотоморской и Евразиатской плит. До катастрофического Нефтегорского землетрясения (1995 г., М=7.5, I0=9-10 баллов) сейсмичность острова представлялась умеренной и до создания в 1991-1997 гг. нового комплекта карт общего сейсмического районирования территории России (ОСР-97) здесь ожидались лишь землетрясения интенсивностью до 6-7 баллов. Нефтегорское землетрясение было самым разрушительным из известных за все время на территории России. Погибло более 2000 чел. В результате полностью ликвидирован рабочий поселок Нефтегорск. Можно полагать, что техногенные факторы (бесконтрольная откачка нефтепродуктов) сыграли роль спускового механизма для накопившихся к этому моменту упругих геодинамических напряжений в регионе. Монеронское землетрясение (1971 г., М=7.5), произошедшее на шельфе в 40 км юго-западнее о-ва Сахалин, на побережье ощущалось интенсивностью до 7 баллов. Крупным сейсмическим событием было Углегорское землетрясение (2000 г., М=7.1, I0 около 9 баллов). Возникнув в южной части острова, вдалеке от населенных пунктов, оно практически не принесло ущерба, но подтвердило повышенную сейсмическую опасность Сахалина.

Приамурье и Приморье характеризуются умеренной сейсмичностью. Из известных здесь землетрясений пока только одно на севере Амурской области достигло магнитуды М=7.0 (1967 г. I0=9 баллов). В будущем магнитуды потенциальных землетрясений на юге Хабаровского края так же могут оказаться не менее М=7.0, а на севере Амурской области не исключены землетрясения с М=7.5 и выше. Наряду с внутрикоровыми, в Приморье ощущаются глубокофокусные землетрясения юго-западной части Курило-Камчатской зоны субдукции. Землетрясения на шельфе нередко сопровождаются цунами.

Чукотка и Корякское нагорье еще недостаточно изучены в сейсмическом отношении из-за отсутствия здесь необходимого числа сейсмических станций. В 1928 г. у восточного побережья Чукотки возник рой сильных землетрясений с магнитудами М=6.9, 6.3, 6.4 и 6.2. Там же в 1996 г. произошло землетрясение с М=6.2. Самым сильным из ранее известных в Корякском нагорье было Хаилинское землетрясение 1991 г. (М=7.0, I0=8-9 баллов). Еще более значительное (М=7.8, I0=9-10 баллов) землетрясение случилось в Корякском нагорье 21 апреля 2006 г. Больше всего пострадали поселки Тиличики и Корф, откуда было эвакуировано свыше полутысячи жителей аварийных домов. Благодаря редкой заселенности, погибших не было. Подземные толчки ощущались в Олюторском и Карагинском районах Корякии. В результате стихии пострадали несколько деревень.



Эпицентры землетрясений и основные сейсмоактивные регионы Северной Евразии:1. - Европейская часть России; 2. - Средняя Азия; 3 - Сибирь; 4. - Дальний Восток. Внизу, в виде вертикальных возвышений, показано соотношение среднегодового числа землетрясений в этих регионах. Как видно, на втором месте по сейсмической активности, после Курил и Камчатки, следует Средняя Азия.



Сеть сейсмических станций Геофизической службы России по состоянию на 2004 г. Оконтурены регионы, за которые ответственны указанные на карте обрабатывающие центры ГС РАН.

Общие сведения

Землетрясемния -- подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Международная сеть наблюдений за землетрясениями регистрирует даже самые незначительные из них. [1].

Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент релаксации (разрядки) упругой деформации напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.

Согласно научной классификации, по глубине возникновения землетрясения делятся на 3 группы: «нормальные» -- 33 -- 70 км, «промежуточные» -- до 300 км, «глубокофокусные» -- свыше 300 км. К последней группе относится землетрясение, которое произошло 24 мая 2013 года в Охотском море, тогда сейсмические волны достигли многих уголков России, в том числе и Москвы. Глубина этого землетрясения достигала 600 км.

Сейсмические волны и их измерение [1]

Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли -- землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом.

Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород, называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом -- эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.

Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

Типы сейсмических волн [1]

Сейсмические волны делятся на: волны сжатия и волны сдвига.

Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух, как подземный гул и грохот.

Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн -- длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.



Измерение силы и воздействий землетрясений [1]

Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд (например, шкала Рихтера) и различные шкалы интенсивности.

Шкала магнитуд. Шкала Рихтера [1]

Шкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал: локальная магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная магнитуда (Mw).

Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений (не может быть оценена магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.

Шкала интенсивности [1]

Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в Европе -- европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии -- шкала Японского метеорологического агентства (Shindo), в США и России -- модифицированная шкала Меркалли (MM):

1 балл (незаметное) -отмечается только специальными приборами

2 балла (очень слабое) - ощущается только очень чуткими домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий

3 балла (слабое) - ощущается только внутри некоторых зданий,как сотрясение от грузовика

4 балла (умеренное) -- землетрясение отмечается многими людьми; возможно колебание окон и дверей;

5 баллов (довольно сильное) -- качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание стекол, осыпание побелки;

6 баллов (сильное) -- легкое повреждение зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. п.;

7 баллов (очень сильное) -- значительное повреждение зданий; трещины в штукатурке и отламывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждение дымовых труб; трещины в сырых грунтах;

8 баллов (разрушительное) -- разрушения в зданиях: большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. Оползни и трещины шириной до нескольких сантиметров на склонах гор;

9 баллов (опустошительное) -- обвалы в некоторых зданиях, обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать 2 км/с;

10 баллов (уничтожающее) -- обвалы во многих зданиях; в остальных -- серьёзные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. За счет завалов речных долин возникают озёра;

11 баллов (катастрофа) -- многочисленные трещины на поверхности Земли, большие обвалы в горах. Общее разрушение зданий;

12 баллов (сильная катастрофа) -- изменение рельефа в больших размерах. Огромные обвалы и оползни. Общее разрушение зданий и сооружений.

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64) [1]

12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

Процессы, происходящие при сильных землетрясениях

В одних случаях пласты земли, расположенные по сторонам разлома, надвигаются друг на друга. В других -- земля по одну сторону разлома опускается, образуя сбросы. В местах, где они пересекают речные русла, появляются водопады. Своды подземных пещер растрескиваются и обрушиваются. Бывает, что после землетрясения большие участки земли опускаются и заливаются водой. Подземные толчки смещают со склонов верхние, рыхлые слои почвы, образуя обвалы и оползни. Во время землетрясения в Калифорнии в 1906 году на участке в 477 километров наблюдались смещения грунта на расстояние до 6--8,5 м. [2].

Подводные землетрясения являются причиной цунами, длинных волн, порождаемых мощным воздействием на всю толщу воды в океане, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов).

Понятно, что резкое перемещение больших масс земли в очаге должно сопровождаться ударом колоссальной силы. За год жители Земли могут ощущать около 10 000 землетрясений. Из них примерно 100 бывают разрушительными.

Измерительные приборы [2]

Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн используются специальные приборы -- сейсмографы. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза. Одни сейсмографы чувствительны к горизонтальным движениям, другие -- к вертикальным. Волны регистрируются вибрирующим пером на движущейся бумажной ленте. Существуют и электронные сейсмографы (без бумажной ленты).

Другие виды землетрясений [2]

- Вулканические землетрясения

Вулканические землетрясения -- разновидность землетрясений, при которых толчки возникают в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений -- лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно -- недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет.

- Техногенные землетрясения

В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность -- увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при добыче нефти и газа (произошла серия землетрясений с магнитудой до 5 на Ромашкинском месторождении нефти в Татарстане) и выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.

- Обвальные землетрясения

Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.

- Землетрясения искусственного характера

Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве (тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах.

О прогнозе землетрясений [3]

В конце двадцатого века группа известных западных сейсмологов провела сетевые дебаты, главным вопросом которых был «Является ли достоверный прогноз индивидуальных землетрясений реалистичной научной целью?». Все участники дискуссии, несмотря на значительные расхождения в частных вопросах, согласились с тем, что детерминистические предсказания отдельных землетрясений с точностью, достаточной для того, чтобы можно было планировать программы эвакуации, нереальны;по крайней мере некоторые формы вероятностного прогноза текущей сейсмической опасности, основанные на физике процесса и материалах наблюдений, могут быть оправданы.

Даже если бы точность измерений и несуществующая пока физико-математическая модель сейсмического процесса дали возможность с достаточной точностью определить место и время начала разрушения участка земной коры, магнитуда будущего землетрясения остаётся неизвестной. Дело в том, что все модели сейсмичности, воспроизводящие график повторяемости землетрясений, содержат тот или иной стохастический генератор, создающий в этих моделях динамический хаос, описываемый лишь в вероятностных терминах. Более явно источник стохастичности качественно можно описать следующим образом. Пусть распространяющийся во время землетрясения фронт разрушения подходит к участку повышенной прочности. От того, будет разрушен этот участок или нет, зависит магнитуда землетрясения. Например, если фронт разрушения пройдёт дальше, землетрясение станет катастрофическим, а если нет, останется небольшим. Исход зависит от прочности участка: если она ниже некоторого порога, разрушение пойдет по первому сценарию, а если выше, по второму. Возникает «эффект бабочки»: ничтожно малое различие в прочности или напряжениях приводит к макроскопическим последствиям, которые нельзя предсказать детерминистически, поскольку это различие меньше любой точности измерений. А предсказание места и времени землетрясения с неизвестной и, возможно, вполне безопасной магнитудой не имеет практического смысла, в отличие от расчёта вероятности того, что сильное землетрясение произойдет.

Тем не менее, китайские учёные, казалось бы, достигли огромных успехов в предсказании землетрясений -- они в течение нескольких лет осуществляли мониторинг наклона поверхности, уровня грунтовых вод, а также содержание радона (газа) в горных породах. По предположению исследователей, все эти параметры, кроме сезонных изменений, а также многолетних тенденций, должны резко меняться за несколько недель или месяцев перед крупным землетрясением. Учёные предсказали землетрясение 4 февраля 1975 года в густонаселённом Ляонине, жертвами которого могли бы стать миллионы человек. Однако вскоре, как по иронии судьбы, случилось таншаньское землетрясение (8,2 по Рихтеру) 27 июля 1976 года, которое предсказано не было, и количество жертв (более 650 тысяч) было одним из самых больших в истории наблюдений.

Землетрясения в России [4]

Землетрясения в России -- На территории России землетрясения бывают в горной местности, на месте стыка тектонических плит -- Кавказ, Алтай, Восточная Сибирь, Камчатка. Землетрясения уносят много человеческих жизней, разрушаются дома, поселки. Так при землетрясении на Сахалине в 1995 г. был полностью разрушен посёлок Нефтегорск. Большинство землетрясений происходят на Камчатке и Курильских островах, иногда сопровождающимися цунами. Из-за землетрясения в Тихом океане у побережья Камчатки в 1952 г. образовалось цунами, которое полностью разрушило город Северо-Курильск.

Причины землетрясений

Землетрясения происходят из-за столкновения литосферных плит, так на Кавказе Аравийская плита движется на север на Евразийскую плиту. На Камчатке Тихоокеанская плита сталкивается с Евразийской плитой, также активность вулканов является одной из причин мелких подземных толчков, происходящих в непосредственной близости от вулкана или на нём самом.

Сейсмостойкое строительство в России [5][6]

В разных странах интенсивность землетрясений оценивается по разным шкалам. В России применяется самая используемая в мире 12-балльная шкала МSK-64 (Медведева-Шпонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-Канкани (1902). В СССР интенсивность оценивалась по ГОСТ 6249--52. Сейсмостойкое строительство считалось оправданным на территориях, максимальная сейсмическая активность которых достигала 7--9 баллов (меньше -- дополнительные меры не принимались, больше -- строительство считалось неоправданным). Такие территории определялись по картам сейсмического районирования (для уточнения участка сейсмического микрорайонирования). С учетом того, что землетрясения происходят сравнительно редко, нормами допускались конструкции, которые при аварии не создавали угрозы безопасности людей и сохранности ценного оборудования.

Сейсмостойкое строительство требует гораздо больших финансовых затрат. С технической точки зрения рационально выбирать участок на скальных породах, применять дополнительные меры, увеличивающие прочность и монолитность несущих конструкций. Способность конструкции принимать пластические деформации сильно повышает сопротивляемость конструкций. В первой половине XX века в СССР получил распространение статический метод расчётов, тогда как в западных странах -- динамический, который считается немного точнее.

Землетрясения на Камчатке [7]

Полуостров Камчатка относится к сейсмически активным зонам России

Большинство камчатских землетрясений происходит на расстоянии 30--150 километров от восточного побережья полуострова, в субдукционной зоне, примыкающей к Курило-Камчатскому жёлобу.[7]



Землетрясение 1737 года [7]

7 октября 1737 года в Тихом океане на глубине 40 километров произошло землетрясение магнитудой 9,0. Как сообщал тогда русский исследователь С.П. Крашенинников:

«По полуночи в третьем часу ночи началось трясение, и с четверть часа продолжалось волнами так сильно, что многие Камчатские юрты обвалились, и балаганы попадали. Между тем учинился на море ужасный шум и волнение, и вдруг возлилось на берега воды в вышину сажени на три, которая, нисколько не стояв, сбежала обратно и удалилась от берегов на значительное расстояние. Потом вторично земля всколебалась, воды прибыло против прежнего, но при отлитии столь далеко она сбежала, что море видеть невозможно было. В то время усмотрены в проливе на дне морском между первым и вторым Курильским островом каменные горы, которые до того никогда не виданные, хотя трясения и наводнения случались и прежде. С четверть часа спустя после того последовали валы ужасного и несравненного трясения, а при том влилось воды на берег в вышину сажень на 30, которая по прежнему нисколько не стояв сбежала в море, и вскоре встала в берегах своих колеблясь через долгое время, иногда берега понимая, иногда убегая в море. Перед каждым трясеньем слышен был под землёю страшный шум и стенание…»

В некоторых местах луга с холмами и поля морскими заливами сделались: а продолжалось оно до самой весны 1738 году.

4 ноября этого же года произошло мощное землетрясение на севере Камчатки близ Нижне-Камчатска магнитудой 7,8.



Землетрясение 1792 года [7]

23 августа 1792 года около берегов Камчатки на глубине около 20 километров произошло еще одно мощное землетрясение магнитудой 8,4, которое ощущалось по всему берегу Восточной Камчатки. Из Каталога землетрясений Российской Империи (Мушкетов И., Орлов А., 1893), запись 798:

«В том же году (1792) 12(23) августа в 5 час. утра в Петропавловском порте, Нижне-Камчатске, Паратунке и по всему восточному берегу Камчатки в течение почти одной минуты происходили колебания, подобные волнам. "Когда началось землетрясение, рассказывает Зауер (секретарь экспедиции Биллингса), я одевался и был опрокинут на землю, на которую я упал во всю длину. Встав, я поспешил, насколько мог, выйти из дому". Вода в гавани так сильно волновалась, что была похожа на кипящую. Сотрясение имело направление от NW (северо-запада) и продолжалось, по-видимому, более 2 минут, но многие уверяли, что оно длилось более одной минуты. (Сила - примерно 8 баллов). В Паратунке сотрясение было еще сильнее, земля во многих местах разверзлась и извергала на значительную высоту воду и песок. Все дома в селении были повреждены в большей или меньшей степени, один балаган был опрокинут; несколько печей - единственные сооружения из кирпича - были разрушены; все образа в церкви вывалились из своих рам на землю (9 баллов). В Нижне-Камчатске жители были чрезвычайно испуганы землетрясением и не могли понять, откуда происходил предшествовавший ему гул. Река Радуга, при впадении которой в р. Камчатку выстроен этот город, внезапно высохла и жители спешили перебраться по сухому ложу, чтобы укрыться в горах вместе со скотом, который уводили с собой. Землетрясение продолжалось около часа, в некоторых местах почва дала трещины, а в других осела. Колокола двух церквей звонили сами собой, треск и шум от падающих и разрушаемых зданий соединялись с воем собак и отчаянными воплями людей, ожидавших каждую минуту, что земля совершенно поглотит их город. По окончании землетрясения вода опять появилась в Радуге, которая пришла в прежнее положение; в домах не было найдено ни одной целой печки, балаганы были большею частью разрушены, в одной из церквей нашли алтарь сдвинутым с места на фут. Землетрясению предшествовал сильный гул, похожий на раскаты грома…»

В сохранившихся сообщениях о камчатских землетрясениях 1791-1792 годов есть некоторые неувязки. Большинство исследователей считает, что было два разных землетрясения, одно на севере полуострова, другое на его юге, произошедших в разное время. Это потверждается тем, что в записях о землетрясении сохранилось мало сведений о цунами, которое должно было возникнуть после землетрясения такой силы.

Землетрясение 1841 года [7]

Очередное сильное землетрясение на Камчатке произошло 18 мая 1841 года в 8 часов утра по местному времени. Эпицентр располагался близ Петропавловска. Магнитуда землетрясения составила 8,4. Каталог землетрясений Российской Империи (Мушкетов И., Орлов А., 1893), запись 1161:

«В том же году (1841) 6-го (18) мая в 8 час. утра сильное землетрясение в Петропавловске и на месте, называемом Островным, продолжавшееся 15 мин., при чем разрушены трубы и печи и разбиты в окнах стекла. Колокола собора звонили сами собою. Вода в губе возвысилась на несколько футов и на всем ее пространстве в течение 6 минут было сильное волнение. Кроме того, в продолжение 6 часов происходил постоянный прилив и отлив. Стоявший в малой губе на якоре и швартовых бриг "Охотск" оторвался, стащил зарытый в землю 50-ти пудовый якорь и ушел на середину губы; некоторые утесы, находившиеся близ порта, обрушились. На месте Островном, в 80 верстах от Петропавловска, было необыкновенное возвышение воды в море, которое смыло балаган, юрту и строение одного камчадала. (Журн. Мин. Вн. дел, 1841 г. август, стр .21 и декабрь, ч. XLII).»

«17 мая 1841 г. … в 5 час. 20 мин. пополудни (время с учетом разности стилей и долгот мест соответствует примерно 14 час. 50 мин. 6 мая местного петропавловского) вода в гавани Гонолулу внезапно обесцветилась и устремилась вперед подобно большой приливной волне. Затем она быстро откатилась назад, осушив часть гавани и все рифы. Это повторилось дважды в течение сорока минут; затем море приняло свой обычный вид. Падение уровня воды оценивалось в три фута (1 м). Одновременно в Лахаине многократное поднятие и падение воды с интервалом в 4 мин. каждое равнялось нескольким футам. Волны обрушивались на рифы и с оглушительным гулом перекатывались через них…»

Землетрясение 1923 года [7]

3 февраля 1923 года на дне океана произошло землетрясение магнитудой 8,5.Вызванная этим волна цунами достигала 8 метров в высоту и привела к гибели нескольких людей. В восточной части океана волна достигла берегов Гавайев и убила, как минимум, одного человека.

По словам А.В. Викулина:

«В Петропавловске-Камчатском и Усть-Камчатске первые колебания, самые сильные за всё время, продолжались 30-33 мин; в Островной, Калыгири, Жупаново и Семячике они продолжались почти три дня, постепенно слабея; в бухте Ольга землетрясение продолжалось беспрерывно около двух недель…»

В апреле того же года произошло ещё одно мощное землетрясение магнитудой 7,3.

Землетрясение и цунами 1952 года [7]

Землетрясение на глубине 20 километров произошло 4 ноября в 04:58 по местному времени и, по разным данным, имело мощность от 8,5 до 9,0 магнитуд. Высота волны цунами достигала 18 метров у побережья Камчатки и Курильских островов, полностью был уничтожен город Северо-Курильск, погибло несколько тысяч людей. Гавайев достигли волны высотой 6--9 метров и нанесли материальный ущерб на сумму от 800 000 до 1 000 000 долларов, однако человеческих жертв в этой части света удалось избежать.

Землетрясение 2006 года [7]

В апреле 2006 года разразилась серия достаточно мощных землетрясений, которые привели к эвакуации около 1000 человек, частичным разрушениям в ряде населённых пунктов. Однако жертв удалось избежать, сообщалось только о 40 раненых. Первое землетрясение магнитудой 7,6 произошло 21 апреля в 00:25 по местному времени, за ним последовали афтершоки магнитудой от 4,3 до 5,1, следующий мощный толчок ударил 30 апреля в 5:58 и достигал 6,6 магнитуд и также вызвал ряд афтершоков.

Землетрясения в Санкт-Петербурге [8]

Землетрясения в Санкт-Петербурге происходят с низкой периодичностью, и амплитуда колебаний земной коры достаточно невелика.

Тем не менее, в случае землетрясения на не очень плотных, обводнённых и неустойчивых грунтах сейсмический эффект от землетрясения может превысить магнитуду, которая наблюдается в эпицентре, на 1-2 балла, что произошло во время землетрясения 21 сентября 2004 года.

Общие сведения[8]

Город расположен на такой части земной коры, которая не может продуцировать крупные тектонические землетрясения. На этой территории могут происходить землетрясения таких типов, как обвальные или морозобойные, но они не сопровождаются сильными подземными толчками. Особенность ситуации состоит, однако, в том, что город стоит на сложных грунтах, а, кроме того, находится в зоне тектонического разлома, и по линии этого разлома происходит постоянное перемещение. Северный берег Финского залива поднимается со скоростью 1--1,5 мм в год, а южный опускается на 0,5--1 мм в год. Существуют разломы в районах Красного Села, Ленинского проспекта и в ряде других мест, над которыми происходит растрескивание зданий.

Есть мнение, что в Санкт-Петербурге может произойти землетрясение, которое принесёт городу большие разрушения. C 2000 года эти идеи получили научное объяснение в исследованиях института физики Земли, а в 2004 году -- практическое подтверждение в виде землетрясения в Калининграде. В современных условиях даже небольшое землетрясение может создать проблемы, так как на неустойчивых грунтах сильнее ощущаются подземные толчки: жители высотных домов жаловались на то, что при землетрясении в 1 балл в их домах звенят стёкла, качаются люстры и звенит посуда.

Согласно СНиП-II-7 «Строительство в сейсмических районах», для строительства проводится оценка сейсмической опасности районов. Эта оценка базируется на основе комплекта карт ОСР-97, которые утверждены РАН с 1 января 2000 года. Санкт-Петербург находится в зоне с сейсмическими воздействиями 6 баллов по шкале MSK-64, что является более опасной зоной по сравнению с территорией Москвы.

Предупреждения отдельных сейсмологов относительно того, что в Санкт-Петербурге возможно сравнительно крупное землетрясение, получили иллюстрацию фактом землетрясения в Калининграде в 2001 году. При этом Калининград, так же, как и Москва, находится в зоне с сейсмическими воздействиями 5 баллов, а Санкт-Петербург -- с сейсмическими воздействиями 6 баллов.

Землетрясения по годам[8]

Большая часть землетрясений, толчки которых ощущались в Санкт-Петербурге, произошла на территории зоны Вранча, расположенной в Карпатах. Согласно исследованиям сейсмологов, это связано с особенностями строения земной коры, макросейсмический эффект этих землетрясений в большинстве случаев направлен к северо-востоку. Колебания в этом районе создают большие разрушения в Молдавии и передаются далее в сторону Москвы и Санкт-Петербурга. Этот факт подтверждают изосейсты от сильнейших удаленных землетрясений.



Землетрясение 14 (26) октября 1802 [8]

Землетрясение произошло в 10 час 55 минут по Гринвичу, его эпицентр находился в Карпатах. В Румынии толчки достигали интенсивности 7,4 балла, там был разрушен ряд построек. Толчки интенсивностью 6 баллов ощущались на территории Украины, 4 балла -- на Европейской части России. На территории Санкт-Петербурга землетрясение было упомянуто многими очевидцами событий, но упоминаний о разрушениях нет.

Землетрясение 10 ноября 1940 года [8]

Землетрясение произошло в 1 час 45 минут по Гринвичу, эпицентр находился в зоне Вранча в Карпатах. Толчки в жудец Вранча достигали интенсивности 7,3 балла. Кишинёв был разрушен, толчки интенсивностью 5 баллов ощущались на территории Украины, 4 балла -- на Европейской части России. На территории Ленинграда зарегистрированы колебания 3 балла, разрушений нет.

Землетрясение 4 марта 1977 года [8]

Землетрясение произошло в 19 час 21 минут по Гринвичу, эпицентр, как и в предыдущем случае, находился в зоне Вранча в Карпатах, где толчки достигали интенсивности 7,2 балла. Бухарест был частично разрушен, толчки интенсивностью 4 балла ощущались на Европейской части России. На территории Санкт-Петербурга зарегистрированы колебания 3 балла. Раскачивались люстры и дребезжала посуда на полках, но событие особо не оглашалось.



Землетрясение 30 августа 1986 года [8]

Землетрясение произошло в 21 час 28 минут по Гринвичу, эпицентр также находился в зоне Вранча в Карпатах, где толчки достигали интенсивности 6,8 баллов. Волна распространялась широким фронтом, на всей территории Молдавии были зафиксированы разрушения, толчки также ощущались на Европейской части России. В Москве были зарегистрированы колебания магнитудой 3 балла. Сообщений о происшествиях в Ленинграде не было.

Землетрясения 30 и 31 мая 1990 года [8]

Первое землетрясение произошло в 10 час 40 минут по Гринвичу, второе -- в 00 час 17 минут, оно происходило два дня подряд днём в 13-15 часов по местному времени, эпицентр как и в предыдущий раз находился в зоне Вранча в Карпатах, где толчки достигали интенсивности 6,9 и 6,1 баллов. Волна распространялась в юго-восточном направлении, в северном направлении колебания быстро затихали. Толчки ощущались на территории Украины и Европейской части России, в Москве были зарегистрированы колебания магнитудой 3 балла. В Ленинграде колебания были магнитудой не более 2 баллов, они были зарегистрированы аппаратурой, но жители города толчков не заметили.

Землетрясение 21 сентября 2004 года [8]

Землетрясение произошло в 13 час 32 минуты по Гринвичу, эпицентр находился в северо-западнее Калининграда. Толчки в Калининградской области достигали интенсивности 4,8 балла, произошли оползни и провалы. На территории Санкт-Петербурга зарегистрированы колебания 2 балла, в некоторых домах разошлись существующие трещины или появились новые.

...