Причины землетрясений и их последствия: краткий обзор

Причины землетрясений и их последствия: краткий обзор

Определение

Землетрясения — это явления, связанные с внезапным высвобождением энергии в земной коре, что приводит к возникновению сейсмических волн. Эти волны могут вызывать колебания поверхности земли, разрушение зданий, инфраструктуры, причинять ущерб населению.

Оно возникает в результате тектонических процессов, таких как движение геологических плит, разломов и других причин

Землетрясения могут быть различной силы и длительности. Их изучением занимается сейсмология — наука, которая анализирует причины, механизмы, последствия землетрясений. Сила землетрясения измеряется с помощью шкалы Рихтера или шкалы Меркалли, которая учитывает интенсивность, разрушительное воздействие на здания, людей.

Причины землетрясений включают:

1. Тектонические движения: земная кора состоит из больших плит, которые движутся относительно друг друга. Когда эти плиты сталкиваются, расходятся или скользят вдоль границ, может происходить накопление напряжения, которое приводит к разрыву пород, высвобождению энергии в виде землетрясения.
2. Вулканическая активность: землетрясения могут также возникать вблизи вулканов, когда магма поднимается к поверхности, вызывая трещины, сдвиги в породах.
3. Человеческая деятельность: землетрясения могут быть вызваны деятельностью человека, такой как добыча полезных ископаемых, гидроэлектрические проекты, а также использование технологий, связанных с нагнетающейся водой в недра (гидроразрыв).
4. Сложные геологические процессы: интенсивные осадки, эрозия или другие геологические изменения могут вызвать сдвиги в земле, приводя к землетрясениям.

Землетрясения могут варьироваться по силе и продолжительности, и их изучение помогает лучше понять механизмы, стоящие за этими природными явлениями.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое землетрясение и каковы его основные причины

Землетрясения на

«Ступеньки речных террас – особенно наглядный индикатор тектонических движений Урала – позволяют с большими подробностями проследить как давнюю, так и близкую историю подъёма гор. Общепризнанная средняя скорость роста Урала – примерно два миллиметра в столетие. Однако в некоторых местах Уральские горы растут на пять и больше миллиметров в год. Конечно, по сравнению с активно развивающимися высокосейсмичными горными системами – Тянь-Шанем, Памиром, Кавказом и другими – древний Урал не спешит. Зарегистрированных здесь землетрясений сравнительно немного. Но и этого вполне достаточно для неотложного, всестороннего изучения современных геологических процессов развития Урала и их влияния на деятельность человека.»

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий, сооружений и построек вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (), возникающими присмещениях на морском дне. При этом разрушения зависят от типа сооружений, распространённого в районе землетрясения. Летальными для их обитателей при сильных землетрясениях часто являются, очень распространённые в сельских местностях многих сейсмически активных районов, показательный пример —.

Землетрясения вызывают разрушения зданий и инфраструктуры преимущественно на поверхности, а подземные сооружения, находящиеся на значительной глубине, обычно остаются целыми, особенно гибкие конструкции (тоннели и подобные). Наземные сооружения более уязвимы из-за того, что поверхностные сейсмические волны усилены в сравнении с глубинными. поверхностные сейсмические волны усиливаются в первую очередь за счёт меньшего сопротивления (вязкости) приповерхностных грунтов и их обводнённости (под воздействием сейсмических волн происходитсклонных к этому грунтов). Глубинные слои не склонны к ликвификации из-за давления на них верхних слоёв грунта, кроме того расположенные в толще грунта конструкции равномерно смещаются вместе с самим грунтом, тогда как у поверхностных сооружений грунт смещает и повреждает фундаменты. Несмотря на сохранность подземных сооружений, выходы из них могут быть повреждены или разрушены (завалены), также подземелья могут остаться без электроснабжения, что опасно затоплением из-за отключения откачивающих воду насосов.

Какие геологические процессы вызывают землетрясения

Среди всех видов землетрясений тектонический характеризуется наибольшей частотой и мощностью. Это происходит по причине накапливания огромного количества энергии, вызванной тектоническими силами вследствие движений и последующей деформации земной коры, а именно литосферных плит, из которых состоят материковая и океаническая земная кора. Плиты как бы выстилают всю поверхность земли, перекрывают друг друга, сталкиваются, двигают и выталкивают одна другую. Под действием конвекции нагревающиеся слои поднимаются к поверхности земли, а охлажденные опускаются вниз, к центру земли. В местах соприкосновения краями происходит наибольшее воздействие тектонических сил на структуру толщ горных пород коры, протекают изменения не только физические, но и химические. При превышении предела прочности пород они разрываются, и высвобождается накопленное напряжение энергии.

Иногда литосферные плиты могут подниматься и опускаться относительно друг друга, сохраняя свое положение в горизонтальной плоскости.

Примечание 2

При подныривании — продвижении — одной плиты под другую общая площадь территории плит уменьшается, а площадь земной поверхности остается прежней. Поэтому с помощью оползней и землетрясений верхние пласты просто собираются в складки для того, чтобы стать одинаковых размеров с нижним слоем. В таких случаях извержения вулканов и выход магмы очень редки.

Границы стыковки литосферных плит образуют сейсмические пояса, которые являются концентрацией эпицентров землетрясений. Их общая длина доходит до 272300 км, а ширина варьируется от 300 до 1600 км.

Выделили 11 основных поясов:

1. Срединно-Атлантический.
2. Западно-Тихоокеанский.
3. Восточно-Тихоокеанский.
4. Средиземноморско-Трансазиатский.
5. Срединно-Индийский.
6. Восточно-Африканский.
7. Арктический.
8. Алтае-Охотоморский.
9. Антарктический (самый протяженный — 46800 км).
10. Карибский.
11. Кокос-Наска.

Какие существуют виды землетрясений и чем они отличаются

Землетрясения в литосфере выносят колебания из недр на поверхность Земли и в воды океана. Водная среда океанов, морей, озер безболезненно переносит любые сейсмические колебания дна. Находящиеся на ее поверхности и в толще воды корабли и живые организмы не заметят колебаний дна и соответствующих колебаний толщи воды.

Волны цунами несут разрушения берегам, но незаметны в самом океане для его обитателей, ведь длина волны цунами многократно превышает ее амплитуду. Она незаметна даже мореплавателям при штиле. При шторме она не создает дополнительных трудностей для моряков.

Землетрясения малой силы легко воспринимаются растениями, животными и человеком. А сильные землетрясения опасны для жизни животных и людей. Они не только создают вибрацию, но и вызывают ряд вторичных процессов в литосфере и подземной гидросфере.

При землетрясении происходят гравитационные склоновые процессы на поверхности земной коры. Это обвалы, оползни, сели, лавины, а также процессы в подземных водоносных горизонтах: разжижение грунтов, изменение уровня и химического состава подземных вод.

При наиболее мощных землетрясениях в земной поверхности образуются трещины. Происходит изменение ландшафта.

Гравитационные процессы и собственно сами землетрясения особенно сильно изменяют рельеф местности, провоцируя изменение положения водотоков, конфигурацию и размеры водоемов, их глубину, скорость движения воды, изменяется режим формирования речных долин и абразии в озерах и искусственных водоемах. Запруживание оползневыми телами, обвальными массами, осыпями и селевым материалом рек и ручьев, поступление грунтового материала в озера формирует заболоченные территории и влечет за собой деградацию почв.

Вызванные землетрясениями цунами приводят к затоплению низменных участков земной поверхности соленой морской водой, что практически уничтожает почвенный слой и приводит к засолению подстилающих грунтов. Это ведет к гибели практически всей растительности и всей трофической цепи в затопленной части территории. Величина засоления в этих районах по натрию, калию, магнию, хлору в несколько раз превышает ПДК, что губительно для растений.

До землетрясения, при его наступлении и после землетрясения в почвенном воздухе и подземных водах наблюдается повышенное содержание радиоактивного газа радона, отрицательное экологическое воздействие которого установлено многими исследованиями. Анализ содержания радона включен в специальные оценки при проведении инженерно-экологических изысканий для строительства, поскольку он опасен для людей и повсеместно распространен в почвенном воздухе, но в разных долях.

При землетрясениях часто происходит изменение режима подземных вод: меняется положение уровней, величин напоров, расходов, даже направления движения. Установленным фактом является изменение положения областей питания, распространения и разгрузки подземных вод. В отдельных случаях отмечается резкое понижение уровня грунтовых вод, пересыхание колодцев, нарушение работы водозаборных скважин. В других случаях возникает подтопление территорий.

Какие последствия землетрясений для окружающей среды

А. Т.: В истории сейсмологии есть такие случаи. Перед некоторыми сильными землетрясениями происходили ощутимые землетрясения с меньшей магнитудой. В сейсмологии это называется форшоком. Перед сильным землетрясением в некоторых районах может увеличиться количество мелких землетрясений.

Представьте, происходит движение плит относительно друг друга, накапливается большое количество упругой энергии. Когда подготовка очагов землетрясений находится на последней стадии, в земной коре происходят мелкие разрывы. Это проявляется в виде ощутимых землетрясений, за которыми происходит основное землетрясение.

Последствия землетрясений в Таджикистане. Фото: Администрация Согдийской области Таджикистана

А. И.: Не всегда. Нужно понимать, что землетрясения — это продукт движения тектонических плит. К примеру, образуются горы.

Чем сильнее землетрясение, тем дольше оно «готовится». Подготовка происходит за счёт трения тектонических плит, которые регистрируются специальными приборами, но не ощущаются людьми. В результате таких микроземлетрясений в очаге будущей сейсмической активности сбрасывается энергия. Так, землетрясения магнитудой 7−7,5 «готовятся» 20−25 лет.

Но у двух сильных землетрясений, последовавших друг за другом через короткий промежуток времени, не может быть один очаг. Однако могут быть афтершоки. Это явление, когда чередой сейсмических волн высвобождается энергия от главного землетрясения. В Турции после недавнего землетрясения было более тысячи афтершоков.

В чем проявляются последствия землетрясений для человека

Последствия землетрясения. Фото: SAR Hidayatullah/Anadolu Agency/Getty Images

Разрушительные землетрясения в Турции и Сирии унесли жизни тысяч людей. В Турции объявлен траур до 12 февраля. На фоне этих известий ученые со всего мира пытаются понять: можно ли заранее предсказать вероятность сильного землетрясения? Большинство экспертов сходится во мнении, что сделать это очень сложно, передает The Washington Post.

Этот материал – часть нашей ежедневной рассылки. Если вы хотите получать свежую рассылку, подписывайтесь на нее здесь и получайте ее, где вам удобно (на почту или в Telegram).

По данным Всемирной организации здравоохранения, на землетрясения приходится почти половина всех смертей от стихийных бедствий, зафиксированных за последние два десятилетия. Многие геологи считают, что практически невозможно точно предсказать землетрясение из-за того, что процесс анализа земной коры очень сложен. Другие говорят, что современные технологии должны помогать в прогнозировании стихийных бедствий, а также мгновенно информировать людей о необходимости искать убежище.

Однако большинство ученых сходятся во мнении, что будущее, в котором технологии смогут точно предсказывать место, время и силу землетрясения, видится очень далеким. А неточные оценки могут принести больше вреда, чем пользы.

"Землетрясение происходит очень и очень быстро. Справедливо будет сказать, что на данный момент мы вообще не способны предсказывать землетрясения", — говорит Кристин Гуле, директор Центра изучения землетрясений Геологической службы США (USGS).

Движения плит, лежащие в основе землетрясений, происходят медленно, а разрывы, наоборот, случаются слишком внезапно. В настоящее время ученые используют геологические измерения, данные сейсмологических служб и исторические записи, чтобы выделить области, подверженные риску землетрясения. Затем они используют статистические модели для оценки вероятности того, что землетрясение может произойти в будущем.

Джон Рандл, профессор физики и геологии Калифорнийского университета в Дэвисе, говорит, что в настоящее время ученые разрабатывают модель машинного обучения для прогнозирования землетрясений. По аналогии с тем, как Федеральная резервная система США прогнозирует состояние американской экономики. Однако профессор Рандл сомневается, что эти технологии будут достаточно точными.

Можно ли предсказать землетрясения и как

Курс турецкой лиры опустился до рекордно низких значений на фоне землетрясения. В моменте $1 стоил 19 лир, впрочем, позже валюта отыграла падение. Власти страны пока не готовы делиться прогнозами, в какую сумму может обойтись восстановление затронутых катастрофой регионов. По оценкам Геологической службы США, потери могут составить около 2% ВВП Турции. В результате землетрясения часть инфраструктурных объектов страны оказались разрушены или временно закрыты. Так, в порту Искендерун на юго-востоке страны произошел пожар — из-за подземных толчков один из контейнеров перевернулся и вспыхнул.

О том, какими последствиями обернется стихийное бедствие, пока говорить сложно, но на обмене грузами с Россией, вероятнее всего, это не скажется, отметил гендиректор информационно-аналитического агентства Infoline Иван Федяков: «Основной удар стихии пришелся на южную часть Турции, средиземноморское побережье. Это менее важная с точки зрения транспортного хаба артерия.

Основные порты, обслуживающие черноморский бассейн и Босфор, находятся на западе и севере страны. Вот они пока не пострадали.

Конечно, возможны задержки в отправке и обработке грузов. Турции придется еще в течение нескольких дней, может быть, даже недель, тратить больше ресурсов на восстановление ситуации в южных районах, и это будет отвлекать от обычной повседневной работы. Можно рассчитывать на то, что задержка по обработке грузов составит несколько дней, максимум, может быть, одну-две недели».

Из-за землетрясения в Турции приостановили прокачку по нефтепроводу Баку-Тбилиси-Джейхан. По предварительным данным, объект не получил повреждений. Впрочем, даже при самом негативном сценарии серьезных последствий энергетический рынок бы не заметил, подчеркнул ведущий эксперт Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков:

«Как правило, подобные ремонтные работы могут происходить довольно быстро. Если речь идет об одном-двух разрывах, то в течение недели все можно починить. Поэтому мир не заметит дефицита нефти, тем более Азербайджан может перекинуть эти объемы на другие направления, в частности, на Россию. Если мы говорим про газопроводы, то сообщений о прерывании поставок по системе TAP-TANAP не произошло. Вместе с тем линейные части что нефте-, что газопроводов, чинятся довольно быстро. Для Европы это также не приведет к какому-то колоссальному дефициту, там объемы-то небольшие были. Но вместе с тем это может создать проблемы для Болгарии, потому что София отказалась покупать газ у "Газпрома".

Турция, конечно, будет вкладывать огромные деньги в восстановление и городов, и инфраструктуры, и это даст импульс развития в строительной отрасли, которая довольно энергоемкая. В этом плане объемы потребления энергии в стране могут быть в течение ближайших лет увеличиться. Анкара наверняка воспользуется этой ситуацией для того, чтобы усилить свои переговорные позиции по стоимости того же самого газа».

Землетрясения сказались и на туристическом секторе Турции. Три аэропорта на юго-востоке страны приостановили работу, по меньшей мере пять отелей обрушились. Сообщается об одном погибшем россиянине. По данным Ассоциации туроператоров РФ, сейчас в Турции могут отдыхать до 45 тыс. соотечественников, в том числе тех, кто отправился в путешествие самостоятельно. Но все они находятся в безопасных регионах, пояснил вице-президент Российского союза туриндустрии Дмитрий Горин:

«Так как землетрясение не коснулось туристических регионов Турции, а это Стамбул и Анталья, то рейсы выполняются в соответствии с расписанием, путешественники не отменяют свои поездки и фактически продолжают бронировать туры на будущие даты. В любом случае есть дополнительная информация от Министерства экономического развития РФ о контактах для граждан, которые находятся поблизости с зоной ЧП, и все вопросы отрабатываются по горячей линии ситуационно-кризисного центра МИДа.

Сейчас межсезонье и все-таки невысокий туристический сезон. Количество рейсов в разы меньше. Если летом в Турцию летает 750 рейсов в неделю, то сейчас 150-200. Конечно, выезжающие за границу могут внимательно изучать информацию, но как таковых сокращений продаж или аннуляций туров не произошло».

Число жертв землетрясения в Турции тем временем идет на тысячи. Спасатели продолжают разбор завалов, десятки стран предложили Анкаре помощь по ликвидации последствий катастрофы.

Как землетрясения влияют на экономику стран

О фильме 2013 года см. статью Афтершок (фильм)

Афтершо́к ( англ.   aftershock ), или повторный толчок , — толчок, происходящий после основного и меньший по сравнению с ним. Сильные землетрясения всегда сопровождаются многочисленными повторными толчками. Их количество и магнитуда со временем уменьшаются, а продолжительность проявления может длиться месяцами. Особенно велика вероятность сильных афтершоков в первые часы после главного толчка. Известно много случаев, когда повреждённые главным ударом здания рушились именно при повторных, менее сильных толчках. Повторные толчки представляют угрозу при проведении спасательных работ. Афтершоки являются отражением релаксационных процессов в области очага главного события, которые проявляются в уменьшении интенсивности потока афтершоков во времени по определенному закону.

Наличие афтершоков связано не столько с остаточными напряжениями непосредственно в очаге , сколько с быстрым (во время главного удара землетрясения) увеличением напряжения в окрестностях очага случившегося землетрясения из-за перераспределения напряжений. Во время главного удара землетрясения — пластической (и хрупкой) деформации пород земной коры в очаге землетрясения — жёсткая плита земной коры сдвигается как целое на десятки сантиметров или даже на метры. При этом механические напряжения в очаге уменьшаются от максимальных (от уровня предела прочности) до минимальных остаточных. Зато напряжение в окрестностях очага существенно увеличивается (в результате смещения плиты), иногда приближая это напряжение к самому пределу прочности. При превышении предела прочности (в окрестностях очага главного удара) и происходят повторные толчки. В результате смещения плиты механические напряжения возрастают и на большом удалении от очага (подобно тому, как это происходит в окрестностях очага). В результате такого возрастания напряжения на границах плиты могут приблизиться к пределу прочности коры по её периметру, вследствие чего после больших землетрясений — смещений по границе плиты может пройти череда индуцированных землетрясений.

Почти симметричны афтершокам форшо́ки . Отличие состоит в том, что обычно большое землетрясение порождает малые (афтершоки), а иногда, наоборот, малое землетрясение (форшок) порождает большое (главный удар), который, в свою очередь, порождает меньшие землетрясения.