Слайд 1Землетрясения
Сейсмическая ситуация на Земле online. IRIS Seismic Monitor. 8 марта
2016 г.
http://ds.iris.edu/seismon/
Слайд 21 марта 2016 г. в возрасте 79 лет ушел из
жизни Адам Дзевонский -
Слайд 3http://www.seis-bykl.ru/index.php?ma=1
10 последних землетрясений в районе Байкала
Слайд 4Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 5Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг.
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 6Землетрясения – колебания земной коры и подземные удары –
стоят
в ряду самых разрушительных явлений природы.
Проявляются в виде подземных ударов,
волнообразных колебаний почвы, заметных изменений рельефа, образования трещин и разрушения зданий, дорог, нередко многочисленных человеческих жертвах.
Играют заметную роль в жизни нашей планеты.
В год на Земле регистрируется свыше 1 млн подземных ударов
В среднем два землетрясения в минуту.
Слайд 7Нефтегорск, 28 мая 1995 года
Слайд 10Гоби-Алтайское зелетрясение, 1957 г.
Слайд 12Сарезское озеро на Памире
← Усойский оползень
Образовалось 6 (18) февраля 1911,
после землетрясения, когда река Мургаб была запружена в результате оползня,
похоронившего кишлак Усой. При этом возникла естественная плотина высотой 567 метров. Наполнившаяся котловина в том же году затопила кишлак Сарез
Слайд 14р. Мургаб ниже плотины Усойского оползня
Слайд 16Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 17Самые заметные землетрясения 2010-2014 года
Слайд 18Гаити 12 января 2010 года 16 часов 53 минуты 09
сек
Порт-о-Пренс
Президентский дворец.
222 570 человек
M = 7, h = 13 км
Слайд 19Чили 27.02. 2010 года, время — 06:34:14
M = 8,8
h
= 35 км
686 человек
Слайд 2014 апреля 2010 года в Китае, в провинции Цинхай в
07:49:00
М = 7,1; h = 33 км
> 2000 человек
Слайд 2111 марта 2011 г. в 14:46 по местному времени (8:46
по московскому) у восточного побережья острова Хонсю в Японии
М =
9,0 - 9,1; h = 32 км
Цунами высотой до 7,3 м
Слайд 22Погибло 15870 (2846 пропавших без вести)
Слайд 23Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 24Катастрофические землетрясения последних 50 лет
1948 год – Ашхабад (Туркмения) –
110 000 погибших
1949 год – Эквадор – 10 000 погибших
1960
год – Агадир (Марокко) – 15 000
1960 год – Чили – 10 000
1963 год – Скопье (Югославия) – 2000
1970 год – Чимботе (Перу) – 70 000
1976 год – Гватемала – 23 000
1976 год – Таньшань (Китай) – 255 000
1985 год – Мехико (Мексика) – 75 000
1988 год – Спитак (Армения) – 25 000
1990 год – Иран – 40 000 – 50 000
Слайд 251995 год – Нефтегорск (Россия) – 1841
1999 год – Измир
(Турция) – 17 118
2003 год – Бам (Иран) – 31
000
2004 год – Суматра (Индонезия) – 227 898
2005 год – Кашмир (Пакистан) – 86 000
2008 год – Сычуань (Китай) – 87 587
2009 год – Аквила (Италия) – 293
Суматра (Индонезия) – 1100
2010 год – Гаити – 222 570
Чили – 686
Цинхай (Китай) > 2000
2011 год – Япония > 15870 (2846 пропавших без вести)
Слайд 26В 20 веке произошло 82 землетрясения, в каждом из которых
погибло более 1000 человек. Всего в 20 веке более 1
700 000 жертв
С начала 21 века в результате землетрясений уже погибло более 660 000 человек!
Землетрясения жизненно необходимо изучать!
Слайд 27Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 28Причины землетрясений
До конца не ясны
В самом общем виде землетрясения связывают
с выделением энергии (тепла) в недрах Земли
Внутренние (глубинные) источники
тепла Земли
1). Распад радиоактивных изотопов урана, тория калия и других радиоактивных элементов, рассеянных в горных породах
2). Гравитационная (плотностная) дифференциация вещества, благодаря которой Земля разделяется на оболочки
3). Деформации за счёт приливного взаимодействия Земли и Луны
Значение других источников мало
Слайд 29
Непосредственные причины землетрясений:
1) образование тектонических разрывов
2) вулканизм
3)
искусственное возбуждение (ядерные и иные взрывы)
4) суммарное воздействие различных
факторов
Слайд 30По происхождению землетрясения делят на:
1) Природные (тектонические, вулканические, экзогенные)
2) Техногенные (связанные с деятельностью человека)
3) Природно-техногенные
Слайд 31Техногенные
8 апреля и 17 мая 1976 г. в Бухарской области
Западного Узбекистана, в пустыне Центральный Кызылкум, считавшейся до того слабо
активной в сейсмическом отношении, произошли сильнейшие Газлийские землетрясения (магнитуда М=7.0 и М=7.3)
Газли, посёлок в пустыне Кызылкум, в 106 км к СЗ от Бухары. 7,8 тыс. жителей (1970). В районе Газли разведано (1958) крупное месторождение природного газа, запасы газа - около 500 млрд. м³
Слайд 32Сейсмический эффект в эпицентре достиг 9-10 баллов по 12-балльной шкале
сейсмической интенсивности. Очаг землетрясения располагался на глубине 20-25 км
Следующее
землетрясение с магнитудой М=7.2 произошло 20 марта 1984 г. в том же очаге, сместившись немного к западу
Интенсивная откачка газа из Газлийского месторождения явилась "спусковым механизмом" для сброса накопившихся к этому времени гигантских тектонических напряжений в земной коре этого района
Слайд 33 Природно-техногенные землетрясения
Могут быть вызваны заполнением водохранилищ в сейсмически
активных районах
Чиркейская ГЭС на р. Сулак, Дагестан
Строительство началось в 1964,
закончилось в 1976
Слайд 34Арочная бетонная плотина Чиркейской ГЭС
Высота 232,5 м, длина по гребню
338 м, толщина от 6 до 30 м
Образует Чиркейское водохранилище
площадью 42,4 км², полной емкостью 2,78 км³
Слайд 35Природные землетрясения
Выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются
тектонические, вулканические и экзогенные
Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений магматического
расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений
Изменение частоты землетрясений на Гавайях с 1943 по 1949 гг. ( по Макдональду и Орру, 1950).
Извержение
Извержение
Слайд 36Изменение глубины гипоцентров землетрясений под Ключевским вулканом перед извержением 1987
года
Мониторинг сейсмической активности вулкана позволяет предсказать его извержение
Слайд 37Экзогенные землетрясения связаны с карстовыми явлениями – провалами, обрушением сводов
пещер или горных выработок, обвалами или крупными оползнями в горах
и т.д.
Карстовый провал. г. Березники
Слайд 38Карстовый провал. Гватемала 23.02.2007
Слайд 39Обвал в горах
Обрушение свода пещеры
Экзогенные землетрясения характеризуются небольшой силой и
небольшой площадью воздействия
Слайд 40Тектонические землетрясения
Связаны с мгновенными разгрузками механических напряжений, возникающих при тектонических
движениях и деформациях отдельных блоков литосферы
~ 95% всех землетрясений на
Земле
Слайд 41Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 42Механизм землетрясения
Блоки пород, испытывающие нагрузку, способны накапливать упругую деформацию
Сила трения до некоторого времени препятствует перемещению блоков вдоль разлома
2)
Идет накопление упругой энергии противодействия и рост напряжений в отдельных местах (концентраторах напряжений)
Рост напряжений ограничен пределом прочности породного массива
разрыв
1)
2)
3)
Слайд 43Механизм землетрясения
3) При достижении предела прочности породного массива происходит его
разрушение, образуется магистральный разрыв, смещение по которому сбрасывает напряжение и
высвобождает накопленную упругую энергию в виде сейсмических волн.
Сейсмические волны вызывают колебания поверхности Земли.
разрыв
1)
2)
3)
Слайд 44Схема процесса землетрясения
Форшоки – толчки, предшествующие главному удару. Отмечают начало
разрушения среды (образование трещин и подвижек по ним), подготавливающее формирование
главного магистрального разрыва
1). Фаза регулярного состояния
2). Фаза подготовки разрушения
Слайд 453). Главный сейсмический удар – образование главного магистрального разрыва
4). Фаза
разрушения
Афтершоки – слабые толчки после главного удара. Отмечают подвижки, сбрасывающие
напряжения, оставшееся в очаге после основного смещения по магистральному разрыву
Слайд 46Очаг землетрясения - некоторый объем пород в толще земной коры
или верхней мантии, в котором происходит разрушение пород, т.е. возникновение
трещин и основного разрыва
Предполагаемое место начала разрушения внутри очага называют фокусом или гипоцентром
← гипоцентр
Слайд 47Проекция гипоцентра на земную поверхность – эпицентр землетрясения
Слайд 48Горно-Алтайское землетрясение 2003 г
Иногда основные разрывы выходят на поверхность
Слайд 49Фото В.С. Имаева
Горно-Алтайское землетрясение 2003 г
Слайд 50Во время землетрясения в Сан-Франциско 18.04.1906 года общая протяженность поверхностных
разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное
горизонтальное смещение – 6 м
Аляскинское землетрясение 1964 – горизонтальное смещение 21 метр
Слайд 51Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 52
Объемные волны непрерывно разбегаются от источника, образуя сферический волновой фронт
Землетрясения (сотрясения земной поверхности) - следствие превращения потенциальной упругой
энергии очага в кинетическую энергию сейсмических волн, возникающих при разрушении и смещении блоков по магистральному разрыву
Возникающие в очаге сейсмические волны называются объемными, т.к. они проходят через весь объем Земли
Слайд 53Различают два типа объемных волн – продольные (Р-волны) и поперечные
(S-волны)
Волны Р представляют собой процесс колебания частиц вещества вдоль направления
распространения волны
Такие колебания приводят к сжатию и растяжению вещества под действием нормальных напряжений
Они отвечают за изменения объема вещества при деформациях
Поскольку изменению объема сопротивляются любые вещества, продольные волны проходят через любые среды
www.indiana.edu
Скорости распространения Р-волн 5-13 км/с
Слайд 54Волны S – это процесс колебаний частиц вещества поперек направления
распространения волны, т.е. вдоль фронта волны
Такие движения происходят под
действием касательных напряжений, отвечающих за изменение формы вещества
Поскольку жидкости и газы изменению формы не сопротивляются, поперечные волны через такие среды не проходят
www.indiana.edu
Скорость распространения S - волн 3.2-7.3 км/с
Слайд 55С помощью объёмных сейсмических изучают внутреннее строение Земли
Схема и график
прохождения объёмных сейсмических волн через геосферы
255º
220º
Слайд 56Поверхностные сейсмические волны
Распространяются вдоль земной поверхности или параллельно ей и
не проникают глубже 80-160 км
Во многих случаях разрушительные движения
почвы при землетрясениях вызываются этими волнами
Различают поверхностные волны Лява и волны Релея (названны по именам ученых, разработавших математическую теорию распространения
Волны Лява (L-волны) заставляют колебаться частицы почвы из стороны в сторону параллельно земной поверхности под прямым углом к направлению своего распространения
таких волн)
Слайд 57При прохождении волн Рэлея частицы породы описывают эллипсы в вертикальной
плоскости, ориентированной по направлению распространения волны
Волны Релея (R –
волны)
Движения почвы при землетрясениях – результат наложения волн разных типов
Скорость распространения поверхностных волн составляет 3,2-4,4 км/с
При глубокофокусных землетрясениях поверхностные волны очень слабые
Слайд 58Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 59Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные)
Полевые методы
В основе – качественная
оценка последствий землетрясения по его воздействию на людей, животных, рельеф,
здания и другие объекты и сооружения
Для этого разработаны и приняты в различных районах мира шкалы интенсивности (внешнего эффекта) землетрясений (J), которая выражается в баллах
: В США — Модифицированная шкала Меркалли (MM), в Европе — Европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Шиндо (Shindo). В России и сопредельных странах - 12-бальная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника, которая была разработана в 1964 году (MSK-64)
Слайд 60Шкала интенсивности MSK-64
Лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических
районах»
1-3 балла – слабые,
4-5 баллов – ощутимые,
6-7 баллов –
сильные (разрушают ветхие постройки),
далее по шкале…
Слайд 61На основании качественной оценки бальности строят карту интенсивности землетрясения (J)
Изосейсты
– линии одинаковой интенсивности землетрясения окружают эпицентр и ограничивают площади
с одинаковым внешним сейсмическим эффектом
Плейстосейстовая область – область наибольших разрушений, прилегает к эпицентру
Карта изосейст землетрясения в Неваде 16 декабря 1954 г.
Плейстосейстовая область отмечена красным
Цифры – баллы интенсивности
Слайд 62Карта изосейст землетрясения в зоне Вранча (Румыния) 1977 года
Слайд 63Инструментальные методы изучения землетрясении
Первый прибор, способный улавливать колебания земной поверхности,
был изобретен в 132 г. китайским астрономом Чжан Хэном
Прибор
улавливал подземные толчки на расстоянии 600 км
Сейсмографы – приборы, регистрирующие колебания земной поверхности появились в конце 19 века
Князь Б.Б. Голицын (1862-1916)
Сейсмолог, академик, изобретатель электромагнитного сейсмографа (1906)
Слайд 64Действие сейсмографа основывается на принципе свободно подвешенного маятника, остающегося при
землетрясениях почти неподвижным
Слайд 65По сейсмограмме определяют моменты прихода упругих волн, координаты эпицентра, глубину
очага, его динамические параметры, энергию землетрясения
СЕЙСМОГРАММА - непрерывная запись (с
помощью сейсмографов) упругих колебаний Земли, вызванных землетрясением или взрывом
Слайд 66Фокальное и эпицентральное расстояния
Слайд 67Определение эпицентра землетрясения
Расстояние между источником сейсмических волн и станциями
(эпицентральное расстояние) вычисляется по промежуткам времени прихода Р и S
волн
На каждой сейсмостанции есть графики или таблицы (годографы), выражающие зависимость между временем пробега S и P сейсмических волн и эпицентральным расстоянием
Слайд 68Радиусы окружностей вычисляются по сейсмограммам, полученным на трех станциях
Слайд 69Определение глубины гипоцентра по Г.П. Горшкову
где h – глубина гипоцентра,
t – время прихода продольных волн на станцию, Vp –
средняя скорость продольных волн, Δ – эпицентральное расстояние
Слайд 70Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 71По глубине гипоцентра (фокуса) землетрясения делят на:
1) Мелкофокусные < 70
км
2) Промежуточные 70 – 300 км
3) Глубокофокусные > 300 км
Слайд 72Глубина гипоцентров землетрясений
Гипоцентры большинства землетрясений расположены на глубине 10-30 км
Слайд 73Географическое распределение и режимы землетрясений
Схема размещения эпицентров 358 214 землетрясений
на поверхности Земли (1963-1998гг).
1). Тихоокеанское кольцо (75%), 2) Средиземноморско-Индонезийский пояс
(15%).
3). Срединно-океанские хребты (5%), 4) Сейсмогенные разрывы (трансформные разломы срединно-океанских хребтов, крупные сдвиги на континентах, рифтовые зоны континентов и 5) Вулканические области (5%).
Слайд 74Эпицентры 95% землетрясений расположены на границах литосферных плит
Внутри плит –
Слайд 75Режимы землетрясений
Режимы сжатия (90%)
Землетрясения Тихоокеанского кольца и Средиземноморско-Гималайского пояса (90%)
Поддвиг
(субдукция) Тихоокеанской литосферной плиты под окраины континентов
Слайд 76
Магнитуда 9,0 у восточного побережья о. Хонсю, Япония
пятница 11
марта 2011 года 5:46:23 UTC (Universal Time Coordinated)
Japan Trench
Землетрясение произошло
в результате подвижки по разлому вдоль или около конвергентной границы, по которой Тихоокеанская плита погружается (субдуцирует) под Японскую островную дугу.
Карта показывает скорость и направление движения Тихоокеанской плиты по отношению к Евразийской.
Скорость сближения плит составляет около 83 мм/год.
Высокая скорость определяет и высокую сейсмическую активность этой зоны.
Слайд 77Распределение по глубине гипоцентров землетрясений Курильских и Японских островов
Строение сейсмофокальной
зоны Беньофа под Японскими островами
Многочисленные землетрясения глубиной до 70 км
Редкие
промежуточные и все глубокие землетрясения более 300 км
Слайд 78Средиземноморский пояс – место столкновения (коллизии) Евразийской и Африканской континентальных
плит
Слайд 79Режимы растяжения (5%)
1. Срединно-океанические хребты (СОХ)
Все землетрясения мелкофокусные (в пределах
коры) и небольшой магнитуды
В рифтовых долинах СОХ идет растяжение (спрединг)
океанской литосферы
Слайд 802. Рифтовые системы континентов
Восточно-Африканская
Впадина оз. Байкал
Слайд 81 Режимы горизонтальных сколов
Трансформные разломы идут перпендикулярно срединно-океаническим хребтам (СОХ)
и разбивают их на сегменты шириной в среднем 400 км
Между сегментами хребта находится активная часть трансформного разлома
На этом участке постоянно происходят землетрясения
Трансформные разломы в океанах
Слайд 82Крупные сдвиги континентов
Сан-Андреас
Северо-Анатолийский сдвиг
Слайд 83Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е)
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 84Магнитуда (М) и сейсмическая энергия (Е)
Чарльз Френсис Рихтер (1900-1985)
В 1935
году Ч. Рихтер предложил способ измерения энергии землетрясения, который не
зависит от субъективных оценок
Сейсмограмма – запись упругих колебаний почвы при землетрясениях в виде пиков разной амплитуды
Если принять за эталон (стандарт) какое-то очень слабое землетрясение с амплитудой смещения А0, то все другие землетрясения с амплитудой А можно с ним сравнивать (отношение А/А0)
Слайд 85На практике удобнее пользоваться логарифмом этого отношения, который и называется
магнитудой:
Магнитуда землетрясения, по Ч.Ф. Рихтеру, определяется как десятичный логарифм
отношения максимальных амплитуд волн данного землетрясения (А) к амплитуде таких же волн некоторого стандартного землетрясения (А0)
Магнитуда — безразмерная величина, она не измеряется в баллах !!!
0
Слайд 86Чем больше размах волны, тем больше смещение почвы и больше
пик на сейсмограмме
Магнитуда 0 означает землетрясение с максимальной амплитудой 1
мкм на эпицентральном расстоянии 100 км
Магнитуда землетрясения - величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн
Слайд 87Номограмма для определения магнитуды землетрясения по записи на сейсмограмме
1). Фиксируется
разница во времени прихода на сейсмоприемник P и S волн,
ставится точка 1
2). Измеряется максимальная амплитуда S волны на сейсмограмме, ставится точка 2
3). Точки 1 и 2 соединяются прямой линией, которая в месте пересечения со шкалой магнитуд даст искомое значение
•
•
•
Слайд 88.
Магнитуда не является прямым показателем интенсивности (J) землетрясения на поверхности
Интенсивность землетрясения в эпицентре (J0) зависит не только от магнитуды
(М), но и от глубины очага (h)
Интенсивность (J0), магнитуда (М) и глубина очага (h) связаны соотношением
J0 = аМ – b lgh + c (по Н.В. Шебалину),
где a, b и с – коэффициенты определенные эмпирически для конкретного района
Слайд 89На поверхности интенсивность землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на
несколько баллов
Слайд 90Частота землетрясений (М > 4) в год (по Н.В. Шебалину)
Слайд 91Энергия землетрясений
Анализ сейсмограмм позволяет оценить и величину упругой энергии землетрясения
Энергия
исчисляется в эргах и джоулях (1 эрг = 1дина/см; 1
дж = 10 эрг)
7
(по Б.Б. Голицыну)
где ρ – плотность верхних слоев Земли, V – скорость распространения сейсмических волн, а – амплитуда смещений почвы, Т – период колебаний
Для Аляскинского землетрясения 1964 г. с магнитудой 8,5 энергия равнялась 10 Дж т.е. была эквивалентна, по Н.И. Николаеву, силе взрыва 100 ядерных бомб по 100 мегатонн каждая
18
Слайд 92Часть выделившейся энергии, помимо формирования сейсмических волн, расходуется на преодоление
сил трения в очаге, на пластические деформации, на выделение тепла
Эмпирически
было получено соотношение между энергией землетрясения (Е) и его магнитудой (М):
lg E = α + βM
Коэффициенты α и β у различных авторов отличаются.
Лучший вариант lg E = 11 + 1,6M (по Г.П. Горшкову)
Слайд 93Соотношение между энергией землетрясения (Е) и магнитудой (М)
Слайд 94Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е)
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 95Прогноз землетрясений
Заблаговременное предсказание: 1) места,
2) интенсивности,
3) времени сейсмического события
Ответ на первые два вопроса дает сейсмическое районирование
Слайд 96Сейсмическое районирование позволяет прогнозировать, какой максимальной интенсивности могут достичь землетрясения
в том или ином районе в будущем
Для создания карт сейсмического
районирования используют не только инструментальные данные по современным землетрясениям
Карта современных землетрясений
Слайд 97Собираются исторические и геологические сведения по всем землетрясениям, когда-либо происходившим
в данном районе.
Карта общего сейсмического районирования России (ОСР)
15% территории находится
в зоне разрушительных землетрясений силой 8-10 баллов
Слайд 98Детальное сейсмическое районирование
Для отдельных регионов детально изучаются геолого-геофизические условия возникновения
землетрясений
Слайд 99Карты ОСР постоянно обновляются и уточняются
Карта 1980 года
Карта 1997 года
Карты
сейсмического районирования служат для максимального снижения ущерба от землетрясений
Слайд 101Самые сейсмически небезопасные страны
Слайд 103Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е)
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 104Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года,
месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Физические признаки, используемые при прогнозе землетрясений
(по Б. Болту).
Пессимизм в прогнозе землетрясений:
Короновский Н.В.
Слайд 105Содержание лекции
Что представляет собой землетрясение?
Катастрофические землетрясения 2010-2014 гг
Катастрофические землетрясения последних
50 лет
Классификация землетрясений по происхождению
Механизм землетрясения
Типы объемных сейсмических волн
Методы изучения
землетрясений (полевые и инструментальные)
Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений
Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е)
Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России
Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза
Цунами
Слайд 106Поражающие факторы землетрясения.
Землетрясения характеризуются наличием первичных и вторичных поражающих факторов.
К первичным относятся:
- разрушения строений
- нарушение рельефа земной поверхности.
К вторичным
- пожары
- нарушения систем жизнеобеспечения
- наводнения
- аварии на предприятиях
- лавины
- сели
- обвалы
- оползни
- цунами
Слайд 107Цунами
Цунами (яп. — «порт, залив», «волна») — это длинные волны, порождаемые мощным
воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме
Слайд 108Наиболее значительные цунами современности
Слайд 111Схема образования цунами в результате землетрясения
Статистика.
Тихий океан – за последние
10 лет более 70 цунами
Россия (Тихоокеанское побережье) за 300 лет
– 70 цунами. Самое разрушительное 4 ноября 1952 года (волна высотой 10-14 м). Разрушен г. Северо-Курильск (о. Парамушир)
Индийский океан за последние 125 лет -2 разрушительных. 27 августа 1883 г. (Кракатау), 26 декабря 2004 г. (Суматранское землетрясение)
Слайд 112Время распространения цунами в Тихоокеанском регионе
Вблизи эпицентра на эвакуацию остается
лишь несколько минут
В других местах, такой прогноз позволяет предупредить
опасность
Магнитуда 9,0 у восточного побережья о. Хонсю, Япония
пятница 11 марта 2011 года 5:46:23 UTC (Universal Time Coordinated)
Слайд 113Расположены в местах, где цунами были когда-либо зафиксированы. Постоянное слежение
за изменением высоты волн при их приближении к берегу позволяет
предвидеть опасное изменение ситуации.
Locations of NOAA’s National Data Buoy Center (NDBC) DART stations comprising the operational network.
Станции слежения за цунами
Слайд 114Карта — схема пороговых значений магнитуд для объявления тревоги цунами на
российском побережье Тихого океана
Слайд 115Заключение
Землетрясение – разрушительное колебание земной коры и подземный удар.
Наиболее
тяжелые последствия среди катастрофических землетрясений 2010-2014 гг повлекло за собой
землетрясение в Японии в 2011 г., вызвавшее цунами
Землетрясения могут быть результатом естественных тектонических процессов или могут быть вызваны деятельностью человека
В изучение землетрясений важнейшее значение имеют объемные сейсмические волны P- и S-типа
Распределение землетрясений подчинено границам литосферных плит и блоков. Байкальская сейсмическая зона – самый сейсмоопасный район России
Для среднесрочного и краткосрочного прогноза землетрясений используются предвестники