Существование подобных землетрясений таит в себе скрытую угрозу при
освоении новых территорий. Так, в кажущихся пустынными и неопасными местах
зачастую размещают могильники и захоронения токсичных отходов (например,
район Коалинга в США) и сейсмический толчок может нарушить их целостность,
вызвать заражение местности далеко вокруг.
Глубокофокусные землетрясения
Глубокофокусные землетрясения
(из книги "Вот пришло землетрясение...")
|[pic] |
Большинство землетрясений происходит на глубине до 70 километров от
поверхности Земли, меньше до 200 километров. Но бывают землетрясения и на
очень большой глубине. Например, подобное землетрясение произошло в 1970
году с магнитудой 7.6 в Колумбии на глубине 650 километров.
Иногда очаги землетрясения регистрируются и на большой глубине - более
700 километров. Максимальная глубина гипоцентров - 720 километров
зарегистрирована на территории Индонезии в 1933, 1934 и 1943 годах.
По современным представлениям о внутреннем строении Земли на таких
глубинах вещество мантии под действием тепла и давления переходит из
хрупкого состояния, при котором оно способно разрушаться, в тягучее,
пластическое. Везде, где глубокие землетрясения случаются достаточно часто,
они "вырисовывают" условную наклонную плоскость, названную по именам
японского и американского сейсмологов зоной Вадати - Беньеффа. Она
начинается вблизи земной поверхности и уходит в земные недра, до глубин
порядка 700 километров. Зоны Вадати - Беньеффа приурочены к местам, где
сталкиваются тектонические плиты - одна плита подвигается под другую и
погружается в мантию. Зона глубоких землетрясений как раз и связана с такой
опускающейся плитой. Морское землетрясение 1996 года в Индонезии, было
наиболее сильным глубоким землетрясением с очагом на глубине в 600
километров. Это была редкая возможность для просвечивания глубин Земли до
пяти тысяч километров. Однако это происходит нечасто даже в масштабах
планеты. Мы смотрим внутрь Земли, потому что мы хотим знать что - там и
поэтому установили что внутренне ядро планеты состоит из железо никеля и
находится в диапазоне огромных температур и давлений. Очаги почти всех
глубоких землетрясений расположены в зоне Тихоокеанского кольца состоящего
из островных дуг, глубоководных желобов и подводных горных хребтов.
Изучение глубокофокусных землетрясений, неопасных для человека,
представляет большой научный интерес - оно позволяет "заглянуть" в машину
геологических процессов, понять природу постоянно происходящей в недрах
Земли трансформации материи и вулканических явлений. Так, после анализа
сейсмических волн от глубокофокусного землетрясения в Индонезии 1996 года
сейсмологами Северо-западного Университета США и французской Комиссии по
ядерной энергии было доказано, что ядро Земли является твердым шаром из
железа и никеля с диаметром в 2400 километров.
Распределение землетрясений по глубинам возникновения
|Наименование |Диапазон глубин |Процент от |
| | |общего |
| | |числа |
|Поверхностные |До 100 км |51% |
|Промежуточные |От 100 до 300 км |36% |
|Глубокофокусные|От 300 км и больше|13% |
Вулканические землетрясения
(из книги "Вот пришло землетрясение...")
|[pic] |
Одно из самых интересных и загадочных образований на планете - вулканы
(название произошло от имени бога огня - Вулкан) известны как места
возникновения слабых и сильных землетрясений. Раскаленные газы и лава,
бурлящие в недрах вулканических гор толкают и давят на верхние слои Земли,
как пары кипящей воды на крышку чайника. Эти движения вещества приводят к
сериям мелких землетрясений - вулканическому тремеру (вулканическое
дрожание). Подготовка и извержению вулкана и его длительность может
происходить в течение лет и столетий. Вулканическая деятельность
сопровождается целым рядом природных явлений, в том числе взрывами огромных
количеств пара и газов, что сопровождается сейсмическими и акустическими
колебаниями. Движение высокотемпературной магмы в недрах вулкана,
сопровождается растрескиванием горных пород, что в свою очередь также
вызывает сейсмическое и акустическое излучение.
Вулканы делятся на действующие, уснувшие и потухшие. К потухшим относятся
вулканы, которые сохранили свою форму, но сведений об извержениях которых
просто нет. Однако и под ними происходят локальные землетрясения,
свидетельствуя что в любой момент, и они могут проснуться.
Естественно, что при спокойном течении дел в недрах вулканов подобные
сейсмические события имеют некоторый спокойный и устойчивый фон. В начале
вулканической деятельности происходит активизация и микроземлетрясений. Как
правило, они достаточно слабые, но наблюдения за ними иногда позволят
предугадать время начала вулканической деятельности.
Ученые в Японии и Станфордского университета США сообщили, что они нашли
путь для прогноза вулканических извержений. По данным изучения изменения
топографии местности вулканической деятельности в Японии (1997) можно точно
определять момент наступления извержения. Метод базируется также на
регистрации землетрясений и наблюдениях со спутников. Землетрясения
контролируют возможность прорыва лавы из недр вулкана.
|[pic] |
Так как области современного вулканизма (например - Японские острова или
Италия) совпадают с зонами, где возникают и тектонические землетрясения
всегда трудно их отнести к тому или ному типу. Признаками вулканического
землетрясения является совпадение его очага с местом нахождения вулкана и
сравнительно не очень большая магнитуда.
К вулканическому землетрясению можно отнести землетрясение, сопровождавшее
извержение вулкана Бандай-Сан в Японии в 1988 году. Тогда сильнейший взрыв
вулканических газов раздробил целую андезитовую гору в 670 метров высоты.
Другое вулканическое землетрясение сопровождало, также в Японии, извержение
вулкана Саку-Яма в 1914 году.
Сильнейшее вулканическое землетрясение сопровождало извержение вулкана
Кракатау в Индонезии в 1883 году. Тогда, взрывом было уничтожена половина
вулкана, а сотрясения от этого явления вызвали разрушения в городах на
острове Суматра, Ява и Борнео. Погибло все население острова, а цунами
смыло все живое с низменных островов Зондского пролива. Вулканическое
землетрясение на вулкане Ипомео того же года в Италии разрушило небольшой
город Казамичола. На Камчатке происходят многочисленные вулканические
землетрясения, связанные с активностью вулканов Ключевской Сопки, Шивелуч и
других.
|[pic] |
Проявления вулканических землетрясений почти ничем не отличается от
явлений, наблюдаемых при тектонических землетрясений, однако их масштаб и
"дальнобойность" значительно меньше.
Удивительные геологические явления сопровождают нас и сегодня, даже в
древней Европе. В начале 2001 года снова проснулся самый активный вулкан на
Сицилии - Этна. В переводе с греческого его название означает - "Я горю".
Первое, из известных извержений этого вулкана относится к 1500 году до
нашей эры. За этот период известно о 200 извержениях этого самого боьшого
вулкана в Европе. Его высота составляет 3200 метров над уровнем моря. Во
время этого извержения происходят многочисленные микроземлетрясения и было
зафиксировано удивительное природное явление - отрыв в атмосферу
кольцевидного облака пара и газа на очень большую высоту.
Наблюдения за сейсмичностью в районах вулканов являются одним из параметров
для мониторинга их состояния. Помимо всех других проявлений вулканической
деятельности микроземлетрясения этого типа позволяют проследить и
смоделировать на дисплеях компьютеров движение магмы в недрах вулканов,
установить его структуру. Зачастую, сильные - мегалоземлетрясения,
сопровождаются активизацией вулканов (так было в Чили и происходит в
Японии), но и начало крупного извержения может сопровождаться сильным
землетрясением (так было в Помпее при извержении Везувия).
|1669 год - по время извержения вулкана Этна, потоки лавы сожгли 12 |
|деревень и часть Катании. |
|1970 годы - почти все десятилетие вулкан был активным. |
|1983 год - извержение вулкана, было взорвано 6500 фунтов динамита что бы |
|отклонить потоки лавы от поселений. |
|1993 год - извержение вулкана. Два потока лавы чуть не уничтожили деревню |
|Зафераны. |
|2001 год - новое извержение вулкана Этна. |
Техногенные - антропогенные землетрясения
(из книги "Вот пришло землятресение...")
|[pic] |
Эти землетрясения связаны с воздействием человека на природу. Проводя
подземные ядерные взрывы, закачивая в недра или извлекая оттуда большое
количество воды, нефти или газа, создавая крупные водохранилища, которые
своим весом давят на земные недра, человек, сам того не желая, может
вызвать подземные удары. Повышение гидростатического давления и наведенная
сейсмичность вызываются закачкой флюидов в глубокие горизонты земной коры.
Достаточно спорные примеры подобных землетрясений (может быть произошло
наложение как тектонических сил, так и антропогенной деятельности) -
Газлийское землетрясение, произошедшее на северо-западе Узбекистана в 1976
году и землетрясение в Нефтегорске на Сахалине, в 1995 году.
Слабые и даже более сильные "наведенные" землетрясения могут вызывать
крупные водохранилища. Накопление огромной массы воды приводит к изменению
гидростатического давления в породах, снижению сил трения на контактах
земных блоков. Вероятность проявления наведенной сейсмичности возрастает с
увеличением высоты плотины. Так, для плотин высотой более 10 метров
наведенную сейсмичность вызывали только 0,63% из них, при строительстве
плотин высотой более 90 метров - 10%, а для плотин высотой более 140 метров
- уже 21%.
|[pic] |
Увеличение активности слабых землетрясений наблюдалось в момент заполнения
водохранилищ Нурекской, Токтогульской, Червакской гидроэлектростанций.
Интересные особенности в изменении сейсмической активности на западе
Туркменистана автором наблюдались при перекрытии стока воды из Каспийского
моря в залив Кара-Богаз-Гол в марте 1980 года, а затем, при открытии стока
воды 24 июня 1992 года. В 1983 году залив перестал существовать как
открытый водоем, в 1993 году в него было пропущено 25 кубических километров
морской воды. Благодаря высокой и без того сейсмической активности этой
территории, быстрое перемещение водных масс "наложилось" на фон
землетрясений региона и спровоцировало некоторые его особенности.
Быстрая разгрузка или нагрузка территорий, которые сами по себе отличаются
высокой тектонической активностью, связанной с деятельностью человека может
совпасть с их естественным сейсмическим режимом, и даже, спровоцировать
ощутимое людьми землетрясение. К слову, на примыкающей к заливу территории
с большим масштабом работ по добыче нефти и газа, друг за другом возникли
два относительно слабых землетрясения - в 1983 года (Кумдагское) и 1984
года (Бурунское) с очень небольшими глубинами очагов.
Интервал времени между началом разработки месторождений и активизацией
сейсмической активности
|Газовые месторождения |Период, год |
|Strachan (Канада) |2 |
|Rocky Mountain (США) |4 |
|Лак (Франция) |12 |
|Газли (Узбекистан) |12 |
|Fashing (США) |16 |
|Нефтяные месторождения |Период, год |
|Snipe Lake (Канада) |7 |
|Старогрозненское (Россия)|8 |
|Love Country (США) |12 |
|Бурун (Туркменистан) |13 |
|Sleepy Hollow (США) |19 |
|Rangely (США) |19 |
|Gobles (Канада) |19 |
|Willmington (США) |21 |
|Cocdell *(США) |25 |
|Долина (Украина) |26 |
|Imogene (США) |29 |
|Кум-Даг (Туркменистан) |34 |
|Ромашкинское (Россия) |39 |
|Coalinga (США) |87 |
В Индии, 11 декабря 1967 года в районе плотина Койна, возникло
землетрясение с магнитудой 6.4, от которого погибло 177 человек. Оно было
вызвано заполнением водохранилища. Рядом расположенному городку Койна-Нагар
был причинен большой ущерб. Случаи возникновения сильных наведенных
землетрясений с магнитудами около шести известны при строительстве
Ассуанской плотины в Египте, плотины Койна в Индии, Кариба в Родезии, Лейк
Мид в США.
Обширный комплекс проблем может возникнуть вокруг нефтегазового комплекса и
при бурении на шельфе Каспийского моря. Интенсивная разработка
месторождений углеводородного сырья, а именно они привлекают основное
внимание инвесторов, сопровождается антропогенным воздействием на
окружающую среду, которая в Южном Каспии сейсмически не благополучна и без
этого. Аварии на продуктопроводе под станцией Аша в Башкирии (Россия),
когда сгорели с людьми два пассажирских состава, крупнейшая экологическая
катастрофа под Усинском в России, где авария на нефтепроводе привела к
нефтяному загрязнению обширной территории, течений и пойм многих рек -
свидетели цепи подобных взаимосвязанных событий.
При неблагоприятном сочетании техногенных факторов, и особенностей
природного деформационного процесса возрастает вероятность возникновения
техногенных землетрясений, а также значительных смещений земной
поверхности, способных привести к аварийным катастрофическим ситуациям.
Таким как разрывы продуктопроводов, выход из строя эксплуатационных
скважин, разрушения жилых и производственных строений, коммуникаций.
Колоссальный экологический ущерб от подобных аварий отодвигает на второй
план ущерб экономический.
Классификация землетрясений
|Тип землетрясения |Процент от |Диапазон |
| |общего числа |магнитуд |
|Тектонические |Около 95% |До 9 |
|Вулканические |До 5% |До 8 |
|Обвальные |Менее 1% |Не более 5 |
|(денудационные) | | |
|Техногенные |Менее 0.1% |Известны до 5|
|(антропогенные) | | |
К примерам подобного сочетания неблагоприятных факторов, на которое
наложилось антропогенная деятельность человека можно отнести оползень
случившийся в канадском городке Френк. В 1901 году небольшое землетрясение
привело к потере прочности склонов горы Тартл. Вибрации горных склонов из-
за взрывов производимых для добычи каменного угля и от движения составов по
железной дороге проложенной у подножья горы постоянно воздействовали на
горный массив. От добычи каменного угля в нем образовались большие пустоты
- ежесуточно здесь извлекалось до 1100 тонн. Всего было извлечено почти 397
тысяч кубометров породы, а пустоты образовавшиеся в недрах составили объем
порядка 181 тысячу кубических метров. Землетрясение, антропогенная
деятельность и образовавшиеся пустоты в недрах горы ослабили в конце концов
устойчивость горных склонов.
29 апреля 1903 года, вершина горы Тартл на высоте 900 метров сдвинулась с
места и вниз обрушилась лавина скальных пород объемом почти 30 миллионов
кубометров. Скально-земляной вал высотой в 30 метров и шириной фронта в два
с половиной километра в считанные секунды преодолел расстояние около
четырех километров со скоростью в 160 км/час и похоронил под собой долину
реки Кроузнест и шахтерский городок Френк. Погибло 70 жителей, а 16
шахтеров работавших в шахтах чудом спаслись, прокопав себе путь в слоях
угля.
Хотим мы этого или не хотим, но человек будет продолжать осваивать новые
территории, воздвигать новые и более грандиозные сооружения, добывать из
под земли углеводородное сырье и минералы. Риск потерь от сейсмических
явлений будет возрастать, соответственно этому должен сроиться и подход к
мониторингу окружающей среды и прогнозу неблагоприятных ситуаций.
Обвальные землетрясения
(из книги "Вот пришло землетрясение")
На юго-западе территории Германии и других местностях, богатых известковыми
породами, люди иногда ощущают слабые колебания почвы. Они происходят из-за
того, что под землею существуют пещеры. Из-за вымывания известковых пород
подземными водами образуются карсты, более тяжелые породы давят на
образующиеся пустоты и они иногда обрушаются, вызывая землетрясения. В
некоторых случаях, за первым ударом следует другой или несколько ударов с
промежутком в несколько дней. Это объясняется тем, что первое сотрясение
провоцирует обвал горной породы в других ослабленных местах. Подобные
землетрясения называют еще - денудационными.
Сейсмические колебания могут возникать при обвалах на склонах гор, провалах
и просадках грунтов. Хотя они носят локальный характер, но могут привести и
к большим неприятностям. Сами по себе обвалы, сходы лавин, обрушение кровли
