В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248), страница 108
Текст из файла (страница 108)
22.2 приводятся магнитуды и энергии землетрясений по данным К. Касвхары (1 Дж = 10 эрг). Табл и ца 22.2. Магнитуды и энергии землетрясений Данные сейсмологии дагот представление о совремонной сейсмической активности земного шара, а тем самым об активности глубинных эндогенных процессов. В осевой части срединно-океанических хребтов глубина очага землетрясений редко превосходит 5 км. При этом по характеру механизма в очаге достаточно четко выделяются два типа землетрясений. Очаги первого типа сосредоточены в пределах узких зон сейсмической активности, протягивающихся вдоль гребня срединно-океанического хребта. В этих зонах возникают роли мелкофокусных землетрясений, глубина очагов которых, как правило, не превьппает первых километров от дна.
В очагах преобладают механизмы субгоризонтального растяжения в направлении, перпендикулярном простиранию оси спрединга срединно-океанического хребта. Спрединг - процесс разрастания новообразованной океанической коры в обе стороны от оси разрастания. !'л. ес. Экологические последов~вил пиихивных бедсиьвий Очаги второго типа простираются также в виде достаточно узких зон, как правило, перпендикулярных к генеральному простиранию оси спрсдиига срединно-океанического хребта.
В таких очагах преобладают преимущественно субгоризонтальные сдвиги в направлении, ортогональном простиранию хребта. Сейсмофокальные зоны со сдвиговыми механизмами в очагах землетрясений свидетельствуют о субгоризонтальном смещении краев плит. В абсолютном большинстве случаев каждая такая сейсмическая зона расположена между двумя отрезками оси спрединга. Эта зона фиксирует собой живущий трансформный разлом, который представляет собою линейную тектоническую структуру, при переходе через которую разрастание новой океанической коры меняет свое направление (трансформируется) на противоположное.
Глубина очагов вдоль трансформных разломов срединно-океанических хребтов обычно невелика: в абсолютном большинстве случаев опа не превышает десятков километров. Простирающиеся в осевой области срединно-океанических хребтов сейсмоактивные зоны маркируют собой смещение краев плит в рнфтовых трещинах и по трансформным разломам. На отдельных участках, таких как треугольник Афар на юге Красного моря или как северное продолжение Калифорнийского залива (трансформный разлом Сан-Андреас), сейсмоактивные зоны переходят на континент, что позволяет проследить родство между геодинамическими процессами, формирующими срединно-океанические хребты и континентальные рифтовые структуры, например, развивающимися в пределах Аденского залива и Восточно-Африканской рифтовой системы. От описанных выше сейсмоактивных зон срединно-океанических хребтов существенно отличаются те., которые расположены в районах островных дуг и активных континентальных окраин обрамления Тихого океана.
Хорошо известно, что характерная особенность таких зоп " их проникновение до очень больших глубин. Глубины очагов землетрясений здесь достигают 600 и более километров. При этом, как показали исследования С. А. Федотова, Л. Р. Сайкса и А. Хасегавы, ширина уходящей в глубь зоны сейсмической активности не превышает 50 — 60 км. Другая важная отличительная особенность этих сейсмоактивных зон механизмы в очагах землетрясений, вполне определенно свидетельствующие о сжатии литосферы в районе внешнего края островных дуг и активных континентальных окраин. Наконец, третья обширная зона сейсмической активности приурочена к Альпийско-Гималайскому поясу.
На мировой карте 548 Гл. ее. Экологические иоследсслоил ьтлихийиих бедствий сейсмичности она представлена в виде широкой вытянутой области как бы беспорядочно рассеянных эпицентров землетрясений. Однако детальные исследования отдельных регионов этого горного пояса позволяют выделить ряд крупных разломов зон, около которых и концентрируется большинство зарегистрированных очагов землетрясений. В пределах разломных зоп АльпийскоГималайского пояса у абсолютного большинства очагов глубина изменяется от 70 до 100 км. Только на четырех участках: в Калабрийской дуге на юге Италии, в Эллинской дуге Восточного Средиземноморья, в районе Вранча в Карпатах, в районе города Хорога между Памиром и Гипдукушем зафиксированы большие глубины очагов.
Но нигде в пределах этого горного пояса не установлены сейсмофокальные зоны с очагами глубже 300 км. Механизмы в очагах землетрясений Альпийско-Гималайского пояса достаточно разнообразны. Преобладают сдвиги в условиях сжатия, а также сдвиги или их комбинации. В некоторых случаях зарегистрированы также механизмы растяжения или сдвиги с компонентой растяжения, которые проявляются в литосфере Эгейского моря и его обрамления.
В осях спрединга и трапсформных разломах срединно-океанических хребтов выделяется около 3% всей упругой энергии, в Альпийско-Гималайском поясе около 15%; почти вся остальная упругая энергия выделяется в районах островных дуг. Меньше 1Уо общей энергии выделяется в очагах, расположенных в пределах самих литосферных плит (Центральная котловина Индийского океана); часто очаги приурочены к районам внутриплитового вулканизма (например, Гавайские острова) и реже к пассивным переходным зонам атлантического типа.
В последние годы был обнаружен новый тип землетрясений —. землетрясения, возбуждаемые инженерной деятельностью человека. Первый документированный случай (7-балльное землетрясение) был зафиксирован в 1975 г. в г. Орвилл (Калифорния), где за семь лет до этого была возведена самая высокая в США плотина (235 м) и возникло водохранилище. Проявления возбужденной сейсмичности зафиксированы в районе Нурекского гидроузла в Таджикистане, в районе Токтогульской ГЭС в Киргизии. Определенное воздействие па сейсмичность недр может оказывать разработка нефтяных и газовых месторождений (откачка нефти и газа, закачка в скважины воды). К ним относят мощные 7-балльные толчки в районе Газли в 1976 и 1984 гг. Механизм таких землетрясений, скорее всего, связан с увеличением водонасыщенности недр, ослабляющей связи между частицами грунта и тем самым снижающей их сопротивление 1'л.
22. Экологические иоеледегоеия етаихийных бедетоеий хрупкому разрушению при сейсмических толчках. Использование этого механизма рассматривается как перспективный путь ослабления последствий сильных землетрясений с помощью снятия напряжений мелкими сейсмическими толчками благодаря закачке воды в специально пробуренные скважины. Сейсмические явления относятся к числу самых серьезных по степени влияния на экологию нашей планеты.
Наглядное представление об этом дает описание шкалы интенсивности землетрясений разной силы. Шкала интпенсианости землетрясений 1 балл (незаметное) сотрясение, регистрируемое сейсмографами, по не ощутимое для человека. 2 балла (очень слабое) -- ощущается в отдельных случаях людьми, находящимися в спокойном состоянии. 3 балла (слабое) " колебания отмечаются немногими людьми.
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 некоторых зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. и. 7 баллов (очень сильное) значительные повреждения некоторых зданий; трещины в штукатурке и отламывапие отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждения дымовых труб.
Возникают 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. В грунтах образуются трещины шириной 10 см и более. Обвалы, осыпи и оползни в горах.
ййо Гл. се. Экологические коследстоия стикийиик бедствий 10 баллов (уничтожающее) обвалы во многих зданиях, в других зданиях -- серьезные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. За счет завалов речных долин возникают озера. 11 баллов (катастрофа) — многочисленные трещины на поверхности Земли и вертикальные перемещения по ним, большие обвалы в горах. Общее разрушение зданий. 12 баллов (сильная катастрофа) изменение рельефа в больших размерах.
Многочисленные трещины, вертикальные и горизонтальные перемещения по ним. Огромные обвалы и оползни. Изменяются русла рек, образуются водопады и озера. Общее разрушение всех зданий и сооружений. Степень сотрясения на поверхности зависит от глубины очага (чем больше глубина, тем слабее в общем случае сотрясения) и силы толчка в очаге. Площадь, охваченная сотрясениями, тем больше, чем больше глубина очага и сила толчка в очаге.
Приведем сведения о некоторых крупнейших землетрясениях (табл. 22.3). Вулканизм Согласно (78, 109), современные вулканы сосредоточены на нашей планете, главным образом, вдоль определенных зон, характеризующихся высокой тектонической активностью. В них тепловой поток в несколько раз выше, чем в спокойных областях. Здесь происходят также и многочисленные землетрясения. Наиболее крупной зоной является Тихоокеанское кольцо, где находятся более 500 вулканов. Из них около 300 извергалось в историческое время. В пределах России в Тихоокеанское кольцо входят вулканы Курильских островов (40) и полуострова Камчатка (28). Наиболее активными по частоте и силе извержения являются вулканы Ключевской, Нарымский, Ш1ивепу, Безымянный, Кеудач, Кроноцкий.
Вторая крупная зона вулканов протягивается через Средиземноморье, Иранское плоскогорье к Зондскому архипелагу. В ее пределах находятся такие вулканы, как Везувий (Итальянский полуостров), Этна (остров Сицилия), Санторип (Эгейское море).
На Большом Кавказском хребте к нему относятся Эльбрус и Казбек. В Закавказье разместился вулкан Арарат. На хребте Эльбурс, обрамляющем с юга Каспийское море, расположен вулкан Демавенд. На Зопдском архипелаге известно 63 (из которых 37— действующих) вулкана. Табл и ца 22 3. Крупнейшие землетрясения Магпи- туда Число погибших Место 1456 г. 1556 1716 17оое 1759 1783 86 1819 1883, 28.07 1891, 28.10 1897, 12.04 05.08 20.09 1899, 10.10 1902, 22.08 1905, 04.04 23.07 1906, 31.01 17. 03 18.04 17.08 1908, 28.12 191 1, 03.01 1915, 13.01 1917, 01.05 26.06 1920, 16.10 1923, 01.09 1927, 07.03 Неаполь 30 000 830 000 20 000 60 000 20 000 60 000 1 800 2 300 7 300 1 542 Шаньси Алжир Лиссабон Баальбек г'! алабрия Кач (Индия) Искья (Италия) Мино-Озари (Япония) Ассам 8,7 8,7 8,6 8,6 8,6 38' с.