Землетрясения и типы сейсмических дислокаций
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
с большие усилия, чтобы как можно лучше расшифровать эти важные записи колебаний грунта. На сейсмограмме нет ни одного отрезка, где не было бы мелких извилин. Так происходит потому, что данный сейсмограф очень чувствителен и записывает непрерывный, хотя и неощутимый для человека, шумовой фон Земли. Эти мельчайшие колебания, называемые микросейсмами, возникают в результате множества местных возмущений, причиной которых может быть транспорт на улицах, ветер в кронах деревьев и другие виды движения в природе, например удары прибоя о морской берег. Сейсмические толчки вызывают качания маятника, а они в свою очередь записываются на сейсмограмме в виде волнистой линии. Мы видим на сейсмограммах чередование пиков и впадин, похожее на волны на поверхности океана или вибрации скрипичной струны. Высота каждой волны над ее нулевым положением называется амплитудой волны, а время, необходимое для прохождения полного цикла движения - от одного пика до другого, - называется периодом волны. Частота волны, измеряемая в герцах (Гц) - это число полных колебаний (циклов) в секунду; период представляет собой величину, обратную частоте. Человек может слышать звуки с частотой примерно от 15 до многих тысяч герц. При землетрясениях основные ощутимые колебания имеют частоту ниж20 Гц: до 1 Гц и даже ниже. Амплитуды волн на сейсмограмме не эквивалентны фактическим амплитудам записываемых колебаний грунта. Дело в том, что сейсмографы снабжены усиливающими приспособлениями, позволяющими записывать движения грунта с требуемым увеличением (обычно во много тысяч раз). Если учесть коэффициент усиления, то окажется, что амплитуда колебаний грунта, вызванных приходом S-волны и записанных на сейсмограмме, составляет всего лишь доли миллиметра.
Способы определения эпицентра землетрясения
Проходят века, а глубинные силы постоянно и неуклонно деформируют горные породы под ногами жителей сейсмичных стран.
Самое очевидное проявление - гигантские горные хребты, возникшие в результате вертикального воздымания крупных блоков земной поверхности над уровнем моря - процесса, длившегося миллионы лет. Но и те движения коры, которые происходят за гораздо более короткое время, легко можно выявить путем тщательных полевых наблюдений. В большинстве стран мира геодезические съемки производятся по меньшей мере с прошлого столетия.
Существует три главных типа геодезических съемок. Два из них позволяют определить величину горизонтальных движений. В первом случае с помощью небольших телескопов измеряются углы между установленными на местности реперами. Этот вид съемки называется триангуляцией. Во втором случае по протяженным профилям измеряют длину линий между реперами - это трилатерация, измерение сторон прилегающих друг к другу треугольников. Современная технология таких измерений использует отражение света (иногда - луча лазера) от зеркала, укрепленного на вершине отдаленной горы; при этом измеряется время, за которое свет проходит данное расстояние в оба конца.
Из-за того что скорость света зависит от атмосферных условий, при высокоточных съемках используются небольшие самолеты или вертолеты, которые летают вдоль пути луча и измеряют температуру и давление. По этим наблюдениям вычисляются необходимые поправки. Точность таких съемок составляет около 1,0 см на базе 20 км.
Третий тип съемок - нивелирование, т.е. определение величины вертикальных движений путем многократных измерений разности высот различных пунктов местности. При этом измеряется только разность в высотном положении вертикальных деревянных реек, устанавливаемых у закрепленных реперов. Повторяя наблюдения, обнаруживают изменения, возникающие в период между съемками. Везде, где это удается, линии государственного нивелирования выводят к краям материков, с тем чтобы в качестве точки отсчета можно было использовать уровень моря.
Все три геодезических метода наблюдения за движениями земной коры показывают, что в тектонически активных районах, таких как Калифорния и Япония, горизонтальные и вертикальные перемещения имеют вполне измеримые величины. Результаты съемок позволяют также сделать вывод, что в стабильных областях материков, например на древних массивах Канадского и Австралийского щитов, произошли лишь небольшие изменения, по крайней мере за последнее столетие.
Глава 5. Связь с другими научными дисциплинами
Первым и, наверное, главным прародителем геофизики и сейсмологии является физика и механика непосредственно. Именно из курса физики получают первые знания о волнах. Именно с помощью физических методов появляется возможность сколько-нибудь изучать землетрясения. В первую очередь это относится к сейсмографам, самые первые приборы были сделаны по принципу обыкновенного математического маятника. Далее сейсмографы развивались именно по основным физическим законам. Физика получает новые знания из исследования волн и волновых эффектов.
Еще одна наука, без которой изучение причин землетрясений так и осталось на уровне мифов и легенд: про слонов стоящих на черепахах, богов или движений гигантских подземных существ. Это конечно же география. География, как наука, стала основоположницей тектоники, а следовательно и тектонической теории. К тому же и расположение гипоцентра (фокуса) на мировой карте.
Так же основной теперь стала информатика и вычислительная техника. Именно благодаря современной технике сейсмологи могут за доли секунды определить фо