Землетрясения и типы сейсмических дислокаций
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?уры, глубины залегания и прочности поверхностных пород. Ряд землетрясений такого рода отмечен и в США. Самые крупные из них - серия сильнейших землетрясений, обрушившихся на район Нью-Мадрида в штате Миссури в 1811-1812 гг. Они причинили серьезный ущерб этому району и ощущались даже в столице США Вашингтоне. Возможно, эти землетрясения были вызваны огромной тяжестью аллювиальных отложений, распространенных вдоль всего бассейна реки Миссисипи от Мексиканского залива до окрестностей Нью-Мадрида а возможно и интрузиями плотных горных пород, взброшенных в этом районе по разломам.
Во-вторых, из-за того, что на плиты действуют силы разных направлений, механизм и размеры очагов землетрясений оказываются различными в разных частях плиты. Только около 10% возникающих на Земле сейсмических толчков происходит в пределах глобальной системы океанических хребтов, и они дают всего лишь около 5% сейсмической энергии всех землетрясений мира. При сейсмических толчках, возникающих под океаническими желобами, выделяется более 90% мировой сейсмической энергии мелкофокусных землетрясений и большая часть энергии промежуточных и глубокофокусных землетрясений. Большинство крупнейших землетрясений, таких как Чилийское 1960 г. и Аляскинское 1964 г., возникло в зонах субдукции в результате поддвигания одной плиты под другую.
В - третьих, громадные размеры плит и устойчивая скорость их разрастания дают основание считать, что на краях плиты темп проскальзывания должен оставаться в среднем постоянным в течение многих лет. Следовательно, если в двух районах, расположенных вдоль какого-либо желоба на некотором расстоянии один от другого, происходит такое проскальзывание, вызывая землетрясения, то можно ожидать, что такой же процесс происходит и в промежутке между ними. Это позволяет предположить, что выявленные за весь период наблюдений закономерности в расстояниях и промежутках времени между сильными землетрясениями, возникающими вдоль границ крупной плиты, по крайней мере приблизительно указывают на то место, где в скором времени могут произойти другие сильные землетрясения. На ней жирными штрихами показаны места разрывов, которые должны были возникнуть при некоторых крупных землетрясениях в последнее время. Если нанести на эту схему все эпицентры таких мелкофокусных землетрясений за последние 30-40 лет, то они покроют многие участки границ этих двух плит. Однако останутся зоны сейсмического молчания, в которых, возможно, и произойдет в будущем подвижка плит, а следовательно, возникнут сильные землетрясения. В пределах Калифорнии имеется такая зона: она располагается на разломе Сан-Андреас между районами Сан-Францисского землетрясения 1906 г. на севере и Форт-Техонского 1857 г. на юге. Заметим, что для восточного и южного краев Карибской плиты нет исторических данных о крупных мелкофокусных землетрясениях: это означает, что никакие предположения о сейсмической опасности в протяженных тихих зонах не имеют здесь веских оснований.
Типы сейсмических волн, возникающих при землетрясениях
Горные породы Земли обладают упругими свойствами, и это заставляет их деформироваться и вибрировать под действием приложенных сил сжатия и растяжения. Исходя из этого существует только три типа сейсмических волн. Из них только два типа распространяются внутри объема горных пород. Более быстрые из этих объемных волн называются первичными (Р) или продольными волнами(рис. 11) . Их движение имеет тот же характер, что и у звуковых волн, т. е. при своем распространении они попеременно давят на горные породы - сжимают их или создают в них разрежение - растягивают их . Эти Р-волны, подобно звуковым волнам, способны проходить и через твердые породы, например гранитные горные массивы, и через жидкости, такие как вулканическая магма или вода океанов. Следует отметить, что из-за сходства этих волн со звуковыми часть Р-волн, выходя из глубин Земли к ее поверхности, может передаваться в атмосферу в виде звуковых волн, воспринимаемых животными и людьми, если частота их окажется в интервале слышимости. Более медленные волны, проходящие через горные породы, называются вторичными (S) или поперечными волнами(рис. 11). При своем распространении они сдвигают частицы вещества в стороны, под прямым углом к направлению своего пути. Простое наблюдение ясно показывает, что если какой-то объем жидкости сдвинуть в сторону или повернуть, то он не вернется затем на прежнее место. Из этого следует, что поперечные волны не могут проходить через те участки Земли, которые состоят из жидкости, например через океаны.
Фактическая скорость продольных и поперечных сейсмических волн зависит от плотности и упругих свойств горных пород и грунтов, через которые эти волны проходят. В большинстве случаев при землетрясениях продольные волны ощущаются первыми. Их действие похоже на удар воздушной волны, которая создает грохот и треск стекол в окнах. Спустя несколько секунд приходят поперечные волны, которые раскачивают все на своем пути вверх-вниз и из стороны в сторону и смещают поверхность грунта как по вертикали, так и по горизонтали. Именно эти колебания и приводят к наибольшему повреждению построек.
Сейсмические волны третьего типа называются поверхностными волнами(рис. 11), поскольку их распространение ограничено зоной, близкой к поверхности грунта. Такие волны подобны ряби, расходящейся по поверхности озера. Наибольшие колебания происходят на самой поверхности, а с глубиной амплитуда волн становится меньше и