Землетрясения и типы сейсмических дислокаций
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
сти. Таким образом, фронт разрастания подвижки может в каком-то месте почти остановиться; затем вследствие перестройки поля упругих напряжений он может совершить резкий скачок и сравняться по скорости с проскальзыванием на других участках разлома. Если этот фронт достигает дневной поверхности (что происходит только в небольшом числе случаев при мелкофокусных землетрясениях), он создает видимый след разлома.
Протяженность фронта вспарывания зависит от степени деформации в породах всего района. Вспарывание будет продолжаться до тех пор, пока оно не достигнет места, в котором породы не столь деформированы, чтобы разрыв мог продвигаться дальше. Тогда процесс вспарывания завершается. Когда это произойдет, смежные крылья разлома окажутся после отскока в менее деформированном состоянии. В процессе вспарывания крылья разлома трутся друг о друга, так что некоторая энергия расходуется на трение и дробление породы. Происходит локальный разогрев поверхности разрыва. В то же самое время генерируются сейсмические волны: как в результате упругой отдачи контактирующих блоков у поверхности разрыва, так и в результате трения и дробления пород.
Если бы в горных породах не было воды, то не происходило бы и тектонических землетрясений. Причин этому много. Прежде всего, если вычислить гидростатическое давление в земной коре на глубине 5 км, обусловленное весом вышележащих пород, то окажется, что оно равно прочности гранита и подобных ему пород (т. е. тому давлению, которое порода может выдержать, не разрушаясь) при давлении. (1000 бар) и температуре (500С), соответствующих этой глубине. На больших глубинах из-за того, что гидростатическое давление там уже больше прочности пород, можно было бы ожидать, что породы будут течь и деформироваться пластически, а не подвергаться хрупкому разрушению (вызывая тем самым землетрясения). В самом деле, если образец прочной гранитной породы подвергнуть в лаборатории сжатию при соответствующих условиях температуры и давления, то в нем в общем случае проявится текучесть, а не хрупкость. Тем не менее, землетрясения происходят, и, таким образом, мы имеем перед собой некий парадокс. В соответствующих экспериментах подвижки, - возможно, вода создает на плоскостях скольжения некоторое подобие смазки. Эти рывки соответствуют резкому понижению всестороннего давления. При мелкофокусных землетрясениях касательное напряжение, т.е. напряжение, ориентированное вдоль разлома, резко падает на величину в несколько десятков - сотен атмосфер. Именно поэтому вода присутствующая в породах вдоль зоны разлома, ослабляет их, в результате чего при сейсмической подвижке снимается только совсем малая часть касательного напряжения. В глинке трения и других глинистых породах часто видны, по крайней мере у поверхности, прямые свидетельства сдвигового проскальзывания, происходившего во влажных условиях: плотно притертые блоки слоистых пород с бороздками на так называемых зеркалах скольжения. Следовательно, в большинстве сейсмоактивных зон на глубине имеется, по-видимому, достаточно много воды, и примечательно, что вода часто присутствует в источниках и глубоких скважинах вдоль крупных разломов. В результате была установлена чрезвычайно тесная зависимость между количеством закачанной жидкости и местной сейсмической активностью. Когда поровое давление жидкости достигало некоторой пороговой величины, сейсмическая активность возрастала. Когда при откачке воды давление падало, сейсмическая активность уменьшалась. И опять-таки надо подчеркнуть, что скважины в районе Рейнджли проходят через древние разломы и земная кора в этом районе уже находилась в состоянии некоторой тектонической деформации, на что указывает возникновение небольших землетрясений в предшествующие годы. Так что можно предотвратить землетрясения путем нагнетания воды в местах строительства.
Разломы в недрах земли
землетрясение волна магнитуда сейсмический
Нередко в таких местах как дорожные выемки или утесы на берегу моря, замечают резкие изменения структуры горных пород. В некоторых местах видно, как порода одного типа упираются в породы совершенно иного типа, отделяясь от них узкой линией контакта. В других местах пласты одной и той же породы несомненно испытали смещения, вертикальные или горизонтальные. Такие резкие изменения геологической структуры называются разломами. Длина разломов может колебаться от нескольких метров многих километров. Наличие таких разломов указывает на то, что когда-то в прошлом вдоль них происходили те или иные движения. Мы знаем теперь, что такие движения могут быть либо медленным проскальзыванием, которое не производит никаких колебаний грунта, либо резким вспарыванием, вызывающим ощутимые вибрации - землетрясения. При большинстве землетрясений возникающий разрыв не достигает дневной поверхности и поэтому его нельзя непосредственно увидеть. Разломы обнаруживаемые на поверхности, иногда уходят на значительную глубину внутрь внешней оболочки Земли; эту оболочку называют земной корой. Она представляет собой каменную скорлупу толщиной от 5 до 40 км и составляет верхнюю часть литосферы. Разломы в свою очередь делятся на: не активные (асейсмичные) разломы, которые не становятся источниками землетрясений и может быть не станут ими никогда, и активные разломы, разломы по которым может происходить смещение блоков земной коры. Кстати именно благодаря разломам за последнее тысячелетие образовалось огромное количество депрес