Осередок ураження, що утворюється при землетрусі: характеристика, порядок виявлення та оцінки

2. Осередок  ураження, що утворюється при  землетрусі: характеристика, порядок  виявлення та оцінки

Щорічно на земній кулі реєструється понад 100 000 землетрусів. Більшість з них практично не відчуваються людиною, але серед такої великої кількості є і такі, які супроводжуються значними руйнуваннями та людськими жертвами.

Будь-який землетрус –  це тектонічні деформації земної кори або мантії, які відбуваються внаслідок  того, що напруга, яка накопичилася в надрах Землі, в певний момент перевищила міцність гірських порід у певному  місці. Розрядка цієї напруги і породжує сейсмічні коливання у вигляді  хвиль, які досягнувши земної поверхні, спричиняють руйнування.

Найпоширенішими є землетруси спричинені тектонічними, вулканічними або денудаційними процесами.

Ті місця у надрах землі, де виникає розрив чи зміщення пластів, називають осередками (гіпоцентрами) землетрусів. Здебільшого вони знаходяться на глибині декількох десятків кілометрів у земній корі. Рідше лежать у верхній частині мантії на глибинах до 600-700 км. При глибокому заляганні гіпоцентру коливання земної поверхні можуть поширитись на значно більшу площу (декілька мільйонів км²).

Проекція гіпоцентру на поверхню Землі називається

епіцентром землетрусу, а точка найбільшого віддалення від осередку – антиепіцентром.

Характер сили землетрусів на картах відображають за допомогою ліній, які з’єднують точки (пункти на місцевості) однакової інтенсивності сили землетрусу. Такі лінії називаються

ізосейстами.

Для характеристики землетрусів користуються відомостями про їх силу, енергію та магнітуду.

Під силою або інтенсивністю землетрусу розуміється зовнішній ефект, тобто його проявлення на земній поверхні. Силу землетрусу вимірюють величиною прискорення руху частин земної поверхні під дією поштовху останнього. Для її визначення існують розроблені різними сейсмологами “шкали інтенсивності землетрусів”.

Найчастіше в країнах  СНГ та в Україні застосовують 12-бальну шкалу визначення сили землетрусу.

За нею найслабкіший землетрус  оцінюється в 1 бал, найсильніший у 12 балів:

1 бал (непомітний) - його відчувають тільки сейсмографи;

2 бали (дуже слабкий) - відчувається окремими людьми, які перебувають стані цілковитого спокою та окремими тваринами (риби, собаки, коти, коні, ведмеді);

3 бали (слабкий) - відчувається невеличкою часткою населення у середині будівель;

4 бали (помірний) – відчувається багатьма людьми, б’ється або дзвенить посуд, тріскають шибки у вікнах. Надворі майже не відчутний;

5 балів – (досить сильний) – відчувається всіма. Відбувається Загальне трясіння будівель, коливання меблів. Тріщини в віконному склі та штукатурці. Прокидаються ті, хто спить;

6 балів (сильний) - відчувається всіма. Більшість людей вибігають з помешкань на вулицю. Картини падають зі стін, осипається штукатурка;

7 балів – (дуже сильний) – спостерігаються тріщини в стінах кам’яних будинків. Антисейсмічні, а також дерев’яні забудови залишаються непошкодженими;

8 балів (руйнівний) - будинки сильно пошкоджуються, змінюється рівень води в криницях. Виникають тріщини на схилах гір, пам’ятники зрушуються з місць і перевертаються;

9 балів (спустошливий) - значні пошкодження та руйнування кам’яних будинків. Розриваються підземні трубопроводи, відбуваються обвали, зсуви, осипи;

10 балів (нищівний) – руйнування багатьох будівель; спостерігаються значні тріщини в грунті. Викривлюються залізничні колії, вода водойм затоплює береги;

11 балів (катастрофічний) - з’являються широкі тріщини в землі. Відбуваються численні зсуви та обвали, кам’яні будинки руйнуються повністю, завалюються мости;

12 балів (дуже катастрофічний) - предмети підкидаються у повітря, значно змінюється рельєф місцевості. Численні тріщини, обвали, зсуви. Виникають водоспади, змінюються русла річок.

Ступінь руйнуваннь під час землетрусу на поверхні Землі залежить від глибини його осередку (чим більше глибина, тим менші коливання земної поверхні) та сили поштовху в ньому, а площа дії землетрусу прямопропорційно залежить, як від глибини осередку, так і від сили поштовху.

Для реєстрації землетрусів  використовують прилади, які називаються сейсмографами. Перший сейсмоскоп (так називалися перші прилади для фіксування землетрусів) сконструйований

китайським вченим Чжан Хеном у 132 році нашої ери. Сучасні сейсмографи являють собою складні електронні прилади, а запис сейсмічних коливань здійснюється на магнітній стрічці – сейсмограмі.

Як зазначалося вище землетруси характеризуються також певною енергією. Енергія землетрусів – це величина потенційної енергії, яка звільнюється у вигляді кінетичної після розвантаження напруги в осередку і, досягнувши поверхні Землі, спричиняє її коливання. Енергія землетрусів обчислюється в Джоулях. У випадку великих землетрусів кількість звільненої енергії досягає 1015 – 1018, а згідно з деякими джерелами, і 1025 Джоулів (Дж). Відносна кількість енергії, яка виділяється в осередках землетрусів, оцінюється за шкалою магнітуд.

Магнітуда – це безрозмірна величина, яка являє собою логарифм відношення максимального зміщення часточок породи (в мікронах) при конкретному землетрусі до деякого еталонного дуже незначного зміщення породи. Ця величина була запропонована в 1935р. американським геофізиком Ч.Ріхтером.

Розроблена ним шкала  магнітуд широко застосовується в сейсмології і охоплює діапазон від 0 до 8,8 при самих сильних катастрофічних землетрусах. Магнітуда 6 відповідає 6-9 балам, 7 – (8-10) балам, 8 – (10-12) балам 12-ти бальної шкали.

Очевидним є те, що оцінка сили землетрусів по магнітуді за шкалою Ріхтера є більш об’єктивною, в порівнянні з бальною сейсмічною шкалою, тому що ступінь руйнування будівель, як основний критерій цієї шкали, залежить не лише від кількості вивільненої енергії, але й від цілої низки інших факторів, таких як глибина залягання осередку землетрусу, стійкість гірських порід, їх водонасиченість, інженерних характеристик будівель.