Землетрясения. Причины и возможные последствия

Землетрясение — это русское слово, буквально означающее «трясение Земли». Согласно определению, землетрясение — это подземные толчки и колебания земной поверхности, освобождающие огромное количество энергии. Эта энергия распространяется в виде упругих сейсмических волн на большие расстояния, и вызывает смещения и разрывы в земной коре или верхней части мантии Земли.

Вы уже знаете, что земная кора не является монолитной оболочкой планеты, а состоит из нескольких больших блоков — литосферных плит. Более 90 % Земли покрыто 8 крупнейшими литосферными плитами: Евразийской, Индостанской, Африканской, Южно-американской, Антарктической, Тихоокеанской, Австралийской и Северо-американской.

Литосферные плиты не стоят на месте — они постоянно движутся друг относительно друга как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Такое перемещение сопровождается накоплением в недрах Земли огромных энергий. Но бесконечно она накапливаться не может и тогда внутреземное напряжение скачкообразно сбрасывается — происходит землетрясение.

Сейсмический разрыв земной коры почти всегда зарождается на глубине, в пределах 10—15 километров, но в редких случаях толчки исходят из глубины в сотни километров, а иногда глубина разрыва не превышает и 3—5 километров. Установлено, что самые мощные землетрясения зарождаются на глубине от 40 до 60 километров.

Место, где произошло разрушение горной породы, называется очагом землетрясения или гипоце́нтром.

Над ним на земной поверхности расположено место наибольшего проявления землетрясения. Оно получило название эпицентр.

Для измерения количества энергии, выделяемой в очаге землетрясения, была введена шкала Рихтера, предложеная американским сейсмологом Чарльзом Ри́хтером в тысяча девятьсот тридцать пятом году. Шкала Рихтера содержит условные единицы (от 1 до 9,5) — это магнитуды, которые вычисляются по колебаниям, регистрируемым сейсмографом.

Магнитуда — это безразмерная величина, которая характеризует общую энергию сейсмических колебаний.

А сейсмограф — это специальный измерительный прибор, который используется для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн.

Интересно, что самый первый сейсмограф был изобретён в Китае учёным Чжан Хэном в 132 году. Он представлял собой огромный бронзовый сосуд, диаметром около 180 см, внутри которого, как полагают учёные, располагался маятник, способный раскачиваться в 8 направлениях.

По краям сосуда были укреплены восемь драконов по делениям компаса, каждый с шариком в пасти. Когда происходило землетрясение маятник, с помощью специального механизма, открывал пасть дракона, и из неё выпадал шарик, попадавший в рот одной из восьми жаб, размещённых у основания сосуда. По тому, какой из драконов выбрасывал шарик, узнавали, в каком из восьми направлений произошло землетрясение.

Очень часто шкалу Рихтера путают со шкалой интенсивности землетрясения в баллах, которая основана на внешних проявлениях подземного толчка (воздействие на людей, предметы, строения, природные объекты).

В разных странах принято по-разному оценивать интенсивность землетрясений. Так, например, в Европе используется двенадцатибалльная Европейская макросейсмическая шкала.

В Японии — семибалльная шкала Японского метеорологического агентства.

А в России и странах СНГ применяется двенадцатибалльная шкала Медведева — Шпонхойера — Карника.

Однако чаше всего применяется международная двенадцатибалльная сейсмическая шкала «MSK-86», называемая также шкалой Меркалли, в честь итальянского сейсмолога Джузеппе Меркали.

В ней все возможные землетрясения разбиты на 12 групп по нарастающей силе их проявления.

Рассмотрим эту шкалу поподробнее. Итак, землетрясение в I балл (незаметное) никак не ощущается людьми, его могут регистрировать только приборы.

Землетрясение в II балла (очень слабое) может ощущаться в спокойной обстановке на верхних этажах зданий.

III балла (слабое) ощущается в помещениях: как будто под окнами проехал лёгкий грузовик.

При землетрясении в IV балла (умеренное) под окнами проезжает тяжёлый грузовик. Ощущается оно многими людьми.

Землетрясение в V баллов (довольно сильное) ощущается на улице. В помещениях скрипят полы, осыпается побелка.

VI баллам соответствует сильное землетрясение. Оно приводит к лёгкому повреждению зданий, появляются трещины в штукатурке.

Землетрясение в VII баллов считается очень сильным. Во время такого землетрясения трудно стоять на ногах; осыпается штукатурка, падают кирпичи.

VIII баллам соответствует разрушительное землетрясение. Оно приводит к разрушению в зданиях, рушатся кирпичные стены, башни, в сыром грунте появляются трещины.

При землетрясении в XIX баллов (опустошительное) лопаются каркасы многих строений, а в грунте образуются достаточно большие трещины.

X баллам соответствует уничтожающее землетрясение. Происходит разрушение большинства зданий, происходят серьёзные повреждения плотин, наблюдаются мощные оползни.

Землетрясение в XI баллов — это катастрофа. При таком землетрясении возникают многочисленные трещины на поверхности земли и вертикальные перемещения по ним. Происходит общее разрушение зданий, и серьёзная деформация железнодорожных путей.

XII-балльное (сильная катастрофа) землетрясение. При нём происходит практически полное разрушение; нарушается линия горизонта; изменяются русла рек, образуются озёра и водопады.

Следует понимать, что при одинаковой энергии, высвободившейся при землетрясении (то есть при одинаковой магнитуде) сила землетрясения может быть различной в зависимости от глубины очага землетрясения. Приведём пример. В 1966 году в Ташкенте произошло землетрясение с магнитудой всего 5,3. Но так как очаг располагался на глубине всего 8 километров, то сила землетрясения достигла 8 баллов в эпицентре, который пришёлся на центр города.

Но если бы очаг землетрясения располагался где-нибудь на глубине 15—25 километров, его сила была бы не более 5 баллов.

Ежегодно на Земле люди ощущают около 350 тыс. землетрясений. При этом большая часть земного шара сейсмически безопасна, так как практически все землетрясения происходят на приграничных областя́х литосферных плит — сейсмических пояса́х. Наиболее активные в этом плане Средиземноморско-Азиатский пояс, охватывающий страны Европы и Центральной Азии, и тихоокеанский пояс, который ещё называют Тихоокеанским огненным кольцом, так как здесь происходит до 80 % всех землетрясений.

Напомним, что на территории России сейсмически опасные области располагаются в Северном Кавказе, Байкальском регионе, полуострове Камчатка, на острове Сахалин и Курильских островах. А мощные, свыше девяти баллов, землетрясения могут происходить на Алтае, в Восточной Сибири, Якутии, на Камчатке, Курильских островах и Сахалине.

На долю землетрясений приходится от 15 % до 25 % ущерба, причиняемого человечеству всеми стихийными бедствиями. Резкое колебание почвы, образование разломов, просадка земной поверхности приводят к разрушению различных объектов, возведённых человеком, что в свою очередь вызывает цепь взаимосвязанных вторичных бедствий. Так, разрушение плотины становится причиной наводнения, а вода может уничтожить жилье, сельскохозяйственные угодья, вывести из строя линии коммуникации и связи.

Следует отметить, что гибель людей и животных в разломах земной поверхности — явление редкое. Основная же масса пострадавших погибает под обломками зданий, в которых они находились во время землетрясения.

За время существования человечества на Земле в результате землетрясений погибли миллионы людей и были разрушены сотни городов. Широко известно землетрясение в городе Мессина, что в Италии. Оно произошло 28 декабря 1908 года в шестом часу утра. Буквально за несколько секунд город был полностью разрушен. Землетрясение также вызвало три волны цунами, которые накрыли побережье одна за другой с интервалом в 15 минут.

Все здания, что находились на берегу, были смыты водой. Утром сообщение о катастрофе было передано во все страны мира. Отовсюду начала стекаться помощь. Случилось так, что в это самое время недалеко от острова Сицилия располагалась русская гардемаринская эскадра Балтийского флота. Броненосцы «Цесаревич» и «Слава», броненосный крейсер «Адмирал Макаров» и чуть позже — бронепалубный крейсер «Богатырь», узнав о землетрясении, первыми прибыли на помощь жителям Мессины.

Шесть дней русские моряки помогали людям. Вот что говорили сами итальянцы: «Трудно себе представить нечто более героическое, чем поступок русских моряков. Бесстрашное поведение их офицеров и матросов ещё более выделялось при их скромности и сердечной простоте».

Вот только один эпизод, который характеризует геройство русских моряков. Пробираясь сквозь завалы, они увидели на остатках балкона третьего этажа висящую вниз головой шестилетнюю девочку. Обломок стены еле держался и мог обрушится в любую минуту. Тогда матросы поставили вертикально лестницу без всяких упоров. Двое держали её снизу, а двое полезли наверх. Затем один из них залез на плечи товарища и достал ребёнка.

А вообще, по официальным данным, моряки извлекли из-под завалов около двух тысяч человек. А крейсер «Адмирал Макаров» и линкор «Слава» перевезли около тысячи пострадавших.

Интересно, что с точки зрения геологии, мессинское землетрясение не было значительным, и лишь число жертв придало ему столь широкую известность. Существуют разные оценки общего количества погибших, максимальная цифра — 200 тыс. человек, в том числе около 60 тыс. — в Мессине, население которой составляло около 150 тыс. человек.

Отметим, что как правило землетрясения интенсивностью 5—6 баллов, случаются на Земле около 5—7 тыс. раз за год, 7—8 баллов — около 100—150 раз. Мощные землетрясения в 9—10 баллов происходят около 15—20 раз за год. А 1—2 раза в год случаются катастрофические землетрясения.

Привыкнуть и полностью подготовиться к землетрясениям нельзя. Практически все люди, пережившие их, получают сильную психологическую травму. Однако защитить население от последствий землетрясений можно. О том, как это делается, мы с вами поговорим в следующий раз.