Transcript Trzęsienia ziemi

Trzęsienie ziemi, naturalny, krótki i gwałtowny wstrząs (lub ich
seria) gruntu, powstały pod powierzchnią Ziemi (ognisko
trzęsienia ziemi) i rozchodzący się w postaci fal sejsmicznych
od ośrodka - epicentrum, znajdującego się na powierzchni,
gdzie drgania są najsilniejsze.
W zależności od siły obserwuje się drgania przedmiotów lub
przy silniejszych wstrząsach pękanie ścian, niszczenie
budynków, powstanie szczelin w ziemi, zapadanie się terenu.
Przy określeniu siły trzęsienia ziemi używa się skali magnitud
(Richtera skala), gdzie wartość 8,8 stopnia jest przeszło 10 tys.
razy większa niż energia bomby atomowej zrzuconej na
Hiroszimę
Ognisko trzęsienia ziemi miejsce, gdzie
zapoczątkowane zostało
uwalnianie energii
nagromadzonej na linii
uskoku. Należy przy tym
pamiętać, iż jest to punkt
czysto teoretyczny, ponieważ
faktycznie energia wstrząsu
rozładowuje się zawsze na
pewnej długości uskoku.
Epicentrum trzęsienia ziemi
określa się miejsce na
powierzchni ziemi, położone
bezpośrednio nad ogniskiem
wstrząsu. Punkt ten oznacza
miejsce, gdzie fale sejsmiczne
rozchodzące się z ogniska we
wszystkich kierunkach
najszybciej osiągają
powierzchnię. Zazwyczaj
właśnie w epicentrum fale
posiadają największą siłę
niszczącą i wprawiają podłoże w
największy stopień wibracji (jest
to tzw. obszar epicentralny).
Nie stanowi to jednak reguły, gdyż
intensywność wstrząsów w dużej
mierze zależy od uwarunkowań
geologicznych i rodzaju podłoża
(np. położenie miasta na terenie
bagnistym znacznie intensyfikuje
drgania).
fale P- skutkują
naprzemiennym
rozciąganiem i
sprężaniem skał;
przenoszą się w
ciałach stałych, jak i
w cieczach, co
oznacza, że w
przypadku bardzo
silnych wstrząsów
pokonują całe
wnętrze Ziemi
fale S - powodują
"falisty" ruch warstw
skalnych (skały
zachowują się jak fale
na wzburzonym morzu);
ten rodzaj fal
przemieszcza się tylko w
ciałach stałych co
oznacza, że odbijają się
one np. od
zewnętrznego jądra
Ziemi
fale powierzchniowe docierają na powierzchnię
najpóźniej, poruszają się
najwolniej i odpowiadają
za większość zniszczeń
spowodowanych przez
trzęsienie ziemi.
Energię wyzwalaną w trakcie trzęsienia ziemi wyraża się w
stopniach magnitudy. która jest parametrem wprowadzonym w
1935 roku przez Charlesa Richtera wraz z opracowaniem przez
niego skali nazwanej później skalą Richtera.
Do pomiaru intensywności drgań gruntu służy
natomiast szereg skal - dawniej opierających się na
sondażach, wykonywanych na grupie osób
dotkniętych konkretnym trzęsieniem ziemi, obecnie
zaś na wynikach pomiarów przyspieszenia gruntu
zmierzonego w trakcie wstrząsów. Do
najpopularniejszych skal należy zmodyfikowana
skala Mercallego - Mercallego-Cancaniego-Sieberga
(MCS). W skali tej stopień I oznacza wibracje
rejestrowane wyłącznie przez aparaturę pomiarową,
a stopień XII - wstrząsy powodujące zmiany w
otaczającym krajobrazie.

Urządzenie do
wykrywania i rejestracji
drgań skorupy
ziemskiej
(przemieszczeń i
wielkości) wywołanych
wstrząsami
naturalnymi lub
sztucznymi nazywamy
sejsmografem.


Głównym elementem sejsmografu jest sejsmometr,
którego podstawową częścią jest masa bezwładna
zawieszona tak, że tworzy wahadło fizyczne (pionowe lub
poziome). Okres drgań własnych wahadła powinien być
duży w porównaniu z okresem drgań gruntu, gdyż wtedy
środek wahadła można traktować jako stały punkt
odniesienia, względem którego określa się wielkość i
kierunek drgań gruntu. Drgania gruntu są przetwarzane
na impulsy elektryczne, wzmacniane i rejestrowane za
pośrednictwem galwanometru na taśmie światłoczułej (w
systemach tradycyjnych, wychodzących z użycia) lub w
pamięci komputera (w rozwiązaniach nowoczesnych). W
najnowszych sejsmografach można uzyskiwać
powiększenia drgań gruntu rzędu kilku milionów. Zapis
drgań gruntu przez sejsmograf nosi nazwę sejsmogramu.
Pozwala na wyznaczenie czasu przyjścia fal
sejsmicznych różnego typu do stacji sejsmologicznej oraz
na określenie amplitud i okresów tych fal.
Ze względu na przyczynę możemy je podzielić na:
- Tektoniczne- związane z ruchami płyt tektonicznych
- Wulkaniczne – związane z gwałtownymi erupcjami wulkanów lub zapadaniem się
stropów opróżnianych komór magmowych czy zapadaniem kalder
- Zapadowe (zapadliskowe) – związane z obszarami krasowymi
- Antropogeniczne – związane z działalnością człowieka w litosferze
Ze względu na głębokość ogniska:
- Płytkie (85%) – do 70 km
-Średnie (12%) – 70-350 km
-Głębokie (3%) – 350-900 km
Ze względu na powiązanie ze wstrząsem
zasadniczym:
-Wstępne– o słabej magnitudzie
-Zasadnicze – o największej
magnitudzie
-Następcze – o zmniejszającej się z upływem
czasu magnitudzie

Ze względu na częstotliwość występowania trzęsień ziemi, na danym terenie wyróżnia
się obszary:
Sejsmiczne – obszary, na których odczuwalne trzęsienia ziemi są zjawiskiem niemal
codziennym
Pensejsmiczne – obszary, na których silne wstrząsy występują stosunkowo rzadko
Asejsmiczne – obszary, na których bardzo rzadko spotykane są umiarkowane wstrząsy
sejsmiczne

W strefach sejsmicznych najczęściej
położone są kraje rozwijające się, w
których budownictwo jest zupełnie
nieodporne nawet na umiarkowane
wstrząsy sejsmiczne

Trzęsienia ziemi bardzo często
powodują ogromne straty
materialne, a także ofiary w
ludziach. W wyniku drgań
skorupy ziemskiej tworzą się
szczeliny w jej części
przypowierzchniowej. Wzdłuż
tych szczelin często następują
przemieszczenia zarówno w
pionie, jak i w poziomie,
Trzęsienia ziemi mogą
powodować zmianę wysokości
znacznych fragmentów terenu,
co w przypadkach nadmorskich
może prowadzić do
powiększania się powierzchni
lądowej, czy morskiej. Wstrząsy
powodują także tworzenie się
osuwisk na obszarach lądowych,
jak również na powierzchniach
pokrytych morzem czy oceanem.
Osuwiska takie często niszczą
podwodne linie przesyłowe (kable,
rurociągi itp.). Trzęsienia ziemi
mogą także być przyczyną
podniesienia się poziomu wód
gruntowych.
Położenie, budowa i ewolucja geologiczna Polski wskazuje, że nasz kraj leży
zasadniczo poza obszarami sejsmicznymi kuli ziemskiej. Takie obszary
nazywamy asejsmicznymi.
O asejsmiczności Polski świadczy budowa geologiczna, w której dominują
paleozoiczne i mezozoiczne skały osadowe o miąższości niekiedy do 15
kilometrów. Skały te zalegają na sztywnym podłożu platformy
wschodnioeuropejskiej i na w miarę ustabilizowanym obecnie fundamencie
krystalicznym, objętym paleozoicznymi ruchami orogenicznymi.
Ostatnie duże trzęsienia ziemi na obszarze Polski związane są z okresami
fałdowań alpejskich, a więc na przełomie ery mezozoicznej i kenozoicznej (tj. ok.
150-200 mln lat temu). Wówczas zostały zmienione tektoniczne główne masywy
górskie Sudetów i Gór Świętokrzyskich, w obrębie których powstały liczne
uskoki, zręby i rowy tektoniczne. Liczne trzęsienia ziemi występowały również w
okolicach Pienińskiego Pasa Skałkowego, który tworzy wyraźną granicę
tektoniczną między Karpatami Wewnętrznymi, a Karpatami Zewnętrznymi.