Полная версия

Главная arrow Экология arrow ОСНОВЫ ГЕОЭКОЛОГИИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

2.2.2. Землетрясения

Характеристика землетрясений.

Более значительные разрушения и жертвы среди населения приносят землетрясения. Почти непрерывное колебание земной поверхности (каждые пять минут совершается минимум один подземный удар) влечет за собой множество последствий. Ежегодно в мире из-за землетрясений в среднем погибает 10 000 человек. Иногда количество жертв измеряется сотнями тысяч. В июле 1976 г. в южных районах Тянь-Шаня погибло около 700 тыс. человек, а землетрясение в Китайской провинции Шаньси в 1556 г. уничтожило почти 1 млн жителей. В Армении в декабре 1988 г. Спитакское землетрясение унесло 40 тыс. жизней.

Землетрясения разрушают города и села, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, автомобильные и железные дороги. При крупных землетрясениях происходит перестройка рельефа, возникают новые возвышенности и провалы, изменяются направления рек, образуются трещины и разломы, происходит перемещение блоков земной коры (рис. 2.7, 2.8).

Образование трещины в результате землетрясения

Рис. 2.7. Образование трещины в результате землетрясения.

Аляска, 1964 г.

В результате тектонических движений горные породы деформируются. При накоплении упругих деформаций выше предела прочности происходит разгрузка напряжений, например разрыв.

Перестройка рельефа в результате землетрясения. Сахалин, 1995 г

Рис. 2.8. Перестройка рельефа в результате землетрясения. Сахалин, 1995 г.

Катастрофические землетрясения обычно начинаются с небольших толчков — форшоков, которые можно считать предвестниками катастрофы. Так, в 1929 г. такие толчки помогли жителям Ашхабада вовремя покинуть здания. После первых сильных подземных толчков наблюдаются более слабые повторные толчки, называемые афтершоками, которые могут длиться довольно долго (до нескольких лет).

Место, где возникает землетрясение, является его очагом, или фокусом, или гипоцентром, а проекция очага на поверхность — эпицентром. В зависимости от глубины возникновения они делятся на поверхностные (с глубиной до 10 км), мелкофокусные (до 60 км), среднефокусные (60— 300 км) и глубокофокусные (свыше 300 км). Большинство землетрясений относится к мелкофокусным, но случаются землетрясения с глубиной очага более 700 км.

Среди зарегистрированных землетрясений на территории России и стран СНГ преобладают мелкофокусные — 46%, поверхностные составляют 36%, среднефокусные — 18%. Глубокофокусные землетрясения случаются редко и только на территории Дальнего Востока.

Сила землетрясений определяется количеством энергии сейсмических волн, выделившейся в очаге. В России принята 12-бальная шкала, разработанная в Институте физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН (ИФЗ РАН) и утвержденная в качестве общегосударственного стандарта. В мировой практике используется шкала магнитуд, предложенная Ч. Рихтером, где магнитуды измеряются от 0 до 8,8. Разрушительные землетрясения обычно имеют магнитуду от 7,0 и выше.

В нашей стране наиболее опасны в сейсмическом отношении территории Забайкалья, Камчатки, Курильских островов, где интенсивность землетрясений может достигать 10 баллов. В районах Кавказа и Восточной Сибири возможны землетрясения силой до 6—8 баллов. Неглубокие землетрясения наблюдаются на севере в сейсмическом Лаптево-Колымском поясе. Евроазиатская плита относится к слабосейсмичным районам, однако даже слабые землетрясения в местах с развитой инфраструктурой могут привести к крупным экологическим катастрофам.

Причины возникновения землетрясений. Основной причиной землетрясений является перемещение блоков земной коры, которое связано с тектоническими процессами: растяжением, сжатием и смещением по разломам. В зонах растяжения (срединно-океанические хребты и континентальные рифты) происходят мелкофокусные среднеамплитудные землетрясения. С зонами сжатия (островные дуги, океанические глубоководные желоба, зоны столкновения континентальных плит) связаны наиболее многочисленные и мощные землетрясения. Болес 90% подземных толчков сосредоточены в Альпийско-Гималайском и Тихоокеанском поясах: здесь расположены самые разрушительные землетрясения с мелко-, средне- и глубокофокусными очагами.

Смещение плит, крупных блоков горных пород вдоль глубинных разломов, например трансформных, приводит к средне- и малоглубинным землетрясениям — от слабых до катастрофических. Землетрясение в Калифорнии в 1971 г. связано со смещением по разлому Сьерра, в 1989 г. — по разлому Сан-Андреас.

Землетрясение на Гаити 2010 г. — самое разрушительное землетрясение в Карибском бассейне за последние 200 лет. Его эпицентр находился в 22 км к юго-западу от столицы Республики Гаити Порт-о-Пренс, гипоцентр на глубине 13 км. После основного толчка силой в 7 магнитуд по шкале Рихтера было зарегистрировано множество повторных толчков, в том числе 15 афтершоков силой выше 5 магнитуд (рис. 2.9).

Землетрясение стало результатом подвижек земной коры в зоне контакта Карибской и Северо-Американской литосферных плит.

Количество жертв превысило 150 000 человек. В столице Гаити разрушены тысячи зданий, без крова осталось около 3 млн человек (рис. 2.10). ООН оценивает ущерб в 500 млн долларов.

Расположение эпицентров землетрясения, Гаити (Jesse Ией), НАСА

Рис. 2.9. Расположение эпицентров землетрясения, Гаити (Jesse Ией), НАСА

Разрушение зданий в Порт-о-Пренс

Рис. 2.10. Разрушение зданий в Порт-о-Пренс

В марте 2011 г. в Японии произошло довольно сильное землетрясение с магнитудой 8,9- Очаг, или гипоцентр, землетрясения был на глубине 25 км иод морским дном, эпицентр — в нескольких десятках километров от северо- восточного побережья Хонсю. Причина землетрясения — подвижка блоков земной коры дрз'г относительно друга. По словам доктора физ.-мат. наук ИФЗ РАН А. А. Завьялова, она составила 17-18 м. Япония находится на стыке Евроазиатской и Тихоокеанской плит, и катастрофу вызвало их взаимное смещение с образованием разрыва земной коры (рис. 2.11). Как предполагается, разрыв идет на 500—600 км в длину вдоль береговой полосы Японии.

После основного удара было зафиксировано около 400 повторных толчков. Было разрушено множество домов и дорог; мощное цунами — до 10 м, обрушившееся на японские тихоокеанские берега, буквально смыло несколько населенных пунктов; на северо-востоке страны, в префектуре Фукусима, произошел взрыв на АЭС, а уже недалеко от Токио, в Тибе, загорелся нефтеперерабатывающий завод (рис. 2.12). Ущерб от землетрясения японские аналитики оценивают в 180 млрд долларов.

Землетрясение, произошедшее в Японии, нарушило работу ряда АЭС, наибольшие повреждения получила АЭС «Фукусима-1». В результате критического перегрева ядер- ного топлива в реакторах, взрывов водорода в энергоблоках, выбросов радиации и пожаров в зону порта произошла утечка 520 т воды с высоким содержанием радиоактивных изотопов йода и цезия, общим количеством 4,7 тыс. тераБк. Это превышало норму в 20 тыс. раз.

Тектоническая схема северо-западной части Тихого океана

Рис. 2.11. Тектоническая схема северо-западной части Тихого океана

Пожар на нефтезаводе

Рис. 2.12. Пожар на нефтезаводе

Исследования показали наличие радиоактивных изотопов на тихоокеанском дне вдоль северо-восточного побережья Японии. Па некоторых участках норма содержания радиоактивных веществ превышена в сотни раз. Министерство науки и технологий Японии сообщило о высоком содержании радиоактивных йода и цезия на дне Тихого океана в 300 км от аварийной АЭС «Фукусима-1».

Вулканическая деятельность также является причиной возникновения землетрясений, но они, за редким исключением, слабые и охватывают небольшую площадь.

Небольшие землетрясения происходят из-за изменения нагрузки на земную поверхность. Так, скопление осадков в дельтах рек приводит к увеличению нагрузки, а отступание ледника, наоборот, к ее снижению. И то и другое вызывает сейсмические колебания. Гипоцентр этих землетрясений находится у поверхности, поэтому их сила слаба, а разрушения незначительны. Денудационные землетрясения связаны с обвалами в горах, крупными оползнями, провалами сводов естественных пустот и т.д.

Деятельность человека также может привести к землетрясениям. Заполнение водохранилищ, взрывы, запуск космических аппаратов, движение поездов вызывают колебания горных пород. Извлечение из недр полезных ископаемых ведет к опусканию поверхности и развитию техногенной сейсмичности. Антропогенное землетрясение (мощностью 8—9 баллов), связанное с быстрым наполнением водохранилища, произошло в Индии вблизи плотины Койна в 1967 г. Разрушены сотни домов, погибли 180 человек, 2 тыс. человек было ранено.

В горных выработках, например Донбасса, наблюдаются слабые очаги из-за изменения напряженного состояния. Причиной Газлийского землетрясения 1976 г. некоторые исследователи называют разработку газового месторождения.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>