2.4. Геофизические опасные явления

Геофизические опасные явления вызываются эндогенны­ми геологическими процессами (магматизмом, тектоникой, метаморфизмом), вызванными энергией земных недр, т.е. их внутренней динамикой. К геофизическим опасным явлениям относятся землетрясения и извержения вулканов.

Землетрясение - это подземные толчки и колебания зем­ной поверхности, возникающие в результате внезапных быст­рых смещений и деформаций некоторого объема пород в зем­ной коре или верхней части мантии Земли, сброса упругих на­пряжений, накопившихся в этом объеме в результате геодина­мических движений, передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Основным поражающим фактором землетрясения является сейсмическая волна - упругие колеба­ния, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений. Уровни поражающих факторов землетрясения зависят от энер­гетических характеристик и глубины его очага, удаления от эпицентра.

Основными параметрами, определяющими поражающее действие землетрясения на элементы инфраструктуры, явля­ются кинематические параметры грунта. На практике пользу­ются связанной с ними интенсивностью землетрясения в бал­лах. Из большого разнообразия шкал интенсивности воздейст­вия наиболее подходящей для регионов России и стран СНГ является 12 - балльная шкала, определяемая степенью разруше­ния строительных объектов, характером изменения земной по­верхности и данными об испытанных людьми ощущениях (табл. 3).

Таблица 3

Шкала силы (интенсивности) землетрясений: инструментально зафиксированные максимальные значения кинематических па­раметров грунта при землетрясениях и сейсмические эффекты

Продолжение табл. 3

Вулкан - это геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре. Период активной деятельности вулкана, когда он через каналы и трещины в земной коре выбрасывает на земную поверхность раскаленные или горячие твердые, жидкие и газообразные вулканические продукты и изливает лаву, называется вулканическим извержением. Опасность представляют действующие вулканы, извержения которых происходили хотя бы один раз за историческое время или активность которых может подозреваться ввиду присутствия термальных источников и газообразных струй сернистых соединений. В настоящее время в мире насчитывается от 450 до 600 активных наземных вулканов и от 8 до 15 тыс. подводных вулканов высотой не менее 1 км. Из числа действующих 68 расположены в России. На Курило-Камчатской вулканической дуге слабые извержения наблюдаются почти ежегодно, сильные - раз в несколько лет, катастрофические - раз в 50 - 60 лет.

Основными поражающими факторами извержения вулкана являются следующие.

Лава - расплавленные горные породы с температурой 800 - 1200 °С, скоростью движения от сотен метров до 50 - 80 км/ч, распространяющиеся до 20 - 80 км от места извержения.

Самостоятельным поражающим фактором является облако раскаленных ядовитых газов, насыщенных вулканическими частицами, приводящее к удушению и отравлению людей. Иногда при выходе на поверхность лавы вырываются на гретые газы, капельки лавы и пепла, образующие «палящую тучу» раскаленных продуктов извержения с температурой до 600 °С. Обладая большей, чем воздух, плотностью, «палящие тучи» скатываются вниз по склону, сжигая все на своем пути и уничтожая все живое.

Помимо газообразных и жидких продуктов во время извержения вулкана выбрасывается большое количество твердых продуктов, которые представлены обломками горных пород или кусками успевшей застыть лавы. Твердые продукты, выбрасываемые в воздух, падают на различном расстоянии от кратера: крупные обломки падают у края кратера и скатываются вниз по его внешнему и внутреннему склонам, мелкие выбрасываются на прилегающие равнины или откладываются у подножья конуса. В зависимости от размера твердые продук­ты вулканизма делятся на следующие виды:

- вулканические бомбы (1 м - несколько см);

- лапилли (3 - 2 см);

- вулканический песок (0,5 - 0,1 см);

- пепел (менее 1 мм). Вулканический пепел выбрасыва­ется на высоту 10 - 20 км и переносится на расстояние до 40 км.

Так, выпадение кусков пемзы, лапилли и вулканического пепла погребли г. Помпеи (79 г. н. э.) под слоем толщиной до 6 м.

Извержение вулкана может сопровождаться землетрясе­нием силой до 5 баллов.

Вторичным поражающим фактором может быть возни­кающий при конденсации пара и выпадении дождя грязевой поток со склонов вулкана, включающий вулканический пепел.

Радиус зоны действия опасных факторов при разных ти­пах извержений на Камчатке и Курильских островах оценива­ется в 15 - 50 км.