3. Литосферные (геофизические ) опасности
Планета Земля представляет по форме трехосный эллипсоид со средним радиусом 6371 км. Земля состоит из нескольких различных по составу и физическим свойствам оболочек - геосфер. В центре Земли находится ядро, за ним следует мантия, затем земная кора, гидросфера и атмосфера. Верхняя граница мантии проходит на глубине от 5 до 70 км по поверхности Мохоровичича, нижняя — на глубине 2900 км по границе с ядром Земли. Мантия Земли делится на верхнюю толщиной около 900 км и нижнюю — около 2000 км. Верхняя мантия вместе с земной корой образуют литосферу. Температура в мантии считается равной 2000-2500'С, а давление находится в пределах 1-130 ГН/м2. Именно в мантии происходят тектонические процессы, вызывающие землетрясения. Наука, изучающая землетрясения, называется сейсмологией.
3.1 Землетрясения
Землетрясение — грозная стихия, не только разрушающая города, но и уносящая тысячи человеческих жизней. Так, в 1908 г. землетрясением с магнитудой 7,5 разрушен г. Мессина (Италия), погибло более 100 тыс. человек. В 1923 г. катастрофическое землетрясение (Магнитуда 8,2) с эпицентром на острове Хонсю (Япония) разрушило Токио, Иокогаму, погибли около 150 тыс. человек. В 1948 г. землетрясением разрушен Ашхабад, магнитуда 7, сила — IX баллов.
Иногда землетрясениям предшествуют грозовые разряды в атмосфере, выделения метана из земной коры. Это так называемые «предвестники» землетрясений. Возникающие при землетрясении колебания могут быть причиной вторичных эффектов в виде оползней и селевых потоков, цунами, снежных лавин, наводнений, разломов в скальных породах, пожаров, коробления земной поверхности
Землетрясения — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.
Землетрясение представляет внезапное освобождение потенциальной энергии земных недр, которое приобретает форму ударных волн и упругих колебаний (сейсмические волны), распространяющихся в земле во всех направлениях (рис.3).
Рис. 3. Распространение сейсмических волн от центра землетрясения.
Возникающие колебания и иногда катастрофические подвижки земной поверхности часто связаны с обширными устойчивыми деформациями, которые могут включать:
коробление участков земной коры,
смещение вдоль линии сбросов,
уплотнение сыпучих или несцементированных осадков,
оползни и селевые потоки,
разжижение грунта,
снежные лавины и
новообразующиеся разломы в скальных породах.
Способ освобождения потенциальной энергии при землетрясении не совсем ясен. В соответствии с новыми представлениями о глобальном - геологическом строении планеты делают вывод, что явление землетрясений можно объяснить как результат взаимодействий и других процессов на окраинах огромных подвижных плит литосферы, расходящихся от океанических хребтов. В настоящее время считают, что самые неглубокие землетрясения (на глубине менее 14,5 км) могут быть вызваны:
скольжением вдоль крупных участков сбросов, которые содержат накопленную потенциальную энергию;
внедрением поровых газов или изменением перового давления, что механическим или химическим способом нарушает условия неустойчивого равновесия напряжений;
сотрясением от взрыва ядерных устройств;
в результате вулканической деятельности.
Очень мало известно о механизмах освобождения энергии при землетрясениях на средних (60—300 км) и больших (свыше 300 км) глубинах. В качестве возможных механизмов, освобождающих энергию глубокофокусных землетрясений, рассматривались:
фазовые изменения в расплавленной магме,
неустойчивые течения в пластически деформирующейся магме,
разрыв скорости вдоль зон дефицита массы.