Землетрясения

Уже говорилось, не всегда масштаб энергии землетрясения совпадает с оценкой человеком его последствий, когда стихийное бедствие можно уже назвать катастрофой. К примеру, землетрясения на Аляске в 1958 и 1964 сопровождались, незначительным в человеческом измерении ущербом, но стали уникальными природными явлениями.

При землетрясении 1958 года - дно заливов Криллон и Джильберт на Аляске резко сдвинулось по тектоническому разлому на 6.4 метра и приподнялось более чем на шесть метров. Несколько часов спустя вниз обрушилось более 36 миллионов кубометров горных пород. При землетрясении 1964 года возник грандиозный оползень Шерман, во время которого обрушилось вниз на одноименный ледник 30 миллионов кубометров горной породы. Только слабая заселенность этих мест свела до минимума возможные потери от этих грандиозных по своему геологическому масштабу явлений природы.

Мегалоземлетрясениям обычно предшествует активизация сейсмической активности на больших территориях и всегда, они сопровождаются сериями более слабых землетрясений. Афтершоковые последовательности - последующие после главного толчка землетрясения, продолжают возникать в течение месяцев, а иногда лет. Они бывают и достаточно опасными. Происходя далеко от эпицентра главного толчка, но вблизи от населенных пунктов они могут вызвать большой ущерб, если не от силы своих сотрясений, то, вызывая камнепады и обвалы. Однако это уже другой раздел - что понимать под разрушительным землетрясением.

Разрушительные-катастрофические
(из книги "Вот пришло землетрясение...")

Такими землетрясениями независимо от их природы издавна называют те, при которых рушатся города и погибают люди. Колебания от них могут ощущаться за тысячи километров от их эпицентров. Разрушительные землетрясения происходят не часто, однако по степени ущерба от них они более заметны в сообщениях средств массовой информации, показах телевидения, Интернет новостях и других источниках информации. О них еще пойдет речь ниже, однако, по статистике землетрясения начиная с магнитуды 6 по шкале Рихтера, при глубине положения очага в 5 - 15 километров может оказаться катастрофическим по последствиям, если оно возникло вблизи от города или ответственного сооружения. Поэтому не надо путать две разные вещи - магнитуду землетрясения и его эффект, в последствии измеряемый по количеству разрушений и жертв.

В целом прослеживается общая закономерность - чем сильнее землетрясение, тем больше человеческие жертвы и ущерб. Однако это далеко не всегда так, здесь вступает в силу уже случайные факторы - плотность населения и степень освоения территории и даже сезон года, погодные условия в зоне максимальных сотрясений.

К вторичным, а иногда основным поражающим факторам относятся лавины, обвалы, цунами, сели. Возможны большие человеческие жертвы, когда оползень ударяет в чашу водохранилища - вода перехлестывает через плотину в долину реки, где как правило, много поселков. Ярким тому примером является разрушение города Лонгарон и гибель трех тысяч его жителей, проживавших ниже створа арочной плотины Вайонт в Италии.

Если систематизировать факторы в той или иной мере определивших воздействие землетрясения как катастрофу, то можно прийти к выводу, что случайное, а может быть и закономерное стечение обстоятельств, приводит к очень тяжелым последствиям. С одной стороны, цунами возникают при землетрясениях и очень редко при вулканических извержениях и оползнях, происходящих на дне океанов. Соответственно они регулируются факторами, связанными с характером последних - местом положения очага, энергией и особенностями, которые являются главными в формировании разрушительной морской волны. Но и последствия цунами, для человека, определяются целым набором сложившихся обстоятельств - населенностью прибрежных районов, временем суток и многим другим.

От цунами особенно страдают Японские и Гавайские острова. Для России цунами представляют большую угрозу на восточном побережье Камчатки и севере Курильских островов. В 1952 году сильное цунами привело к полному уничтожению города Северо-Курильска (прежнее название с 1905 по 1946 годы - город Тоехара) на реке Сусуя.

Поражающее воздействие землетрясений на города и строения нельзя рассматривать без возникающих из-за них обвалов, оползней, селей и схода лавин. Сильное землетрясение и даже относительно слабое в горной местности во время затяжных дождей (частое явление на Южно-американском континенте) или сильного снегопада (как это было недавно в Афганистане) могут вызвать дополнительные жертвы, а то и определить масштабы всего ущерба от землетрясения.

Оценка природных процессов в зависимости от их интенсивности

В апреле 1983 года, в Колумбии землетрясение пришлось на период затяжных дождей, от которых началось наводнение. Всего за 18 секунд административные и жилые здания в городе Папайян превратились в груду развалин. На фоне тропических дождей в июне 1983 года землетрясение произошло на Тайване. Подобных дождей на острове не было с начала двадцатого столетия. Избыточное увлажнение почвы привело к гигантским земляным оползням, которые вместе с потоками воды привели к дополнительным человеческим жертвам. На северо-востоке Турции в 1983 году подземный толчок совпал по времени с ненастной погодой - в горных районах происходили обвалы и оползни, спасательные работы были затруднены. В итоге - погибло и пропало без вести более 3.5 тысяч человек, а 120 тысяч осталось без крова.

Еще не были ликвидированы последствия землетрясений, как в декабре 1999 года мощный циклон вторгся в Турцию. В черноморской провинции Самсун от резких порывов ветра, скорость которого достигала 105 километров в час, у множества домов были снесены крыши, оборваны линии электропередачи. Особенно чувствителен удар стихии оказался для тех, кто пострадал от разрушительного землетрясения - в одном из временных городков более ста палаток оказались под водой.

В 2000 году цуг природных катаклизмов охватил Японию, сначала на весь северо-восток страны обрушился тайфун, который сопровождался обильными дождями и штормовым ветром. Все основные дорожные магистрали и многие дома оказались под водой. Ливни размыли грунт, что привело к сильным оползням. Без электричества остались более двадцати тысяч домов и погибли два человека.

В ночь на воскресенье на острове Миякедзима, который находится в 200 километрах от японской столицы и входит в архипелаг Изу, началось извержение вулкана Ояма, продолжавшееся около получаса. На соседних островах Козу Сима и Ниидзима ночью 9 июля во второй раз за неделю произошло землетрясение. Оно вызвало оползни, что привело к гибели одного жителя острова - он стал первой жертвой землетрясений в Японии за последние пять лет. Дым и вулканический пепел из кратера вулкана поднялись на высоту в восемь километров.

С другой стороны, масштабы сейсмической катастрофы определяются и чисто антропогенными факторами - временем суток и возможностью возникновения крупных пожаров, незащищенностью от цунами прибрежных районов, в общем, всем тем что можно было заранее предусмотреть, однако вовремя не предприняты соответствующие меры для уменьшения ущерба.

Важным фактором способным уменьшить размеры катастрофы является своевременное проведение и обеспеченность техникой и материалами спасательных работ. Они должны учитывать климатические условия региона, возможные неблагоприятные факторы препятствующие выживанию уцелевших людей. Люди, пережившие шок от землетрясения, как правило, боятся входить в большие здания - для них нужны простые жилища, на время инкубационного периода.

Катастрофы с большими человеческими жертвами может и не быть, даже и при очень сильном землетрясении, если оно произошло в ненаселенных районах нашей планеты, и тогда оно не становится катастрофичным. Так, сильнейшее Гоби-Алтайское землетрясение 1957 года с интенсивностью в эпицентре порядка до десяти баллов, ощущалось на площади в пять миллионов квадратных километров, включая почти всю территорию Монголии и Российские регионы в Бурятии, Иркутской и Читинской областей, Северный Китай было с очень небольшим количеством жертв и экономическим ущербом для этих стран.

Слабые землетрясения
(из книги "Вот пришло землетрясение...")

Почти ежедневно, где-то в мире происходят слабые землетрясения при которых здания дают трещины, но не разрушаются, звенит и разбивается посуда и другое. Они вызывают местный интерес, не занимают главного места в сводках мировых новостей и быстро забываются. Их энергии не достаточно для возбуждения опасных сейсмических колебаний на дневной поверхности, хотя они способны вызвать обвалы, оползни и сели. Особенную опасность слабые толчки представляют в горах, где могут оказаться неустойчивые горные склоны. Тогда, даже при незначительном сейсмическом колебании, произойдет их обрушение. Могут возникнуть каменные и ледовые лавины и начаться оползень. Если на их пути окажется населенный пункт или сооружение, то последствия могут оказаться непредсказуемыми.

Так было в 1956 году в каньоне реки Ниагара - слабое землетрясение вызвало растрескивание массива горных пород в районе электростанции Шуллкопф. Это привело к резкому усилению притоку грунтовых вод начавших заливать станцию и вниз обрушилось около 50 тысяч тонн ослабленных скальных пород. В результате станция была разрушена, и убыток составил около 100 миллионов долларов.

Относительно небольшое землетрясение 1983 года произошедшее в Западном Туркменистане с магнитудой в 5.7, но на глубине всего в пять километров вызвало разрывы земной поверхности на протяжении 27 километров. Основной разрыв пересек территорию поселка Кум-Даг на западе Туркменистана и разорвал фундаменты, цоколь и стены домов, попавших на трассу трещины. Интенсивность проявления землетрясения была такова, что в зоне разрывов металлические трубы газовых и водопроводных коммуникаций изогнулись, а местами разорвались, большая часть зданий поселка было опасно повреждено.

Оценка силы землетрясения в зависимости от его магнитуды и глубины очага.

Слабые землетрясения опасны тем, что могут возникнуть на территориях казалось бы спокойных в сейсмическом отношении, и на очень небольшой глубине. В отличие от сильных, их не ждут с той же напряженностью. Если по сильным землетрясениям чаще всего удается обнаружить признаки их возникновения при геологическом изучении местности или по историческим источникам, то по более слабым такой информации практически никогда не бывает.

Урбанизация территорий, расширение площади крупных городов приближает людей к зонам, ранее принимавшихся неблагоприятными для застройки. Чаще всего по этим территориям не сохраняется никаких сведений о слабых землетрясениях. Подобное землетрясение, хотя и будет носить локальный вид, может сказаться губительно на новых постройках, расположенных над его эпицентром. К примеру, город Ашхабад в Туркменистане расположен вблизи, а сейчас и "вобрал в себя" прилегающие складчатые сейсмоактивные области предгорий Копетдага. Возникновение такого же землетрясения как в 1948 году здесь вероятно, но все таки видимо не в ближайшее время. Однако возрастает угроза ущерба от более слабых неглубоких очагов, по ним в исторически обозримое время практически нет никаких сведений, исключая факт слабого землетрясения 1968 года. Прямо под Кешининбагиской антиклинальной складкой в западной части города в 1970-1980 годах ежегодно регистрировалось до трех тысяч микроземлетрясений.

Есть поводы для беспокойства и для объектов ядерной энергетики. Построенные в периоды, когда представления о сейсмической активности территорий были еще только на ранней стадии, сегодня их сооружения могут оказаться в зонах подверженных "скрытым" слабым землетрясениям.

По сообщению газеты Нью-Йорк Таймс комиссия по ядерному регулированию, следящая за работой гражданских реакторов и заводов Департамента Энергетики США, имеет немало оснований для тревоги по поводу безопасности заводов. "Например, один из заводов не сможет выдержать даже слабое землетрясение, а на другом не приняты соответствующие меры предосторожности, необходимые, когда в одном месте хранится слишком большое количество урана", - писала газета Нью-Йорк Таймс 16 сентября 1999 года. Спикер Комиссии, Вильям Бичер, сказал, что члены Комиссии знакомы с проблемами заводов. Комиссия знает, что при землетрясении на заводе в Падуке может случиться авария и "последствия могут превысить любую просчитанную аварию и быть неприемлемыми".

Как уже отмечалось, "скрытые землетрясения" происходили в Южной Калифорнии вблизи от могильников токсичных отходов промышленности. Иногда плохо учитывается и тот факт, что плохие грунтовые условия под зданием или сооружением могут значительно на 1-2 балла увеличить сейсмическое воздействие слабого землетрясения.

Микроземлетрясения
(из книги "Вот пришло землетрясение...")

Эти землетрясения регистрируются только в пределах локальных территорий высокочувствительными приборами. Их энергии недостаточно, что бы возбудить интенсивные сейсмические волны способные распространятся на большие расстояния. Можно сказать, происходят почти непрерывно, вызывая интерес только у ученых. Но интерес весьма большой.

Считается, что микроземлетрясения не только свидетельствуют о сейсмической опасности территорий, но служат и важным предвестником момента возникновения более сильного землетрясения. Их изучение, особенно в местах, где нет достаточных сведений о сейсмической активности в прошлом, дает возможность не дожидаясь десятки лет сильного землетрясения рассчитать потенциальную опасность территорий. На исследовании микроземлетрясений построены многие методы оценки сейсмических свойств грунтов при застройке территорий.

В Японии, где существует плотная сейсмическая сеть станций Японского гидрометеорологического агентства и университетов регистрируется огромное количество слабых землетрясений. Было замечено, что эпицентры слабых землетрясений закономерно совпадают с местами, где происходили и происходят сильные землетрясения. С 1963 года по 1972 год, только в зоне разлома Неодани - место где возникали сильные землетрясения было зарегистрировано более чем 20 тысяч микроземлетрясений.

Разлом Сан-Андреас (США, Калифорния) благодаря исследованиям микроземлетрясений был впервые назван "живущим". Здесь по линии длиной почти 100 километров, расположенной южнее Сан-Франциско регистрируется огромное количество микроземлетрясений. Несмотря на относительно слабую сейсмическую активность этой зоны в настоящее время, здесь раньше происходили сильные землетрясения.

Эти результаты показывают, что при наличие современной системы регистрации микроземлетрясений можно обнаружить скрытую сейсмическую угрозу - "живой" тектонический разлом, с которым может быть связано будущее сильное землетрясение.

Создание телеметрической системы регистрации в Японии заметно повысило качество и чувствительность сейсмических наблюдений в этой стране. Теперь здесь регистрируется более чем 100 микроземлетрясений происходящих в районе Японских островов за одни сутки. Почти аналогичная, но меньшая по своим масштабам система телеметрических наблюдений создана в Израиле. Сейсмологический дивизион Израиля сегодня может регистрировать слабые землетрясения по всей территории страны.

Изучение микроземлетрясений помогает ученным разобраться в причинах возникновения более сильных и по данным о них - иногда предугадать время их возникновения. В 1977 году в районе разлома Ямасаки в Японии по поведению слабых землетрясений сейсмологами было предсказано возникновение сильного землетрясения.

Один из парадоксов обнаружения и изучения микроземлетрясений заключался в том, что их начали регистрировать в зонах активных тектонических разломов, естественно предположив что землетрясения подобной энергии не происходят в других местах. Однако это оказалось заблуждением. Очень похожая ситуация произошла в своё время в астрономии - визуальные наблюдения ночного неба позволили открыть звезды и их скопления, начертать созвездия. Однако как только появились сверхмощные телескопы, а затем и радиотелескопы ученым открылся огромный новый мир - были обнаружены новые звездные светила, планеты вокруг них, невидимые глазу радиогалактики и много другого.

Естественно, что если не устанавливать чувствительное оборудование на, казалось бы, сейсмически спокойных территориях то и обнаружить микроземлетрясения невозможно. Однако давно известно что трещинообразование и горные удары происходят и в тектонически неактивных зонах. Горные удары сопровождают разработку породы в шахтах, а давление масс породы на образовавшиеся пустоты приводит к крипу их креплений. Конечно, в таких местах интенсивность микроземлетрясений уступает по числу толчков зонам где сегодня происходят сильные землетрясения и надо приложить много труда и времени дляих регистрации. Однако, все- таки микроземлетрясения, судя по всему, возникают повсеместно, под воздействием приливных и гравитационных причин.

Сейсмический шум и микросейсмы
(из книги "Вот пришло землетрясение")

Еще более слабые толчки и трески - сейсмический шум и микросейсмы практически непрерывен. Он порождается целым комплексом явлений - от более сильных землетрясений до атмосферных явлений на поверхности земли и уже относиться к микросейсмическим явлениям. На сейсмограммах чутких датчиков постоянно присутствуют слабые колебания - создавая впечатление, что Земля действительно дышит.

Почти сто лет назад известным сейсмологом Вихертом было предположено что микросейсмические колебания, регистрируемые на сейсмических станциях, вызываются ударами морских волн о берега. Затем представления о природе генерации микросейсмических колебаний значительно расширилось - они возбуждаются стоячими морскими волнами в морях и океанах, при прохождении циклонов. Детальное изучение микросейсмических колебаний в 1913 году провел академик Голицын на сейсмических станциях России - Пулково, Иркутске, Ташкенте, Тифлисе и Баку на Апшеронском полуострове. Тогда им было высказано предположение что помимо причин связанных с метеорологической обстановкой, микросейсмы могут быть связаны и с особенностями строения земной поверхности.

Сейсмические шумы порождаются городами, транспортом - всем тем, что так или иначе связано с деятельностью человека. Если посмотреть на записи подобных колебаний, то в них отчетливо заметны "антропогенные циклы" - начало и конец рабочего дня, воскресные дни и даже - перерывы на обеденное время. Шумы большого города связаны с одновременным действием большого количества источников и именно поэтому современные


29-04-2015, 00:46