Землетрясения

2.5. Обвальные землетрясения

На  юго-западе территории Германии и других местностях, богатых известковыми породами, люди иногда ощущают слабые колебания почвы. Они происходят из-за того, что под землею существуют пещеры. Из-за вымывания известковых пород подземными водами образуются карсты, более тяжелые породы давят на образующиеся пустоты и они иногда обрушаются, вызывая землетрясения. В некоторых случаях, за первым ударом следует другой или несколько ударов с промежутком в несколько дней. Это объясняется тем, что первое сотрясение провоцирует обвал горной породы в других ослабленных местах. Подобные землетрясения называют еще - денудационными.

Сейсмические  колебания могут возникать при  обвалах на склонах гор, провалах и просадках грунтов. Хотя они  носят локальный характер, но могут  привести и к большим неприятностям. Сами по себе обвалы, сходы лавин, обрушение  кровли пустот в недрах могут подготавливаться и возникать под воздействием различных, достаточно естественных факторов.

Обычно  это следствие недостаточного отвода воды, вызывающее размывание оснований  различных построек, или проведение земляных работ с использованием вибраций, взрывов, в результате которых образуются пустоты, изменяется плотность окружающих пород и другое. Даже в Москве, колебания от подобных явлений могут ощущаться жителями сильнее, чем сильное землетрясение где-нибудь в Румынии. Чем больше масса обвалившейся породы и высота обвала, тем сильнее кинетическая энергия явления и ощущается его сейсмический эффект.

Сотрясения  земли могут быть вызваны обвалами и большими оползнями несвязанными с тектоническими землетрясениями. Обрушение в силу потери устойчивости горных склонов громадных масс породы, сход снежных лавин также сопровождаются сейсмическими колебаниями, которые обычно далеко не распространяются.

Вибрации - сейсмические колебания, всегда происходят вокруг нас, они сопровождают разработку месторождений полезных ископаемых, движение автотранспорта и поездов. Эти незаметные, но постоянно существующие микроколебания могут привести к разрушениям.

2.6. Техногенные - антропогенные землетрясения

Эти землетрясения связаны с воздействием человека на природу. Проводя подземные ядерные взрывы, закачивая в недра или извлекая оттуда большое количество воды, нефти или газа, создавая крупные водохранилища, которые своим весом давят на земные недра, человек, сам того не желая, может вызвать подземные удары. Повышение гидростатического давления и наведенная сейсмичность вызываются закачкой флюидов в глубокие горизонты земной коры.

Слабые  и даже более сильные "наведенные" землетрясения могут вызывать крупные  водохранилища. Накопление огромной массы  воды приводит к изменению гидростатического давления в породах, снижению сил трения на контактах земных блоков. Вероятность проявления наведенной сейсмичности возрастает с увеличением высоты плотины.

Быстрая разгрузка или нагрузка территорий, которые сами по себе отличаются высокой  тектонической активностью, связанной с деятельностью человека может совпасть с их естественным сейсмическим режимом, и даже, спровоцировать ощутимое людьми землетрясение.

Обширный  комплекс проблем может возникнуть вокруг нефтегазового комплекса  и при бурении на шельфе Каспийского моря. Интенсивная разработка месторождений углеводородного сырья, а именно они привлекают основное внимание инвесторов, сопровождается антропогенным воздействием на окружающую среду, которая в Южном Каспии сейсмически не благополучна и без этого. Аварии на продуктопроводе под станцией Аша в Башкирии (Россия), когда сгорели с людьми два пассажирских состава, крупнейшая экологическая катастрофа под Усинском в России, где авария на нефтепроводе привела к нефтяному загрязнению обширной территории, течений и пойм многих рек - свидетели цепи подобных взаимосвязанных событий.

При неблагоприятном сочетании техногенных  факторов, и особенностей природного деформационного процесса возрастает вероятность возникновения техногенных  землетрясений, а также значительных смещений земной поверхности, способных привести к аварийным катастрофическим ситуациям. Таким как разрывы продуктопроводов, выход из строя эксплуатационных скважин, разрушения жилых и производственных строений, коммуникаций. Колоссальный экологический ущерб от подобных аварий отодвигает на второй план ущерб экономический.

2.8.Эффективность землетрясений

2.8.1. Микроземлетрясения

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.

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.

Изучение  микроземлетрясений помогает ученным  разобраться в причинах возникновения более сильных и по данным о них - иногда предугадать время их возникновения.

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.

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. Все- таки микроземлетрясения, судя по всему, возникают повсеместно, под воздействием приливных и гравитационных причин.

2.8.2. Слабые землетрясения

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.

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.

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. 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.

2.8.3.Разрушительные-катастрофические

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, в  новостях и других источниках информации. 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, сель. Возможны большие человеческие жертвы, когда оползень ударяет в  чашу водохранилища - вода перехлестывает через плотину в долину реки, где, как правило, много поселков.

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.

2.8.4. Мегалоземлетрясения

Эти, достаточно редкие, почти планетарного масштаба события - фавориты в череде тектонических землетрясений. По шкале  Рихтера их магнитуда более 8.5. Их энергии оказывается достаточной, что бы так "раскачать" земной шар, что чувствительной сейсмометрической аппаратурой и наклономерами начинают регистрироваться собственные колебания Земли, длящиеся десятки дней. Этих землетрясений происходит немного, но ими на масштабе сотен лет контролируется сейсмическая машина планеты.

Не  всегда масштаб энергии землетрясения  совпадает с оценкой человеком  его последствий, когда стихийное  бедствие можно уже назвать катастрофой.

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.

2.11. Сейсмический шум и микросейсмы

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.

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 сейсмические станции для регистрации землетрясений стараются выносить за пределы городских территорий, размещая в удаленных, горных местностях.