Potres. Potresi Procjena i mjerenje jačine i utjecaja potresa

Potresi ponekad dosežu nasilne razine, a još uvijek nije moguće predvidjeti kada i gdje će se dogoditi. Zbog njih se čovjek toliko često osjećao bespomoćno da se neprestano bojao potresa. U mnogim zemljama narodna legenda ih povezuje s divljanjem divovskih čudovišta koja drže Zemlju na sebi.

Prve sustavne i mistične ideje o potresima nastale su u Grčkoj. Njegovi stanovnici često su bili svjedoci vulkanskih erupcija u Egejskom moru i patili su od potresa koji su se događali na obalama Sredozemnog mora i ponekad bili popraćeni "plimnim" valovima (tsunamijem). Mnogi starogrčki filozofi nudili su fizikalna objašnjenja za te prirodne pojave. Na primjer, Strabon je primijetio da se potresi češće događaju na obali nego daleko od mora. On je, poput Aristotela, smatrao da potrese uzrokuju jaki podzemni vjetrovi koji pale zapaljive tvari.

Početkom ovog stoljeća, seizmičke stanice stvorene su na mnogim mjestima diljem svijeta. Oni stalno rade s osjetljivim seizmografima koji bilježe slabe seizmičke valove koje stvaraju udaljeni potresi. Na primjer, potres u San Franciscu iz 1906. jasno su zabilježili deseci postaja u nizu zemalja izvan Sjedinjenih Država, uključujući Japan, Italiju i Njemačku.

Značaj ove svjetske mreže seizmografa bio je u tome što dokumentacija potresa više nije bila ograničena na priče o subjektivnim senzacijama i vizualno opaženim učincima. Razvijen je program međunarodne suradnje koji je predviđao razmjenu podataka o potresima, što bi pomoglo u točnom utvrđivanju položaja izvora. Po prvi put pojavila se statistika o vremenu potresa i njihovoj geografskoj distribuciji.

Riječ "tsunami" dolazi iz japanskog jezika i znači "divovski val u luci". Tsunamiji se javljaju na površini oceana kao posljedica erupcije podvodnih vulkana ili potresa. Vodene mase počinju se ljuljati i postupno se kreću polako, ali noseći ogromnu energiju koja se iz središta širi na sve strane. Valna duljina, tj. udaljenost od jedne vodene planine do druge je od 150 do 600 km. Sve dok su seizmički valovi duboko ispod, njihova visina ne prelazi jedan metar i potpuno su bezopasni. Monstruozna snaga tsunamija otkriva se samo uz obalu. Tamo se valovi usporavaju, voda se diže do nevjerojatnih visina; Što je obala strmija, to su valovi viši. Kao i kod jake oseke, voda se prvo otkotrlja od obale, otkrivajući dno cijelim kilometrima. Zatim se ponovno vraća za nekoliko minuta. Visina valova može doseći 60 metara, a na obalu jure brzinom od 90 km/h, čisteći sve što im se nađe na putu.

Nakon toga, sposobnost određivanja s jednakom točnošću lokacije potresa umjerene jačine u bilo kojem području zemljine površine znatno se povećala kao rezultat stvaranja - na inicijativu Sjedinjenih Država - mjernog kompleksa nazvanog Svjetski standardizirani Mreža seizmografa (WWWSSN).

Intenzitet potresa na površini zemlje mjeri se u točkama. Naša je zemlja usvojila međunarodnu M8K-64 (Medvedev, Sponheuter, Karnikova ljestvica), prema kojoj se potresi dijele u 12 stupnjeva prema jačini udara na površini zemlje. Konvencionalno se mogu podijeliti na slabe (1-4 boda), jake (5-8 bodova) i najjače, ili destruktivne (8 bodova i više).

Tijekom potresa magnitude 3, vibracije bilježi nekoliko ljudi i to samo u zatvorenim prostorima; na 5 točaka - viseći predmeti se njišu i svi u prostoriji primjećuju podrhtavanje; na 6 bodova - šteta se pojavljuje u zgradama; s ocjenom 8, pojavljuju se pukotine u zidovima zgrada, vijenci i cijevi se ruše; Potres magnitude 10 po Richteru praćen je općim razaranjem zgrada i poremećajem zemljine površine. Ovisno o jačini potresa, cijela sela i gradovi mogu biti uništeni.

1.2 Dubina izvora potresa

Potres je jednostavno podrhtavanje tla. Valovi koji uzrokuju potres nazivaju se seizmički valovi; Baš kao zvučni valovi koji izviru iz gonga kada se udari, seizmički valovi također se emitiraju iz nekog izvora energije koji se nalazi negdje u gornjim slojevima Zemlje. Iako izvor prirodnih potresa zauzima određeni volumen stijene, često ga je zgodno definirati kao točku iz koje zrače seizmički valovi. Ta se točka naziva žarištem potresa. Za vrijeme prirodnih potresa ono se, naravno, nalazi na nekoj dubini ispod površine zemlje. U potresima koje je izazvao čovjek, kao što su podzemne nuklearne eksplozije, žarište je blizu površine. Točka na zemljinoj površini koja se nalazi neposredno iznad žarišta potresa naziva se epicentar potresa.

Koliko su duboko u Zemljinom tijelu hipocentri potresa? Jedno od prvih zapanjujućih otkrića do kojih su došli seizmolozi bilo je da iako su mnogi potresi fokusirani na malim dubinama, u nekim su područjima duboki stotinama kilometara. Takva područja uključuju južnoameričke Ande, otoke Tongu, Samou, Nove Hebride, Japansko more, Indoneziju, Antile u Karipskom moru; Sva ta područja sadrže duboke oceanske jarke. U prosjeku se učestalost potresa ovdje naglo smanjuje na dubinama većim od 200 km, ali neka žarišta dosežu i dubine od 700 km. Potresi koji se događaju na dubinama od 70 do 300 km sasvim se proizvoljno klasificiraju kao srednji, a oni koji se događaju na još većim dubinama nazivaju se dubokožarišni. Potresi srednjeg i dubokog fokusa događaju se i daleko od pacifičke regije: u Hindukušu, Rumunjskoj, Egejskom moru i ispod teritorija Španjolske.

Potresi plitkog žarišta su oni čija su žarišta smještena neposredno ispod površine zemlje. Upravo potresi plitkog fokusa uzrokuju najveća razaranja, a njihov doprinos iznosi 3/4 ukupne količine energije koja se tijekom potresa oslobodi u cijelom svijetu. U Kaliforniji, na primjer, svi do sada poznati potresi bili su plitkog žarišta.

U većini slučajeva nakon umjerenih ili jakih plitkih potresa na istom području uočavaju se brojni potresi manje magnitude unutar nekoliko sati ili čak nekoliko mjeseci. Nazivaju se naknadnim potresima, a njihov je broj tijekom stvarno velikog potresa ponekad iznimno velik.

Nekim potresima prethode preliminarni udari iz istog područja izvora - foreshocks; pretpostavlja se da se pomoću njih može predvidjeti glavni udar.

1.3 Vrste potresa

Ne tako davno bilo je uvriježeno mišljenje da se uzroci potresa kriju u tami nepoznatog jer se događaju na dubinama predalekim od sfere ljudskog opažanja.

Danas možemo objasniti prirodu potresa i većinu njihovih vidljivih svojstava iz perspektive fizikalne teorije. Prema suvremenim pogledima, potresi odražavaju proces stalne geološke transformacije našeg planeta. Razmotrimo sada teoriju o podrijetlu potresa, prihvaćenu u naše vrijeme, i kako nam ona pomaže da bolje razumijemo njihovu prirodu, pa čak i da ih predvidimo.

Prvi korak u prihvaćanju novih pogleda je prepoznavanje bliske veze između položaja onih područja zemaljske kugle koja su najsklonija potresima i geološki novih i aktivnih područja na Zemlji. Većina potresa događa se na rubovima ploča: stoga zaključujemo da su iste globalne geološke ili tektonske sile koje stvaraju planine, rascjepne doline, srednjooceanske grebene i dubokomorske rovove iste sile koje su primarni uzrok velikih potresa. Priroda ovih globalnih sila za sada nije sasvim jasna, ali nema sumnje da je njihova pojava posljedica temperaturnih nehomogenosti u tijelu Zemlje - nehomogenosti koje nastaju gubitkom topline zračenjem u okolni prostor, s jedne strane strane, a s druge strane zbog dodavanja topline od raspada radioaktivnih elemenata sadržanih u stijenama.

Korisno je uvesti klasifikaciju potresa prema načinu nastanka. Tektonski potresi su najčešći. Nastaju kada dođe do puknuća stijena pod utjecajem određenih geoloških sila. Tektonski potresi su od velike znanstvene važnosti za razumijevanje unutrašnjosti Zemlje i od ogromnog praktičnog značaja za ljudsko društvo, budući da predstavljaju najopasniji prirodni fenomen.

Međutim, potresi se događaju i iz drugih razloga. Druga vrsta podrhtavanja prati vulkanske erupcije. I u naše vrijeme mnogi ljudi još uvijek vjeruju da su potresi uglavnom povezani s vulkanskom aktivnošću. Ova ideja potječe još od starogrčkih filozofa, koji su uočili raširenu pojavu potresa i vulkana u mnogim područjima Sredozemlja. Danas razlikujemo i vulkanske potrese - one koji se događaju u kombinaciji s vulkanskom aktivnošću, no smatramo da su i vulkanske erupcije i potresi posljedica djelovanja tektonskih sila na stijene, te se ne moraju nužno događati zajedno.

Treću kategoriju čine potresi od klizišta. To su mali potresi koji se događaju u područjima gdje postoje podzemne šupljine i rudnički otvori. Neposredni uzrok vibracija tla je urušavanje krova rudnika ili pećine. Često uočena varijacija ovog fenomena su takozvani "prsnuća stijena". Događaju se kada naprezanja oko otvora rudnika uzrokuju naglo, eksplozivno odvajanje velike mase stijena od njegovog lica, uz uzbudljive seizmičke valove. Prsnuće kamenja primijećeno je, primjerice, u Kanadi; Posebno su česti u Južnoj Africi.

Od velikog interesa su različiti potresi odrona koji se ponekad javljaju tijekom razvoja velikih klizišta. Na primjer, divovsko klizište na rijeci Mantaro u Peruu 25. travnja 1974. proizvelo je seizmičke valove ekvivalentne umjerenom potresu.

Posljednja vrsta potresa su umjetni, eksplozivni potresi uzrokovani čovjekom koji se javljaju tijekom konvencionalnih ili nuklearnih eksplozija. Podzemne nuklearne eksplozije izvedene tijekom proteklih desetljeća na brojnim poligonima diljem svijeta izazvale su prilično značajne potrese. Kada nuklearna naprava eksplodira u bušotini duboko pod zemljom, oslobađaju se ogromne količine nuklearne energije. U milijuntim dijelovima sekunde, tlak tamo skoči na vrijednosti tisuće puta veće od atmosferskog tlaka, a temperatura na ovom mjestu raste za milijune stupnjeva. Okolno kamenje isparava, stvarajući kuglastu šupljinu promjera mnogo metara. Šupljina raste dok kipuća stijena isparava s njene površine, a stijene oko šupljine probijaju se sitnim pukotinama pod utjecajem udarnog vala.

Izvan ove razlomljene zone, čije se dimenzije ponekad mjere stotinama metara, kompresija u stijenama dovodi do pojave seizmičkih valova koji se šire u svim smjerovima. Kada prvi val seizmičke kompresije dosegne površinu, tlo se savija prema gore i, ako je energija vala dovoljno visoka, površina i temeljna stijena mogu biti izbačeni u zrak, tvoreći krater. Ako je rupa duboka, površina će samo malo popucati i stijena će se trenutno podići, samo da bi zatim pala natrag na slojeve ispod.

Neke podzemne nuklearne eksplozije bile su toliko snažne da su nastali seizmički valovi putovali kroz unutrašnjost Zemlje i bili zabilježeni na udaljenim seizmičkim postajama s amplitudom ekvivalentnom valovima potresa s magnitudom od 7 stupnjeva po Richteru. U nekim su slučajevima ti valovi potresli zgrade u udaljenim gradovima.

1.4 Znakovi nadolazećeg potresa

Prije svega, seizmologe posebno zanimaju prekurzorske promjene u brzini longitudinalnih seizmičkih valova, budući da su seizmološke postaje posebno dizajnirane za točno označavanje vremena dolaska valova.

Drugi parametar koji se može koristiti za prognozu su promjene u razini zemljine površine, na primjer nagib površine tla u seizmičkim područjima.

Treći parametar je ispuštanje inertnog plina radona u atmosferu duž zona aktivnih rasjeda, posebice iz dubokih bušotina.

Četvrti parametar koji privlači veliku pažnju je električna vodljivost stijena u zoni pripreme potresa. Iz laboratorijskih eksperimenata provedenih na uzorcima stijena, poznato je da se električni otpor stijene zasićene vodom, poput granita, dramatično mijenja prije nego se stijena počne raspadati pod visokim pritiskom.

Peti parametar su varijacije u razini seizmičke aktivnosti. O ovom parametru ima više podataka nego o ostala četiri, ali dosad dobiveni rezultati ne dopuštaju donošenje definitivnih zaključaka. Bilježe se snažne promjene u normalnoj pozadini seizmičke aktivnosti - obično povećanje učestalosti slabih potresa.

Pogledajmo ovih pet faza. Prvi stupanj sastoji se od polaganog nakupljanja elastičnih deformacija uslijed djelovanja glavnih tektonskih sila. U tom razdoblju svi seizmički parametri karakterizirani su normalnim vrijednostima. U drugoj fazi nastaju pukotine u stijenama kore rasjednih zona, što dovodi do općeg povećanja volumena – do dilatancije. Kada se pukotine otvore, brzina longitudinalnih valova koji prolaze kroz takvo područje napuhavanja se smanjuje, površina se izdiže, oslobađa se plin radon, smanjuje se električni otpor, a može se promijeniti i učestalost mikropotresa opaženih u tom području. U trećoj fazi voda difundira iz okolnih stijena u pore i mikropukotine, što stvara uvjete nestabilnosti. Kako se pukotine pune vodom, brzina P-valova koji prolaze kroz to područje ponovno se počinje povećavati, podizanje površine tla prestaje, oslobađanje radona iz svježih pukotina prestaje, a električni otpor se nastavlja smanjivati. Četvrti stupanj odgovara trenutku samog potresa, nakon čega odmah počinje peti stupanj, kada se u tom području javljaju brojni naknadni potresi.

Potresi su podrhtavanja i vibracije zemljine površine.

Većem dijelu Rusije ne prijete razorni potresi - oni se javljaju uglavnom u planinskim područjima, gdje je zemljina kora pokretljivija i nestabilnija, budući da su planinski lanci mlade formacije, stoga je u takvim područjima protuseizmička izgradnja od velike važnosti.

Razaranja zgrada i građevina uzrokovana su i vibracijama tla i

Rezultirajuće vibracije šire se u Zemlji i kroz temelje se prenose na građevine. Destruktivno igolemi plimni valovi (tsunamiji) koji proizlaze iz seizmičkih pomaka na morskom dnu.Opasne su i posljedice potresa - panika, požari, prekid prometnih veza.

Godišnje se na Zemlji dogodi do sto tisuća potresa, koje bilježe instrumenti; Od toga ljudi osjete desetak tisuća, pri čemu stotinjak potresa dovodi do velikih potresa, a u prosjeku je jedan potres godišnje katastrofalan.

Primjer njihove moguće razorne moći je potres koji se dogodio u Japanu 1. rujna 1923. godine. Potres je zahvatio područje od oko 56 tisuća km². U u roku od nekoliko sekundi biliTokio, Yokohama, Yokosuka i još 8 manjih gradova gotovo su potpuno uništeni. U Tokiju je samo požar uništio više od 300 tisuća zgrada (od milijun), u Yokohami je potres uništio 11 tisuća zgrada, a još 59 tisuća je izgorjelo. Još 11 gradova bilo je manje ozbiljno pogođeno.Od 675 mostova, 360 je uništeno u požaru. Tokio je izgubio sve svoje kamene zgrade; preživio je samo hotel Imperial, koji je godinu dana ranije izgradio slavni Frank Lloyd Wright. Ovaj je hotel bio prva kamena zgrada u Japanu otporna na potres.Službeni broj mrtvih je 174 tisuće, još 542 tisuće vode se kao nestali, a više od milijun ostalo je bez krova nad glavom. Ukupan broj žrtava bio je oko 4 milijuna.Materijalna šteta koju je Japan pretrpio od potresa u Kantu procjenjuje se na 4,5 milijardi dolara, što je tada iznosilo dva godišnja proračuna zemlje.

Prema znanstvenoj klasifikaciji, prema dubini pojavljivanja, potresi se dijele u 3 skupine: "normalni" - 33 - 70 km, "srednji" - do 300 km, "duboki fokus" - preko 300 km.

Posljednja skupina uključuje potres koji se dogodio 24. svibnja 2013. u Ohotskom moru, kada su seizmički valovi dosegli mnoge dijelove Rusije, uključujući Moskvu. Dubina ovog potresa dosegla je 600 km.

UZROCI POTRESA

Jedan od uzroka potresa je brzo pomicanje dijela litosfere (litosferne ploče) kao cjeline u trenutku relaksacije (pražnjenja) elastične deformacije napregnutih stijena u izvorištu potresa.

Većina potresa događa se u blizini Zemljine površine.

Tijekom potresa nastaju elastični valovi koji se nazivaju seizmički valovi kao rezultat kretanja čestica stijena. Šire se u površinskim slojevima Zemlje ogromnom brzinom: uzdužno - od 5 do 8 km/s, poprečno - od 3 do 5 km/s.

Klizanje stijena duž rasjeda u početku je spriječeno trenjem. Kao rezultat toga, energija koja uzrokuje kretanje akumulira se u obliku elastičnih naprezanja u stijenama. Kada naprezanje dosegne kritičnu točku koja premašuje silu trenja, dolazi do oštrog pucanja stijena s njihovim međusobnim pomicanjem; akumulirana energija oslobađanjem uzrokuje valovito titranje zemljine površine – potrese.

Potresi se također mogu dogoditi kada se stijene stisnu u nabore, kada veličina elastičnog naprezanja premašuje vlačnu čvrstoću stijena, te se one cijepaju, stvarajući rasjed.

Seizmički valovi koje stvaraju potresi šire se u svim smjerovima od izvora poput zvučnih valova. Točka u kojoj počinje pomicanje stijena naziva se žarište, izvor ili hipocentar, a točka na zemljinoj površini iznad izvora naziva se epicentar potresa. Udarni valovi šire se u svim smjerovima od izvora, a kako se od njega udaljavaju njihov intenzitet opada.

Seizmički valovi se dijele na kompresijske valove i smične valove.

Valovi kompresije, ili longitudinalni seizmički valovi, uzrokuju vibracije čestica stijene kroz koje prolaze duž smjera širenja valova, uzrokujući izmjenična područja kompresije i razrjeđenja u stijenama. Brzina širenja kompresijskih valova je 1,7 puta veća od brzine posmičnih valova, pa ih seizmičke postaje prve bilježe. Valovi kompresije nazivaju se i primarni valovi (P valovi). Brzina P-vala jednaka je brzini zvuka u odgovarajućoj stijeni. Na frekvencijama P-valova većim od 15 Hz, ti se valovi mogu percipirati uhom kao podzemno brujanje i tutnjava.

Smični valovi ili seizmički transverzalni valovi uzrokuju vibriranje čestica stijena okomito na smjer širenja vala. Smični valovi nazivaju se i sekundarni valovi (S valovi).

Postoji i treća vrsta elastičnih valova - dugi ili površinski valovi (L-valovi). Oni su ti koji uzrokuju najviše razaranja.

Brzine seizmičkih valova mogu doseći 8 km/s.

Snaga potresa koju može doživjeti građevina ovisi o udaljenosti i dubini izvora, o geologiji područja i hidrogeologiji gradilišta.

UTJECAJ SEIZMIČKIH VALOVA NA KONSTRUKCIJE

Posljedice potresa ovise o krutosti prostora, veličini, obliku i težini građevina, kao i o broju i prirodi udara. Horizontalne komponente vibracija tla su najopasnije za zgrade, jer se tijekom potresa zgrade ponašaju kao vertikalna greda ili ploča konzolno uvučena u tlo. Vertikalna seizmička opterećenja koja nastaju u području epicentra opasnija su za horizontalne konstrukcije - podove, vijence itd.

Stupanj uništenja zgrada i građevina u jednom seizmičkom području može biti različit zbog različitih strukturnih tipova građevina i različite kvalitete građevnih materijala(na primjer, strZa isti intenzitet potresa, neke zgrade mogu pretrpjeti više štete od drugih ako imaju lošu adheziju kamena i morta), specifičnosti proizvodnje radai priroda temelja (npr. na slabim temeljima uvijek dolazi do većeg razaranja nego na jakim).

PROCJENA I MJERENJE JAČINE I UTJECAJA POTRESA

Ljestvica magnitude (kao što je Richterova ljestvica) i različite ljestvice intenziteta koriste se za procjenu i usporedbu potresa.

Ljestvica magnitude razlikuje potrese po magnitudi, koja je relativna energetska karakteristika potresa. Postoji nekoliko veličina i, sukladno tome, skala veličina: lokalna veličina (ML); veličina određena iz površinskih valova (Ms); magnituda tjelesnog vala (mb); trenutna veličina (Mw).Najpopularnija ljestvica za procjenu energije potresa je lokalna Richterova ljestvica magnitude. Na ovoj ljestvici, povećanje magnitude za jedan odgovara 32-strukom povećanju oslobođene seizmičke energije.

Intenzitet potresa(ne mogu se procijeniti po veličini) procjenjuju se prema štetama koje uzrokuju u naseljenim područjima.

Intenzitet je kvalitativna karakteristika potresa i označava prirodu i razmjere utjecaja potresa na zemljinu površinu, na ljude, životinje, kao i na prirodne i umjetne građevine u potresnom području. U svijetu se koristi nekoliko ljestvica intenziteta: u Europi - Europska makroseizmička ljestvica (EMS), u Japanu - ljestvica Japanske meteorološke agencije (Shindo), u SAD-u i Rusiji - modificirana Mercallijeva ljestvica (MM):

1 bod (neupadljivo) - označava se samo posebnim uređajima

2 boda (vrlo slabo) - vidljivo samo vrlo osjetljivim kućnim ljubimcima i nekim ljudima na gornjim katovima zgrada

3 boda (slabo) - osjeća se samo unutar nekih zgrada, poput udara kamiona

4 boda (umjereno) - potres bilježe mnogi ljudi; moguće vibracije prozora i vrata;

5 bodova (prilično jak) - ljuljanje visećih predmeta, škripanje podova, zveckanje stakla, prolijevanje kreča;

6 bodova (jako) - mala oštećenja na zgradama: tanke pukotine u žbuci, pukotine u pećima itd.;

7 bodova (vrlo jak) - značajna šteta na zgradama; pukotine u žbuci i odlamanje pojedinih komada, tanke pukotine u zidovima, oštećenja dimnjaka; pukotine u vlažnim tlima;

8 bodova (destruktivno) - razaranja u zgradama: velike pukotine u zidovima, padajući vijenci, dimnjaci. Odroni i pukotine širine do nekoliko centimetara na planinskim padinama;

9 bodova (razorno) - urušavanja u nekim zgradama, urušavanje zidova, pregrada, krovova. Odroni, sipari i odroni u gorju. Brzina širenja pukotine može doseći 2 cm/s;

10 bodova (destruktivno) - kolaps u mnogim zgradama; u ostalom - ozbiljna šteta. Pukotine u tlu do 1 m širine, urušavanja, odroni. Zbog krša riječnih dolina nastaju jezera;

11 bodova (katastrofa) - brojne pukotine na površini Zemlje, velika klizišta u planinama. Opće uništavanje zgrada;

12 bodova (teška katastrofa) - promjena u reljefu velikih razmjera. Ogromna urušavanja i odroni. Opće uništavanje zgrada i građevina.

Potresi jačine 6 stupnjeva ili manje ne uzrokuju opasne štete, ali su potresi jačine 10 stupnjeva ili više toliko razorni da im se nije moguće suprotstaviti uobičajenim metodama povećanja seizmičke otpornosti, pa stoga u područjima gdje takvi potresi su vjerojatni, gradnja se obično ne provodi. Posljedično, zgrade se mogu zaštititi od potresa magnitude 7-9. U područjima seizmičnosti od 9 bodova izgradnja objekata I. kategorije prati dodatne protupotresne mjere.

Ne bez korištenja materijala iz knjige M. Boykoa "Dijagnostika oštećenja i metode za vraćanje performansi zgrada" i wikipedia.org

Potresi su podrhtavanja i titranja zemljine površine koja nastaju kao posljedica naglih pomaka i pukotina u zemljinoj kori ili gornjem dijelu plašta i prenose se na velike udaljenosti u obliku elastičnih vibracija.

Priroda potresa nije u potpunosti otkrivena. Potresi se javljaju u obliku potresa, koji uključuju predpotrese, glavne potrese i naknadne potrese. Broj šokova i vremenski razmaci između njih mogu biti vrlo različiti. Glavni šok karakterizira najveća snaga. Trajanje glavnog udara je obično nekoliko sekundi, ali subjektivno ljudi percipiraju šok kao vrlo dug.

Izvor potresa je određeni volumen u debljini Zemlje unutar kojeg se oslobađa energija. Središte izbijanja je konvencionalna točka koja se naziva hipocentar.

Projekcija hipocentra na Zemljinu površinu naziva se epicentar.

Jačina potresa ocjenjuje se intenzitetom razaranja na površini Zemlje. Postoji nekoliko ljestvica seizmičkog intenziteta. Prema međunarodnoj ljestvici MSK-64, snaga potresa ocjenjuje se u bodovima (tablica 1).

Energija potresa mjeri se njegovom magnitudom. Ovo je konvencionalna vrijednost koja karakterizira ukupnu energiju elastičnih vibracija. Godišnje se u svijetu bilježi gotovo 150 tisuća potresa, od kojih je gotovo 300 razornih. Posljedice potresa uvelike variraju ovisno o području, njegovoj topografiji, tlu, stanju zgrada, gustoći naseljenosti itd.

Osjetljivo sredstvo za sprječavanje potresa može biti ponašanje životinja u satima koji prethode seizmičkoj kataklizmi: one pokazuju tjeskobu ako su zatvorene, postaju uzbuđene i žele izaći van; psi laju, miševi bježe iz kuće, kućni ljubimci nose svoje potomke van.

stol 1

Ljestvica jačine potresa

Nažalost, promjene u ponašanju životinja u većini slučajeva prolaze nezapaženo i tek se kasnije ispravno protumače.

Ponekad potresima prethode pražnjenja munja u atmosferi i oslobađanje metana iz zemljine kore. To su takozvani "vjesnici" potresa.

Zbog teškoća u predviđanju potresa, potrebno je učiniti više priprema za njih i razviti antiseizmičke programe kako bi se ublažile razorne posljedice ovih prirodnih pojava izazvanih potresima.

Potres je zastrašujuća stihija koja ne samo da uništava gradove, već odnosi i tisuće ljudskih života. Dakle, godine 1908 Potres magnitude 7,5 uništio je grad Messinu (Italija), ubivši više od 100 tisuća ljudi. Godine 1923 Potres magnitude 8,2 razorio je Tokio i Yokohamu, usmrtivši oko 150 tisuća ljudi.

tsunami

Tsunamiji su gravitacijski valovi vrlo velike duljine, koji nastaju pomicanjem proširenih dijelova dna prema gore ili dolje tijekom jakih podvodnih potresa, rjeđe vulkanskih erupcija.

Zbog male stlačivosti vode i brzog procesa deformacije dijelova dna koji na njih naliježu dolazi i do pomicanja stupca vode, zbog čega na površini vode nastaje određeno uzvišenje ili udubljenje. Nastali poremećaj pretvara se u oscilatorno kretanje vodenog stupca, šireći se brzinom od 50-1000 km/h.

Udaljenost između susjednih vrhova valova je u rasponu od 5-1500 km. Visina valova u području njihove pojave je 0,1-5 m, a blizu obale - do 40 m, u riječnim dolinama - više od 50 m. Tsunamiji mogu putovati u unutrašnjost do 3 km.

Za zaštitu stanovništva od tsunamija važne su službe upozorenja za nadolazeće valove, koje se temelje na naprednoj registraciji potresa od strane obalnih seizmografa.

Instrumentima je moguće detektirati približavanje tsunamija samo za nekoliko sati. Životinje osjećaju nadolazeću katastrofu mnogo ranije od instrumenata. Pažljivo promatranje njihovog ponašanja pomoći će vam da na vrijeme poduzmete potrebne mjere.

Potres je signal mogućnosti tsunamija. Prije nadolaska vala voda se u pravilu povuče daleko od obale, morsko dno se otkrije stotinama metara (a ponekad i nekoliko kilometara), a ta oseka može trajati minutama ili satima. Samo kretanje valova može biti popraćeno gromoglasnim zvukovima koji se čuju mnogo prije nego što se tsunami približi.

Tsunamiju prethodi:

Brzo povlačenje vode s obale (prestaje zvuk surfanja);

Brzo smanjenje razine vode tijekom plime;

Rast razine vode za vrijeme oseke;

Neobično zanošenje plutajućeg leda ili drugih predmeta.

Ako se dogodi potres, pogotovo ako je trajao 20 sekundi ili više, prvi val može stići unutar 15-20 minuta. Obično ovaj val nije najsnažniji, najopasniji je jedan od sljedećih.

Ocean nikada nije potpuno miran.

Novinari su tsunami koji je 26. prosinca 2004. pogodio južnu Aziju nazvali "najvećom katastrofom u povijesti čovječanstva".

Podvodni potres koji se dogodio 26. prosinca izazvao je tsunami. Epicentar potresa bio je u Indijskom oceanu sjeverozapadno od otoka Sumatra (Indonezija). Cunami je stigao do obala Indonezije, Šri Lanke, južne Indije, Tajlanda i drugih zemalja. Visina valova premašila je 15 metara. Utjecaj tsunamija rezultirao je ogromnim razaranjima i velikim brojem mrtvih. Prema različitim procjenama, umrlo je od 225 tisuća do 300 tisuća ljudi. Malo je vjerojatno da će se ikada saznati pravi broj poginulih jer je mnogo ljudi odnijelo more.

Međunarodni sustav upozorenja na tsunami stvoren je 1965. Sustav uključuje sve glavne države pacifičke obale u Americi i Aziji, kao i pacifičke otoke, Australiju i Novi Zeland. Osim toga, uključuje Francusku i Rusiju. Sustav odašilje upozorenja o tsunamiju, uključujući prognozu brzine valova i očekivano vrijeme kada će se pojaviti u određenim zemljopisnim područjima.

U Indijskom oceanu nije postojao sustav upozorenja.

5.1. Potresi

Potresi su možda najstrašnije i najrazornije prirodne katastrofe. Više od 10% kopna, na kojem živi polovica čovječanstva, pogođeno je potresima. One odnose desetke i stotine tisuća ljudskih života i uzrokuju razorna razaranja na ogromnim područjima.

U kolovozu 1999. potres u sjeverozapadnoj Turskoj bio je ekvivalentan detonaciji 20 milijuna tona TNT-a u samo 37 sekundi. Dana 7. prosinca 1988. godine u Armeniji se dogodio potres u Spitaku koji je potpuno izbrisao ovaj grad s lica Zemlje. Tada je u nekoliko sekundi umrlo više od 25.000 ljudi. Potres u Ashgabatu u noći s 5. na 6. listopada 1948. odnio je više od 100 000 života. U Kini je 1920. godine umrlo 200 000 ljudi, au Japanu više od 100 000 i 11 000 1923. i 2011. godine. Ovaj tužni popis može se nastaviti unedogled (slika 20). Potresi različite jakosti iu različitim dijelovima zemaljske kugle događaju se stalno.

U prosjeku se godišnje na planetu dogodi oko 18 značajnih potresa magnitude 7-8 stupnjeva i jedan jak potres magnitude 8 stupnjeva. 1999. godine bilo je 20 takvih potresa.

Riža. 20. Ljudski gubici prilikom potresa u svijetu u 20. stoljeću, tisuća ljudi

(prema A.V. Balakhonov, 2005.)

Znanstvenici iz različitih zemalja proučavaju: a) uzroke potresa; b) metode predviđanja u tri dimenzije - u prostoru, vremenu i intenzitetu - gdje (lokacija), kada (vrijeme), koje jačine (intenziteta) se mogu očekivati ​​opasne "navale" stihije. Nažalost, još nije moguće izravno predvidjeti vrijeme potresa.

5.1.1. Osnovni koncepti

Potres(od grčkog seizmi- shaking) je titranje (ili podrhtavanje) zemljine kore uzrokovano naglim oslobađanjem potencijalne energije iz zemljine unutrašnjosti u obliku elastičnih uzdužnih i poprečnih valova koji se šire u svim smjerovima.

Potres se događa neočekivano, brzo, uzrokujući značajna razaranja. Količina energije koju oslobađa najveći potres je 1000 puta veća od energije eksplozije atomske bombe i usporediva je s eksplozijom hidrogenske bombe (slika 21.).

Glavne karakteristike potresa uključuju:

1. Izvor potresa (hipocentar);

2. Intenzitet seizmičkih vibracija tla.

3. Magnituda potresa (jačina potresa);

4. Seizmički valovi nastali tijekom potresa.

Riža. 21. Oslobađanje energije pri potresima različite jakosti

(prema N.V. Koronovsky, 2003.)

1. Ognjište – To je prostor (volumen) unutar kojeg su sadržane sve primarne deformacije koje prate potres. Hipocentar ili usredotočenost potresi se nazivaju konvencionalnim središtem izvora na dubini, i epicentar– projekcija hipocentra na Zemljinu površinu (slika 22). Zona jakih vibracija i značajnih razaranja građevina tijekom potresa naziva se pleistoseistička regija. Najčešće su žarišta potresa koncentrirana u zemljinoj kori na dubini od 10–30 km.

Riža. 22. Izvor potresa i širenje podrhtavanja u volumenu stijene (prema N.V. Koronovsky et al., 2003.): I – područje izvora, ili hipocentar; II – projekcija hipocentra na površinu Zemlje – epicentar. Izoseistične linije na površini – linije jednakih udara u točkama (8–4)

U pravilu, glavnom podzemnom seizmičkom udaru prethode lokalni potresi - predšokovi. Seizmički potresi koji se javljaju nakon glavnog udara – naknadni potresi.

Potresi se dijele prema dubini izvora:

· plitko, h £ 70 km, uključujući blizu površine (<10 км);

· srednji, h = 70¸300 km;

· duboko, h > 300 km (do 700 km).

2. Za kvantificiranje jakosti potresa postoje različiti pokazatelji i ljestvice. Često se skala manifestacija potresa procjenjuje prema intenzitet– vanjski seizmički učinak (in bodova) na površini zemlje. Intenzitet se izražava u određenom pomaku tla, stupnju uništenja objekata, pojavi pukotina na površini i dr. Kao što vidimo, intenzitet udara je mjera manifestacije vibracija i razaranja uzrokovanih potresom dok se udaljava od izvora. U Rusiji se koristi skala intenziteta od 12 točaka (MSK-64).

Okvir 4

I – III – slabo,

IV – V – materijalno,

VI –VII – jaka (rušene zgrade su uništene),

VIII – destruktivne (jake građevine su djelomično uništene,

padaju tvornički dimnjaci)

IX – razoran (većina zgrada je uništena),

X – destruktivno (ruše se mostovi, dolazi do odrona i urušavanja),

XI – katastrofalne (promjene krajolika),

XII – katastrofalne katastrofe (promjene reljefa na prostranom

teritorija).

Dekodiranje kratice ove ljestvice odgovara početnim slovima prezimena njezinih tvoraca: S.V.Medvedev, V.Sponheuer i V.Karnik, te godini usvajanja. U SAD-u i nizu drugih zemalja prihvaćena je ljestvica MM koju je predložio talijanski seizmolog Mercalli i kasnije poboljšala. Ljestvica bodovanja koja se koristi u Japanu znatno je drugačija (Bolt, 1981). Sve ove ljestvice kalibriraju intenzitet podrhtavanja Zemljine površine.

Ljestvica MSK-64 dijeli potrese prema intenzitetu manifestacije na površini u 12 kategorija, a japanska ljestvica u osam. Prema ljestvici MSK-64 usvojena je sljedeća gradacija intenziteta potresa (okvir 4).

Seizmičke vibracije osjete pojedinci u mirovanju tijekom potresa od jednog stupnja na japanskoj ljestvici, dva stupnja na MM ljestvici i tri stupnja na MSK-64 ljestvici; strah i opća panika među stanovništvom s mogućim žrtvama uočava se tijekom potresa od pet stupnjeva japanske ljestvice i osam stupnjeva MM i MSK-64 ljestvice. Međutim, poznavanje intenziteta potresa na površini nije bilo dovoljno.

3. Veličina potresi prema Ch.F. Richter (Prof. California Institute of Technology, USA) također karakterizira snagu potresa amplitudom valova od 0 do 9 na Richterovoj ljestvici (vidi dolje). Također je važno znati količinu energije koju emitira izvor. Za to je potrebno izmjeriti energiju po jedinici površine na Zemljinoj površini, uzeti u obzir apsorpciju energije na putu i energiju izgubljenu u svim smjerovima. Ove definicije su izuzetno složene, pa seizmolozi koriste uvjetnu energetsku karakteristiku potresa tzv veličina. Magnituda je jedinica koja je decimalni logaritam maksimalne amplitude oscilacija seizmografa (u tisućinkama mm) zabilježenih 100 km od epicentra potresa. Magnituda je mjera energije seizmičkog vala oslobođene tijekom udara. Ima samo jedno značenje, jer karakterizira određeni fokus. Ljestvicu magnitude prvi je predložio američki seizmolog Charles Richter. Magnituda potresa također je jednostavna ovisnost o učestalosti potresa – povećanje intenziteta za jednu jedinicu dovodi do približno deseterostrukog smanjenja broja odgovarajućih potresa. Magnituda ( M ) je najuniverzalnija i fizički potkrijepljena karakteristika potresa.

C. Richter definirao je magnitudu udara kao bezdimenzionalnu veličinu određenu izrazom:

M = log A max ,

Gdje A max– najveća amplituda oscilacija na seizmogramu u mikrometrima, mjerena na udaljenosti od 100 km od epicentra.

Nakon pojave vrlo osjetljivih modernih digitalnih seizmografa, koji omogućuju procjenu protoka energije seizmičkih valova u širokom frekvencijskom rasponu. Na ovoj ljestvici veličina M izračunato izravno iz energije potresa E (džuli):

M = 2/3 log E – 3.

Razvrstavanje potresa prema veličini i snazi ​​izvora provodi se na skali magnitude. Smatra se da je gornja granica ljestvice magnitude M = 9,5. Odgovara energiji udara E = 10 19 J. Povećanje energije udara potresa približno 30 puta odgovara povećanju magnitude udara za 1 jedinicu.

Jačina potresa varira u različitim dijelovima zemljine površine. Direktno je proporcionalan intenzitetu primarnog šoka,

oni. intenzitet vibracija u hipocentru, a obrnuto je proporcionalan kvadratu udaljenosti od središta potresa (Kasahara, 1985). Jačina potresa ovisi i o svojstvima stijena kroz koje prolazi seizmički val. Pri prolasku kroz rastresite stijene i kroz stijene s različitim koeficijentima elastičnosti seizmički val slabi brže nego kad prolazi kroz homogene stijene. Tijekom potresa obično se opažaju destruktivne fluktuacije od 7 točaka, počevši od magnitude 5,5 u području epicentra. Kod najjačih potresa magnitude osam i više, oni se događaju i na udaljenostima od epicentra od 300-500 km. Što je izvor potresa bliže površini, to je jačina vibracija u epicentralnom području veća, ali ujedno brže opada s udaljenošću. Nije slučajno da su potresi u Moskvi s intenzitetom od pet bodova primijećeni u slučajevima kada su njihovi izvori bili izvori u Karpatima u Rumunjskoj, koji se nalaze na dubini od 100 kilometara ili više.

Prema seizmolozima, svake godine na Zemlji se u prosjeku dogodi sljedeće:

· 1 potres magnitude 8,0 ili više;

· 10 potresa magnitude od 7,0 do 7,9;

· 100 potresa magnitude od 6,0 ​​do 6,9;

· 1000 potresa magnitude od 5,0 do 5,9;

Katastrofalni potres u Spitaku, primjerice, imao je magnitudu 6,9, a zona magnitude 7 pokrivala je područje od 4000 km 2.

4.Seizmički valovi generirani potresom. Poznato je da se do 10% energije oslobođene tijekom potresa pretvara u energiju seizmičkih valova. Šire se u svim smjerovima od hipocentra potresa. Seizmički valovi mogu biti dvije vrste − volumetrijski i površinski. U hipocentru potresa nastaju seizmički valovi volumetrijskog tipa - uzdužni i poprečni. Dospijevši na zemljinu površinu, stimuliraju seizmičke valove površinskog tipa. Prema dvije vrste deformacija, postoje dvije vrste valova: longitudinalni valovi(P-valovi) su valovi kompresije i napetosti, koji osciliraju duž linije svog širenja. Transverzalni valovi(S-valovi) – smični valovi; titranje posmičnih valova događa se u ravnini okomitoj na liniju širenja vala. Brzina longitudinalnih valova veća je od brzine transverzalnih valova (v p @1,73 v s), u tekućim i plinovitim medijima (m=0) nema transverzalnih valova. Snimanje seizmičkih vibracija provode seizmičke postaje smještene na površini Zemlje (slika 25). Prvi valovi od potresa koji stižu do seizmičke postaje su longitudinalni valovi, zatim transverzalni i površinski valovi. Potonji odgovaraju maksimalnim vibracijama tla i oni uzrokuju razaranje na površini Zemlje.

Pomoću seizmičkih podataka određuju se prostorne koordinate, energija i mehanizmi potresa.

Slika 25 prikazuje dubinu hipocentra (h) i epicentralnu udaljenost (D - udaljenost od epicentra do seizmičke postaje). Dubina hipocentra i epicentralna udaljenost određuju se iz izraza:

(t s - t p) . ,

gdje su t s i t p vremena dolaska transverzalnih i longitudinalnih valova.

Za određivanje D i h potrebna su promatranja na najmanje dvije postaje.

5.1.2. Strukturno-geološka uvjetovanost potresa

Razlog Pojava potresa su tektonske sile (naprezanja) u zemljinoj kori, koje su, kada se oslobode, praćene pucanjem i pomicanjem čvrste tvari u žarištu (hipocentru) i deformacijama izvan žarišta. Priroda ovih sila nije posve jasna, ali nema sumnje da su njihova manifestacija posljedica temperaturnih nehomogenosti u tijelu Zemlje - nehomogenosti koje nastaju gubitkom topline zračenjem u okolni prostor, s jedne strane, i zbog dodavanja topline od raspada radioaktivnih elemenata sadržanih u stijenama (Bolt, 1981). Prema Reedovoj teoriji elastičnog trzaja, zemljina kora se polako pomiče na mnogim mjestima pod utjecajem dubinskih sila. Diferencirana gibanja uzrokuju elastične deformacije koje dostižu vrijednosti koje stijene više ne mogu podnijeti. Tada nastaju pukotine, a deformirani blok stijene trenutno se pod djelovanjem elastičnih naprezanja pomiče u položaj u kojem je deformacija djelomično ili potpuno uklonjena. Ovo neravnomjerno kretanje dislokacija dovodi do pojave visokofrekventnih valova koji prolaze kroz stijene i uzrokuju seizmičke vibracije, koje uzrokuju destrukciju na površini. Tako nastati tektonski potresi. Svi potresi ograničeni su na područja visoke moderne tektonske aktivnosti i povezani su sa kompresijom (granica konvergentne litosferne ploče) ili ekstenzijom (granica divergentne litosferne ploče).

Priroda potresa za sada ostaje nejasna i neotkrivena. Mnogo je razloga koji uzrokuju tektonske pokrete. Zbog visoke temperature unutar Zemlje, tvar plašta ne ostaje nepromijenjena, ona konvekcijom plašta prelazi iz jednog stanja u drugo i mijenja se njen volumen. Na tektonske pokrete u utrobi zemlje utječe i gravitacija. Teže stijene imaju tendenciju tonuti, lakše stijene imaju tendenciju dizati se.

U 19. stoljeću profesor N.P. Sligunov, a kasnije i američki znanstvenik D. Simpson upozorili su na snažne magnetske poremećaje koji su pratili mnoge katastrofalne potrese tog vremena. Tijekom potresa u Taškentu (1966.) uočen je sjaj atmosfere iznad samog izvora. Očito je to bilo povezano s promjenom Zemljinog električnog polja. Utvrđeno je da se u godinama kada se povećava broj pjega na Suncu, tektonska aktivnost na Zemlji pojačava. Magnetske oluje koje bjesne nad Zemljom mogu utjecati na brzinu njezine rotacije i intenzitet telurskih struja u litosferi, što dovodi do povećanja fizičkog naprezanja u zemljinoj kori. Gruzijski znanstvenici otkrili su da su se najjači i najrazorniji potresi u Zakavkazju poklopili s punim Mjesecom.

Potresi se mogu dogoditi i iz drugih razloga. Jedan od tih razloga je vulkanska aktivnost na mjestima gdje se tektonske ploče odmiču. Osim toga, poznati su potresi odrona i potresi izazvani čovjekom. Klizišta su mali potresi koji se događaju u područjima gdje postoje podzemne šupljine i rudarski radovi. Neposredan uzrok vibracija tla je urušavanje krova prolaza ili špilja. Često uočena varijacija ovog fenomena je pucanje kamenja. Događaju se kada naprezanja oko otvora rudnika uzrokuju naglo i eksplozivno odvajanje velikih masa stijena od masiva, izazivajući seizmičke valove.

Posljednja vrsta potresa je stvorene ljudskom rukom(umjetno), povezano isključivo s ljudskom djelatnošću. Eksplozivni ili kako se češće nazivaju inducirani potresi događaju se tijekom konvencionalnih ili nuklearnih eksplozija. Kada nuklearna naprava detonira na velikim dubinama, oslobađa se ogromna količina nuklearne energije. Napomenimo i da su inducirani potresi povezani ne samo s vojnim, već i s drugim ljudskim aktivnostima.

5.1.3. Zajednička obilježja potresa u svijetu i Rusiji

Nastaju tektonski potresi koji se često prostorno poklapaju s vulkanskim potresima seizmički pojasevi na kugli zemaljskoj .

Geografija potresa je prirodna i dobro je objašnjena teorijom tektonike ploča. Najveći broj potresa povezan je sa zonama gdje se ploče sudaraju ili razilaze i nakupljaju zbog stvaranja nove oceanske kore. Na peronima nema izvora potresa.

Najjači seizmički pojas u kojem 80 % od svih potresa na kugli zemaljskoj, je Pojas Tihog oceana ili "vatreni pojas". Ovo je zona kretanja oceanskih ploča: zapadni pacifički prsten, Indonezija, otočni lukovi (Kuril, Aleutski, Japanski, Filipinski, Java, Sumatra itd.), Obala Sjeverne Amerike, Karipsko područje, Mediteran. Ploče, poput napuknutog leda, prekrivaju polutekući plašt i pokreće ih kolosalna toplinska energija zemljine jezgre. Ovdje se događaju najjači potresi, primjerice, rekordni Veliki čileanski potres u svjetskoj povijesti (1960.) s magnitudom 9,5 po Richteru i potres u Kobeu (1995.) koji je odnio 6433 života. Svaki dan ovdje se zabilježe stotine "mikropotresa".

Razmatra se još jedno područje visoke seizmičke aktivnosti Alpsko-himalajski pojas, uključujući 5–6% svih potresa. Proteže se od Sredozemnog mora, Himalaja (okvir 5), Pamira, Tien Shana, središnje Azije, prelazeći preko područja Grčke, Turske, Armenije, Irana, Pakistana, Afganistana, obale Alžira, dopirući do sjeverne Indije. To su zone sudara litosfernih ploča s kontinentima.

Okvir 5

Grad Kašmir (Pakistan u regiji Himalaja), 8. listopada 2005. “Prvo sam mislio da je to san”, prisjeća se Nabil Ahmad. “Ali kad sam otvorio oči, shvatio sam da se svijet trese.” Prema službenim podacima, umrlo je oko 75 tisuća ljudi, no najvjerojatnije ih je mnogo više umrlo zbog nedostatka hitne pomoći. S početkom zime, klizišta i snježne padaline odsjekle su mnoga sela od kopna, učinivši ih gotovo nedostupnima spasilačkoj i medicinskoj službi.

Seizmičke zone u Rusiji su pacifički i euroazijski tektonski pojas (slika 23). Ovdje se oceanske ploče subdukuju — tonu ispod kontinenata.

Pacifički tektonski pojas karakterizira veća seizmičnost - Kurilsko otočje i Kamčatka, gdje se kontinuirana instrumentalna promatranja provode od 1904. Tijekom tog vremena, prema S.A. Fedotovu, utvrđeno je da su Kurilski otoci i Kamčatka jedni od najvećih seizmička područja globusa. Na temelju kataloga potresa može se izračunati da se od 1904. godine u Kurilsko-Kamčatskoj zoni dogodilo 150 puta više potresa po jedinici površine od prosjeka za cijelu kuglu zemaljsku. Utvrđeno je da se potresi, s izuzetkom vrlo dubokih, uglavnom događaju između dubokomorske depresije i vulkanskog pojasa. Dubina žarišta potresa povećava se prema kontinentu, dosežući 650 km ispod dna Ohotskog mora.

Seizmički fenomeni s žarišnim dubinama od 200 i 300 km karakteristični su za druge dvije dobro definirane reliktne subdukcijske zone euroazijskog tektonskog pojasa - zonu Vrancea u istočnim Karpatima i Pamir-Hindukush u srednjoj Aziji. Intrakorustalni izvori najvećih potresa s magnitudom M > 8 karakteristični su za regije Iran-Kavkaz-Anatol, Pamir-Tjen Šana, Altaj-Sajan-Bajkal (Natural Hazards of Russia. Seismic Hazards, 2000). Prema Odjelu za prevenciju i odgovor na hitne situacije pri Ministarstvu za hitne situacije Rusije 2002.–2015. karakterizirat će povećanje zemljine aktivnosti u tim područjima.

Riža. 23. Shema seizmičkog zoniranja ruskih teritorija

Legenda: Brojevi – intenzitet potresa, bodovi

Rekordnom godinom u Rusiji smatra se 1943., kada je zabilježen 41 potres (Rusija... 2001.). Usporedba različitih seizmičkih ljestvica za posljedice potresa data je u tablici. 4.

Tablica 4

Usporedba različitih seizmičkih ljestvica prema posljedicama

manifestacije potresa

Potresi slijede neke općenite obrasce:

· možda je prema karti seizmičkog rejona za njih utvrđeno određeno prostorno mjesto;

· što je veća snaga potresa to se rjeđe događa i obrnuto;

· svim prirodnim katastrofama, uključujući i potrese, prethode određeni znakovi ili prethodnici;

· potresi se mogu predvidjeti u prostoru, ali ne i u vremenu;

· potrebno je osigurati protuseizmičke mjere protiv potresa.

Poznavajući ove obrasce, osoba ne može utjecati na duboke rasjede i tektonske procese koji se odvijaju u zemljinoj litosferi. Ali moguće je smanjiti razorne posljedice potresa. Potrebno je proučiti stupanj seizmičkog rizika pri izboru gradilišta, uzimajući u obzir geološke i tektonske uvjete potresno ugroženih područja te izvoditi gradnju vodeći računa o seizmičnosti (visoka kvaliteta građevinskih radova, izbor seizmički otpornih građevinskih konstrukcija i materijala).

5.1.4. Prognoza potresa

Prognoza potresa je najvažniji problem. Znanstvenici u mnogim zemljama diljem svijeta rade na ovom problemu, ali još je daleko od rješenja. Precizna i brojna instrumentalna istraživanja potresa pokrivaju područje Japana i Kalifornije, ali ni tamo žrtve nisu rijetkost. Čini se da su ljudske žrtve i štete uvjetovane kratkovidnim i sebičnim djelovanjem samih ljudi pri odabiru mjesta, dizajna i tehnologije gradnje zgrada i građevina.

Prognoza uključuje oboje seizmičko zoniranje, kao i identificiranje prethodnici potresa.

Seizmičko zoniranje– identificiranje područja u kojima se može očekivati ​​potres određene magnitude ili jakosti. Seizmičko zoniranje različitih ljestvica provodi se na temelju uzimanja u obzir mnogih značajki: geoloških, tektonskih i drugih. Karte seizmičkog zoniranja pružaju informacije o distribuciji potresa u određenom području. Unutar granica bivšeg SSSR-a, kartu seizmičkog zoniranja prvi je sastavio G.P. Gorshkov 1936. Od tada je ova karta ažurirana i ponovno objavljena nekoliko puta.

Za područje Rusije sastavljen je skup novih karata općeg seizmičkog zoniranja teritorija Ruske Federacije (Ulomov V.I., 2004.) - OSP-97 A, B, C, izrađen u Institutu za fiziku Zemlje nazvan po. O.Yu. Schmidta Ruske akademije znanosti (IPZ RAS) uz sudjelovanje mnogih drugih geoloških, geofizičkih i seizmoloških organizacija. Opće seizmičko zoniranje u mjerilu (1: 8 000 000) prvi je put provedeno za cijeli teritorij Ruske Federacije, uključujući teritorije platformi i police rubnih i unutarnjih mora. Ovaj skup karata uključen je u građevinske norme i pravila - SNiP II-7-81 *) „Gradnja u potresnim područjima” i usvojen 2000. od strane Državnog odbora za gradnju Rusije kao regulatorne dokumente, čija je provedba obvezna za sve projektantske i građevinske organizacije koje izvode radove na teritoriju zemlje. Na kartama je prikazan intenzitet seizmičke aktivnosti u točkama (6-10 točaka) za prosječne geološke uvjete (pješčano-ilovasta tla s dubinom podzemne vode veće od 6 metara), kao i mjesto potresa. Karte karakteriziraju različite stupnjeve seizmičkog hazarda na 3 razine vjerojatnosti - 90% (karta A), 95% (karta B), 99% (karta C): vjerojatnost mogućeg prekomjernog intenziteta unutar 50 godina (OSP-97-A -

10 %; OSP-97-V – 5%; OSP-97-S – 1%;). Vrijeme nije predviđeno.

Nove OSR-97 karte omogućile su po prvi put kvantificiranje stupnja seizmičkog rizika za specifične građevinske projekte. Karta OSP-97-A, koja odgovara povratnom razdoblju od 500 godina za seizmičke utjecaje, preporučuje se za korištenje u masovnoj gradnji (ovaj stupanj rizika je prihvatljiv u većini zemalja svijeta). Karte OSP-97-V i OSP-97-S, koje odgovaraju razdobljima ponavljanja potresa od 1000 i 5000 godina; namijenjeni za korištenje u projektiranju i izgradnji visokorizičnih i kritičnih objekata.

Bilješka s objašnjenjima uz OSP-97 i SNiP II-7-91 sadrži popis novih gradova i mjesta konstitutivnih entiteta Ruske Federacije koji se nalaze u područjima sklonim potresima, navodeći za njih očekivani seizmički intenzitet za svaki od OSP-a. 97-A, B, C karte na 3 razine rizika (10, 5 i 1%) mogućeg prekoračenja izračunatih seizmičkih utjecaja unutar svakih 50 godina. Na primjer, grad Biysk (Altajski teritorij) ima seizmički intenzitet na ljestvici MSK-64 OSP-97-A - 7 bodova; OSP-97-V – 8 bodova; OSP-97-S – 8 bodova.

Za kompetentno projektiranje protupotresne konstrukcije potresno ugroženih područja izrađuju se karte većeg mjerila - seizmičko mikrozoniranje. Njihov je cilj razjasniti ocjenu nalazišta, uzimajući u obzir specifične geološke (zemaljske) uvjete. Potrebno je da projektanti kompetentno projektiraju protupotresnu konstrukciju, tj. pravilan izbor gradilišta, vrsta temelja, posebne konstruktivne mjere.

Postoji velika raznolikost prethodnici potresa, počevši od stvarnih geofizičkih i završavajući hidrodinamičkim i geokemijskim metodama.

Pojava seizmičkog hazarda može se otkriti u ranoj fazi pomoću uređaja izrađenog u Institutu za fiziku Zemlje - geofona s magnetoelastičnim senzorom za mjerenje podzemnog pozadinskog zvuka na dosad nedostupnoj dubini. Ostali prethodnici potresa su brzo povećanje učestalosti slabih podrhtavanja (foreshocks), deformacije zemljine kore koje detektiraju laserski izvori svjetlosti satelita iz svemira, sadržaj radona u vodi, promjene u kolebanju razine podzemnih voda itd. Svatko tko živi u potresnom području trebao bi znati neizravne znakove jakog potresa:

· oštra promjena razine vode u rezervoarima i bunarima;

· promjene temperature vode u akumulacijama i njezine mutnoće;

· sjajni bljeskovi, stupovi svjetla, svjetleće kugle, munje, crvenkasti odsjaji na oblacima i tlu;

· pojava neobičnih mirisa (plin radon);

· nekoliko sati prije potresa zavlada neobična tišina;

· smetnje u radu radija, televizije, elektromagnetskih uređaja, kompasa;

· spontani sjaj fluorescentnih svjetiljki;

· abnormalno ponašanje životinja.

To uključuje ponašanje životinja i insekata prije potresa: mačke napuštaju selo i nose svoje mačiće na livade; panika kućnih ljubimaca; mravi napuštaju mravinjak nekoliko sati prije šoka, hvatajući svoje "kukuljice". Japanci smatraju soma i jegulje pravim "seizmografom riba" u akvarijima. Golubovi, lastavice i vrapci dobro osjećaju približavanje "podzemnih grmljavina". Psi pokazuju povećanu tjeskobu prije potresa i čak pokušavaju spasiti svog vlasnika prije početka strašnih potresa.

Čitanje ovih znakova na vrijeme znači da ste zajamčeno spašeni. Stanovnici potresno ugroženih područja trebaju uvijek biti spremni na neugodna iznenađenja iz prirode. Najbolja obrana od njih su čvrste zgrade, što znači usvajanje u takvim zemljama strogog pridržavanja konstrukcije otporne na potres.

5.1.5. Procjena posljedica katastrofalnih potresa

Potres je katastrofa s izravnim i neizravnim (sekundarnim) utjecajem na prirodni okoliš u obliku klizišta, tsunamija, požara, lavina i sl. Uzrokuje veliki broj žrtava i velike materijalne gubitke. Potresi su opasni jer se radi o brzim geološkim procesima. Trajanje glavnog udara, karakterizirano najvećom magnitudom, rijetko doseže minutu, obično nekoliko sekundi. Ova katastrofa iznenadi ljude i stoga dovodi do velikih žrtava. Više od polovice stanovništva Japana živi u seizmički opasnim područjima, jedna trećina stanovništva živi u Kini, jedna sedmina živi u SAD-u, a manje od jedne stotine stanovništva živi u Rusiji. Svakog siječnja UN-ovi stručnjaci sumiraju rezultate protekle godine o seizmičkoj aktivnosti.

Tako je ukupna šteta od razaranja zgrada u Caracasu tijekom potresa 1967. premašila 100 milijuna dolara, a poginulo je 250 ljudi. Potres u Spitaku (9-10 bodova) 7. prosinca 1988., kada je broj poginulih premašio 25 tisuća ljudi, a gubici su iznosili više od 8 milijardi rubalja, bio je izuzetno težak po svojim društveno-ekonomskim posljedicama.

Okvir 5

Lisabon (Italija), 1755. Opis očevica.

“Nevolja se dogodila iznenada. Ujutro, još neodjevena, čula sam tresak. Otrčao sam vidjeti što je. Vidio sam toliko užasa. Više od jednog lakta tla se uzdiglo i zatim palo. Kuće su se rušile uz strašnu tutnjavu. Samostan koji se uzdizao iznad nas ljuljao se s jedne strane na drugu, prijeteći da će nas svake minute smrskati. Zemlja se također činila strašnom, jer bi nas mogla žive progutati. Ljudi se nisu mogli vidjeti: sunce je bilo u nekoj tami. Činilo se da je stigao dan Posljednjeg suda. Ovo potresanje trajalo je više od 8 minuta. Tada se sve smirilo.

Odjurili smo na obližnji trg. Morao sam se probijati među uništenim kućama i leševima, riskirajući više puta smrt. Na trgu se okupilo najmanje 4000 ljudi: neki poluodjeveni, drugi potpuno goli. Mnogi su bili ranjeni, sva su im lica bila prekrivena smrtnim bljedilom. Svećenici koji su bili među nama dali su opće odrješenje.

Odjednom je sve počelo iznova i trajalo je 8 minuta. Nakon toga tišina je bila neprekinuta sat vremena. Cijelu noć smo proveli na ovom polju pod vedrim nebom. Njegovo Veličanstvo Kralj je bio prisiljen živjeti među poljima, a to nas je ohrabrilo.

Divne ogromne crkve, kakvih nema u samom Rimu, bile su uništene. Navečer, u 11 sati, požar se pojavio na različitim mjestima. Ono što se spasilo od potresa, uništio je požar.

S drugim šokom povezana je još jedna tragedija. Mnogi stanovnici spas su od potresa potražili na riječnom nasipu koji ih je privukao svojom snagom. Zdepast i masivan nasip činio se vrlo pouzdanim. No s novim udarima temelji su se počeli slijegati i cijela je građevina, zajedno s ljudima izbezumljenim od užasa, netragom nestala u vodenoj stihiji. Nitko nije uspio pobjeći."

Broj žrtava lisabonskog potresa je oko 50 tisuća ljudi.

Potres u Kini 1976. odnio je više života nego bilo koji drugi u 20. stoljeću. – prema različitim procjenama, broj žrtava kretao se od 255 do 600 tisuća ljudi. Utvrđeno je da je glavni uzrok smrti tijekom potresa urušavanje zgrada. Broj ljudskih žrtava ovisi o vrsti stambenog prostora i kvaliteti gradnje. Tamo gdje ljudi žive u jurtama, ljudske su žrtve gotovo potpuno eliminirane čak i tijekom potresa najvećeg intenziteta, kao u slučaju potresa magnitude 12 (M = 8,5) Gobi-Altai 1957. godine.

Posljedica pogrešne klasifikacije područja Neftegorska kao neseizmičkog bila je izgradnja 1960-ih. potresno neotporne zgrade velikih blokova koje su potpuno uništene u potresu na Sahalinu 25. svibnja 1995. koji je odnio 1989 života. Uzimajući u obzir nove podatke o seizmičkom zoniranju, predodredila je izgradnju u ovom gradu 1979.–1983. potresno otporne zgrade projektirane za sedam stupnjeva na ljestvici MSK-64. Prema L. Koffu (1995.), te su građevine izdržale seizmički udar i opstale.

Evo popisa najvećih potresa s ljudskim žrtvama (tablica 5).

Tablica 5

Najveći potresi u svijetu i Rusiji s ljudskim žrtvama ( Trukhin et al., 2003, s dodatnim informacijama. Autor)

Broj ljudskih žrtava također ovisi o:

a) vrijeme početka potresa i trajanje seizmičkih vibracija;

b) dubina izvora i položaj naseljenog područja od epicentra i jačina seizmičkih valova;

c) o projektnim značajkama građevina i kvaliteti njihove gradnje;

d) vrsta i stanje temeljnog tla;

e) prisutnost eksplozivno i požarno opasnih objekata, brana, nuklearnih elektrana itd. u zoni pleistocena.

Posljedice potresa, osim tektonskih pojava (stvaranje pukotina, rasjeda i pomaka), uključuju:

1) razne promjene terena uzrokovane površinskim pomacima duž rasjeda, klizišta, urušavanja, pregrađivanja rijeka i stvaranja jezera;

2) erupcija plinova, vode i mulja, koja podsjeća na aktivnost blatnih tokova;

3) uništavanje umjetnih građevina, požari.

Seizmički utjecaji očituju se na zemljinoj površini u vidu pukotina u stijenama i relativnog pomicanja izdvojenih blokova stijena u izvorištu. Proces je popraćen ne samo mehaničkim vibracijama debljine tla, već i vršnim elektromagnetskim zračenjem, čiji utjecaj na biološke objekte i okoliš može biti vrlo značajan, osobito ako žarišna ruptura dosegne površinu. Iznimno je teško, a ponekad i nemoguće, zabilježiti udare ove vrste u kratkim trenucima nastanka pukotine.

Razorni učinak potresa na umjetne građevine ovisi o snazi ​​udara, prirodi potresa, kutu udara, smjeru seizmičkog snopa u odnosu na zgradu, svojstvima tla i kvaliteti građevine. . Naravno, što je udarac jači, to je kobniji za bilo koju vrstu umjetne strukture. Međutim, s istom silom udara, stupanj uništenja može biti različit ovisno o prirodi potresa. Vertikalne vibracije, karakterizirane malim amplitudama, obično su manje opasne za zgrade od horizontalnih vibracija. Horizontalnim pomacima najosjetljiviji je donji dio zgrade – 1. kat i temelj. Rijetko se primjećuje bacanje i okretanje krovova. U ovom slučaju, zidovi su razbijeni nepravilnim sustavom pukotina, zidovi krhkih zgrada su uništeni, a krov je prekriven ruševinama. Takva se razaranja dogodila u blizini epicentra potresa u Ashgabatu 1948. godine.

Katastrofalne posljedice potresa često pogoršavaju požari koji nastaju od peći koje se sruše tijekom loženja, od kratkih spojeva na električnim instalacijama, puknuća plinskih cijevi i sl. Gašenje požara otežava činjenica da prvi udari potresa obično onesposobe vodu opskrbni sustavi, pucanje cijevi. Grad San Francisco je 1906. godine uništen ne toliko u samom potresu koliko u požaru koji se nije mogao kontrolirati zbog oštećenja vodovoda. Na željezničkim prugama potresi uzrokuju deformacije nasipa - njihovo pucanje, pomicanje i izbacivanje željezničkog kolosijeka, kao i deformacije tračnica. Mostovi i nadvožnjaci doživljavaju vrlo teška oštećenja čak i s metalnom ili armiranobetonskom konstrukcijom.

Posljedice potresa posebno su katastrofalne kada dovode do aktiviranja egzogenih gravitacijskih procesa, kao što su klizišta, odroni, lavine, blatni tokovi itd. Tijekom potresa u Sarezu 1911. u središnjem Pamiru nastala je ogromna masa krhotina volumena od više od 2 milijarde m 3 urušilo se s desnih strana riječne doline Bartang, uzrokujući formiranje uskog i dubokog jezera Sarez. Selo s ljudima bilo je zatrpano pod ruševinama, a drugo selo bilo je pod vodom novog jezera. Nastalo jezero Sarez stvorilo je mnogo dodatnih problema povezanih s mogućnošću probijanja brane.

Prirodna katastrofa poput potresa najčešće je povezana s masovnim ozljedama ili gubitkom života, psihičkim šokom, panikom te djelomičnim ili potpunim gubitkom imovine. Statistike pokazuju da u prosjeku 1 od 8 tisuća ljudi koji žive na Zemlji pogine u potresu.

Opstanak u zoni katastrofe osiguravaju tri glavna čimbenika:

a) sposobnost prepoznavanja približavanja prirodne katastrofe i pripreme za nju;

b) poznavanje tehnika samospašavanja u zoni katastrofe;

c) psihička priprema za djelovanje u posebno teškim uvjetima koje stvara svaka elementarna nepogoda.

Postoje dvije skupine protuseizmičkih mjera:

Preventivno, preventivno aktivnosti provedene prije očekivanog potresa;

Hitni postupci(radnje koje se izvode prije, tijekom i nakon potresa).

Upozorenje aktivnosti uključuju:

a) proučavanje geneze, uzroka, mehanizma, prethodnika ovog potresa;

b) izbor i razvoj metoda za predviđanje potresa na određenom području. Potrebno je izraditi veliku kartu mikroseizmičkog zoniranja kako bi se napravio točan izbor lokacije naselja

Preventivno Aktivnosti uključuju: 1) stvaranje regionalnih komisija za prognozu; 2) izgradnja zgrada i građevina uzimajući u obzir karte seizmičkog zoniranja; 3) organizacija posebnih službi (spasioci, medicinska pomoć, vatrogasci); 4) stvaranje rezervi materijalnih sredstava, hrane, lijekova, odjeće, šatora, grijaćih tijela, pitke vode i dr.; 5) obrazovanje i osposobljavanje o pravilima ponašanja u uvjetima seizmičkog hazarda.

Stanovništvo seizmičkih zona treba znati:

1) najjači potresi magnitude 9 ili više ponavljaju se na istom mjestu ne više od 200–400 godina;

2) moguće je ponavljanje katastrofalnih potresa magnitude 7-8 u godini dana;

3) nakon glavnih potresa mogu uslijediti drugi jednako opasni, a najmanja udaljenost između epicentara ponovljenih potresa može biti 10 km ili više;

Glavni uzroci nesreća tijekom potresa su:

· urušavanje pojedinih dijelova zgrada, balkona, cigle, stakla;

· padanje prekinutih električnih žica;

· požari uzrokovani curenjem plina iz oštećenih cijevi;

· nekontrolirani postupci ljudi kao posljedica panike.

Uzroci ozljeda i smrti mogu se smanjiti poznavanjem hitnih postupaka i pridržavanjem smjernica. Hitni postupci raspoređeni prema fazama potresa.

Prije potresa: unaprijed izraditi akcijski plan u potresnim područjima (imati popis telefonskih brojeva medicinske pomoći, predstavnika Ministarstva za izvanredne situacije Ruske Federacije, odrediti izlazne rute iz zgrade, znati mjesta prekida struje i plina isključen); potrebno je na lako dostupnom mjestu imati radio na baterije, svjetiljku, kutiju prve pomoći, zalihu hrane za hitne slučajeve, dokumente.

Za vrijeme potresa: treba biti spreman djelovati u skladu s konkretnom situacijom. Što brže čovjek reagira na opasnost, veća je šansa za spas. Ako osjetite vibracije zgrade, vidite njihanje svjetiljki, padove predmeta, čujete sve veću tutnjavu i zvuk razbijanja stakla, nemojte paničariti. Imate 15-20 sekundi. Brzo izađite iz zgrade, uzmite dokumente, novac i bitne stvari. Kada napuštate prostor, idite stepenicama radije nego liftom. Kada izađete vani, ostanite tamo, ali nemojte stajati u blizini zgrada, već se pomaknite na otvoreni prostor.

Moraš se spasiti tu gdje jesi. Ako se nađete na visokom katu u sobi, morate isključiti plin, vodu, struju i ostati na mjestu unutar zgrade u blizini potpornih zidova ili na vratima ili ispod stola.

.

Riža. 24. Postupanje u slučaju potresa

Ako vozite automobil, nakon što potres počne, trebali biste stati na mjestu gdje neće biti ometan promet i ostati u automobilu

Nakon potresa: procijeniti jačinu i razmjere elementarne nepogode, pružiti pomoć unesrećenima, provjeriti opskrbu plinom, strujom, vodom, slušati radio, ne koristiti telefon, ne hodati bez obuće, ne približavati se zgradama i moru zbog na mogući tsunami. Morate biti spremni na naknadne potrese, koji se mogu dogoditi za minutu ili za nekoliko dana. Ne možete prenositi fiktivne podatke i koristiti samo službene poruke.

U svim slučajevima dužni ste postupati u skladu s pravilima i preporukama hitne službe te u skladu s planom intervencija pridržavati se uputa lokalnih vlasti i stožera za otklanjanje posljedica elementarne nepogode.

Prilikom odabira mjesta za izgradnju zgrada i građevina na području s jačinom potresa većom od 6 stupnjeva, potrebno je uzeti u obzir sve geološke čimbenike koji određuju stabilnost građevine: blizinu strmih padina i padina na kojima se pojavljuju klizišta, česta su pojava klizišta i sipara; labava i vodom zasićena tla; poplavna i močvarna područja, područja s visokom razinom podzemnih voda. Stijena je najbolja opcija za temelje velikih građevina. Odraz inženjersko-geoloških uvjeta na odabranom gradilištu u potresno ugroženim područjima treba biti na velikim kartama seizmičkog mikrozoniranja.

Dizajnerske značajke izgradnje kuća uključuju protupotresne pojaseve i čvrste temelje bez podruma. Dokazano je da su armirano-betonske zgrade relativno stabilne, ali drvene, čelične i armirano-zidane zgrade također mogu biti otporne na potrese ako su dobro projektirane i izgrađene. U tu svrhu koriste se odgovarajući elementi krutosti i pričvršćivanja: spojni nosači, nosači i nosači, sidreni vijci. Najsigurniji dizajn je da će drugi biti savitljiv i moći će se kretati kao cjelina, odnosno tako da se njegovi pojedini dijelovi ne udaraju jedni o druge. Potresna otpornost je obvezan uvjet za gradnju u potresnim područjima. Potrebno povećanje troškova izgradnje je, prema inženjerskim procjenama, manje od 10% ako se relevantni problemi riješe u fazi projektiranja. Građevinska i osiguravajuća društva moraju uzeti u obzir različite razine rizika zbog geoloških uvjeta koristeći kartu seizmičkog hazarda. Sve ove kontrole—kroz zoniranje, poboljšane građevinske kodove i klasifikaciju ranjivosti zgrada—potrebno je primijeniti kako bi se spriječio gubitak života u područjima sklonim potresima.

1.2. Potres

Oni su najopasnija manifestacija geoloških procesa. To je naglo oslobađanje potencijalne energije iz zemljine unutrašnjosti u obliku uzdužnih i poprečnih valova. Tijekom povijesnog razdoblja, tj. U proteklih 4 tisuće godina potresi su, prema nepotpunim podacima, ubili oko 13 milijuna ljudi. Samo tijekom jednog potresa u Kini 1976. godine, prema različitim izvorima, poginulo je od 240 tisuća do 650 tisuća ljudi, a više od 700 tisuća ljudi je ozlijeđeno.

Prema genezi prirodni potresi se dijele na tektonske, vulkanske i egzogene. Najrazorniji su tektonski, nastali brzim pomicanjem krila tektonskih rasjeda.

Jačina potresa ovisi o količini oslobođene energije u području izvora, karakteriziranoj magnitudom (uvjetna energetska karakteristika) i dubini izvora. Intenzitet je kvalitativni pokazatelj posljedica, uključujući razmjere štete, broj žrtava i stupanj percepcije ljudi o posljedicama potresa.

Za određivanje intenziteta površinskih vibracija u epicentru koristi se 12-stupanjska ljestvica jačine potresa koja se temelji na stupnju razorenosti zgrada. Više se koristi skala magnitude, koja se netočno naziva točkama. Predložio ga je C. Richter i odgovara relativnoj količini energije oslobođene na izvoru potresa. Najjači potresi karakterizirani su magnitudom (M) od 6 do 8,9. Magnituda 6 odgovara potresu magnitude 8, M = 7 -9-10 potresa, a M > 8-11 -12 potresa.

Treba napomenuti da je procjena potresa u magnitudi objektivnija nego u točkama, budući da stupanj uništenja zgrada ne ovisi samo o količini oslobođene energije, već i o drugim čimbenicima, posebice o kvaliteti zgrada i korištenje protupotresne građevinske tehnologije, dubina izvora, zasićenost vodom planinskih pasmina i dr.

Potresi se izražavaju mnogim udarima usmjerenim prema gore od izvora, od kojih je samo jedan ili nekoliko njih glavni i najrazorniji. Glavnom udaru prethode predpotresi, a slijede ponovljeni udari - naknadni potresi.

Do 80% potresa događa se u zemljinoj kori, a mnogi od njih imaju žarišta na dubini od 8 - 20 km. Najveća dubina izvora potresa nalazi se približno na granici donjeg i gornjeg plašta (620-720 km).

Većina velikih potresa ograničena je na alpsko-himalajsko područje i pacifički vatreni prsten (Sl. 8.5). Prva uključuje naborane planinske strukture Sjeverne Afrike, Apenina, Alpa, Karpata, Krima, Kavkaza i planinske strukture Balkanskog poluotoka. Mala i Srednja Azija, Iran, Afganistan, Pamir, Himalaja i Burma. Pacifički vatreni prsten uključuje Aleutske otoke, Kamčatku i Sahalin. Kurilski greben. Japanski otoci, planinske strukture jugoistočne Azije. Centralna Amerika. Ande i Kordiljere. U navedenim područjima događaju se i najjači potresi koji obično prelaze 9-10 stupnjeva. Više od polovice stanovništva Japana, jedna trećina stanovništva Kine, jedna sedmina stanovništva Sjedinjenih Država i jedna stotina stanovništva Rusije živi u potresnim područjima.

Potresi su složena katastrofa s izravnim i neizravnim sekundarnim štetama koje proizlaze iz lavina i klizišta, blatnih tokova, tsunamija i požara. Štoviše, materijalno gledano, šteta od pridruženih prirodnih katastrofa često premašuje primarnu štetu.

Veličina štete uzrokovane potresima ovisi o snazi ​​seizmičkih valova koji dopiru do površine zemlje, učestalosti, trajanju seizmičkih vibracija, konstrukcijskim značajkama zgrada i stanju temeljnog tla. Ukupna šteta od uništenja zgrada tijekom potresa u Caracasu 1967. premašila je 100 milijuna dolara i usmrtila je 205 ljudi. Tijekom potresa u Ashgabatu 1948. grad je gotovo potpuno uništen, a broj žrtava možda je premašio 125 tisuća ljudi. Jedna od najtežih socioekonomskih posljedica bio je potres u Spitaku 7. prosinca 1988. Broj poginulih premašio je 25 tisuća ljudi, a gubici su iznosili oko 8 milijardi dolara.

Jaki potresi dovode do ozbiljnih promjena u prirodnom okolišu. Mijenja se reljef zemljine površine, konfiguracija slivova i planinskih lanaca, pojavljuju se nove obalne i podvodne ravnice, grabeni i horstovi, jarci i pukotine, duž kojih se pomiču blokovi zemljine kore, tvoreći rasjede i reversne rasjede.

Tijekom jednog od najsnažnijih potresa Gobi-Altaj u povijesti čovječanstva, potresa magnitude 12 po Richteru 1957., greben Gurvan-Soikhan, visok do 4000 m i dug 257 km, izdignut je i pomaknut prema istoku. Formirani su brojni rasjedi, posebice grabeni širine 800 m i duljine do 3,5 km, dugi tektonski jarci s prazninama do 19 m, a razvodni dio grada Bituta, dug 3 km i 1,1 km, spustio se za 328 m. Na sjevernoj padini grebena Khamar-Daban, šiljasti vrhovi planina su otkinuti i bačeni u dolinu. Spajali su se zajedno u obliku krnjih stožaca, tvoreći vododjelnicu s ravnim vrhom.

Posljedice potresa posebno su katastrofalne kada izazivaju egzogene gravitacijske procese - odrone, odrone, odrone i blatne tokove.

Potresi zbog svog trenutnog djelovanja izazivaju velika razaranja i dovode do velikih žrtava. Trajanje glavnog udara, kojeg karakterizira najveća magnituda, rijetko prelazi jednu minutu. Ova katastrofa iznenadi ljude. Ponovljeni potresi - naknadni potresi - događaju se tijekom dugog vremenskog razdoblja, a stanovništvo se ima vremena pripremiti za njih.

Unatoč velikom istraživanju prognoze potresa, još nije predložena prava metodologija prognoze. Načelno je moguće predvidjeti pojavu potresa, budući da se nakon odgovarajućih istraživanja izrađuju posebne seizmičko-geološke karte, ali reći na kojem točno mjestu i kada se potres može dogoditi iznimno je teško, a danas je gotovo nemoguće.

S obzirom na nemogućnost na sadašnjem stupnju razvoja znanosti i njezine tehničke opremljenosti da predvidi i spriječi razorne potrese, od velike je važnosti osposobljavanje stanovništva za ponašanje u potresno ugroženim područjima i potresno otporna gradnja u tim područjima. Kompleks protuseizmičkih mjera uključuje stvaranje armiranobetonskih seizmičkih pojaseva, smanjenje težine krova i međukatnih stropova i uklanjanje izbočenih teških dijelova - vijenca, balkona, lođa.