ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


ТЕКТОНІЧНІ РУХИ ТА ЗЕМЛЕТРУСИ, ЇХ OCНОВНІ ТИПИ ТА ВПЛИВ НА ФОРMУВАННЯ РЕЛЬЄФУ

 

Тектонічні рухи - це механічні переміщення в земній корі та у верхній мантії, викликані зміною структури геологічних тіл внаслідок процесів, які відбуваються в надрах. Основними причинами тектонічних рухів вважаються конвективні течії в мантії. Вони виникають завдяки розігріву під час розпаду природних радіоактивних елементів і гравітаційної диференціації речовини.

В результаті тектонічних рухів земна кора постійно зазнавала складних переміщень у просторі. Гірські породи зминалися у складки, взаємно насувалися, подрібнювались на окремі блоки тощо.

Класифікація сучасних тектонічних рухів базується на принципі поділу, запропонованому В.Є.Хаїним. Відповідно до цієї класифікації тектонічні рухи поділяються на вертикальні і горизонтальні, з подальшим їх поділом за рівнем зародження. У зв'язку з цим, виділяються поверхневі, глибинні, надглибинні та планетарні тектонічні рухи.

Поверхневі тектонічні рухи переважно проявляються в осадовому шарі літосфери. Обумовлено це тим, що в його складі широко розвинуті пластичні породи, такі як глина, кам'яна сіль, гіпс тощо. Під впливом тиску всі вони здатні переміщуватись у просторі, призводячи до зміни геологічної структури вищезалягаючих осадових відкладів. Серед відмічених рухів виділяються як вертикальні, так і горизонтальні.

В результаті поверхневих рухів проходить деформація пластів і зім'яття осадових утворень в складки гравітаційного сковзання, зсувні складки, складки нагнітання. Останній вид складок (діапіри) має найбільш широке розповсюдження при прояві поверхневих тектонічних рухів.

Глибинні тектонічні рухи охоплюють значні площі та об'єми і розповсюджуються на велику глибину аж у мантію. В результаті прояву вертикальних глибинних тектонічних рухів, проходить диференціація континентів та океанів, платформ і геосинкліналей на позитивні і негативні структурні елементи різних порядків. Горизонтальні глибинні тектонічні рухи можуть проявлятися на межі різних шарів літосфери і призводити до утворення підкидів, насувів, пластичних складчастих форм.

Надглибинні тектонічні рухи виникають в низах мантії. Основною можливою причиною їх виникнення можна вважати процес диференціації мантії з виділенням важких залізовміщуючих сполук, які мігрують у ядро Землі. Більш легкі і сильно нагріті маси нижніх сфер мантії піднімаються вверх, досягаючи астеносфери і літосфери.

Основним результатом прояву надглибинних тектонічних рухів слід вважати горизонтальне переміщення літосферних плит. Воно призводить до руйнування континентів, закладання і розвитку океанів та до створення нових континентів.

Планетарні тектонічні рухи охоплюють планету загалом. Зародження цих рухів повинно проходити в земному ядрі. Можливою причиною їх виникнення слід вважати зміну об'єму ядра і всієї земної кулі за рахунок диференціації речовини Землі. З усіх названих тектонічних рухів, планетарні - найменше вивчені. Проявляються вони переважно у формі вертикальних рухів.

Розгляд походження тектонічних рухів показав, що всі вони різні за формою і проявом, але мають ряд загальних властивостей. Такими загальними властивостями є складність, підпорядкованість, комплексність, періодичність, повсюдність та постійність у часі.

Складність тектонічних рухів полягає в тому, що кожна точка земної поверхні зазнає впливу як вертикальних, так і горизонтальних рухів різного рангу. Тому сили, що діють на матеріальну точку земної поверхні, можна розкласти на серію різноскерованих тектонічних рухів.

Підпорядкованість тектонічних рухів полягає в тому, що вертикальні і горизонтальні рухи малого масштабу проявляються на фоні більш інтенсивних тектонічних рухів. Якщо вважати, що планетарні рухи охоплюють всю земну кулю, то на їх фоні проявляються всі інші тектонічні рухи.

Взаємопов'язаність тектонічних рухів проявляється у взаємозв'язку між різними типами рухів. Так, вертикальні рухи можуть викликати горизонтальні і, навпаки, горизонтальні рухи призводять до виникнення вертикальних. Сукупність різнотипних тектонічних рухів утворює процес, який називається тектогенезом.

Періодичність тектонічних рухів є однією з найважливіших властивостей тектогенезу, прояв якого проходить нерівномірно і характеризується чергуванням посилення або послаблення процесу. Вважається, що процес тектогенезу являє собою безперервно-перервний процес з періодичним і досить різким наростанням інтенсивності. Він призводить до суттєвих якісних змін і до перебудови структури літосфери.

Відносно невеликі максимуми тектонічної активності, тривалість яких не перевищує перших мільйонів років, називають тектоно-магматичними фазами. Згущення фаз в процесі тектогенезу вказує на загальне підвищення інтенсивності тектонічних рухів в даний проміжок геологічного часу. Такий тимчасовий проміжок отримав назву тектоно-магматичної епохи. Тривалість таких епох становить 10-120 млн. років з перервами між ними 30-40, іноді 60-80 млн. років.

Повсюдність тектонічних рухів полягає в тому, що вони проявляються в кожній частині земної поверхні. У зв'язку із складністю тектонічних процесів, - неможливо визначити в кожній окремій точці конкретний тип тектонічних рухів, що проявляються.

Постійність у часі притаманна усім без виключення видам тектонічних рухів. Ця властивість проявляється в тому, що тектонічні рухи проходили у геологічному минулому Землі, проходять зараз і будуть проходити у майбутньому. При цьому інтенсивність тектонічних рухів може змінюватися, але за своєю сукупністю вони постійні у часі. Залежно від часу прояву, тектонічні рухи поділяються на давні, новітні та сучасні.

Давні (донеогенові) вертикальні рухи земної кори на континентах залишили свої наслідки у вигляді фацій і товщ осадових порід. Це дозволяє вивчати їх геологічними методами. Однак прямі методи придатні тільки для дослідження історії розвитку прогинів, оскільки в них накопичуються осадові відклади. Геологічна історія формування піднять вивчається побічно за результатами їх впливу на накопичення осадів у сусідніх прогинах.

Новітні коливні рухи сформували майже весь сучасний рельєф континентів. Сучасні форми рельєфу земної поверхні є переважно геологічно молодими. Історія їх розвитку починається з початку міоцену, а місцями навіть і пізніше. Встановлено, наприклад, що на місці Кавказу, Альп, Тянь-Шаню, Кордильєр в кінці палеогену - на початку міоцену існував, якщо не рівнинний, то дещо горбистий, рельєф. Лише пізніше розпочався етап, коли на поверхні всіх континентів піднялися сучасні гірські хребти. Тривалість цього етапу змінюється від 5 до 20 млн. років. Для вивчення історії коливних рухів протягом цього періоду застосовуються як геоморфологічні, так і геологічні методи. Геоморфологічні методи застосовують переважно там, де переважають підняття та утворюються випуклі форми рельєфу, а геологічні - при вивченні зон прогинання і накопичення осадів.

Загальну попередню оцінку напрямку та інтенсивності новітніх коливних рухів можна зробити за висотою великих форм рельєфу. Наприклад, високий хребет завжди є результатом новітнього підняття земної поверхні, а навколишні низини утворились на місці відносних опускань.

Можливості більш детального вивчення новітніх вертикальних рухів пов'язані з надзвичайно важливою властивістю цих рухів - з їх коливним характером. Він проявляється в коливаннях різного порядку, накладених один на одного. Тому тривале підняття гірського хребта переважно відображає найбільш тривалий порядок тектонічних рухів. На його основному фоні можуть проходити коливання менших порядків, які співпадають з напрямом основного процесу, або виявляються протилежними. В останньому випадку проходить затухання загального підняття хребта або повна зупинка чи навіть опускання.

Зміна швидкості і напряму руху земної поверхні впливає на швидкість ерозії та на формування рельєфу. Нахил рельєфу місцевості може ставати то крутішим, то пологішим. У зв'язку з цим, епохи врізання водних потоків чергуються з епохами бокової ерозії і розширення долин. Зміна ерозійних режимів призводить до утворення в долинах відповідних терас. В гірських регіонах більш давні річкові тераси розташовані зазвичай вище від молодих, що вказує на послідовне підняття хребта. Оскільки осьова частина хребта переважно піднімається швидше, ніж окраїни, то поверхня терас з часом набуває більш крутого нахилу. Всі тераси переважно розходяться віялоподібно від підніжжя хребта до його вершини.

Новітні тектонічні рухи вивчаються переважно геоморфологічними методами, оскільки саме вони дають найбільшу інформацію про створення основних рис сучасного рельєфу земної поверхні. В областях низхідних вертикальних рухів в межах внутрішніх краєвих морів і підводних окраїн континентів про амплітуду і швидкість рухів можна судити на основні товщини шару накопичених осадових гірських порід.

Сучасні коливні тектонічні рухи проявлялись в історично осяжний час аж до сьогодення. Фіксуються вони в опусканнях та підняттях ділянок земної кори, в утворенні розривних порушень і зміщень по них, а також у формуванні складчастих структур. В багатьох випадках вони піддаються безпосереднім спостереженням та інструментальним вимірам.

Для визначення швидкості новітніх тектонічних рухів застосовують декілька методів. Серед них, в першу чергу, застосовується історичний метод, який базується на вивченні ознак зміни положення давніх споруд відносно рівня моря; метод історичних свідчень та археологічних даних. Геологічні і геоморфологічні методи включають вивчення положення берегової лінії, терас, фаціального складу і товщин сучасних осадів, давніх денудаційних рівнів тощо.

З названих методів найбільш точним методом визначення сучасних тектонічних рухів є геодезичний метод, який базується на проведенні безпосередніх інструментальних замірів. Рухи вивчаються при систематичному і повторному нівелюванні заданих точок-реперів, які вибрані як контрольні. Як приклад, можна навести результати таких вимірів, проведених Ю.А.Мещеряковим на території Південно-Східної Європи.

Результатами досліджень встановлено, що швидкість сучасних вертикальних тектонічних рухів досягає ±10 мм на рік. Найбільш висока швидкість - в гірських районах Карпат і Кавказу, де навіть на незначних відстанях зафіксовані вертикальні рухи різного знаку. В рівнинних регіонах переважають вертикальні рухи одного знаку. Тобто підняття або опускання земної поверхні проходили на великих площах. Їх амплітуда може досягати 8-10 мм на рік. На основі цих даних встановлено, що загальні амплітуди коливань впродовж геологічного часу можуть складати тисячі і десятки тисяч метрів. Такими доказами є височенні гірські системи і океанічні западини. Наприклад, г. Джомолунгма в Гімалаях, висота якої досягає 8882 м і Маріанська западина в Тихому океані, глибина якої сягає 11034 м.

Співпадіння давніх, новітніх і сучасних тектонічних рухів досить добре спостерігається в гірських областях, хоча й тут бувають виключення. Так, наприклад, Апенніни, Середньо-Угорські гори та Південні Карпати зараз не піднімаються, а навпаки, опускаються. На рівнинах все відбувається не менш складно. Московська синекліза по спадковості опускається, а Кубанська давня депресія - піднімається. Загалом для Східноєвропейської платформи встановлено, що спадковий характер сучасних рухів спостерігається на 70% площі, а на решті 30% - сучасні рухи неузгоджено накладаються на давню структуру. Якщо припустити, що напрямок і швидкість сучасних тектонічних рухів зберігається, то через мільйон років на Східноєвропейській платформі повинні виникнути високі гори і глибокі западини з перепадом висот в кілометри. Оскільки це здається малоймовірним, то слід вважати, що сучасні швидкості відображають короткочасні складові коливного процесу, вплив яких у перспективі геологічного часу нейтралізується зустрічними коливаннями.

Коливні тектонічні рухи являють собою вертикальні рухи земної кори різних напрямків, масштабів, швидкостей, амплітуд та площинного розповсюдження, які змінюють з часом свої параметри і не створюють складчастих структур. Коливні рухи суттєво впливають на процеси седиментації осадових порід, зумовлюючи розташування на земній поверхні основних областей знесення і накопичення осадів. Амплітуда рухів безпосередньо впливає на товщину накопичених осадів.

Коливні тектонічні рухи є також основною причиною ритмічної будови осадових товщ, обумовлюючи утворення головних елементів шаруватої будови товщі. Поряд з цим вони впливають і на склад осадових гірських порід, викликаючи переміщення берегових ліній басейну та інші зміни фізико-географічних умов.

Багаточисельні геологічні дані підтверджують багатократність вертикальних рухів земної кори, що є важливою тектонічною особливістю. Повторення рухів може відбуватись як в одному напрямі, так і в різних, тобто вгору і вниз. Така особливість яскраво проявляється при вивченні коливання рівня Придніпровської низини. Так, на початку юрської епохи ця низина була покрита водою, а в кінці значно молодшої ранньокрейдової епохи море відступило.

Процес наступу моря на сушу, в результаті опускання окремих ділянок земної кори, отримав назву трансгресії, а процес відходу моря від суші внаслідок її підняття має назву регресії.

Складнішу роль у розвитку земної кори відіграють горизонтальні тектонічні рухи. Вони відбуваються переважно одночасно з вертикальними, переважаючи їх як за масштабами, так і за видами геологічної роботи. Горизонтальні тектонічні рухи літосфери призводять до переміщення окремих її ділянок на десятки і сотні кілометрів, утворення зсувів і насувів, формування гірських систем, острівних дуг, серединно-океанічних хребтів тощо.

Результати палеомагнітних досліджень, вивчення природних умов основних періодів розвитку Землі, палеонтологічні знахідки, порівняння літологічного складу порід окремих материків, вивчення конфігурації материків, - дали змогу припустити, що раніше суша займала зовсім інше положення на земній поверхні. Можливо, що материки являли собою єдине ціле - гіпотетичну Гондвану і Лавразію. І тільки протягом тривалого геологічного часу, поступово пересуваючись по поверхні Землі, материки зайняли сучасне географічне положення.

Відповідно сучасним уявленням про розвиток Землі, літосфера розбита на глобальні та менші за розмірами плити, що рухаються по відносно пластичній астеносфері. До числа найбільш великих плит належать Тихоокеанська, Євразійська, Північноамериканська, Південноамериканська, Африканська, Індо-Австралійська, Антарктична. Складаються вони з давньої (4 млрд. років) континентальної кори за виключенням Тихоокеанської плити, вік якої не перевищує 180 млн. років. Переміщення плит за рік вимірюється сантиметрами, а за геологічний час - тисячами кілометрів. При цьому континенти дрейфують разом з материками. В місцях розсування плит відбувається нарощування земної кори внаслідок заповнення швів вулканічними лавами. З протилежного боку плити зближуються та відбувається зіткнення і занурення океанічної літосфери у глибину мантії. Там кора переплавлюється і включається в поновлений цикл. При цьому зберігається сталість об'єму Землі і її складових оболонок.

Землетруси за своєю природою є одним з найбільш грізних явищ на планеті Земля. Вони породжуються ендогенними процесами в земних надрах. Землетруси - це коливання поверхні і надр Землі, викликане раптовим і швидким зміщенням крил існуючих або заново утворених тектонічних розривів. Землетруси здатні передаватися на значні відстані. Крім класичних землетрусів, вони можуть виникати в результаті сильних гірських обвалів, підземних ядерних вибухів, вулканічної діяльності тощо. Однак їх масштаби, порівняно із землетрусами планетарного типу, досить малі.

Вивченням землетрусів займається одна з геологічних наук, яка називається сейсмологією. Всі явища, пов’язані з виникненням і проявом землетрусів, називаються сейсмічними явищами. Залежно від інтенсивності прояву, всі сейсмічні явища поділяють на: мікросейсмічні (які можна зареєструвати тільки за допомогою сейсмографів); макросейсмічні (які вловлюються органами чуття людини); мегасейсмічні (які супроводжуються значними порушеннями в земній корі).

Землетруси належать до одних з найбільш поширених явищ на нашій планеті. Щорічно на Землі відбуваються сотні тисяч слабких поштовхів, тисячі більш значних поштовхів, десятки сильних землетрусів і, в середньому, один катастрофічний землетрус. При катастрофічному землетрусі виникають власні коливання Землі - пульсації земної кулі з періодом в десятки хвилин.

Землетруси на Землі локалізуються в певних ділянках, утворюючи так звані сейсмічні області, сейсмічні зони і сейсмічні смуги. Вони переважно пов'язані з областями і зонами молодого рельєфоутворення, тобто з геосинклінальними поясами. Як приклад, сейсмічною є геосинклінальна смуга, яка простягається від Альп, через Апенніни, Карпати, Крим, Кавказ до Гімалаїв.

Області Землі, в яких впродовж історичного часу (3-5 тис. років) не відбувалось ніяких ознак активності землетрусів або вони проявлялися дуже рідко, мають назву асейсмічних областей. Асейсмічні регіони належать до платформових спокійних областей.

Причиною виникнення землетрусів є стрибкоподібне вивільнення енергії у певному об'ємі Землі. Більша частина зареєстрованих землетрусів має тектонічне походження. Напруги, викликані тектонічними силами, накопичуються протягом десятків і сотень років. Вивільнення енергії супроводжується розривом і зміщенням твердої речовини у вогнищі землетрусу та зворотними деформаціями гірських порід за межами вогнища. Зворотні деформації поширюються у вигляді пружних коливань.

Об'єм геологічного середовища, де проходить зняття частини тектонічних напруг і вивільнення деякої частки накопиченої потенціальної енергії деформації, називається вогнищем землетрусу. Кількість енергії, яка виділяється при одному землетрусі, залежить, головним чином, від розмірів зсунутої поверхні розлому. Відома максимальна довжина розломів, утворених при землетрусах, складає 500-1000 км (Камчатський землетрус у 1952 р.; Чилійський землетрус у 1960 р. та ін.). При цьому, зміщення по розлому досягало 10 м. Просторова орієнтація розлому і напрям зміщення його крил отримали назву вогнища землетрусу, а математично розрахований центр знаходження цього вогнища - гіпоцентр.

Проекція гіпоцентру на поверхню Землі називається епіцентром. Проекція епіцентру на протилежну точку Землі має назву антиепіцентру. Відстань від гіпоцентру до епіцентру називається глибиною джерела землетрусу. Відстань від епіцентру до точки реєстрації і виміру сили землетрусу на поверхні Землі називається епіцентральною відстанню.

Напрям поширення коливань в земній корі, що виникають у гіпоцентрі, отримав назву напрям сейсмічних хвиль. Лінії рівних значень сили землетрусу називаються ізосейстами або ізосейсмічними лініями. Зона навколо епіцентру, яка обмежена ізосейстою максимальної величини, називається плейстосейстовою областю (рис. 9.1).

Поверхня, в усіх точках якої сила землетрусу однакова, називається ізосейсмічною поверхнею. Форми ізосейст і плейстосейстової області переважно залежать від геологічної будови регіону, в якому виникає землетрус. Це, а також тип гірської породи, визначає швидкість проходження сейсмічних хвиль в тому чи іншому напрямку. Абсолютна сила землетрусу зменшується при віддаленні від епіцентру.


Найбільша швидкість поширення сейсмічних хвиль спостерігається по площинах нашарування, вздовж розломів і тріщин земної кори та зон подрібнення.

Сейсмічні хвилі являють собою пружні хвилі, що виникають в результаті землетрусів, вибухів, ударів і розповсюджуються в надрах Землі у вигляді коливань затухання. Величина струсу гірських порід, в першу чергу, залежить від їх твердості та щільності.

Елементарні зміни об'єму порід поширюються у вигляді поздовжніх сейсмічних хвиль, а елементарні зміни їх форми - у вигляді поперечних сейсмічних хвиль. Коливання частинок речовини в поздовжніх хвилях (Р) відбувається вздовж напряму поширення сейсмічних хвиль, а в поперечних хвилях (S) - перпендикулярно до напряму їх поширення.

При виникненні землетрусів, першими в епіцентрі досягають земної поверхні поздовжні хвилі. На поверхні Землі вони викликають третій тип хвиль, так званих поверхневих. Вони за характером коливань належать до поперечних. Амплітуда поверхневих хвиль дуже рідко перевищує декілька сантиметрів, але їх руйнівна сила величезна, особливо в плейстосейстовій області. Поширюючись від епіцентру, вони можуть обігнути всю земну кулю.

Землетруси, які виникають на різних глибинах нашої планети, відрізняються силою та енергією, що вивільнюється. Їх величина дуже різна і залежить від ряду факторів. Максимальна сила землетрусу переважно охоплює гіпоцентр та плейстосейстову область поверхні Землі. В плейстосейстовій області сейсмічні хвилі, що надходять безпосередньо від гіпоцентру, підкидують вверх верхні горизонти земної кори. Одночасно пошкоджуються або руйнуються всі штучні будівлі, які розташовані на поверхні. З віддаленням від епіцентру сила вертикальних поштовхів зменшується, але посилюються горизонтальні коливання, що призводить до виникнення косих і горизонтальних поштовхів. Їх сумісна дія призводить до розгойдування і падіння штучних споруд. Ще далі від епіцентру сила землетрусу продовжує зменшуватись і основним видом коливань поступово стають хвилеподібні спокійні горизонтальні поштовхи.

Класифікацію землетрусів введено у 1935 р. американським сейсмологом Ч.Ріхтером спочатку тільки для території США. На початку 40-х років Б.Гутенберг і Ч.Ріхтер застосували її для енергетичної класифікації землетрусів усього світу. З другої половини ХІХ ст. для оцінки ефекту землетрусу на поверхні Землі користуються шкалами інтенсивності (бальності) землетрусів або сейсмічними шкалами. Вони побудовані на фактичних кількісних показниках сейсмогpафів, які визначають величину коливань при поштовхах. При цьому враховуються і якісні дані на основі спостережень проявів сейсмічних явищ і відчуттів людей.

Для реєстрації землетрусів прийнята єдина 12-бальна шкала Ч.Ріхтера, яка містить наступні показники: назву землетрусу, цифрове значення величини прискорення коливань часток грунту, характер прояву землетрусу, характер руйнувань, магнітуду, енергію, що виділяється, типові приклади.

Залежно від глибини розташування гіпоцентру всі землетруси поділяють на корові або поверхневі (до 50 км), проміжні (50-100 км) і глибокі (понад 100 км). Характерним є факт, що більша частина енергії виділяється при землетрусах, вогнища яких розташовуються на глибинах, що не перевищують декількох десятків кілометрів. При проміжних і глибоких землетрусах виділення енергії значно менше в зв'язку з тим, що гірські породи поглинають значну кількість енергії землетрусу та його механічну силу.

Залежно від природи виникнення, всі землетруси поділяються на чотири генетичні групи: 1 - тектонічні, 2 -вулканічні, 3 - денудаційні, 4 - штучні.

Тектонічні землетруси найбільш широко розповсюджені на Землі і становлять майже 95% від загальної кількості землетрусів, що реєструються. Виникають вони при швидкому розвантаженні механічних напруг через переміщення окремих блоків літосфери. Тектонічні землетруси можуть виникати на різних глибинах, а їх енергія і сила можуть досягати 12 балів. Серед відомих типів землетрусів - тектонічні, - найпотужніші й часто супроводжуються найбільш катастрофічними явищами на поверхні Землі.

Вулканічні землетруси пов'язані з районами активної сучасної вулканічної діяльності. Вони охоплюють ділянки, діаметр яких не перевищує 30-50 км, а ізосейсти розміщуються навколо конусу вулкану майже концентричними колами. Епіцентр вулканічних землетрусів зазвичай співпадає з кратером вулкану, а гіпоцентр розміщений на значній глибині під конусом вулкану. Слід зазначити, що вулканічні землетруси, на відміну від тектонічних, мають порівняно невелику енергію поштовхів та незначну область поширення.

Головною причиною виникнення вулканічних землетрусів є раптовий прорив магми у жерлі вулкану і вибуховий викид газів, водяної пари та уламків гірських порід при виверженні. Другорядними причинами виникнення вулканічних землетрусів є утворення в конусі вулкану і на прилягаючих ділянках розривів, зсувів та інших механічних порушень.

Денудаційні землетруси відбуваються внаслідок різного типу обвалів в гірських районах, провалів в карстових печерах, соляних шахтах тощо. При таких землетрусах сейсмічні хвилі виникають внаслідок удару великих мас породи, що обвалилися. Обвали, що призводять до виникнення денудаційних землетрусів, можуть спостерігатися як в горах, так і на рівнинах. Однак найбільш сильні обвали відбуваються в горах. Прикладом такого обвалу може служити обвал на р. Мургаб (Західний Памір) у 1911 р. Об'єм обваленої породи становив понад 2 км3, а її маса - близько 7 млрд. т. Ще більші за масштабами обвали характерні для Альп. Об'єм одного з найбільших обвалів становив тут близько 15 км3, а площа, зайнята обвальними масами, - 49 км .

Обвали в горах і викликані ними землетруси дуже часто призводять до перегородження річкових долин і утворення озер. Таке походження мають озера Ріца на Кавказі, Іссик в Заілійському Алатау, Сарезьке на Памірі, Синевир в Карпатах та багато інших в будь-якому високогірському районі світу. Найбільшим із названих є Усойський завал в долині ріки Бартанга (Памір), який створив Сарезьке озеро, глибиною до 500 м біля завалу.

Денудаційні землетруси характеризуються невеликою силою, яка не перевищує 5-6 балів. Тривалість землетрусу становить декілька секунд.

Штучні землетруси виникають внаслідок діяльності людини. Основним джерелом утворення підземних поштовхів є наземні та підземні ядерні вибухи. Енергія таких штучних землетрусів, за даними американських вчених може досягати 9-10 балів в епіцентрі.

З середини ХХ ст. техногенний вплив на земну кору став однією з причин наведеної сейсмічності. Частіше всього наведені землетруси проявляються в результаті заповнення великих водосховищ. Іншим прикладом появи наведеної сейсмічності може бути закачка води у свердловини при видобутку нафти і газу, захоронення відходів, вилужнювання солі.

Техногенні землетруси силою 4-4,5 балів, викликані закачкою води для підтримання пластового тиску на Долинському нафтовому родовищі, спостерігались на початку 70-х років. В цей же період спостерігались землетруси техногенного характеру в районі соляних шахт м. Калуш Івано-Франківської області.

Моретруси. До моретрусів належать землетруси, епіцентр яких розташований в морі, в океані, або на їх узбережжях. При землетрусах в акваторіях морів, океанів або їх прибережних зон виникають явища, які розвиваються як у твердому (порода), так і в рідинному (вода) середовищах. При моретрусах на поверхні води і в її товщі формуються величезні хвилі, які отримали назву цунамі (від японського "цунамі" - хвиля).

Цунамі - морські гравітаційні хвилі великої довжини. Переважно вони виникають в результаті зсуву вверх або вниз протяжних ділянок дна при підводних землетрусах. Цунамі - одна з найстрашніших стихійних катастроф на поверхні Землі. При сильному сейсмічному ударі величезні маси води приводяться в рух із швидкістю розповсюдження від 50 до 100 км/год. Висота хвиль в області виникнення цунамі становить від 0,1 м до 5 м, а біля узбережжя - від 10 м до 50 м і більше. Відстань між гребенями хвиль у відкритому океані 100-300 км. Незважаючи на велику висоту, вони тут практично не відчуваються. Захоплюючи всю товщу води, хвилі цунамі мають меншу висоту над великими глибинами і сильно зростають на мілководді. Накочуючись на береги, цунамі спричинюють катастрофічні руйнування, особливо на низинних узбережжях.

Під дією цунамі часто руйнуються, пересуваються та переходять у взважений стан осади, які знаходяться на глибинах до 1000 м. Осади пляжу і шельфу переважно змиваються повністю. З цунамі пов'язується утворення підводних каньйонів, виникнення мутних потоків, знесення мілководних грубих осадів на великі глибини, раптова і різка зміна глибини окремих ділянок морського дна. Руйнівна сила цунамі прямо пропорційна швидкості поширення і висоті хвиль, сформованих під час руху.

Землетруси на Землі пов'язані з певними регіонами. Головна зона сейсмічності, на яку припадає близько 80% світової сейсмічної енергії і понад 95% енергії проміжних і глибокофокусних землетрусів, вузькою смугою обрамлює Тихий океан. Вона пов'язана із системою глибоководних жолобів. Надзвичайно висока сейсмічність цієї зони викликана підсуванням холодної океанічної літосфери під материки, які оточують океан та окраїнні моря.

Друга велика сейсмічна смуга, Євроазіатська, простягається з північного заходу на південний схід і співпадає із складчастими гірськими спорудами альпійського віку. До неї примикає ряд сейсмоактивних областей новітньої тектонічної активізації. Сейсмічність цієї зони пояснюється взаємним тиском Євроазіатської плити з одного боку та Індійської, Аравійської і Африканської плит з іншого.

Третя, розгалужена і протяжна, сейсмоактивна смуга, пов'язана із системою серединно-океанічних хребтів, характеризується відносно слабкою сейсмічністю і обумовлена розсуванням літосфери.

Землетруси в земній корі невеликої енергії можуть виникати і поза перерахованими зонами. Характерним прикладом в цьому відношенні є виникнення землетрусів на Кольському півострові та Уралі. Встановлено, що більшість зон сейсмічної активності на планеті співпадають з місцем прояву сучасного вулканізму і молодого гороутворення. Таким чином, вулканізм, землетруси і гороутворення є єдиною тріадою процесу еволюційного розвитку Землі, що активно продовжується і зараз.

В Україні найбільш небезпечні сейсмоактивні зони з інтенсивністю землетрусів 6 і більше балів пов'язані з двома сейсмічними регіонами - Карпатським і Кримсько-Чорноморським.

У Карпатському сейсмічному регіоні осередки землетрусів сконцентровані у кількох тектонічно активних районах. Вони різні за характером сейсмічних процесів, інтенсивністю і площею поширення сейсмічної дії. Найсильніші землетруси, які відчуваються по всій території України, мають епіцентри в межах гірського масиву Вранча (Румунія) на глибині 100-200 км. Площа їх поширення досягає 2 млн. км2, орієнтація ізосейст - північно-східна. Максимальна інтенсивність землетрусів спостерігається на південному заході Одеської області (7 -8 балів) і в окремих районах Чернівецької області (7 балів). Значні площі зазнають 6-бальних поштовхів, у тому числі м. Одеса.

Останні руйнівні землетруси були 4.03.1977 р. та 31.08.1986 р. Середній період повторюваності 8-бальних землетрусів району Вранча -80-160 років, 7 –бальних -30-50 років. Осередки землетрусів з епіцентрами на глибині 2-10 км, сейсмічна дія яких швидко зменшується з відстанню, встановлена в різних районах Закарпаття і суміжних територій. Їх максимальна інтенсивність не перевищує 7 балів, середній період повторюваності -300-400 років. Окремі землетруси з невеликою інтенсивністю і площею поширення їх дії відомі у Передкарпатті, дельті Дунаю, а також в східній частині України.

У Кримсько-Чорноморському регіоні більшість осередків землетрусів розташовані у земній корі на глибині 15-40 км. Їх епіцентри переважно знаходяться в акваторії Чорного моря на крутому материковому схилі за 20-40 км від узбережжя південного берега Криму. Частково вони проявляються у Чорноморській субокеанічній западині, рідше - на Таманському півострові. Інтенсивність дії землетрусів на південному березі Криму і Керченському півострові становлять 6-8 балів. Руйнівні землетруси в цьому регіоні бувають досить рідко. Відомості про них є в історичних, архівних та інших джерелах, починаючи з 63 р. до н.е. Найважливіші з останніх землетрусів з людськими жертвами і значними руйнуваннями були 26.07.1927 р. і 11.09.1927 р. Пересічний період повторюваності подібних землетрусів - близько 400 років.

Землетруси активно змінюють рельєф земної поверхні. Швидкі, майже раптові, підняття або опускання окремих ділянок земної поверхні призводять до утворення нових форм рельєфу на певній місцевості. Особливий інтерес в цьому відношенні представляють сейсмогенні деформації, які виходять на поверхню Землі. До них належать уступи у формі ескарпів, тектонічні тріщини, підняття та опускання блоків земної кори, горизонтальне переміщення гірських порід тощо. На місці опущених блоків літосфери виникають грабени, які заповнюються водою і утворюють величезні водні басейни у вигляді озер і морів. Типовим прикладом таких сейсмічних явищ можуть бути озера: Байкал, Танганьїка, Ріца та Червоне море.

Характерним наслідком всіх землетрусів є виникнення після їх прояву великої кількості тріщин різної величини, які можуть простягатись на сотні кілометрів. Значний вплив на формування рельєфу має активізація екзогенних процесів, викликаних землетрусами. В результаті сильних підземних поштовхів на крутих схилах гір, берегах рік і морів виникають або активізуються обвали, осипи, зсуви та відпливини. Розсипчастий матеріал, накопичений біля підніжжя схилів гір, в долинах рік і тимчасових потоків, внаслідок землетрусів може стати джерелом формування селей. Поширюючись вниз по долинах, селі виконують значну руйнівну роботу, а при виході на рівнину утворюють величезні конуси виносу.

Землетруси відіграють важливу роль і у формуванні рельєфу акваторій. Під їх впливом проходить переміщення водою величезних розсипчастих мас донних відкладів навіть по пологих схилах морського дна. А цунамі, нахлинувши на берег, приносять не тільки величезну шкоду народному господарству, але й здійснюють суттєвий вплив на морфологію морських узбереж.

Реєстрація всіх типів землетрусів проводиться за допомогою спеціальних приладів, які називаються сейсмографами. Ці прилади дають можливість записувати коливання грунту і споруд, викликаних землетрусами, вибухами, вібрацією або іншими причинами.

Для безперервних спостережень за сейсмічним режимом у сейсмоактивних зонах на території України діють 10 стаціонарних та ряд пересувних сейсмічних станцій. Результати спостережень публікуються у періодичних сейсмологічних бюлетенях. З метою вивчення природи і механізму глибинних тектонічних процесів, що спричинюють землетруси, створено Карпатський і Кримський геодинамічні полігони.

 

ЛЕКЦІЯ 10

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти