Карта сейсмических поясов земли и вулканов. Землетрясения

Строительная биржа Uspehdelo.ru Строительная биржа Uspehdelo.ru

ремонт и настройка ремонт и настройка

В этой статье мы расскажем вам о Альпийско-Гималайском сейсмическом поясе, ведь вся история формирования ландшафта планеты Земля связана с теорией и сопровождающими это движения сейсмическими и вулканическими проявления, вследствие которых и сформировался существующий ныне рельеф земной коры… Рельефообразующие движения тектонических плит сопровождаются нарушениями сплошного поля земной коры, которые приводят к образованию в ней тектонических разломов и вертикальных горных хребтов. Такие разрывные процессы, происходящие в земной коре - носят название сбросы и надвиги, соответственно приводящие к образованию горстов и грабенов. Движение тектонических плит в конечном итоге и приводят к интенсивным сейсмическим проявлениям и извержениям вулканов. Таких видов движения плит есть три:
1. Жёсткие подвижные тектонические плиты надвигаются друг на друга, образуя при этом горные хребты, как в океанах, так и на суше.
2. Соприкасающиеся тектонические плиты опускаются в мантию, образуя в земной коре тектонические желоба.
3. Двигающиеся тектонические плиты скользят между собой, образуя при этом трансформные разломы.
С линией контакта двигающихся тектонических плит примерно совпадают и пояса максимальной сейсмической активности планеты. Таких основных поясов выделено два:
1. Альпийско–Гималайский сейсмический пояс
2. Тихоокеанский сейсмический пояс.

Ниже остановимся на Альпийско – Гималайском сейсмическом поясе, который простирается полосой от горных структур Испании до Памира, включая в себя горы Франции, горные сооружения центра и юга Европы, её юго-востока и далее – Карпаты, горы Кавказа и Памира, а также горные проявления Ирана, севера Индии, Турции и Бирмы. В указанной полосе активного проявления тектонических процессов и происходит большинство катастрофических землетрясений, приносящих странам, попадающих в зону Альпийско – Гималайского сейсмического пояса, неисчислимые бедствия. Это и катастрофические разрушения в населённых пунктах, многочисленные человеческие жертвы, нарушения транспортной инфраструктуры и прочее… Так в Китае, в 1566 году произошло мощнейшее землетрясение в провинциях Ганьсу и Шэньси. Во время этого землетрясения погибло более 800 тысяч человек, а многие города были стёрты с лица земли. Калькутта в Индии, 1737 год – погибло около 400 тысяч человек. 1948 год – Ашхабад (Туркмения, СССР). Погибших - более 100 тысяч. 1988 год, Армения (СССР), города Спитак и Ленинакан разрушены до основания. Погибло 25 тысяч человек. Можно перечислить и другие достаточно мощные землетрясения в Турции, Иране, Румынии, сопровождавшиеся большими разрушениями и человеческими жертвами. Почти ежедневно сейсмические службы мониторинга регистрируют более слабые землетрясения по всему Альпийско–Гималайскому сейсмическому поясу . Они свидетельствуют о том, что тектонические процессы в этих районах не прекращаются ни на минуту, движение тектонических плит тоже не прекращается, а после очередного мощного землетрясения и очередного сброса напряжения земной коры, оно опять нарастает до критической точки, в которой, рано или поздно - неизбежно произойдёт очередная разрядка напряжённой земной коры, вызывающая землетрясение.
К сожалению, современная наука не может точно определять место и время очередного землетрясения. В активных сейсмических поясах земной коры они неизбежны, так как процесс движения тектонических плит непрерывный, а значит и непрерывное нарастание напряжённости в зонах соприкосновения движущихся платформ. С развитием цифровых технологий, с появлением супер мощных и сверхскоростных компьютерных комплексов, современная сейсмология все ближе будет подходить к тому, что она сможет производить математическое моделирование тектонических процессов в , что даст возможность предельно точно и достоверно определять точки очередного землетрясения. Это, в свою очередь – предоставит возможность человечеству готовиться к таким катастрофам и поможет избежать многочисленных человеческих жертв, а современные и перспективные строительные технологии сведут к минимуму разрушительные последствия мощных землетрясений. Следует отметить тот факт, что и другие активные сейсмические пояса на планете достаточно близко совпадают с поясами вулканической активности . Наукой доказано, что в большинстве случаев вулканическая активность прямо связана с сейсмической активностью. Как и землетрясения, повышенная вулканическая активность несёт прямую угрозу человеческой жизнедеятельности. Многие вулканы расположены в густонаселённых районах, с развитой промышленностью. Любое внезапное извержение вулканов несёт в себе опасность для людей, проживающих в зоне действия вулканов. Помимо перечисленного, землетрясения в океанах и морях приводят к возникновению цунами, которые не менее разрушительны для прибрежных зон, чем сами землетрясения. Именно по этой причине задача совершенствования методов сейсмического мониторинга активных сейсмических поясов - остаётся актуальной всегда.

Сейсмические пояса Земли (греч. seismos - землетрясение) – это пограничные зоны между литосферными плитами, которые характеризуются высокой подвижностью и частыми землетрясениями, а также являются областями сосредоточения большинства действующих вулканов. Протяженность сейсмических областей составляет тысячи километров. Данные области соответствуют глубинным разломам на суше, а в океане – срединно-океаническим хребтам и глубоководным желобам.В настоящее время различают два огромных пояса: широтный Средиземноморско-Трансазиатский и меридиональный Тихоокеанский. Пояса сейсмической активности соответствуют областям активного горообразования и вулканизма.К Средиземноморско-Трансазиатскому поясу относится Средиземноморье и расположенные в его окружении горные массивы Южной Европы, Малой Азии, Северной Африки, а также большая часть территории Средней Азии, Кавказ, Кунь-Лунь, Гималаи. На этот пояс приходится около 15% всех землетрясений в мире, глубина очагов которых промежуточная, но могут быть и очень разрушительные катаклизмы.80% землетрясений происходят в Тихоокеанском сейсмическом поясе, который охватывает острова и глубоководные впадины в Тихом океане. По периферии акватории океана в данном поясе находятся сейсмически активные зоны Алеутских островов, Аляски, Курильских островов, Камчатки, Филиппинских островов, Японии, Новой Зеландии, Гавайских островов, Северной и Южной Америки. Здесь часто происходят землетрясения с подкоровыми очагами ударов, имеющие катастрофические последствия, в частности, провоцирующие цунами.Восточная ветвь Тихоокеанского пояса берет свое начало у восточного побережья Камчатки, охватывает Алеутские острова, проходит по западному побережью Северной и Южной Америки и оканчивается Южной Антильской петлей. Наиболее высокая сейсмичность наблюдается в северной части Тихоокеанской ветви и в области Калифорнии США. В области Центральной и Южной Америки сейсмичность менее выражена, но и в этих областях возможно изредка возникновение сильных землетрясений.Западная ветвь Тихоокеанского сейсмического пояса протянулась от Филиппин к Молуккским островам, проходит через море Банда, Никобарские и Зондские острова к Андраманскому архипелагу. По мнению ученых, западная ветвь через Бирму соединяется с Трансазиатским поясом. В области западной ветви Тихоокеанского сейсмического пояса наблюдается большое количество подкоровых землетрясений. Глубокие очаги расположены под дном Охотского моря вдоль Японских и Курильских островов, далее полоса глубоких очагов распространяется на юго-восток, пересекая Японское море до Марианских островов.Второстепенные зоны сейсмичностиРазличают второстепенные зоны сейсмичности: Атлантический океан, западные области Индийского океана, Арктика. Около 5% всех землетрясений приходится на эти районы. Сейсмическая область Атлантического океана берет начало в Гренландии, проходит к югу вдоль Средне-Атлантического подводного хребта и заканчивается у островов Тристан-да-Кунья. Сильные удары здесь не наблюдаются. Полоса сейсмической зоны в западной части Индийского океана проходит через Аравийский полуостров на юг, далее на юго-запад вдоль подводной возвышенности к Антарктиде. Здесь, как и в арктической зоне, случаются несильные землетрясения с неглубокими очагами.Сейсмические пояса Земли расположены так, что как будто окаймляют устойчивые громадные глыбы земной коры – платформы, сформировавшиеся в глубокой древности. Иногда могут заходить на их территорию. Как было доказано, наличие сейсмических поясов тесно связано с разломами земной коры, как древними, так и более современными.

Землетрясения у колыбели гор

Даже совсем неискушенные в этой проблеме люди знают, что на нашей планете есть районы, постоянно подверженные землетрясениям. Заглянем в издаваемую ежегодно «Международную сейсмологическую сводку», где перечисляются все сейсмические возмущения за год и даны их характеристики. Мы сразу же убедимся, что в большинстве случаев сотрясения земной коры наблюдаются в странах побережья Тихого океана, и в первую очередь в Японии и Чили. Но этот список не дает полного представления о размахе сейсмических возмущений, так как в нем не указывается магнитуда и все землетрясения, большие и малые, фигурируют на равных правах. Совершенно очевидно, что в такой сводке сейсмичность экономически развитых стран значительно преувеличивается, поскольку там гораздо больше сейсмографов, которые улавливают малейшие колебания грунта.

Тем не менее нельзя утверждать, что показания сводки по поводу более частых землетрясений в северном полушарии по сравнению с южным не соответствуют действительности. Мало того, именно наше полушарие представляет собой арену крупных геологических событий: 90 процентов сейсмических катастроф происходят севернее 30 градусов южной широты.

Вот перед нами планисфера (рис. 20), на которую нанесены эпицентры всех землетрясений, включенных в «Международную сейсмологическую сводку» за 22 года. Наши предположения подтверждаются: землетрясения действительно сосредоточены в определенных, четко локализованных зонах и не затрагивают большую часть земной поверхности.

Рассматривая эти зоны концентрации землетрясений, мы в первую очередь замечаем полосу (справа на карте), которая начинается на Камчатке, проходит вдоль Японских островов и спускается к востоку; затем бросается в глаза (слева на карте) лента, окаймляющая побережье Северной и Южной Америки. Две полосы, одна азиатская, другая американская, сближаясь на севере, почти полностью опоясывают Тихий океан. Это тихоокеанский сейсмический пояс. Тут происходят все глубокофокусные, огромное большинство мелкофокусных и многие промежуточные сейсмические возмущения.

Рис. 20. Распределение эпицентров сейсмических возмущений в 1913–1935 годах (по Колону).

Другая зона сейсмической деятельности - это полоса, начинающаяся на острове Сулавеси. Она поднимается вдоль Индонезийского архипелага, протягивается с востока на запад, затрагивая Гималаи, затем продолжается до Средиземного моря, Италии, Гибралтара и далее до Азорских островов. Этот пояс называют евразиатским, или альпийским, поскольку он приурочен к большой третичной складке, одно из звеньев которой образуют Альпы. Все крупные землетрясения происходят либо вокруг Тихого океана, либо вдоль евразиатского пояса.

Кроме двух основных, известны второстепенные сейсмические зоны, где происходят только землетрясения с неглубокими очагами. Одна из таких зон прорезает середину Атлантического океана и доходит до Арктики, другая простирается с севера на юг в Индийском океане.

Это любопытное размещение сейсмичности закономерно вызывает вопрос: «А почему?»

Первый частичный ответ на него дало одно наблюдение Монтессю-де-Баллора: зоны сейсмической деятельности, почти всегда приурочены либо к высоким горам, либо к океанским впадинам. Убедительное доказательство этого дает сейсмичность обоих побережий Тихого океана, вдоль которых протянулись глубокие впадины, сейсмичность Тибета в Гималаях или Италии и Греции, вблизи которых проходят впадины Средиземного моря.

Ознакомившись с этими фактами, призадумаемся над тем, что высочайшие горы земного шара относятся к числу самых молодых. Почему? Да потому, что выветривание не успело еще их разрушить. Действительно, Гималаи, Альпы, Анды, Скалистые горы - все они появились в третичное время, то есть по геологическим масштабам относятся ко вчерашнему дню. Но говоря, что эти горы молодые, мы тем самым признаем, что они еще находятся в процессе роста. А это значит, что они не отличаются законченными и уже обветшалыми формами, как Вогезы или Центральный массив, и еще только сооружаются. Возможно, что потребуется несколько миллионов лет, прежде чем закончится их строительство, но это неважно. Главное заключается в том, что все альпийские сооружения - Альпы, Гималаи, Анды и Скалистые горы - еще продолжают формироваться. В древних геосинклиналях, где зарождалось альпийское горообразование, склоны продолжают сближаться, а пласты - сминаться в складки.

Итак, нет ничего удивительного в том, что на протяжении этого непрерывного процесса время от времени наблюдаются кризисы, пласты горных пород, испытывая слишком сильное напряжение, лопаются, разрываются и происходит землетрясение. Вот почему излюбленной ареной землетрясений стали те районы, где продолжается процесс складкообразования, то есть те, где возвышаются молодые горы или их зародыши.

Именно этим объясняется сейсмическая активность не только вдоль высоких горных хребтов, но и самых глубоких океанских впадин. Вспомним, что, эти подводные впадины представляют собой не что иное, как геосинклинали, рвы, где происходит осадконакопление. Геосинклинали непрерывно прогибаются, а осадки, накапливающиеся в них слой за слоем, за недостатком места, уплотняются и сминаются в складки, образуя «корни» будущих гор. Такое накопление и смятие в складки осадочных пород не обходится без напряжений и разрывов, что и порождает землетрясение.

Тихоокеанский сейсмический пояс

Тихоокеанский сейсмический пояс дает самые разнообразные и многочисленные примеры этой подземной деятельности, приуроченной к высоким горам или большим подводным впадинам. Разве связь этой зоны с разломами, трещинами и всякого рода тектоническими явлениями не доказана тем, что она совпадает с тихоокеанским огненным кольцом? Вспомним цепь действующих вулканов на побережье Тихого океана. На рис. 21 показан тихоокеанский сейсмический пояс в целом, и мы постараемся кратко описать его, начиная с юга, по часовой стрелке.

Разорван ли этот пояс к Южному полюсу, как показано на карте? Никто этого еще не знает, хотя вполне возможно, что зона сейсмической деятельности проходит вдоль Антарктиды, а затем достигает острова Макуори и Новой Зеландии, где в последнее время неоднократно происходили сильные землетрясения. В 1855 году в Новой Зеландии землетрясение завершилось разломом длиной 140 километров и взбросом на 3 метра. Сильные землетрясения 1929 и 1931 годов углубили этот разлом и причинили большой ущерб.

Рис. 21. Сам Тихий океан относится к сейсмостойким регионам, но он окружен грозным сейсмическим поясом (по Гутенбергу и Рихтеру).

1 - устойчивые континентальные регионы (сейсмостойкие); 2 - неглубокие очаги; 3 - промежуточные очаги; 4 - глубокие очаги.

От Новой Зеландии пояс поднимается к островам Тонга, затем спускается на запад к Новой Гвинее. Здесь, как раз у острова Сулавеси, он раздваивается, поднимаясь к северу. Одна ветвь направляется к островам Каролинским, Марианским и Бонин, другая - к Филиппинским островам и Тайваню. Эта последняя отмечена глубокими океаническими впадинами, вдоль которых свирепствуют самые сильные землетрясения. Другую ветвь образуют подводные хребты, вершины которых выступают над поверхностью в виде островов Каролинских, Марианских и Бонин. Между этими двумя ветвями Тихий океан представляет собой как бы внутреннее море с неподвижным дном, сейсмическая пассивность которого резко контрастирует с неистовой активностью окружающей полосы. Достаточно вспомнить сейсмическую катастрофу, которая 17 марта 1906 года опустошила Тайвань, унеся 1300 человеческих жизней и разрушив 7 тысяч строений, или землетрясение на Филиппинах в 1955 году, когда целое селение скрылось под озером.

Обе ветви сливаются на севере у Японского архипелага и проходят вдоль его восточных берегов. Там тоже обнаружены глубокие впадины, и нам не стоит даже напоминать о чрезмерной сейсмической активности этого района. Скажем только, что с 1918 по 1954 год Гутенберг насчитал в этом районе (включая Северо-Восточный Китай, Тайвань и юг Курильских островов) 122 землетрясения магнитудой 7 или выше; из них 85 были мелкофокусными и 17 - с глубоким очагом.

Через Курильские острова тихоокеанский сейсмический пояс проходит дальше на север. Он замыкает океан, проходя по восточному побережью Камчатки и по Алеутским островам. Гирлянда островов окаймляет глубочайшие впадины, где неистовствуют землетрясения и цунами. Последние землетрясения (1957 года) состояли из серии толчков с магнитудой 8. Толчки эти не прекращались в течение полугода. Цепь Алеутских островов связывает весьма активную сейсмическую зону Азии с не менее активной в этом отношении частью Америки. Начнем с Аляски. Там в заливе Якутат в 1899 году наблюдалось землетрясение, которое не причинило большого ущерба, но дало поразительный пример преобразования рельефа. В этом районе поднялась новая гряда (максимальная высота 14 метров) и прогнулась равнина. Сейсмическое возмущение с магнитудой 8,5 было зарегистрировано сейсмографами всех станций земного шара.

От Аляски до Мексики пояс проходит вдоль береговой зоны, но несколько отклоняется в сторону океана, поэтому землетрясения здесь, хотя и случаются часто, но они менее разрушительны, чем следовало ожидать. Мы не будем останавливаться на сейсмичности этих районов, особенно Калифорнии, о которой уже много сказано, а посмотрим, что происходит в Мексике. Землетрясения в Мексике вызывают меньше толков, хотя они там не менее смертоносны. Сильные землетрясения произошли в Мексике в 1887 и в 1912 годах. На севере страны (штат Сонора) после землетрясений появилась целая серия разломов и смещений, причем было разрушено несколько селений.

Страница 1

В распространении и некоторых особенностях проявления землетрясений и вулканизма в пределах морей и океанов наблюдается определенная специфика, анализ которой позволяет выявить дополнительно значительные различия между планетарными морфоструктурами дна Мирового океана. Землетрясения, как известно, представляют собой результат мгновенного выделения механической энергии в толще земной коры или в подкоровой области, следствие возникающих в них огромных напряжений. При взрывоподобной разрядке напряжений из центра возникновения землетрясения – фокуса (очага) или гипоцентра – распространяются упругие волны, в принципе подобные тем, которые возникают при сейсморазведке. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром землетрясения.

Издавна замечено, что эпицентры землетрясений на земной поверхности располагаются не беспорядочно, а группируются в определенные зоны или пояса, которые получили наименование сейсмических поясов. В пределах этих поясов землетрясения не только наиболее часты, но и наиболее разрушительны.

На Земле можно выделить три сейсмических пояса (рис.). Первый, крупнейший по своей протяженности, образует почти замкнутое кольцо, охватывает окраины Тихого океана и пространственно полностью совпадает с переходной зоной. Второй пояс сложно разветвлен и географически соответствует системе срединно-океанических хребтов. Третий – охватывает Средиземноморье, горы Южной Азии и сливается с первым в области Индонезийских морей и архипелагов. Таким образом, особенности распространения сейсмических поясов на поверхности Земли еще раз подчеркивают высокую подвижность земной коры в пределах наиболее динамичных структур дна Мирового океана – переходных зон и срединно-океанических хребтов. Вне их на материковых платформах (за некоторыми исключениями) и ложе океана землетрясения случаются крайне редко и не приобретают разрушительной силы.

Изучение напряжений, возникающих при землетрясениях в окраинной зоне Тихого океана, показало, что примерно 75% землетрясений здесь связано с горизонтальными подвижками по разломам. Главные горизонтальные напряжения на большей части периферии Тихого океана направлены по нормали к простираниям основных морфоструктур переходных зон. Исключение составляют Северная и Центральная Америка, а также южная часть Южной Америки, где эти напряжения обнаруживают приблизительную параллельность морфоструктурам.

Расположение фокусов землетрясений под геосинклинальными областями подчинено определенным закономерностям. Оно определяется системой зон повышенной неустойчивости земной коры и мантии, наклоненных в сторону материков и пронизывающих земные недра до глубин порядка 700 – 750. Эти зоны получили название зон. В типичном случае они уходят в глубь Земли примерно под углом.60°.

Под срединно-океаническими структурами, судя по неглубокому залеганию очагов землетрясений, плоскости разломов могут быть прослежены лишь на небольшую глубину (первые десятки километров). По всей вероятности, разломы должны иметь встречный наклон плоскостей или вертикальное заложение. Эпицентры землетрясений здесь имеют тенденцию группироваться на участках пересечений рифтовой зоны с поперечными разломами и вдоль разломов. Сходная картина отмечается и в переходных зонах: большая часть их сосредоточена там, где глубоководные желоба и островные дуги секут поперечные разломы.