Землетруси

ЗЕМЛЕТРУС

У 5 год 20 хв земля здригнулася; її перший судома тривала майжедесять секунд: тріск і скрип віконних рам, дверних колод, дзвін скла,шум падаючих драбин розбудили сплячих: люди встали, відчуваючи всім тіломці підземні поштовхи ... Гойдались стіни, зриваючись, падали полиці, посуд,картини, дзеркала, вигинався підлога, меблі тряслася, рухаючись по кімнаті,перекидалися шафи, підстрибували столи ... Як паперова, розривавсястеля, сипалася штукатурка ... У темряві все здавалось, падало, з тріскомпровалюючись в якісь раптом відкрилися, прірви ... Земля глухо гула,стогнала, горбилась під ногами і хвилювалася, утворивши глибокі тріщини ...
Здригнувши і похитуючись, будинки нахилялися, по їх білим стінам, якблискавки, зміїлись тріщини, і стіни розсипались, завалюючи вузькі вулиці ілюдей серед них важкими купами гострих кусків каміння ...

Все море гойдається, як велика чаша, готова перевернутися на залишокміста ... Здається, що ось зараз вся змішана маса його виплеснеться наземлю до останньої хвилі і каплі ...

Піднялася до неба хвиля висотою невиміряною, закрила грудьми половинунеба і, хитаючи білим хребтом, зігнулася, переломилась, упала на берег івеликою вагою своєю покрила трупи, будинки, уламки, роздавила, задушилаживих і, не втримавшись на березі, ринула назад, тягнучи з собою всізахоплене. "

Так Олексій Максимович Горький описав події, що сталися віталійському місті Мессіні 28 грудня 1908

Що ж було причиною цієї аварії?

Уявіть собі стіл, на якому збудована іграшкова країна, насипаніпіщані гори, заміж озера врита в пісок каструля з водою, а біля підніжжягори складений ціле місто із кубиків. Як можна зразу зруйнувати все цеспоруда? Для цього досить сильно вдарити по столу - і в кількасекунд іграшкової країни не стане. Зруйнування пройде, якщо нанести удар незверху, а знизу, навіть не торкаючись ні до одної з іграшкових споруджень.
Значить, головна причина "катастрофи" буде викликане ударом потрясіннястолу.

Точно так же потрясти та зруйнувати справжні будинки в великому місті,розплескати озера і річки, розсікти поверхність великими тріщинами можутьтільки сильні точки і потрясіння самої землі.

Що відбувається при сильному землетрусі

Землетрус починається з розриву і переміщення гірських порід в якомусьнебудь місці у глибині Землі. Це місце називається вогнищем землетрусу, абогіпоцентром. Глибина його звичайно буває не більше 30 км, але в окремихінколи доходить до 700 км. Інколи вогнище землетрусу може бути і уповерхні землі. Якщо землетрус сильний, то в таких випадках мости,дороги, будинки і інші спорудження виявляються розірваними і зруйнованими.

Частина землі, в межах якої на поверхні, над вогнищем, силапідземних поштовхів досягає найбільшої величини, називається епіцентром.

В одних випадках пласти землі по сторонах розлому, рухається один наодного. В інших - земля по одну сторону розлому опускається, а по інший --піднімається, утворюючи скидання. У місцях, де вони пересікають річкові русла,появляються водоспади. Зведення підземних печер розтріскуються і обрушуються.
Буває, що після землетрусу великі ділянки землі опускаються ізаливаються водою. Підземні поштовхи викликають на гірських схилах обвали ізсуви. У 1906 р. в Каліфорнії під час землетрусу на поверхніутворилася глибока тріщина. Вона простяглася на 450 км. Уздовж неївідбулися горизонтальні зміщення. Близько тріщини дороги змістилися навідстань до 7 м. Під час Гобійського землетрусу (Монголія) 4 грудня
1957 виникли тріщини загальною довжиною 250 км. Вздовж них виниклиуступи до 12 м заввишки.

Зрозуміло, що різке переміщення великих мас землі в осередкуземлетрусу має супроводжуватися ударом колосальної сили. Удар викликаєструс верств гірських порід навколо вогнища, яке поширюється у вигляді хвильтак само, як розходяться хвилі від кинутого у воду каменя. Від дуже сильнихструсів поверхню землі може згинатися, розтріскуватися,спучується. Більшість руйнувань від землетрусів звичайно відбувається устійких гірських породах, на крутих схилах.

Будівлі при сильних підземних поштовхів руйнуються за декількасекунд. Катастрофічні землетруси рідко у вигляді двох-трьох короткихсильних поштовхів. Тільки слабкі, вже безпечні повторні поштовхи ще довготурбують переляканих жителів. Звичайно, чим далі від епіцентру, тим слабкішеструс грунту. На, великих відстанях вони взагалі непомітні.

За рік люди відчувають близько 10 тис. землетрусів. З них приблизно 100бувають руйнівними. Сучасні точні прилади фіксують щорічно більше
100 тис. землетрусів на нашій планеті.

Нерідко вогнище землетрусу ховається під морським дном, і на морівиникають величезні хвилі - цунамі. Так, під час Лісабонськогоземлетрусу в 1755 р. на берег Португалії обрушилася хвиля заввишки в 12м, а сильне хвилювання спостерігалося навіть у берегів Південної Америки, по іншубік Атлантичного океану.

В ніч з 4 на 5 листопада 1952 біля берегів Камчатки від сильногоземлетрусу також утворилися великі морські хвилі висотою 7 - 8 м.

Від Чилійського землетрусу 22 травня 1960 теж виникли величезніморські хвилі.

Протягом більше доби вони поширилися через Тихий океан ідосягли протилежних його берегів. У Японії висота хвиль досягала 10 м.
Прибережна смуга була затоплена. Більшість же підземних поштовхів дужеслабкі, і про них знають лише сейсмологи - учені, спеціально вивчаютьструсу Землі. Катастрофи, типу Мессинську чи Каліфорнійської Чилійськійтрапляються досить рідко. Влітку 1964 відбувся сильний землетрус в
Японії.

Силу землетрусу визначають балами. Учені зробили спеціальнутаблицю для визначення сили землетрусу в балах.

ДЕ І ЧОМУ бувають землетруси

Багато хто з нас, напевне, вже думали: "А чи не може відбутися сильнийземлетрус там, де я живу? "

Горшков розробив спеціальну карту, на якій показано, якої силиземлетруси бувають і можуть бути в різних районах нашої країни. Більшоїчастини Російської Федерації руйнівні землетруси не загрожують. Вонивідбуваються головним чином у гірських районах: в Карпатах, в Криму, на
Кавказі і в Закавказзі, в горах Паміру, Копет-Дагу, Тянь-Шаню, Західної та
Східного Сибіру, Прибайкалля, на Камчатці та Курильських о-вах і навіть у
Арктиці. Пояснюється це тим, що в таких містах земна кора відрізняється рухливістю,нестійка. Це області "молодих" гірських споруджень. Тут в земної корипідняття змінюються опускання на порівняно невеликих ділянках.
Землетруси пов'язані з процесами горотворення і виникають прибезперервному підняття та освіті скидів, зсувів і інших розривівземної кори. Такі землетруси називаються тектонічними. До них відноситьсявелика частина землетрусів.

Бувають ще і вулканічні землетруси. Лава і розпечені гази,що вирують у надрах вулканів, можуть штовхати і давити на верхні шари землі,як пари киплячої води на кришку чайника. Вони досить слабкі, алетривають довго, іноді тижні і навіть місяці. Іноді вони виникають довивержень вулканів і служать провісниками насувається катастрофи.

Струс землі може бути також викликаний обвалами і великимизсувами. Так виникають місцеві зсувні землетруси.

ЯК ВИВЧАЮТЬ ЗЕМЛЕТРУС

Приблизно через двадцять хвилин після сильного землетрусу про нього можутьдізнатися сейсмологи всієї земної кулі. Для цього не потрібно ні радіо, нітелеграфу. Землетрус сам про себе.

Як це відбувається? При землетрусі переміщаються, коливаються частинигірських порід. Вони штовхають сусідні частини, які передають поштовх щедальше у вигляді пружної хвилі.

Таким чином, струс як би передається по ланцюжку і розходиться ввигляді напружених хвиль всі сторони; поступово, в міру віддалення від вогнищаземлетрусу, хвиля послаблюється.

Уявлення про такі напружені хвилі може дати грузовик, коли він ідепо рівній вулиці. Пружні хвилі викликають струс близьких будинків.
Відомо, наприклад, що пружні хвилі передаються по рейсах далеко впередвід мчить поїзда, наповнюючи рейси рівним, чуть чутним гулом.

Пружні хвилі, що виникають при землетрусі, називаються сейсмічними.
Самі найшвидші із них розходяться у верхніх шарах Землі зішвидкістю від 5 до 8 км/сек, а всередині Землі - до 13 км/сек.

Запис землетрусу

Коли ви стоїте в автобусі, то при ривку машини з місця падаєте тому,а при різкому гальмуванні - вперед. Чому це відбувається? Коли автобусрізко рушає, ваше тіло прагне зберегти стан спокою. Ноги,спираються на підлогу автобуса, "виїжджають" з-під вас, і ви падаєте тому.
Властивість зберігати початковий стан спокою чи рівномірного рухуназивається інерцією. Це ж властивість інерції використовується і в особливомуприладі - сейсмографі, що відзначає землетрусу. Головна частина сейсмографа
- Маятник - представляє собою вантаж, підвішений як в маятнику стіннихгодин або на пружині, як у безміна. Коли грунт коливається, вантаж маятникасейсмографа відстає від її руху. Якщо до вантажу маятника прикріпити голку ідо неї притиснути закопчене скло так, щоб голка лише стикалася з йогоповерхнею, вийде найбільш простий сейсмограф, яким користувалисяраніше. Грунт, а разом з нею і скляна пластинка коливаються, вантажмаятника і голка залишаються нерухомими, а голка креслить на закопченоїповерхні криву коливання Землі.

Якщо замість голки до вантажу маятника прикріпити дзеркало і направити нанього промінь світла, то відбитий промінь - "зайчик" - буде відтворюватиколивання грунту у збільшеному вигляді. Такий "зайчик" направляють на рівномірнорухому стрічку фотопаперу; після проявлення на цій стрічці можна бачитизаписані коливання - криву коливань Землі в часі.

Чудове досягнення науки - електричний сейсмограф для записунайменших коливань грунту. Його винайшов академік Б. Б. Голіцин. Цей приладреєструє землетрусу, що відбуваються на відстані до 20 тис. км. Так,наприклад, сейсмографи Голіцина, встановлені на сейсмічної станції
"Москва", відзначають коливання від землетрусів, що відбуваються в такихвіддалених місцях, як Південна Америка чи Антарктида.

Якщо вогнище землетрусу знаходиться в передгір'ї Паміру на відстаніблизько 3 тис. км від Москви, то через кілька хвилин після початкуземлетрусу пружні хвилі дійдуть до Москви.

Запис струсів грунту називається сейсмограмою. Академік Б. Б.
Голіцин винайшов спосіб, як на сейсмограмою навіть однієї станції дізнатися, девідбувалося землетрус.

На сейсмічних станціях прилади працюють день і ніч, слідкуючи засейсмічними хвилями - вісниками далеких і близьких підземних поштовхів. У
Російської Федерації є близько ста добре обладнаних сейсмічнихстанцій. На них встановлена точна апаратура, розроблена нашимивченими. У приладах застосовується автоматика, а ряд розрахунків при обробціспостережень виконується на електронно-лічильних машинах.

Сейсмічні хвилі проходять всередині земного шару в тих місцях, якінедоступні спостереженню. Все, що вони зустрічають на шляху, так чи інакше їхзмінює. Швидкість поширення пружних хвиль залежить від щільності татвердості порід всередині Землі.

Розшифрувати сейсмограмою, прочитати розповіді сейсмічних хвиль про те,що вони зустріли в глибині Землі - складна, але захоплююча завдання.

ЧИ МОЖНА Послабити шкідливих наслідків землетрусу

Катастрофічні землетруси надовго залишаються в пам'яті людей якстрашне, непоправне лихо.

При індійському землетрусі 1897 були зруйновані всі кам'яні будинкина площі, майже втричі перевищує територію Криму. Під час грандіозногоземлетрусу в Японії в 1923 р. загинуло понад 90 тис. чоловік.

У травні 1960 р. на Тихоокеанському узбережжі Південної Америки, в Чилі,відбулося декілька дуже сильних і багато слабких землетрусів. Самоесильне з них, у 11 - 12 балів, спостерігалося 22 травня. При цьому буловитрачено колосальна кількість енергії протягом 1 - 10 секунд.
Такий запас енергії могла б виробити, наприклад, Дніпрогес протягомкількох десятків років!

Землетрус справило важкі руйнування на великій території.
Постраждало більше половини провінцій Чилі, загинуло не менш 10 тис. чоловікі більше 2 млн. залишилося без даху над головою. Руйнування охопили Тихоокеанськеузбережжі впродовж більше 1000 км. Були зруйновані великі міста
Вальдівія, Пуерто-Монт та ін Відбулися численні зсуви і обвали вгорах. У результаті чилійських землетрусів почали діяти чотирнадцятьвулканів.

Ліквідувати наслідки, що вже сталося нещастя необхідно, алецього ще недостатньо.

В місцевостях, яким загрожують землетруси, потрібно будувати особливоміцні будівлі. Землетрус - строгий екзаменатор. Воно перевірить, добреЧи побудовані будинки і який вид будівель стійкіше.

Вивчаючи наслідки землетрусу, інженери Японії, США і нашої країнипридумали багато способів споруджувати особливо стійкі будівлі, якіможуть витримувати досить сильні підземні поштовхи.

Не менш важливо навчитися передбачати землетруси. Це важко,тому що вони зароджуються в не доступних глибинах Землі і сили, що викликаютьїх, накопичуються дуже повільно. Незважаючи на це, поза сумнівом, в майбутньомувчені навчаться передбачати час настання землетрусу. Адже,наприклад, струна перед розривом потріскує і звучить.

Подібні явища відбуваються, і в земній корі перед землетрусом. Якщосильний землетрус відбувається в океані, то сейсмічні хвилі від ньогоприходять до берега дуже швидко, набагато швидше звичайних морських хвиль.
Сейсмічні станції в таких випадках заздалегідь сповіщають населення берегів проможливості появи небезпечних морських хвиль (цунамі).