Понятие об очаге землетрясения
Что же называют очагом землетрясения? Очаг — это то пространство внутри Земли, где сдвигаются и разрушаются горные породы и откуда излучаются сейсмические волны. Это действительно центр того события в жизни Земли, которое называется землетрясением. Почему его называют очагом? Наверное, потому, что с незапамятных времён для племени и семьи очаг, где горел огонь, всегда был средоточием, источником, центром жизни. И на протяжении очень многих столетий считалось, что источником землетрясений был подземный огонь (очаг). Недаром сейсмический очаг по-болгарски так до сих пор и называют — «огнището», а по-украински — «огнище».
Очаг землетрясения — это некий объём горных пород, пространство внутри Земли, в котором можно найти и геометрический центр сотрясения, и точку начала сдвижения, разламывания горных пород — гипоцентр (от греч. «гипо» — «под», «внизу»). Если кто-то хочет сказать по-научному, что находится в самом центре событий, то выражение «в гипоцентре событий» будет более правильным, чем «в эпицентре событий».
Может ли человек оказаться в очаге землетрясения, который располагается глубоко под землёй? И всё же оказаться в очаге можно, даже не спускаясь в глубокую шахту. Всё дело в том, что некоторые очаги столь велики, что сами себя обнаруживают, позволяя понять, что же происходит там, где действуют недоступные человеческому глазу силы.
Вспомним уступ, который образовался и сдвинул дорогу в Японии. Подобные явления много раз наблюдались в Калифорнии, Центральной Азии, Австралии, Индии и других местах. В Армении при Спитакском землетрясении 1988 г. разрыв протянулся на несколько десятков километров, а смещения по нему достигли 2 м. Всё это как раз и считается выходом на поверхность тех самых разрывов, которые возникли в очаге и с молниеносной быстротой вспороли, как бы взрезали ножом доверху, земную кору. Но чаще очаги оказываются замаскированными в толще горных пород.
Поэтому встретить человека, побывавшего в очаге, можно. Но вот в гипоцентре не побывал ещё никто. Сейсмический разрыв земной коры может выходить на поверхность, но зарождается он всегда на глубине. Очень редко глубина не превышает 3—5 км, чаще — 10—15 км, иногда десятки, а бывает, даже несколько сотен километров. Глубокие разрывы так и не выходят из недр Земли.
Отдельный разрыв — это, конечно, упрощённая схема того, что происходит в очаге землетрясения. Чаще движение происходит по нескольким плоскостям, которые или параллельны, или располагаются под углом друг к другу. Смещения могут различаться по величине и, что особенно существенно, по направлению. Например, если разрыв мгновенный и плоскость его изобилует неровностями, возникающие колебания будут очень резкими и при землетрясении возникает сильная тряска. Но бывает, что земля вспарывается несколько медленнее обычного, колебания при этом возникают довольно продолжительные и землетрясения будут вялыми, «мягкими».
Известно, что в недрах Земли сосредоточены такие огромные силы, что они двигают не только отдельные массивы горных пород, но целые материки или литосферные плиты толщиной в десятки или сотни километров. Движение это постоянное, но очень медленное. В горных поясах и вблизи них внутриземные напряжения нарастают и растут до тех пор, пока не превысят сопротивление горных пород или силу трения на поверхности какого-либо существующего разлома. Чтобы «переполнить чашу терпения» каменного монолита, иногда достаточно «капли» в виде незначительного дополнительного воздействия — например, приливной волны, изменения атмосферного давления, отголосков далёкого землетрясения или даже сильного дождя. В подготовленном месте горные породы разрываются и смещаются. В результате напряжение ослабевает, или, как говорят сейсмологи, «сбрасывается». Но главное, что в этот момент выделяется огромная энергия. Она рассеивается в разные стороны или направленно от трещины-разрыва в виде сейсмических волн, которые колеблют землю и повреждают или разрушают творения природы и постройки, созданные человеком.
Давайте немного разберёмся. На глубине 5 км температура горных пород составляет 500° С, а давление больше, чем 1 т на 1 см
2. Представляете, что будет, если, например, всю мебель из квартиры нагрузить на маленький квадратик (1x1 см) пола?
Если такое давление при указанной температуре прилагать долго (как это и бывает в земной коре), то даже гранит потечёт, т.е. из хрупкого станет пластичным. А это значит, что он уже не будет трескаться. А как же в таком случае возникают на глубине разрывы и землетрясения? Может быть, правы древние философы, считавшие причинами землетрясений прорывы лавы, обрушения внутри-земных пустот, вспышки подземного огня?
Современная наука отвечает на этот вопрос иначе. Специальные исследования пород из скважины глубиной 8—12 км доказывают, что на глубине есть трещины и поры, частично заполненные жидкостью и газом. Сжатие в них сильно ослаблено, возможно, они даже немного растягиваются. Напряжения распределены неравномерно, что создаёт условия для растрескивания.
На глубинах до 5 км обычно возникают только слабые толчки, потому что не хватает объёма горных пород, чтобы накопить большую энергию. Правда, бывают исключения, когда на небольшой глубине зарождаются разрушительные землетрясения, подобные Спитакскому. А самые мощные землетрясения зарождаются глубоко, и их очаги захватывают огромные объёмы земной коры до глубины 40—60 км. И именно на больших глубинах, где может скопиться значительная энергия, разрывы и зарождаются.
Это объясняет, почему даже при очень сильных землетрясениях очаговые разрывы в виде трещин и уступов редко выходят на поверхность. С глубины 10—15 км они ещё могут прорваться, но с глубины 20—40 км и более это им уже не под силу. Если добавить, что разрывы в земле могут быть наклонными и даже почти горизонтальными, то станет понятно, почему так редко можно встретить человека, побывавшего в очаге.
Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1392
Случайная статья
