Большая советская энциклопедия - землесосный снаряд

Землетрясения Землетрясения, подземные удары и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами). В некоторых местах Земли З. происходят часто и иногда достигают большой силы, нарушая целостность грунта, разрушая здания и вызывая человеческие жертвы. Количество З., ежегодно регистрируемых на земном шаре, исчисляется сотнями тысяч. Однако подавляющее их число относится к слабым, и лишь малая доля достигает степени катастрофы. До 20 в. известны, например, такие катастрофические З., как Лисабонское в 1755, Верненское в 1887, разрушившее г. Верный (ныне Алма-Ата), З. в Греции в 1870—73 и др. Сильнейшие З. 20 в. показаны в табл. 3. По своей интенсивности, т. е. По проявлению на поверхности Земли, З. разделяются, согласно международной сейсмической шкале MSK-64, на 12 градаций — баллов (см. табл. 1). Область возникновения подземного удара — очаг З. — представляет собой некоторый объем в толще Земли, в пределах которого происходит процесс высвобождения накапливающейся длительное время энергии. В геологическом смысле очаг — это разрыв или группа разрывов, по которым происходит почти мгновенное перемещение масс. В центре очага условно выделяется точка, именуемая гипоцентром. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром. Вокруг него располагается область наибольших разрушений — плейстосейстовая область. Линии, соединяющие пункты с одинаковой интенсивностью колебаний (в баллах), называются изосейстами. Зависимость между количеством подземных толчков N и их интенсивностью в эпицентре I0 приближенно выражается формулой: lgN=a+bI0, где a и b — некоторые постоянные величины. От очага З. во все стороны распространяются упругие сейсмические волны, среди которых различают продольные Р и поперечные S. По поверхности Земли во все стороны от эпицентра расходятся поверхностные сейсмические волны Рэлея и Лява. Очаги З. возникают на различных глубинах (h). Большая часть их залегает в земной коре (на глубине порядка 20—30 км). В некоторых районах отмечается большое число толчков, исходящих из глубин в сотни км (верхняя мантия Земли). З. — мощное проявление внутренних сил Земли. При каждом З. в очаге выделяется огромное количество кинетической энергии Е. Так, в Ашхабаде в 1948 Е Землетрясения1015 дж, в Сан-Франциско в 1906 EЗемлетрясения1016 дж, на Аляске в 1964 EЗемлетрясения1018 дж. На всей Земле за год освобождается упругая энергия (в форме З.) порядка 0,5·1019 дж, что составляет, однако, менее 0,5% всей энергии эндогенных (внутренних) процессов Земли. Интенсивность З., измеряемая в баллах, характеризует степень сотрясения на поверхности Земли, что зависит от глубины залегания очага З. Мерой общей энергии волн служит магнитуда З. (М) — некоторое условное число, пропорциональное логарифму максимальной амплитуды смещения частиц почвы, эта величина определяется из наблюдений на сейсмических станциях и выражается в относительных единицах. Самое сильное З. имеет магнитуду не более 9. Табл. 1. — Сейсмическая шкала (схематизировано) Балл Название землетрясенияКраткая характеристика 1Незаметное Отмечается только сейсмическими приборами 2Очень слабоеОщущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя 3Слабое Ощущается лишь небольшой частью населения 4Умеренное Распознается по легкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стекол, скрипу дверей и стен 5Довольно сильноеОбщее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стеклах и штукатурке. Пробуждение спящих 6Сильное Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, легкое повреждение зданий. 7Очень сильноеТрещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми. 8Разрушительное Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются. 9Опустошительное Сильное повреждение и разрушение каменных домов. 10Уничтожающее Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек. Искривление ж.-д. рельсов. 11Катастрофа Широкие трещины в земле. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома совершенно разрушаются 12Сильная катастрофаИзменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озерах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает Табл. 2. — Примерное соотношение магнитуды и балльности в зависимости от глубины очага h, кмМагнитуда 5678 1078 — 91011 — 12 u I0 2067 — 8910 — 11 y Баллы 4056 — 789 — 10 ? Табл. 3. Сильнейшие землетрясения 20 в. Дата по новому стилю (согласно времени по Гринвичу)Местоположение эпицентра (страна, район, горная система)Маг-нитудаСила, баллыПримечание ЕВРОПА 1908, 28 декабряОстров Сицилия (Италия)7,5—Разрушен г. Мессина и ряд др. населенных пунктов на Ю. Италии. Волны цунами достигали 14 м высоты; погибло 100-160 тыс. чел. 1927, 11 сентябряЮжный берег Крыма, к Ю. от Ялты (СССР) 6,5До 8Повреждены многие постройки (от Севастополя до Феодосии) 1953, 12 августаИонические острова (Греция)7,5—Разрушены населенные пункты острова Кефалиния; часть острова погрузилась под уровень моря 1963, 26 июляГород Скопле (Скопье, Югославия)69 — 10Почти 80% зданий города разрушено или повреждено; погибло свыше 2 тыс. чел. 1969, 8 февраляУ юго-западных берегов Португалии8—Пострадали города Лисабон, Касабланка и др. поверхность земли покрылась трещинами 1969, 27 октябряЮго-западная часть Югославии6,49Катастрофическое. Город Баня-Лука превращен в развалины АЗИЯ 1902, 16 декабряФерганская долина, г. Андижан (СССР)—9Погибло более 4,5 тыс. чел. 1905, 4 апреляГималаи 8— 1905, 23 июляХребет Болнай (МНР)8,2—В районе озера Сангийн-Далай-Нур— хребта Хан-Хухэй образовалась трещина длиной в 400 км 1907, 21 октябряЮжный склон Гиссарского хребта (СССР)—9Разрушен Каратаг и около 150 др. населенных пунктов; погибло 1,5 тыс. чел. 1911, 3 январяДолина р. Кебин, южный склон хребта Заилийский Алатау (СССР)89Разрушен г. Верный (ныне Алма-Ата); обвалы, запруды на горных реках 1911, 15 июняОстрова Рюкю (Япония)8,2—Огромные оползни и обвалы; погибло 100 тыс. чел. 1923, 1 сентябряОстров Хонсю (Япония)8,2—Катастрофическое. Опустошены Токио, Йокохама; погибло около 150 тыс. чел. В бухте Сагами волны цунами достигали 10 м высоты 1927, 7 мартаОстров Хонсю (Япония)7,8—Катастрофическое. Город Минеяма превращен в руины; погибло около 1 тыс. чел. 1938, 1 февраляМоре Банда (Индонезия)8,2— 1939, 26 декабряГоры Внутренний Тавр (Турция)8,0—Катастрофическое; погибло около 30-40 тыс. чел. На побережье Черного моря вода отступила на 50 м, а затем залила его на 20 м дальше обычного 1941, 20 апреляДолина р. Сурхоб, поселок Гарм (СССР)6,58 — 9Разрушено более 60 населенных пунктов 1946, 2 ноябряСеверная часть Чаткальского хребта (СССР)7,59Повреждены сотни зданий в Ташкенте и др. городах; деформация земной коры 1948, 5 октябряАшхабад (СССР)79Катастрофическое. В течение 20 сек разрушена значительная часть города 1949, 10 июляГиссаро-Алайская горная система, Хаит (СССР)7,5Св. 9Пострадало более 150 населенных пунктов 1952, 4 ноябряКурильские острова к Ю.-В. от полуострова Шипунский (СССР)8,2—Катастрофическое. Цунами высотой до 18 м причинили крупные повреждения на берегах Камчатки и северной части Курильских островов 1957, 27 июняЗабайкалье, Муйский хребет (СССР)7,59 — 10Разрушения в Чите, Бодайбо и др. населенных пунктах 1958, 6 ноябряКурильские острова к Ю.-В. от острова Итуруп (СССР)8,79Цунами 1960, 24 апреляЛар (Иран)6—Город сильно разрушен; погибло 3 тыс. чел. 1962, 1 сентябряСреднеиранские горы (Иран)7,8—Разрушительное. Полное разрушение населенного пункта Рудак; погибло 12 тыс. чел. 1966, 25 апреляТашкент 5,38Разрушения в центральной части города. Толчки повторялись в мае-июле 1966 1970, 28 мартаЗападная Турция7—Катастрофическое. Ряд населенных пунктов превращен в развалины; погибло более 1 тыс. чел. 1970, 14 маяДагестан 6,58Большой ущерб нанесен населенным пунктам Буйнакского, Гумбетовского, Казбековского, Кизилъюртовского и др. районов 1971, 22 маяВосточная Турция6,8—Разрушены города Бингель и Генч; погибло более 1 тыс. чел. 1971, 5 октябряЯпонское море7,3—Одно из самых сильных землетрясений в истории острова Сахалин Австралия и Океания 1906, 14 октябряВпадина Бугенвиль8,1— 1931, 2 февраляНовая Зеландия (Северный остров)7,89Катастрофическое. Разрушения и пожары 1966, 31 декабряОстрова Санта-Крус (британские)8— АФРИКА 1960, 29 февраляГород Агадир (Марокко)611Полностью разрушен г. Агадир; погибло 12-15 тыс. чел. СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА 1906, 18 апреляБереговые хребты Кордильер (Калифорния, США)8,2—Разрушена значительная часть г. Сан-Франциско 1964, 28 мартаЗалив Принс-Уильям (США)8,610—11Цунами высотой до 9 м достигли побережья Канады, США, Гавайских островов и Японии 1971, 9 февраляКалифорния (США)6,7—Сильнейшее за последние 40 лет землетрясение в Лос-Анджелесе ЮЖНАЯ АМЕРИКА 1906, 17 августаБереговая Кордильера (Чили)8,4—В г. Вальпараисо сопровождалось поднятием береговой линии; цунами пересекли океан, достигли Японии и Гавайских островов 1960, 22 маяРайон г. Консепсьон (Чили)8,8—Разрушительное. Цунами достигли США, Гавайских и Курильских островов, Австралии и Японии; погибло около 10 тыс. чел. 1961, 19 августаБразилия 8— 1970, 10 декабряПобережье Перу7,3—Разрушено около 5 тыс. домов. Свыше 20 тыс. чел. осталось без крова Между числом З. (N) и их магнитудой (М) существует зависимость, которая приближенно выражается формулой: lgN = a — bM, где а и b — постоянные. Энергия З. (Е) связана с магнитудой соотношением вида: lgE = a1 + b1M. Для коэффициентов a1 и b1 даются различные значения, но наиболее подходящими следует считать a1 близкое к 4, а b1 — к 1,6. Величина K = lg Е иногда называется энергетическим классом З. При З., для которого М = 5, из очага выделяется энергия Землетрясения1012дж, К = 12; при М = 8, О Е Землетрясения 1017 дж, К = 17. Магнитуда (М), интенсивность (Io) и глубина очага (h) связаны между собой. Для приближенного определения одной из этих величин по двум другим можно пользоваться табл. 2. В последние десятилетия широкое развитие получили детально разработанные методы статистического анализа З. С их помощью составляются карты сейсмической активности и карты сотрясаемости (средней частоты З. того или иного энергетического класса в данном пункте), а также графики повторяемости (зависимость частоты З. от их магнитуды). З. распространены по земной поверхности весьма неравномерно (см. карту*). Они связаны с участками земной коры, в которых проявляются новейшие дифференцированные тектонические движения. Известно 2 главных сейсмических пояса мира — Средиземноморский, простирающийся через юг Евразии от берегов Португалии на З. до Малайского архипелага на В., и Тихоокеанский, кольцом охватывающий берега Тихого океана. Эти пояса включают молодые складчатые горные сооружения, т. е. эпигеосинклинальные орогены (Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ, Гималаи, Кордильеры, Анды и др.), а также подвижные зоны подводных окраин материков, которые многими исследователями интерпретируются как современные геосинклинальные области или складчатые системы в начальной стадии развития (западная периферия Тихого океана с островными дугами Алеутской, Курильской, Японской, Малайской, Новозеландской и др.; Карибское, Средиземное и др. моря). За границами указанных поясов в пределах материков эпицентры З. приурочены к областям новейшей тектонической активизации (эпиплатформенные орогены типа Тянь-Шаня), а также к рифтовым зонам, сопровождающимся образованием систем разломов (рифты Восточной Африки, Красного моря, Байкальская система рифтов и др.). В пределах океанов значительной сейсмической активностью отличаются срединноокеанические хребты. На платформах и на большей части дна океанов З. Происходят редко и большой силы не достигают. Тщательный анализ механизма возникновения подземного удара показывает, что З. представляют реакцию вещества земной коры или мантии Земли на тектонические напряжения, постоянно накапливающиеся в недрах Земли. При этом преобладают напряжения сжатия, хотя местами наблюдаются напряжения растяжения. Анализ сейсмических, геологических и геофизических данных позволяет заранее наметить те области, где следует ожидать в будущем З., и оценить их максимальную интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования. В СССР карта сейсмического районирования — официальный документ, который обязаны принимать в расчет проектирующие организации в сейсмических районах. Строгое соблюдение норм сейсмостойкого строительства позволяет значительно снизить разрушительное воздействие З. на здания и др. инженерные сооружения. В будущем, вероятно, удастся разрешить и проблему прогноза З. Основной путь к решению этой проблемы — тщательная регистрация «предвестников» З. — слабых предварительных толчков (форшоков), деформации земной поверхности, изменений параметров геофизических полей и др. изменений состояния и свойств вещества в зоне будущего очага З. З. начали описываться с древнейших времен. В 19 в. были составлены каталоги З. для всего мира (Дж. Мили, Р. Малле), для Российской империи (И. В. Мушкетов, А. П. Орлов) и др., опубликованы монографии, посвященные наиболее сильным и хорошо изученным З. (особенно в Италии). В начале 20 в. Основное внимание уделялось геологической стороне З. (работы К. И. Богдановича, В. Н. Вебера, Д. И. Мушкетова и многие др. в России; Ф. Монтессю де Баллора, А. Зиберга и многие др. за рубежом), разработке сейсмометрической аппаратуры и созданию сейсмических станций (Б. Б. Голицын, П. М. Никифоров, А. В. Вихерт, Д. А. Харин, Д. П. Кирнос и др.). З. стали объектом изучения специальной отрасли знания — сейсмологии. В сейсмологии получили развитие физические и математические методы, с помощью которых изучаются не только З., но и внутреннее строение Земли, а также ведутся поиски месторождений полезных ископаемых. Наблюдения над З. Осуществляются специальной сейсмической службой. Лит.: Гутенберг Б. и Рихтер К., Сейсмичность Земли, пер. с англ., М., 1948; Саваренский Е. ф., Кирнос Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, М., 1955; Атлас землетрясений в СССР, М., 1962; Сейсмическое районирование СССР, М., 1968. Г. П. Горшков, В. И. Ковригина (сост. табл. 3). *При составлении карты использованы материалы Н. Н. Николаева (современная структура земной коры), Д. Д. Дормана и М. Баразанги (сейсмичность) и А. В. Введенской (векторы напряжений).,