Землетрясение, типы землетрясений, прогнозирование землетрясений

Землетрясениями называются быстрые толчки земной поверхности, вызываемые сериями колебаний, проходящими через породы Земли. На поверхности землетрясения проявляются в виде подземных толчков, направленных либо вертикально вверх, либо распространяющимися субгоризонтально. Во время сейсмического толчка вещество планеты подвергается упругим деформациям двух видов: изменяется объем вещества (когда слои горных пород то мгновенно увеличиваются по мощности, то сокращаются) и его форма (связана с изменением объема и вызвана колебаниями, направленными перпендикулярно к направлению продольных волн). Кроме того, во время землетрясения распространяются еще и поверхностные (длинные) волны, движущиеся вдоль земной поверхности. Место возникновения сейсмических волн в глуби Земли называется гипоцентром землетрясения (или фокусом, очагом). Проекция гипоцентра на земную поверхность называется эпицентром землетрясения.

По глубине расположения гипоцентра землетрясения бывают трех типов: мелкофокусные (очаг лежит не глубже 60 км, чаще на глубине менее 8 – 10 км); промежуточные (глубина залегания очага 60 – 150 км); глубокофокусные (очаг расположен глубже 150 км (наибольшие установленные глубины достигают 700 км)).

По происхождению землетрясения делятся на ряд типов: тектонические (обусловлены мгновенной разрядкой напряжений в слоях горных пород; к этому типу относятся все катастрофические землетрясения, охватывающие огромные площади); вулканические (связаны с давлением поднимающейся магмы; наблюдаются при взрывных извержениях); экзогенные (происходят при обрушении кровли карстовых пустот, падении метеоритов и т.д.); техногенные (обусловленные деятельностью человека (заполнение водохранилищ, взрывы и др.)).

Из перечисленных типов землетрясений чаще всего происходят тектонические, они же причиняют и наибольший ущерб. Среди причин, вызывающих тектонические землетрясения, следует выделить два главных: образование разломов в слоях горных пород и вулканизм. Во время тектонического землетрясения имеют место дробление и смещение горных пород, прилегающих к разлому.

Прогнозирование землетрясений включает в себя как выявление их предвестников, так и сейсмическое районирование, то есть выделение областей, в которых можно ожидать землетрясение определенной магнитуды или бальности. Предсказание землетрясений состоит из долгосрочного прогноза на десятки лет, среднесрочного прогноза на несколько лет, краткосрочного на несколько недель или первые месяцы и объявление непосредственной сейсмической тревоги.

Существует большое количество разнообразных предвестников землетрясений, начиная от собственно сейсмических, геофизических и кончая гидродинамическими и геохимическими. Выявляется некоторая периодичность или сейсмический цикл, позволяющий давать хотя и очень приблизительный, но долгосрочный прогноз. Сейсмические предвестники включают рассмотрение группирования роев землетрясений; уменьшение землетрясений вблизи эпицентра будущего сильного землетрясения; миграции очагов землетрясений вдоль крупного сейсмоактивного разрыва; асейсмические скольжения по плоскости разрыва на глубине, возникающие перед будущим внезапным сдвигом; ускорение вязкого течения в очаговой области; образование трещин и подвижек по ним в области концентрации напряжений; неоднородность строения земной коры в зоне сейсмичных разрывов. Особый интерес в качестве предвестников представляют форшоки, предваряющие, как правило, основной сейсмический удар. Однако главная непреодоленная сложность заключается в трудности распознавания настоящих форшоков на фоне рутинных сейсмических событий.

В качестве геофизических предвестников используют точные измерения деформаций и наклонов земной поверхности с помощью специальных приборов - деформаторов. Перед землетрясениями скорость деформаций резко возрастает. К предвестникам относится также изменение скоростей пробега продольных и поперечных сейсмических волн в очаговой области непосредственно перед землетрясением. То же относится и к вариациям магнитного поля, так как напряженное состояние пород влияет на колебания величины пьезомагнитного эффекта в магнитных минералах.

Довольно надежны в качестве предвестников измерения колебания уровня подземных вод, поскольку любое сжатие в горных породах приводит к повышению этого уровня в скважинах и колодцах.