Реферат: Землетрясения

                                                                   В в е д е н и е

                В недрах нашей планетынепрерывно происходят внутренние процессы, изменяющие лик Земли. Чаще всего этиизменения медленные, постепенные. Точные измерения показывают, что одни участкиземной поверхности поднимаются, другие опускаются. Не остаются постоянными дажерасстояния между континентами. Иногда внутренние процессы протекают бурно игрозная стихия землетрясений превращает в развалины города, опустошает целыерайоны.

           

               Под угрозой землетрясенийнаходятся обширные территории, многие густонаселенные области и даже целыестраны, например Япония. Наибольшая опасность землетрясений заключается в ихнеожиданности и неотвратимости. Однако научные достижения последних летоткрывают реальные возможности  не толькопредсказывать землетрясения, но и влиять на их ход.

               Слово «землетрясение» — русское,и смысл его ясен: землетрясение – это трясение земли. А точнее, землетрясение –это колебание земной поверхности при прохождении волн от подземного источникаэнергии.

                По-гречески землетрясение – seismos, следовательно, сейсмические явления – это те, что связаны сземлетрясениями, а именно сейсмические волны, сейсмические приборы(сейсмографы), записи сейсмических колебаний (сейсмограммы), сейсмическиестанции и т.д.

                  Землетрясения – важнаясоставная часть окружающей нас среды, и ни один район земного шара нельзясчитать полностью от них избавленным. Сейсмологи работают во всех развитых, атакже во многих развивающихся странах. Они интересуются, почему и  как происходят землетрясения. Изучая волны,проходящие через Землю при землетрясениях, ученые воссоздают существенныедетали ее внутреннего строения. Разработанные для такого изучения методыоказались полезными также при поисках нефти и других полезных ископаемых. Встранах, где землетрясения происходят часто, возникают важные социальные иэкономические проблемы, специальные задачи должны решать архитекторы иинженеры. Таким образом, сейсмология служит как практической деятельностичеловека,  так и познанию фундаментальныхзаконов природы.

                   Сейсмология – это частьболее широкой науки  — геофизики,возникшей как пересечение и связующее звено двух более старых наук – геологии ифизики. Геология в широком смысле слова занимается всесторонним изучениемЗемли, однако в настоящее время ее предметом, как правило, считаютпреимущественно описательное изучение происхождения и свойств горных пород  и содержащихся в них ископаемых, а такжепреобразований земной поверхности под воздействием высоких температур,давления, электричества и других сил. В сферу действия геофизики попадают,таким образом, разделы геологии, связанные с физическими измерениями ирасчетами, и разделы физики, рассматри- вающие Землю и ее атмосферу.

                                        Основная часть

1.<span Times New Roman"">    

Ранние объяснения причинземлетрясений

              В поисках причин землетрясений Аристотель обратился к недрам Земли. Онполагал, что атмосферные вихри внедряются в землю, в которой много пустот исквозных щелей. Вихри, думал он, усиливаются огнем и ищут себе выхода, вызываятаким образом землетрясения, а иногда извержения вулканов. Эти представленияпросуществовали много веков, даже не смотря на то, что он не привел никакихаргументов в пользу своих гипотез, а просто дал волю своей бурной фантазии.Аристотель также «несет ответственность» за бытующее и поныне представление обособой «сейсмической погоде». Он говорил, что когда воздух затягивается в землюперед землетрясением, оставшийся над землей воздух становится спокойнее иразреженней, затрудняя дыхание. Четырьмя веками позже Плиний писал: «Сотрясеньяземли случаются, лишь когда море спокойно и небо столь недвижно, что птицы немогут парить, потому что нет поддерживающего их дыхания». Поскольку такиеусловия бывают при жаркой влажной погоде, такую погоду стали называть«сейсмоопасной погодой», полагая, что она сигнализирует о приближенииземлетрясений.

                 В мифологии разных народов наблюдаетсяинтересное сходство в представлениях о причинах землетрясений. Это будто быдвижение некоего реального или мифического животного, гигантского скрытогогде-то в глубинах Земли. У древних индусов это слон, у даяков Суматры –огромный вол. Древние японцы вину за землетрясения возлагали на сома, которыйсотрясал землю. Если бы он не был под надзором доброго бога, даймедзина

 то земля сотрясалась бы постоянно. Однакодобрый дух время от времени  утрачивалбдительность, и совесть злого сома отягощалась следующим землетрясением.

                Землетрясения часторассматривали как наказание, ниспосланное рассерженными богами. В греческоймифологии землетрясения вызывает разъяренный Посейдон, владыка морей. Нептун,его аналог в римских мифах, мог не только вселять страх в людей, вызываяземлетрясение, но и насылать на землю потопы, а на берега – огромные волны. ВЕвропе ХVIIIв. духовенство пыталось привить  людямморалистический взгляд на землетрясения. Вот что можно прочесть в одной лондонской газетеза 1752 год:”Землетрясения обычно случаются в больших городах. Карающий бич направлентуда, где есть жители, т.е.цель для предостережения, а не на голые утесы и необитаемыеберега”. Знаменитое Лиссабонское землетрясение 1755г.произошло в День Всех Святых, в момент,  когда люди были в церкви.Огромное число жертв было вызваносерией из некоторых толчков и гигантским цунами, обрушившимся на набережную. Положениеусугубили пожары, расбушевавшиеся по всему городу. Те, ктоверил в божью кару за грехи,видели в этом возмездие.

                        2.Современные объяснения причин землетрясений

  

                   Наука о землетрясениях,сейсмология, хотя и молода, но сделала серьезные успехи в познании объектасвоего исследования. Имена А.П. Орлова, И.В. Мушкетова,К.И. Богдановича, В.Н. Вебера, Б.Б. Голицина, Г.А.Гамбурцева, С.В. Медведева, Ю.В. Ризниченко – яркиеопорные точки на кривой роста отечественной и мировой сейсмологии.

                  Ценою усилий нескольких поколенийисследователей специалисты теперь неплохо представляют, что происходит приземлетрясении и как оно проявляется на поверхности Земли. Но ведь поверхностныеявления – это результат того, что происходит в недрах. И основное вниманиеспециалистов теперь сосредоточено на познании глубинных процессов в недрахЗемли, процессов, приводящих к землетрясению, его сопровождающих и за нимследующих.

                  Теория землетрясений какгеофизического процесса еще только разрабатывается. Хотя в исследованиях такогорода ныне широко используется физическое и математическое моделирование,познание различных природных феноменов, связанных с землетрясениями, взначительной мере основывается на наблюдениях на земной поверхности.

                

                 Научная геология (ее становлениеотносится к ХVIIIв.) сделала правильные выводы о том, что сотрясаются главным образоммолодые участки земной коры. Во второй половине ХIХ в. уже была выбрана общая теория, согласно которой земная кора былаподразделена на древние стабильные щиты и молодые, подвижные горные сооружения.Выяснилось, что молодые горные системы – Альпы, Пиренеи, Карпаты, Гималаи, Анды– подвержены сильным землетрясением, в то время как древние щиты ( к нимотносится Чешский массив) являются областями где сильные землетрясенияотсутствуют.

                 К числу наиболееупотребительных сейсмологический терминов, связанных с понятием«землетрясение», можно отнести следующие: очаг,гипоцентр, эпицентр, магнитуда, балл. 

                 Под очагомтектонического землетрясения понимается замкнутый объем земного вещества, вкотором достаточно короткого, до 1-3 минут, времени произошли разрушения. Какправило, в области очага происходит смещение (подвижка) одной части объемаотносительно другой. Место, в котором начинается подвижка, именуется гипоцентром.

Именно с этой точкиначинается процесс генерации сейсмических волн, которые могут привести кразрушениям за пределами очага. Проекция гипоцентра по вертикали на земнуюповерхность получила название эпицентра.

                Понятие балла характеризует интенсивность сотрясения в точке наблюдения. Внашей стране с 1964 года используется 12-бальная шкалаMSK– 64. Следует отметить, что несейсмологи в баллах зачастуюхарактеризуют саму силу землетрясения в очаге. Это неверно, однако в газетныхсообщениях встречается регулярно. Как правило, это касается шкалы Рихтера, вкоторой используется безразмерная величина магнитудыМ землетрясения, пропорциональная логарифму выделенной в очагеэнергии.  Путаница возникла в связи сдвумя обстоятельствами: 1) магнитуды известных до сих пор землетрясения непревышает 9 единиц (в каталогах есть только М (макс.) равна 8,9), то естьмагнитуда численно близка к значениям баллов сотрясений;2) мы привыкли к тому, что любой параметр имеет размерность (метры,килограммы, градусы), а ведь логарифмы любых параметров всегда безразмерны.Поэтому, если в печати появляется сообщения типа « землетрясение имело 7 балловпо шкале Рихтера», то в действительности это означает, что магнитудаземлетрясения М=7. А ощущаться в разных пунктах оно может силой 10 баллов, 8баллов,5 баллов-

это зависит от расстояния доочага. Таким образом если бальность зависит от расстояния до очага, томагнитуда – не зависит.

                     Шкала MSK-64  составлена применительно кзданиям и сооружениям, не имеющем сейсмостойкого усиления конструкций. Приведуздесь описание первых четырех баллов этой шкалы без изменений, а начиная спятого, когда возможны повреждения строений, опишу основные отличительныепризнаки землетрясений и вероятное их воздействие на здания современнойзастройки на Камчатке. При описании каждого балла в скобках указана частотаповторяемости землетрясений данной силы для Петропавловска- Камчатского.

                   1  б а л л. Неощутимоеземлетрясение. Интенсивность колебаний лежит ниже предела чувствительности,сотрясения почвы обнаруживаются и регистрируются только сейсмографами.

                  2  б а л л а. Слабоеземлетрясение. Колебания ощущаются только отдельными людьми, находящимисявнутри помещения, особенно на верхних этажах.

                 3  б а л л а. Слабоеземлетрясение. Ощущается не многими людьми, находящимися внутри помещений, подоткрытым небом – только в благоприятных условиях. Колебания схожи ссотрясениями, создаваемыми проезжающим легким грузовиком. Внимательныенаблюдатели замечают небольшое раскачивание висячих предметов, несколько болеесильное на верхних этажах.

                 4  б а л л а. Заметноесотрясение. Землетрясение ощущается внутри здания многими людьми, под открытымнебом – немногими. Кое-где просыпаются, но никто не пугается. Колебания схожи ссотрясением, создаваемым проезжающим тяжелым грузовиком. Дребезжание околодверей, посуды. Скрип стен, полов. Дрожание мебели. Висячие предметы слегкараскачиваются. Жидкость в открытых сосудах слегка колеблется. В стоящих наместе автомашинах толчок заметен.

                 5   б а л л о в (15-25раз в 100 лет). Просыпаются почти все спящие, колеблется и частичнорасплескивается вода в сосудах, могут опрокинуться легкие предметы, разбитьсяпосуда. Здания не повреждаются.

                6  б а л ло в  (10-15 раз в 100 лет). Многие людипугаются, колебания мешают ходить. Здания шатаются, сильно раскачиваютсяподвесные светильники. Падает и бьется посуда, предметы падают с полок. Можетсдвигаться мебель. Осыпание побелки, тонкие трещины в штукатурке.

                    7 б а л л о в (4-6 раз в 100 лет). Сильныйиспуг, колебания мешают стоять на ногах. Двигается и может упасть мебель. Влюбых зданиях – трещины в перегородках. Трещины в штукатурке, тонкие трещины встенах, трещины в швах между блоками и в перегородках, выпадение заделов швов,нередко тонкие трещины в блоках.

                   8 б а л л о в (1-3 раза в 100 лет). Сбивает сног. Трещины в грунте на склонах… В любых зданиях – повреждение, иногдачастичное разрушение перегородок. Трещины в несущих стенах, обвалы штукатурки,смещение блоков, трещины в блоках.

                    9 б а л л о в (приблизительно 1 раз в 300лет). Повсеместно трещины в грунте. На склонах – оползни грунта. В любыхзданиях – обрушение перегородок. Разрушение части несущих стен, повреждение исмещение некоторых панелей.

                Рубленные дома из бревен и бруса, как правило, без разрушений переносят9-балльные толчки.                 

              

                Причины землетрясений сразу жестанут понятны, как только мы представим себе динамичный характер Земли и темедленные движения, которые происходят в ее коре – литосфере. Толщина корывесьма изменчива. Под континентами она равна 30-35км, при чем большим горам,значительно превышающим средний уровень поверхности земли, почти всегдасопутствуют глубокие «корни». Так, в Тибете толщина коры оказалась более 70 км.Основание коры под океанами  находитсяпримерно на 10 км ниже уровня моря. Его небольшую толщину хорошо иллюстрируеттакой пример: если Землю уменьшить до размера яйца, то твердая кора окажетсятолщиной со скорлупу. Этот твердый слой, однако, не цельный: он разбит на несколькобольших кусков, называемых плитами.

                   Под литосферой действуютсилы, принуждающие плиты перемещаться со скоростью, как правило, несколькихсантиметров в год. Причина этих глубинных сил не вполне ясна. Они могут бытьвызваны, например, медленными течениями горячего пластичного вещества в недрах.Течения возникают в результате тепловой конвекции в сочетании с динамическимиэффектами вращения Земли. В некоторых областях новое вещество поднимается наверх из земных недр, оттесняя плиты в стороны (это происходит, например, вСрединно – Атлантическом хребте);в других местахпроскальзывают одна вдоль другой (как вдоль разлома Сан-Андреас в Калифорнии);есть области называемые зонами субдукции (поддвига), где одна плита при встрече заталкивается поддругую ( например, в океане у западных берегов Южной и Центральной Америки, упобережья Аляски и Японии). Несогласованность в движении плит при любом егонаправлении заставляет каменную толщу растрескиваться, создавая таким образомземлетрясения.

                  Не удивительно, чтобольшинство землетрясений (почти 95%) происходит по краям плит. Землетрясения,вызванные движением плит, называются тектоническими.Хотя обычно они происходят на границах плит, все же небольшая доля ихвозникает внутри плит. Некоторые другие землетрясения как, например, наГавайских островах, имеют вулканическое происхождения и уже совсем редко онибывают вызваны деятельность человека (заполнением водохранилищ, закачкой воды вскважины, горными работами, большими взрывами).

                Зона землетрясений окружающаяТихий океан, называется Тихоокеаническим поясом: здесь происходит около 90%всех землетрясений  земного шара. Другойрайон высокой сейсмичности, включающий 5-6% всех землетрясений, — этоАльпийский пояс, протягивающийся от Средиземноморья на восток через Турцию,Иран и Северную Индию. Остальные 4-5% землетрясений происходят вдольсрединно-океанических хребтов или внутри плит.

 3.Механизмземлетрясений и их классификация

                Горообразовательные, вулканические и сейсмические процессы географическитяготеют друг к другу. Однако во времени они происходят, как правило,неодновременно и всегда с разной продолжительностью. Кроме того, есть районы срезко выраженной только сейсмической активностью. Например, многие Средней Азииотличаются высокой сейсмичностью, но не имеют вулканов. На Камчатке и в Чиливулканы и землетрясения проявляются на одной и той же территории, но редкоодновременно.

               Многие из сейсмологов, говоря о механизме землетрясений, придерживаютсятеории упругого высвобождения или упругой отдачи. Они связывают возникновениеземлетрясений с внезапным высвобождением энергии упругой деформации. Врезультате длительных движений в районе разлома и накопления в связи с этимнапряжений, достигающих предельных для прочности пород величины, происходитразрыв или срез этих пород с внезапным быстрым смещением – упругой отдачей,вследствие чего и возникают  сейсмическиеволны. Таким образом, очень медленные и длительные тектонические движения  при землетрясении переходят в сейсмические движения, отличающиеся большойскоростью, что происходит в результате быстрой « разрядки», накопленной упругойэнергии. Это разрядка происходит всего за 10-15 секунд (редко за 40-60 секунд).

                При зарождении землетрясенияпроисходит разрушение породы на ограниченном участке, расположенном наопределенной глубине от поверхности Земли. В связи с возникшем ослаблениемпроисходит развитие  дислокации на  очаг или гипоцентральную часть областьземлетрясения. Разрушение произойдет там, где порода наименее прочна, а этоможет быть в разломах между блоками. В силу каких-то глубинных процессовотдельные участки коры поднимаются или опускаются. При медленном смещении вземной коре происходят пластические деформации. При более быстрых движениях ипри большем их градиенте напряжения, возникающие в коре, не успеваярассасываться, достигают величин, при которых в данных условиях происходитнарушение сплошности – либо по готовому, отчасти уже залечившемуся разрыву,либо с образованием нового. С увеличением глубины возрастают всесторонниесжимающие напряжения, и поэтому возникают большие силы трения, препятствующиебыстрому разрушению. Возможно по этой причине глубокофокусные землетрясенияотличаются большой энергией и продолжительностью.

               Внастоящее время наиболее распространены две модели распространения сил,вызывающих разрыв в очаге. Первая основана на предположении действия в очагепары сил, вызывающих касательные усилия вдоль линии разрыва и момент; согласно второй модели взоне очага существуют две взаимно перпендикулярных пары сил.

               Кромеземлетрясений, вызванных тектоническими движениями в земной коре и в верхнихслоях мантии, существуют два других типа землетрясений, происходящих вследствиеизвержения вулканов и карстовых явлений, которые очень локальны, редки иобладают малой силой. Землетрясения могут быть вызваны искусственным путем,например при подземном взрыве. Колебания поверхности могут земли могут бытьвызваны и работой  промышленногооборудования, движением транспорта и т. д. При использовании чувствительнойаппаратуры можно убедиться, что поверхность земли постоянно колеблется; эти колебания очень малы ипо этой причине называются микросейсмическими. Наличиемикросейсм позволяет извлечь очень полезнуюинформацию как для сейсмологов, так и для инженеров- строителей.

               Таким образом, в широком смысле по термином землетрясение можно пониматьлюбые сотрясения поверхности Земли. В более узком смысле под землетрясениемпонимается кратковременное сотрясение поверхности Земли, вызванноесейсмическими волнами, возникшими при местном нарушении сплошности с внезапнымвыделением в недрах коры или верхней мантии (на глубину примерно до 700 км)упругой энергии.

                Вкакой-то момент землетрясения возникает препятствие взаимному смещению блоковвдоль образовавшихся швов – частично восстанавливаются связи разорванного шва,которыми могут служить силы трения (их появление возможно на сжатых участках),зацепления на поверхностях. Не освободившаяся часть энергии вызывает в новыхсвязях напряжения, которые через некоторое время преодолеют их сопротивление,возникает новый разрыв и новый толчок, однако меньшей силы, чем в моментосновного землетрясения. Этих повторных толчков – афтершоков – после сильногоземлетрясения бывает обычно до нескольких сотен и происходят они в течениенескольких месяцев, постепенно ослабевая. Процесс ослабления толчков во временине равномерен. Отдельные  афтершоки по силе могут приближаться к  силе основного землетрясения. Иногдаземлетрясениям предшествуют слабые толчки – форшоки.

                Втех случаях когда землетрясения или вулканы происходят под дном океанов, онивозбуждают морские волны, которые, достигая берегов суши и встречая ихсопротивление поднимаются на высоту до нескольких десятков метров. Такие волны– цунами (по японски«цу» – порт, «нами» – волна) – временами приносятприбрежным районам большие беды.

               Различают две группы сейсмических волн – объемные и поверхностные.Слагающие Землю горные породы упруги и поэтому могут деформироваться ииспытывать колебания при резком приложении давления (нагрузок). Внутри объемагорных пород распространяются объемные волны. Они делятся на два типа: продольныеи поперечные. Продольные волны в теле Земли, как и привычные нам звуковые ввоздухе, попеременно сжимают и растягивают вещество горных пород в направлениисвоего движения. Волны другого типа колеблют среду, через которую они проходят,поперек пути своего движения. Именно они-то, выходя на поверхность, раскачиваютиз стороны в сторону и вверз-вниз все на земленаходящееся, приводя к наибольшим разрушениям. Именно потому, что поверхностьтвердой Земли – это граница с гораздо менее плотной средой, воздушной (ееназывают свободной поверхностью), на земной поверхности объемные сейсмическиеволны могут свободнее «разгуляться», что обычно и происходит. Этомуспособствует и свойства приповерхностных грунтов.

                  Очень важны свойства разных групп и типов сейсмических волн, особенноскорость их прохождения через горные породы. Обычно она измеряется несколькимикилометрами в секунду и следовательно, на разных расстояниях от очага(гипоцентра и эпицентра) приход волн и ощущается и регистрируется неодновременно.На этом свойстве основано определение координат эпицентра по записям приходаволн на удаленные сейсмические станции. Не менее важны различие в скоростяхотдельных групп и типов волн. Так поверхностные волны распространяютсямедленнее объемных и, следовательно, приходят в пункты наблюдения позднее. Вгруппе объемных поперечные волны распространяются в среднем в 1,75  раза медленнее продольных. Отсюда понятно,почему оказавшиеся в эпицентральной области сильного землетрясения люди частопопадают во власть волн: их толкает, качает, трясет в разных направлениях сразными ускорениями.

Очевидцы нередко «слышат» землетрясения в буквальномсмысле слова.  Продольные волны сходны созвуковыми. При определенной частоте колебаний (в диапазоне слышимых волн, тоесть более 15 герц) они при выходе на поверхность и становятся  звуковыми волнами. Если вспомнить, чтопродольные волны распространяются быстрее, а поперечные нередко несут главныеразрушения, легко понять, почему гул может слышаться перед землетрясением. Тутмного зависит и от спектров излучения.

               Землетрясения классифицируются в зависимости от глубины расположения ихочага. Они делятся на следующие три типа1)нормальные- с глубиной очага 0-70 км;2) промежуточные – 70-300 км;3) глубокофокусные – более300 км.

                                           4. Перспективы предсказаний

                 Заинтересованность правительственных учреждений в прогнозе землетрясенийисключительно велика – тысячи человеческих жизней могут быть спасены, еслипредсказания окажутся точными. Целые города могут эвакуированы зря, если оноокажется ложным. Из-за многих неопределенностей, связанных с землетрясениямиудачное их предсказание бывает весьма редким. Тем не менее возможность точногопредсказания настолько заманчива, что сегодня сотни ученых, в основном в США,Японии, Китае и России, заняты исследованиями по прогнозу землетрясений.

                  Вкачестве возможной основы прогноза принят целый ряд признаков. Наиболее важны инадежны из них следующие:

1)<span Times New Roman"">   

2)<span Times New Roman"">   

3)<span Times New Roman"">   

4)<span Times New Roman"">   

5)<span Times New Roman"">   

6)<span Times New Roman"">   

7)<span Times New Roman"">   

форшоков»,

8)<span Times New Roman"">   

              Статистические методы просты. Ониоснованы на анализе сейсмологической истории района: данных о числе, размерах ичастоте повторения землетрясений. Предполагая, что сейсмичность района неменяется с течением времени, можно по этим данным оценить вероятность будущихземлетрясений. Чем длиннее период времени, за который имеем сведения оземлетрясениях, тем точнее будет прогноз.

В Калифорнии сведения оземлетрясениях собраны примерно за 200 лет, а в Китае имеются данные более чемза 2000 лет.

                Статистическое изучениесейсмического режима позволило ввести понятия сейсмического цикла и такназываемых зон затишья – зон в сейсмически активных районах, где в течениедлительного времени наблюдается слабая сейсмическая активность. Средняядлительность сейсмического цикла равна примерно 140 годам – время междусильнейшими сейсмическими событиями в одном месте. Зоны  затишья – места накопления максимальнойупругой энергии, где возможно ожидать сильное землетрясение. Это явилосьосновой долгосрочного сейсмического прогноза..

               Если известна частота, с которойземлетрясения происходили в прошлом, можно сделать обобщенный статистическийвывод о вероятности землетрясения в будущем.

               Статистические прогнозы непомогают предсказать конкретное место и конкретное время землетрясения. Такимобразом, они не очень полезны с точки зрения предварительных мероприятий побезопасности. С другой стороны они имеют огромное значение для инженеров,которые должны проектировать сооружения со сроком существования 50-100 лет.

                Принцип другого метода –выделение сейсмически активных зон без землетрясений – логичен. В его основеопределение в сейсмически активных зонах участков, где долго не было толчков игде, следовательно, долго не происходило разрядки энергии. Именно там можноожидать катастрофическое землетрясение. Этот метод правилен и проверен, однакодля точного прогноза не представляет. Он не позволяет назвать ни день, нинеделю, ни месяц,  когда произойдетсобытие. Но это не означает, что такого рода исследования не имеют значения:это обеспечит в угрожаемых местах своевременную подготовку и должно учитыватьсяво всех нормативах при возведении зданий и промышленных объектов.

                  О готовящемся землетрясенииможет свидетельствовать и увеличение скорости движения земной коры. Этот методисследований используется в России, Японии, Соединенных Штатах Америки. Переднекоторыми землетрясениями земная поверхность быстро поднималась (быстро вгеологическом смысле, со скоростью несколько миллиметров в год), затем движенияпрекращались, и происходило разрушительное землетрясение.

              Много внимания уделяют методуисследования соотношения скорости продольных и поперечных волн. Скоростьсейсмических волн зависит от напряженного состояния горных пород, через которыеволны распространяются, а также от содержания воды и других физическиххарактеристик пород. В той степени, в какой изменения этих физическиххарактеристик являются предвестниками землетрясений, можно рассматривать вкачестве предвестников и скорости сейсмических волн. Скорости волн измеряются спомощью небольших взрывов в скважинах; при этом возбуждаются сейсмические волны, которые записываютсяблизлежащими станциями. Продольные волны распространяются со скоростьюприблизительно в 1,75 раза больше, чем поперечные. Перед землетрясениемскорость продольных волн уменьшается, и это соотношение выражается цифрой 1,5.Подобное явление отмечается за несколько месяцев до сейсмического события.Непосредственно перед  землетрясениемуказанное соотношение возвращается к «правильной цифре». Этот метод проверенэкспериментально.

                 Перед отдельнымиземлетрясениями повышается напряженность магнитного поля и электропроводимостьпород.  Земное магнитное поле можетиспытывать локальные изменения из-за деформации горных пород и движений земнойкоры. С целью изменения малых вариаций магнитного поля были разработаны  специальные магнитометры. Такие изменениянаблюдались перед землетрясениями в большинстве районов, где были установлены магнитометры.Измерения  электропроводимости породпроводятся с помощью электродов, помещаемых в почву на расстоянии несколькихкилометров друг от друга. При этом измеряется электрическое сопротивление толщиземли между ними. Электропроводность обеспечивается главным образомприсутствием воды. Следовательно, сопротивление меняется, когда изменяетсясодержание воды.

                 Многообещающим является методизучения состава газа в подземных водах. Этот метод был разработан главнымобразом учеными, ведущими исследования на Камчатке и Средней Азии. Газы, передземлетрясением, оказываются сильно обогащены радоном. Но недавно группакалифорнийских ученых установила, что это газ выделяется в больших количествахи когда нет никакой сейсмической активности. Последние годы этот метод былраспространен и на хлор, содержание которого возрастает в 6 раз( максимальнаяконцентрация радона перед землетрясениями превышает нормальную в 2,7 раза).Высказано предположение, что содержание хлора резко возрастает за 3-5 дней доземлетрясения. В настоящее время объектом исследования стало и изменениясодержания гелия, ртути, серебра  идругих элементов.

                   Некоторым сильнымземлетрясениям предшествуют более слабые толчки, так называемые форштоки. Установлена последовательность событий,предшествовавших нескольким сильным землетрясениям в Новой Зеландии и  Калифорнии. Во-первых, это тесносгруппированная серия толчков примерно равной магнитуды,которая называется «предваряющим роем». За ним следует период, названный«предваряющим перерывом», в течение которого нигде в окрестностях сейсмическихтолчков не наблюдается. Затем следует «главное землетрясение», сила которогозависит от величины роя землетрясений и продолжительности перерыва.Предполагается, что рой вызывается раскрытием трещин. Возможность прогнозированияземлетрясений на основе этих представлений очевидна, однако имеютсяопределенные трудности в выделении предваряющих роев  из других сходных по характеру групповыхземлетрясений, и каких – либо бесспорных успехов в этой области не достигнуто.  Положение и число землетрясений различноймагнитуды может служить важным индикатором приближающегося сильногоземлетрясения. В Японии исследования этого явления признаны заслуживающимидоверия, но  надежным на 100% этот методне станет никогда, ибо многие катастрофические землетрясения происходили безкаких-либо предварительных толчков.

                   Известно, что очагиземлетрясений не остаются на одном и том же месте, а перемещаются в пределахсейсмической зоны.   Зная направленияэтого перемещения и его скорость, можно было бы предположить будущееземлетрясение. К сожалению, такого рода перемещение очагов не происходитравномерно. В Японии скорость миграции очагов определена величиной 100 км вгод. В районе Мацуширо в Японии регистрировалосьмножество слабых толчков – до 8000 в день. Через несколько лет оказалось, чтоочаги приближаются к поверхности и смещаются в южном направлении. Быловычислено вероятное место –положение очага следующего землетрясения инепосредственно к нему была пробурена скважина. Толчки прекратились. 

               Наблюдение за необычнымповедением животных перед землетрясением признано очень важным, хотя отдельныеспециалисты утверждают, что речь идет о случайности. В ответе на вопрос, чтоже, воспринимают животные ученые не пришли к согласию. Представляются разныевозможности: может быть с помощью органов слуха животные слышат подземные шумыили улавливают ультразвуковые сигналы перед толчками, либо организм животныхреагирует на незначительные изменения барометрического давления или на слабыеизменения магнитного поля. Возможно животные воспринимают слабые продольныеволны, в то время как человек ощущает только поперечные.

               Уровень грунтовых вод передземлетрясениями часто повышается или понижается, по-видимому, из-занапряженного состояния горных пород. Землетрясения могут влиять на уровеньводы. Вода в скважинах может колебаться при прохождении сейсмических волн, дажеесли скважина находится далеко от эпицентра. Уровень вод

еще рефераты
Еще работы по геологии