Сила и энергия землетрясений. Часть1.

В эпицентре землетрясения многие предметы на поверхности Земли, испытывая удары, идущие непосредственно снизу, «подбрасываются» и затем становятся на свое место. Высокие сооружения, например многоэтажные каменные здания, разрушаются от сильных вертикальных ударов. По мере удаления от эпицентра угол выхода ударов уменьшается и увеличивается горизонтальная составляющая действующих на поверхности импульсов. Косые и горизонтальные толчки выводят предметы из вертикального положения, опрокидывают их, иногда поворачивают, создавая впечатление волнообразного и вращательного движения. Силу возникающих на земной поверхности сотрясений определяют по их непосредственным действиям или вычисляют на основании сейсмограммы. По мере удаления от эпицентра сила землетрясения убывает и на смену резким сотрясающим колебаниям постепенно приходят более спокойные.

Одной из первых попыток объективной классификации силы землетрясений была 10-балльная шкала Росси — Фореля, в основу которой были положены чисто описательные признаки. Более совершенной является шкала Меркалли — Канкани — Зиберга, построенная на величинах ускорения, сообщаемого почве сейсмическими волнами (чем сильнее землетрясение, тем больше ускорение частиц почвы при толчках или, иначе говоря, тем меньше период колебаний по отношению к их амплитуде).

В России в настоящее время применяется 12-балльная шкала землетрясений, построенная на основании объективных записей сейсмографов, дающих величину колебаний при толчках, а также на основании ощущений людей и наблюдаемых явлений (табл. 28). Эта шкала составлена согласно шкале ГОСТ 6249—52, разработанной Академией наук СССР для 6—9-балльных землетрясений. Шкала ГОСТ 6249—52, введенная с 1 января 1953 г., построена на основе инструментальных наблюдений со специальными вертикальными маятниками. Величина максимального относительного смещения маятника такого сейсмографа характеризует силу землетрясения. В пределах от 6 до 9 баллов максимальное смещение маятника составляет (мм): при 6 баллах — от 1,1 до 2,0; при 7 — от 2,1 до 4,0; при 8 — от 4,1 до 8,0; при 9 — от 8,1 до 16,0. При 11-балльных землетрясениях смещение маятника 32,0 мм и более. Известное неудобство этой шкалы в том, что при слабых землетрясениях (1—4 балла) амплитуда мала и ее трудно обнаружить и измерить. Для 12-балльных землетрясений данных нет, потому что такие толчки в бывшем СССР не наблюдались.

Механическую энергию, выделяющуюся при землетрясениях, пробовали определять несколькими способами. Все эти определения являются ориентировочными и могут дать только приблизительную величину той работы, которая выполняется при землетрясении. Увеличение оценки землетрясения на полбалла соответствует десятикратному возрастанию освобождающейся „при землетрясениях энергии. Таким образом, энергия самых сильных землетрясений относится к энергии слабых, как 1017 к 1.

ТАБЛИЦА 28

Шкала землетрясений

Балл Название Характеристика
1 Незаметное Микросейсмические сотрясения почвы, отмечаемые только сейсмическими приборами
2 Очень слабое Отмечается сейсмическими приборами и ощущается немногими лицами, находящимися в состоянии полного покоя
3 Слабое Ощущается лишь небольшой частью населения. Иногда могут быть определены продолжительность, а также направление движения. Многими осознается как землетрясение лишь из последующего обмена впечатлениями с другими лицами
4 Умеренное Под открытым небом ощущается немногими. Внутри зданий распознается по дрожанию или легкому колебанию предметов обстановки, слабому звону посуды и оконных стекол (как при проезде мимо дома грузовика), скрипу дверей, балок полов, треску потолков, легкому колебанию жидкости в открытых сосудах. Отдельные случаи пробуждения спящих
5 Довольно сильное Под открытым небом отмечается очень многими, даже в разгар дневной работы; внутри домов ощущается всеми. Общее сотрясение здания, как от падения в доме тяжелого предмета, колебание мебели, как при волнении на море. Качание растений, ветвей у кустов и деревьев, как при умеренном ветре. Колебание свободно висящих предметов. Маятники часто останавливаются. Звон часовых пружин. Электрический свет мигает и гаснет. Выплескивание небольшой части жидкости из открытых наполненных сосудов. Более легкие предметы могут сдвигаться с места, оконные ставни растворяются или захлопываются. Трещины в оконных стеклах. Пробуждение спящих. Некоторые жители выбегают на улицу
6 Сильное Ощущается всеми. В испуге очень многие выбегают на уяпцу. Сильное колебание жидкостей. Картины падают со стен, книги — с полок. Посуда бьется. Довольно устойчивые предметы домашней обстановки сдвигаются с места или опрокидываются. Бой башенных часов. Штукатурка на домах даже солидной постройки дает тонкие трещины. Кое-где с потолков и стен откалываются небольшие куски штукатурки. У домов плохой постройки повреждения сильнее, но не опасны
7 Очень сильное Значительные повреждения предметов домашней обстановки вследствие опрокидывания. На реках, прудах и озерах развивается волнение, вода мутнеет из-за взмученного ила. Отдельные случаи оползней песчаных и галечниковых берегов. Изменение уровня воды в колодцах. Повреждения в домах даже солидной постройки. Неисправные трубы обваливаются на крышу. Падают плохо укрепленные украшения высоких зданий. Повреждается заполнение рам у фахверковых построек. Серьезные повреждения у многих ветхих или плохо построенных зданий. Иногда наблюдается отслаивание облицовочной кладки стен. Досчатые изгороди, навесы, старые каменные ограды, в особенности возведенные из отдельных камней без цемента, хижины и сельские постройки могут подвергаться значительным повреждениям. Антисейсмические постройки, а также деревянные и плетневые остаются невредимыми
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 28
Балл Название Характеристика
8 Разрушительное Легкие трещины на крутых склонах и на сырой почве. Местами выступает в небольшом количестве вода с примесью песка и ила. Целые стволы деревьев быстро раскачиваются или ломаются. Тяжелые предметы обстановки далеко сдвигаются с места и иногда опрокидываются. Памятники на кладбищах, бульварах поворачиваются на постаментах или опрокидываются. Прочные каменные ограды разваливаются и опрокидываются. Заполнение рам у фахверковых построек большей частью выпадает. Дома даже солидной конструкции сильно повреждаются, некоторые частично обваливаются. Большинство дымовых труб падает. Падение церковных башеп и фабричных труб. Особенно хорошо построенные фабричные трубы ломаются лишь в верхней части и дают сдвиг
9 10 Опустошитель-ное

УничтожающееСильное повреждение каменных домов солидной постройки, некоторые совершено или в большей части обваливаются. Фахверковые постройки сдвигаются с фундамента, рамы их ломаются. Штукатурка на деревянных домах дает трещины и щели. Старые деревянные дома несколько кривятся

Рыхлая и особенно влажная почва дает трещины до нескольких сантиметров шириной. Вдоль берегов рек появляются трещины до метра шириной. Наблюдаются оползни рыхлой почвы со скалистых склонов и обвалы скал. На крутом побережье обваливаются значительные участки, па пологом наблюдаются скользящие сдвиги песчаных и илистых масс. Частое изменение уровня воды в колодцах, выплескивание на берег воды из рек, каналов, озер и др. Каменные и фахверковые постройки разрушаются вместе с фундаментом. Хорошо построенные деревянные дома и мосты сильно повреждаются и даже разрушаются. Значительное повреждение насыпей и плотин. Легкое искривление железнодорожных рельсов. Трубопроводы в почве разрываются или закупориваются. Мостовые дают трещины и волнообразные складки вследствие выпучиванияИКатастрофаМногочисленные и значительные изменения в поверхностных слоях земли. Образуются широкие трещины в горизонтальном и вертикальном направлениях. Выступает вода с песком и илом. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти совершенно разрушаются. Прочные плетневые постройки могут уцелеть лишь частично. У больших мостов разрушаются каменные устои, искривляются фермы. Менее разрушаются более упругие деревянные мосты. Полный разрыв, часто на значительном протяжении, насыпей и плотин. Сильное искривление и выпучивание железнодорожных рельсов. Подземные трубопроводы совершенно разрываются12Сильная катастрофаИзменения в почве достигают огромных размеров. В покрытой растительностью скалистой почве образуются сбросовые трещины со значительным смещением, сдвигами и разрывам. Многочисленные обвалы скал, оползни, осыпание берегов па значительном протяжении. Различные изменения в подземных и надземных водоемах. Появление водопадов, подпруд на озерах, отклонение течения рек и т. д. Ни одно сооружение не выдерживаетПримечание. Шкала приведена в сокращенном виде. Продолжение.

 

Вернуться назад к оглавлению "Общая Геология. Основы Геологии."

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>