По времени проявления тектонические движения условно подразделяются на древние, новейшие и современные.
Современные движения – те, которые происходят на наших глазах и могут быть выявлены при инструментальных наблюдениях, как, например, это было показано для территории Альп, а также движения, выявляемые на основе исторических и археологических данных за последние 6-10 тыс. лет. Классическим примером является территория Фенноскандии. Судя по нахождению высоко над уровнем моря морских террас, желобов размыва, морских осадков с современными морскими раковинами, можно заключить, что вся эта область подвергается в настоящее время поднятию. По историческим данным установлено, что столица Швеции Стокгольм поднимается со скоростью 0,24 м в столетие. Поднятие Фенноскандии происходит в виде купола, и наибольшее поднятие наблюдается западнее Ботнического залива, где оно составляет 270 м над уровнем моря. Южное побережье Балтийского и Северного морей в это же время активно опускаются и вынуждают жителей побережья строить дамбы для защиты от вторжения моря.
Другим классическим примером современных колебательных движений является древний храм, обнаруженный в Италии на берегу Неаполитанского залива в 1742 году. Ранее храм был засыпан вулканическим пеплом. Считается, что он был посвящен древнеримскому божеству Серапису. На развалинах храма хорошо сохранились три белых мраморных колонны высотой в 12 м. Нижняя часть этих колонн до высоты 5 м источена морскими моллюсками-литофагами, остатки раковин которых до сих пор находятся в высверленных ими норах-отверстиях. Очевидно, храм был выстроен на суше, затем при погружении территории опустился частично под воду. Реконструкции определяют величину опускания не менее чем в 12 м. При последующем поднятии храм сна оказался на суше.
Новейшими называют движения, проявившиеся за неоген-четвертичное время (ориентировочно за последние 10-15 млн лет). Именно эти движения создали структуры, до сих пор сохранившие отражение в рельефе, такие как крупные впадины (Средиземное, Черное моря и др.) и горные поднятия (Альпы, Кавказ, Урал и др.). Главным методом их изучения и восстановления остается геоморфологический, изучение древних денудационных поверхностей, речных террас и др., а также изучение фаций, толщин и других особенностей новейших рыхлых отложений.
Древние колебательные движения изучаются геологическими методами:
1. Анализ толщин и фаций. Изучение изменения толщины стратиграфических комплексов позволяет судить об амплитуде нисходящих движений для каждого конкретного участка территории. Появление участков размыва стратиграфических комплексов говорит о проявлении восходящих движений на их территории. Фациальный анализ отложений позволяет учесть роль глубины моря в характере осадков и учесть ее значение в величине амплитуды прогибания.
2. Анализ стратиграфических разрезов, разработанный А.П. Карпинским (1894), позволяет выявить эпохи наступления моря (трансгрессивные) и его отступления, уменьшения глубины вплоть до полного осушения (регрессивные). Эпохи регрессии моря часто заканчиваются появлением стратиграфических несогласий в стратиграфических разрезах.
Землетрясения
Сотрясения, быстрые колебательные движения земной коры, вызванные естественными причинами, называются землетрясениями. Наука, изучающая землетрясения, называется сейсмологией.
Связь землетрясений с процессом тектогенеза
Считается, что землетрясения вызываются разряжением тектонических напряжений в земной коре. Действительно, подавляющая часть очагов землетрясений приурочена к тектонически активным зонам, а землетрясения силой более 7 баллов происходят только в них. Зоны эти будут охарактеризованы ниже.
Понятие о гипоцентре, эпицентральной зоне, области распространения землетрясения
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.
1. Мелкофокусные – очаг лежит не глубже 60 км. Около 80 % всех землетрясений зарождаются на глубине менее 8 – 10 км.
2. Промежуточные – глубина залегания очага 60 – 150 км.
3. Глубокофокусные – очаг расположен глубже 150 км (наибольшие установленные глубины достигают 700 км).
В эпицентре сотрясения оказываются максимальными. С удалением от него сотрясения ощущаются с меньшей силой, и наконец, не фиксируются даже чувствительными приборами. Линии одинаковой силы землетрясения называются изосейстами. Линия силой в 4 балла ограничивает зону распространения землетрясения.
Интенсивность, магнитуда, сила и энергия землетрясения, их зависимость от глубины очага
Определение относительной силы носит субъективный характер, поскольку опирается на характер разрушений, самочувствие человека и другие внешние признаки. На территории СНГ принята 12-балльная оценки относительной силы толчков.
1 балл (незаметное) – колебания регистрируются только сейсмографами.
2 балла (очень слабое) – толчки замечаются единичными людьми, находящимися в спокойном состоянии.
3 балла (слабое) – толчки ощущают немногие люди.
4 балла (умеренное) – колебания замечает много людей.
5 баллов (довольно сильное) – раскачиваются висящие предметы, дребезжат стекла.
6 баллов (сильное) – покрывается тонкими трещинами штукатурка, бьется посуда, с полок падают книги, сильно колеблется жидкость в сосудах.
7 баллов (очень сильное) – отслаивается штукатурка, тонкие трещины в стенах, волнение и взмучивание воды в водоемах.
8 баллов (разрушительное) – трещины в сырых грунтах, быстрое раскачивание или переламывание стволов деревьев, сдвигается или опрокидывается тяжелая мебель, большие трещины в стенах прочных зданий.
9 баллов (опустошительное) – обрушение стен и кровли многих зданий.
10 баллов (уничтожающее) – трещины шириной до 1 м в грунтах, оползни рыхлых пород со скалистых склонов, изгибаются железнодорожные рельсы и разрываются трубопроводы, выплескивается на берег вода из озер и рек, разрушается большинство зданий.
11 баллов (катастрофа) – общее разрушение зданий, широкие трещины в грунтах и вертикальные подвижки по ним, многочисленные оползни и обвалы.
12 баллов (сильная катастрофа) – крупные изменения рельефа, густая сеть трещин и вертикальные и горизонтальные подвижки грунтов, изменение речных русел, образование водопадов, гигантские оползни и обвалы, разрушение всех инженерных сооружений.
Абсолютная сила землетрясения везде в мире оценивается по 9-балльной шкале магнитуд, предложенной в 1935 г Ч. Рихтером. С помощью этой шкалы определяется действительная энергия, выделяющаяся в очаге землетрясения. Шкала Рихтера основана на измерении максимальной амплитуды колебаний, записанных на сейсмограмме на расстоянии 100 км от эпицентра. Крупнейшие землетрясения имеют магнитуду в 6 – 9 баллов.
Вопросы и задания
1. Каковы принципы классификации тектонических движений?
2. Расскажите о свойствах тектонических движений.
3. Чем отличаются методы изучения современных, новейших и древних тектонических движений?
4. Какие составные части выделяют у землетрясения?
5. Чем отличаются сила и интенсивность землетрясения?
6. Охарактеризуйте шкалу силы землетрясений.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5
