Землетрясения - это колебания, сотрясения или смещения земной коры, вызванные глубинными тектоническими процессами.
Землетрясение возникает при внезапном освобождении энергии, которая долгое время накапливалась в результате тектонических процессов в относительно локализованных областях земной коры и верхней мантии. При этом происходит разрыв (разлом) горных пород, иногда на многие десятки километров.
Область возникновения подземного толчка (очаг землетрясения) представляет собой определенный объем в толще земли; в его пределах происходит процесс высвобождения накопившейся энергии. В центре очага условно выделяется точка гипоцентр, его проекция на поверхность земли называется эпицентром.
Большинство землетрясений происходит на глубине до 70 км, такие землетрясения называются поверхностными. Землетрясения, которые происходят на глубине от 70 до 300 км, называют промежуточными, а глубже 300 км - глубокими. До сих пор не было зарегистрировано ни одного землетрясения глубже 720 км.
Свыше 75% энергии, выделенной при землетрясениях, принадлежит поверхностным и только 3% - глубоким. Различают сильные и слабые землетрясения: слабые землетрясения возникают повсеместно, но их общая энергия незначительна. Некоторые из них связаны с вулканической деятельностью. К сильным относят землетрясения с магнитудой более 5,5.
Землетрясения подразделяются на тектонические, вулканические, обвальные. Ежегодно на планете происходят сотни тысяч землетрясений, из них одно катастрофическое и десять сильно разрушительных землетрясений. Последние отличаются чрезвычайно высокой энергией.
В России к наиболее опасным сейсмическим районам относятся Кавказ, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин, Курильские острова, Камчатка. Постоянной угрозе разрушительных землетрясений подвержено 20% территории страны.
Одним из сильнейших землетрясений в истории современной России стало Сахалинское - 27 мая 1995 г. Согласно официальным данным, общая площадь, которая подверглась катастрофическим сейсмическим толчкам, составила 215 тыс. км2, был полностью разрушен г. Нефтегорск, погибло около 2 тыс. человек.
Землетрясения являются важным экологическим фактором нарушения формирования среды, изменения структур и местообитаний биоценозов. Отметим также, что землетрясения вызывают, в свою очередь, и другие стихийные бедствия: лавины, сели, оползни, цунами, наводнения (из-за прорыва плотин), пожары (при разрушении нефтехранилищ и разрыва газопроводов), повреждение коммуникаций, линий электропередач, водоснабжения и канализации, аварии на химических предприятиях с истечением (разливом) сильнодействующих ядовитых веществ, а также на АЭС с утечкой (выбросом) радиоактивных веществ в атмосферу и др.
В зависимости от интенсивности колебания грунта на поверхности землетрясения подразделяются: на слабые (1-3 балла); умеренные (4 балла); сильные (6 баллов); очень сильные (7 баллов); разрушительные (8 баллов); катастрофические (11 баллов); сильно катастрофические (12 баллов).
К большим разрушениям и жертвам приводят землетрясения в 6 баллов и выше. Землетрясениям силой более 8 баллов подвержено более 20% территории бывшего Советского Союза, в частности Тянь-Шань, Памир, Южная Сибирь, Камчатка и Курильские острова.
Пока отсутствуют надежные методы прогнозирования землетрясений и их последствий. В то же время по изменению характерных свойств земли, а также необычному поведению живых организмов перед землетрясениями (они носят название предвестников) специалисты способны составлять приблизительные прогнозы. Такими предвестниками землетрясений являются:
деформация земной коры, определяемая путем наблюдения из Космоса или съемки на поверхности земли с помощью лазерных источников света;
изменение отношения скоростей распространения продольных и поперечных волн накануне землетрясения;
изменение электросопротивления горных пород, колебание уровня грунтовых вод в скважинах;
быстрый рост частоты слабых толчков;
повышение концентрации радона в воде и др.
В целях защиты населения и объектов от землетрясения заблаговременно выявляются сейсмически опасные зоны, т.е. проводится так называемое сейсмическое районирование. На картах сейсмического районирования выделяются области, которым угрожают землетрясения интенсивностью 7-8 баллов по шкале Рихтера. В таких опасных районах предусматриваются различные меры защиты, например, запрет строительства предприятий с опасным производством (особенно АЭС, плотин и др.), неукоснительное выполнение требований норм и правил при возведении и реконструкции жилых зданий, сооружений и других объектов, а также при необходимости приостановка действия химических заводов, объектов энергетики и т.п.
Извержение вулканов. В ряде районов планеты вулканическая деятельность является грозным стихийным бедствием, оно обычно сопровождается землетрясением, огромными выбросами пепла, горячих газов, пара и обломков горных пород.
По степени активности вулканы принято подразделять на действующие, дремлющие и потухшие. Всего в мире насчитывается 4 тыс. вулканов, из них действующих 540.
Большинство ныне действующих вулканов расположено вдоль крупных разломов и тектонически подвижных областей, главным образом на островах Тихого и Атлантического океанов.
Извержение вулкана Кракатау 27 августа 1883 г. явилось крупнейшей экологической катастрофой XIX века. В результате в атмосферу было выброшено не менее 50 млн. тонн вулканического пепла и пыли, что привело к снижению среднегодовой температуры на Земле на 0,5°. Кроме того, извержение вулкана сопровождалось серией волн цунами высотой 30-40 м, которые произвели колоссальные разрушения на островах Ява и Суматра и погубили более 36 тыс. человек.
В России в настоящее время вулканическая деятельность зарегистрирована только на Дальнем Востоке - на Камчатке и Курильских островах (38 вулканов). 30 марта 1956 г. один из них, вулкан Безымянный (Камчатка), внезапно пробудился. Туча пепла (общим объемом 0,5 млрд. м3) поднялась на 40 км в атмосферу. Большая часть конуса вулкана была взорвана, силой взрыва на расстоянии 25-30 км от конуса были сломаны и обожжены деревья. Образовался раскаленный лавовый поток мощностью в 20-30 м и длиной в 18 км. Раскаленный пепел покрыл около 500 кв. км, под его покровом снег растаял, что привело к образованию грязевых потоков длиной до 90 км.
Цунами. Это сейсмические колебания в толще воды в океане или море в виде длиннопериодных волн. Они возникают главным образом при подводных землетрясениях (90% случаев) и извержениях подводных и надводных вулканов. Цунами возникает внезапно; при этом по поверхности океана цунами распространяется со скоростью до 1000 км/час, длина волны составляет до 400 км, высота ее в открытом море до 3 м, у побережья - 50 м и более.
Начиная с VII века, отмечено около 150 цунами, в основном в Тихом океане. При этом наиболее сокрушительное цунами имело место у побережья Японии (1896 г.): погибло 27122 человека, уничтожено 10617 домов и 7032 судна. В России воздействию цунами подвержены только Камчатка, Курильские и Командорские острова и частично Сахалин. За последние 200 лет отмечены 14 цунами, 4 из них были катастрофическими.
Для предупреждения последствий цунами большое значение имеет предсказание землетрясений. На Дальнем Востоке России организована специальная служба цунами, в обязанности которой входит, в частности, заблаговременное оповещение об опасности. Аналогичные службы существуют в Японии и США.
