Hogyan lehet megjósolni egy földrengést. A radon felszabadulása és az állatok viselkedése – a közelgő utórengések előhírnökei
1981 júniusának utolsó napjaiban Peru fővárosában - az aranyoszlopos Limában - zűrzavar uralkodott: Brian Bradley amerikai tudós azt jósolta, hogy június 28-án, vasárnap a várost rendkívüli erejű földrengés fogja elpusztítani. Erőteljes rengések tucatjai hamuvá változtatják a zsúfolt várostömböket, majd szökőárhullámok hullanak a füstölgő romokra, szörnyű rohammal elsöpörve mindent, ami valami csoda folytán túléli. A Callao-öböl körüli város tengerparti részei az óceán szintje alá süllyednek, és tengerfenékké válnak. A virágzó "napos arcú" Lima pillanatokon belül eltűnik a Föld színéről.
A „végítélet” közeledtével feszültté vált a helyzet a fővárosban. Az elkeseredett emberek ezrei rohamozták meg a repülőtereket, a vasútállomásokat és a hajókikötőket, és megpróbálták elhagyni a várost, halálra ítélve. Autók, kocsik, teheröszvérek és gyalogosok, kézi kocsikkal és hátizsákokkal a hátukon elzárták az autópályákat és az országutakat a pusztulásra ítélt város elől, keresve a megváltást. A benzin és az élelmiszerárak az egekbe szöktek, a bűnözés vészjóslóan nőtt, a házakat és a földeket gyorsan a semmiért adták el, a kórházak és a kórházak megfulladtak a növekvő pániktól megnyomorított emberáradattól.
De aztán közeledett a jósnő által jelzett óra, eltelt... - és nem történt semmi. A megkínzott, de sértetlen és még mindig gyönyörű Lima továbbra is nyugodtan fürdött a trópusi nap sugaraiban. Másnap és a következő napokban nem történt semmi. Fokozatosan begyógyultak a lakosság rohama által a városban ejtett sebek, az eset kezdett feledésbe merülni és történelmi anekdotává változott. A sikertelen katasztrófa szerencsétlen előrejelzőjét áltudósnak ismerték el, és sarlatánnak nyilvánították.
Nos, könnyű megérteni a perui főváros befolyásolható lakóit, akik inkább házaik romjai alá menekültek a hírhedt halál városából. Országuk a földgömb szeizmikusan nagyon veszélyes területén található. Az Újvilág felfedezése óta eltelt öt évszázad alatt 35 pusztító földrengés történt Peruban, és az elmúlt 100 év tudományos megfigyelései több ezer különböző erősségű rengést regisztráltak. Valószínűleg kevés család van az országban, aki ne gyászolná szeizmikus katasztrófákban életét vesztett szeretteit. Többször szenvedett erős földrengésektől és gyönyörű Limától; más tragikus években a földalatti elemek elpusztították a város nagy részét.
Így a limai lakosok pánik szorongásának volt a legsúlyosabb oka. De térjünk vissza a szerencsétlenül járt Brian Bradley-hez. Hogy mire, milyen érvekre építette feltételezéseit, az máig ismeretlen. Ezért távollétében elítélni, áltudósnak nevezni és sarlatánsággal vádolni, ahogyan azt a temperamentumos latin-amerikai újságok tették, most nem szabad. Jobb, ha először megpróbáljuk megérteni a kérdés lényegét: megjósolható-e a földrengések megjelenése a modern tudomány módszereivel, vagyis meghatározható-e azok előfordulási helye, intenzitása és ideje? Végtére is az ilyen előrejelzések (ha előre kiadják őket), akárcsak az időjárás-előrejelzés, lehetővé teszik a veszélyeztetett területek lakosságának, hogy felkészüljenek a várható természeti katasztrófákra, megelőző intézkedéseket tegyenek, és ha nem megelőzzék, de legalább jelentősen csökkentsék a súlyos veszteségeket és veszteségeket. .
A szeizmikus előrejelzés lehetőségét a természeti jelenségek megfigyelésének tapasztalata vetette fel, amelyek a földrengéseket megelőzően a közeledő katasztrófák előhírnökéül szolgálnak. Régóta megfigyelték, hogy néhány földrengés előtt gyenge szórt fény terjed a földön; néha felvillanó villanások vagy hasonló villámok, a felhőkön való tükröződések kísérik (ez volt így 1966-ban Taskentben). Más helyeken ködös pára jelenik meg, amely a föld felszínére terjed, és rázkódás után eltűnik. Előfordul, hogy a rengések előtt enyhe felfutó szellő árad a földből (Japánban „chiki”-nek hívják), vagy tompa földalatti morajlás hallatszik; ilyenkor a mágnestű véletlenszerű oszcillációi lépnek fel, és megváltozik az állandó mágnesek emelőereje.
Mindezek a fizikai folyamatok, amelyek megelőzik a szeizmikus rezgéseket, befolyásolják az állatok viselkedését, lehetővé téve számukra, hogy előre jelezzék a közelgő katasztrófát. Ázsia, Amerika és Dél-Európa népeinek krónikái, történelmi dokumentumok, szájhagyományok mesélnek erről. A kínai császárok palotáiban különleges édesvízi halakat tartottak speciális akváriumokban, amelyek aggodalmukkal természeti katasztrófa közeledtére figyelmeztettek. Japán lakossága a földrengés előtt nagy angolna-, tonhal- és lazacrajok hirtelen megjelenését figyelte meg a tengerben, ismeretlen mélytengeri fajok úsztak a felszínre, és a szokásos, széles körben elterjedt kőzetek hirtelen eltűntek. Sok polip úszott a partokhoz, általában víz alatti sziklák hasadékaiban fészkeltek.
A földrengés előtt békák, kígyók, férgek és százlábúak másznak ki menhelyükről. A patkányok korán elhagyják odúikat. A madarak elrepülnek a szárazföld belsejében lévő nyugodtabb területek felé. A lovak, szamarak, juhok és sertések fokozott idegességet mutatnak. A macskákat és a kutyákat különleges előérzet különbözteti meg; Vannak esetek, amikor a kutyák arra kényszerítették gazdáikat, hogy elhagyják az épületeket, amelyeket később földalatti sztrájkok semmisítettek meg.
Vannak olyan emberek is, akik képesek előre jelezni a szeizmikus rezgéseket; leggyakrabban ideges, fokozott mentális ingerlékenységgel rendelkező betegekről van szó, de vannak egészségesek is, akikre fokozott érzékenység jellemző. Így például 1855-ben egy japán szamuráj szolgája erős földrengést jósolt Iedo városában (Tokió ősi neve).
Mindezen megfigyelések alapján a tudósok felvetették a földrengések tudományos előrejelzésének lehetőségét. Ez az ötlet századunk 50-es éveiben szinte egyszerre merült fel különböző országokban, amelyek a szeizmikus elemek zúzós támadásainak voltak kitéve. Megvalósításához meg kellett tanulni műszerek segítségével a földrengések fizikai előfutárait rögzíteni, és a kapott adatokat előrejelzéshez felhasználni.
Ekkorra már egyértelműen bebizonyosodott, hogy a földrengések akkor fordulnak elő, amikor a földkéreg tömbjei gyorsan mozognak az ezeket elválasztó törések mentén. Úgy tűnik, érdemes megfigyeléseket végezni a geológiai hibák viselkedésével kapcsolatban - és az előrejelzés problémája megoldódik: a hiba aktivitásának növekedése jelzi a szeizmikus rengések közeledő veszélyét.
Ebből a célból szisztematikus műszeres megfigyeléseket szerveztek számos szeizmikusan aktív törésnél, amelyek pusztító földrengéseket szenvedtek el. Várható volt, hogy a szeizmikus sokkok előtt megnövekszik a feszítő kőzetrétegek deformációja, a földkéreg szomszédos blokkjainak felemelkedése és süllyedése, a rétegek meredeksége hirtelen megváltozik (úgynevezett „dőlésviharok”). , a fő lökést megelőző gyenge kis ütések ("mikroföldrengések"), amelyeket a piezoelektromos hatás, a szeizmikus forrásból kiáramló telluros áramok erősségének növekedése, a geomágneses tér rendellenes változásai okoznak („lokális mágneses viharok”). és számos más jelenség, amely a belekben tektonikus feszültségek felszabadulását jelzi.
Valójában a helyzet sokkal bonyolultabb volt. Valóban, sok esetben a várt jelenségek figyelhetők meg; de gyakran ellentmondtak a folyamat elméleti modelljének, vagy teljesen váratlan, megmagyarázhatatlan lefolyást tártak fel. Így Alaszka szeizmikusan veszélyes területein általában nagyon lassú (évente több centiméteres) földfelszín süllyedése következett be. Háromszor - 1923-ban, 1924-ben és 1952-ben - görcsös "kudarcokat" jegyeztek fel, amelyek során a merülések 5-6-szor gyorsultak fel; szeizmikus jelenségeket azonban nem figyeltek meg.
A pusztító Anchorage-i földrengés Alaszkában 1964-ben minden előfeltétel nélkül következett be, a rétegek meredek süllyedése vagy emelkedése formájában. A japán Niigata tartományban, ahol éppen ellenkezőleg, fokozatos felemelkedés uralkodott, 1959-ben a felemelkedés üteme hirtelen 10-szeresére nőtt. Erős földrengés nem követte ezt az ugrást, hanem csak öt évvel később tört ki látható előfutárok nélkül. Ugyanezek az inkonzisztenciák voltak megfigyelhetők a rétegek lejtésében, a geomágneses és elektromos mezők viselkedésében stb. megfigyelt változásoknál is, bár egyes esetekben a szeizmikus remegést, amint azt elméletileg feltételezték, éles anomáliák előzték meg.
Három évtizedes kutatás és kutatás során nem sikerült olyan vitathatatlan mintákat azonosítani, amelyekre támaszkodni lehetne a szeizmikus sokkok előrejelzésekor. Ezért ma már egyik szakértő sem meri azt állítani, hogy a földkéreg bizonyos jelenségei a földrengések egyértelmű előfutárainak tekinthetők, és megbízható alapot adnak az előrejelzésekhez.
Jelenleg a földrengések előrejelzésének problémájával foglalkozó tudósok köre két táborra oszlik - szkeptikusokra és optimistákra. A szkeptikusok úgy vélik, hogy tudásunk jelenlegi állapotával, amely teljesen elégtelen, ez a probléma megoldhatatlan. Egy időben a Szovjetunió Tudományos Akadémia elnöke, M. V. Keldysh fantasztikusnak nevezte. A legjelentősebb amerikai szeizmológus, Charles Richter ezt írja: „Ez egy csábító vándorfény... Jelenleg senki sem állíthatja biztosan, hogy egy adott helyen egy adott időpontban földrengés következik be. Nem tudni, hogy a jövőben lehetséges lesz-e ilyen előrejelzés.” Kelet-Szibéria szeizmikusságának ismert szovjet kutatója, V. P. Solonenko ironikusan idéz egy mondást, amelyet Konfuciusz kínai bölcsnek tulajdonítottak: „Nehéz elkapni egy fekete macskát a sötétben, különösen, ha nincs ott.”
Hazánkban és külföldön egyaránt az optimisták úgy vélik, hogy a földrengés-előrejelzés tudománya jó úton halad, és már most is folyamatosan fejlődik. A rengések megbízható előfutára például a hélium, argon, radon, klór, fluor és más, a Föld mély zónáiból származó elemek talajvízbe jutása, amelyet szovjet tudósok tártak fel a Kaukázus és Közép-Ázsia egyes régióiban. , nak, nek hívják; reményeiket a tágulási folyamatok tanulmányozásába is helyezik, amelyek kialakulása szintén megelőzi a szeizmikus elem felszabadulását. Az azonban még nem tisztázott, hogy ezek a jelenségek mennyiben univerzálisak az eltérő geológiai felépítésű területeken. Egyes szakértők nagy jelentőséget tulajdonítanak a szeizmikus folyamatok periodicitásának tisztázásának. Így a japán tudósok, akik 69 éves szeizmikus aktivitási periódust állapítottak meg Tokió térségében, izgatottan várják 1992-t, amikor véleményük szerint a 8,2-es erősségű földrengéshez hasonló „nagy katasztrófát” pusztítanak el. A Felkelő Országának fővárosa 1923-ban ismét megtörténhet. Az ismétlődés jelenségeit azonban még mindig nagyon rosszul tanulmányozták, mivel a földkéreg remegésének szisztematikus megfigyelését csak körülbelül 100 éve végezték.
Ilyen körülmények között világos, hogy a földrengések előrejelzői milyen kockázatnak vannak kitéve, és milyen felelősséget vállalnak. Nincs abban semmi meglepő, hogy Brian Bradley előrejelzése, ha természetesen az. valódi tudományos adatok alapján készült, nem erősítették meg. Éppen ellenkezőleg, meglepő lenne, ha minden megtörténne, amit megjósoltak.
Vannak azonban példák a sikeres előrejelzésekre. Az első ilyen előrejelzés 1975. február 4-én készült a kínai Liaoning tartományban. A hatóságok utasítására Haicheng és Yingkou város lakossága aznap elhagyta otthonát, és intézkedéseket tettek a gyárak, élelmiszerraktárak, gyermekintézmények és kórházak pusztulásának megakadályozására. 19:36-kor erős (7,3-as erősségű) földrengés volt, amely elpusztította szinte az összes lakóépületet, számos gyárat, gátat és egyéb mérnöki és ipari építményt. A megtett biztonsági intézkedéseknek köszönhetően nagyon kevés áldozat volt. Ezt követően még két kisebb földrengést jósoltak. Az 1976. július 27-i tragikus Tien Shan katasztrófa azonban, amelyben 680 ezren haltak meg és több mint 700 ezren megsérültek, az áldozatok száma pedig meghaladta az 1,4 milliót, a kínai tudósok nem jósolták meg.
Hazánk tapasztalattal rendelkezik a Taskent régióban tapasztalható kisebb (5 pont) sokkok egyikének, az Andizsán melletti Alay-völgy lakatlan területén egy kisebb földrengésnek, valamint több hasonló szeizmikus eseménynek előrejelzésében Közép-Ázsia más régióiban.
Azt kell mondanom, hogy a megadott példák mindegyikében nincs garancia arra, hogy az előrejelzés pontossága az előrejelzés megbízhatóságának köszönhető, nem pedig véletlen egybeesésnek. Számos fordított példa van, amikor a feltételezett jövőbeli földrengések előrejelzései nem igazolódtak be.
A tömeges információforrások időről időre hirtelen verni kezdik a timpanokat, és széles körben hirdetnek rendkívüli sikereket a szeizmikus előrejelzésben, és úgy tűnik, e fontos tudományos irányzat problémáinak nagy része már megoldódott. Valójában azonban a helyzet egyáltalán nem olyan biztató, és ennek az információnak a hamis pátosza továbbra is a szerzők és a terjesztők lelkiismeretén marad.
Valójában egyetlen esetet leszámítva Liaoning tartományban (Haichen városa) a szeizmikus előrejelzés problémájával foglalkozó 30 éves munkaidőszak alatt egyetlen katasztrófaszerű földrengést sem jósoltak a Föld egyetlen régiójában sem. Amint az ismert szovjet kutató, B. A. Petrusevszkij rámutat, a Szovjetunióban nem készült figyelmeztető előrejelzés sem a Taskent régióra 1966-ban, sem a Gazli régióra 1976-ban és 1984-ben, így az ottani pusztítás olyan váratlannak bizonyult. és nehéz. Egyrészt a modern előrejelzés még mindig nem képes kiemelni a közelgő szeizmikus feszültségek kiürülésének fő előfutárait és meghatározni a földrengés helyét: a kínai Tien Shan 1976-os drámai katasztrófája során kiterjedt szeizmikusan veszélyes zóna került kijelölésre. megfigyelésekkel, de nem tudták meghatározni a szeizmikus elem kisülésének fókuszát; ebből a szempontból a vulkáni előrejelzés jobb helyzetben van, mert konkrét pontokkal foglalkozik a földön.
Másrészt a földrengések "kiváltójának" felismerésének és ellenőrzésének hiánya nem teszi lehetővé az esemény pontos időpontjának meghatározását: az 1964-es Anchorage-i földrengést követően sok tudós arra a következtetésre jutott, hogy azt a nyílt tenger okozta. árapály, amely "kioldóként" szolgált, növelve a földkéreg terhelését. A földrengés előtt ez senki számára nem volt világos; ugyanakkor más szakértők szerint a sokk kiváltója a mágneses tér erős perturbációja volt, amelyet 1 órával a katasztrófa előtt regisztráltak. Ráadásul a tudósoknak még nincs közvetlen eszközük a lehetséges rezgések erősségének kiszámítására.
Úgy tűnik, a földrengés-előrejelzés problémáját a legigazságosabban C. Richter értékelte, aki úgy véli, hogy a tudomány mai szintjén a szeizmikus energia kisülésének előrejelzése - a dátum pontos megjelölése nélkül - csak akkor lehetséges. bizonyos, szisztematikusan és hosszú ideig tanulmányozott tektonikai töréseket. Valószínűleg a jövőben a műholdas felmérési módszerek fejlesztésével és a helyhez kötött földi megfigyelések hálózatának kiépítésével lehetővé válik a földfelszín hatalmas régióira kiterjedő szeizmikus jelenségek előrejelzése.
Meg kell jegyezni, hogy a szeizmikus előrejelzés segít megoldani az emberi áldozatok számának csökkentését, de nem akadályozza meg a földrengések során bekövetkező anyagi veszteségeket és pusztításokat. Ezért sokkal nagyobb jelentőséggel bír a szeizmikus zónák finomítása a terület veszélyességi foka szerinti differenciálásával, a földrengésálló építkezés fejlesztése a veszélyes területeken és a gazdasági tevékenység csökkentése a rendkívül veszélyes területeken; ezek a tevékenységek mindkét probléma megoldására irányulnak. Anélkül, hogy azt a célt tűznék ki maguk elé, hogy pontosan tudják, mikor következik be egy földrengés, megengedik maguknak, hogy bármikor készen álljanak rá.
A közelmúltban a mérnöki szeizmológiában gondolatok fogalmazódtak meg a földrengések megfékezésének lehetőségéről. Megfigyelték, hogy a föld alatti nukleáris robbanások sorozatos, későbbi, gyengébb földrengéseket okoznak; hasonló jelenségek fordulnak elő, miután mély kutakon keresztül nagynyomású vizet juttatnak az altalajba. Feltételezik, hogy az ilyen technikai eszközök felszabadítják a mélyben felhalmozódott energiát, és kis részletekben kisütik azt, megelőzve a pusztító sokkot. Az értelmes szakemberek észreveszik: nincs garancia arra, hogy a folyamat úgy alakul, ahogy szeretnénk.
Július 23-án egy nap alatt a negyedik földrengés volt Iránban, az áldozatok száma elérte a 287-et. Egy nappal korábban Chilében 5,2-es erősségű rengést regisztráltak. Általában 2018 7 hónapjában 6881 földrengés történt a Földön, amelyek 227 emberéletet követeltek. De miért nem tanulták meg a tudósok megjósolni ezeket a kataklizmákat? Megértett Realista.
A szeizmikusan veszélyes zónák meghatározása
A litoszféra lemezek állandó mozgásban vannak. Az ütközés és a nyújtás növeli a sziklák feszültségét, ami gyors felszakadáshoz - földrengéshez - vezet. A földrengés fókusza (hipocentruma) a föld belsejében található, az epicentrum pedig a felszínre vetülete.
A földrengések erősségét a pusztítási skálán mérik pontokban (1-től 12-ig), valamint a magnitúdó - dimenzió nélküli érték, amely tükrözi a rugalmas rezgések felszabaduló energiáját (1-től 9,5-ig a Richter-skálán).
A tudomány legegyszerűbb módja a szeizmikusan veszélyes zónák azonosítása és a földrengések hosszú távú előrejelzése a következő 10-15 évre. Ennek érdekében a kutatók a szeizmotektonikus folyamat aktiválódásának ciklikusságát elemzik: nincs okunk azt hinni, hogy a következő néhány száz évben a Föld másképp kezdene el viselkedni, mint a múltban hasonló időszakban.
Megjósolhatók a földrengések?
Nem, legalábbis nem kellő pontossággal ahhoz, hogy lehetővé tegye a lakosság evakuálási programjainak tervezését. Míg a legtöbb földrengés előre látható helyeken, jól ismert geológiai hibák mentén fordul elő, a rövid távú előrejelzések megbízhatósága sok kívánnivalót hagy maga után.
„Vannak olyan modelljeink, amelyek azt mutatják, hogy Dél-Kaliforniában a következő 30 évben a 7,5-ös vagy annál nagyobb földrengések kockázata 38%. Ha ezeket a modelleket használjuk a következő heti földrengések valószínűségének kiszámításához, a valószínűség körülbelül 0,02%-ra csökken” – mondja Thomas Jordan, a Dél-Kaliforniai Földrengésközpont igazgatója.
Ez a kockázat meglehetősen kicsi, de még mindig nem nulla, és mivel a San Andreas-transzformációs hiba Kalifornián keresztül halad át, a helyi iskolák rendszeresen tartanak gyakorlatokat, hogy felkészüljenek egy nagy földrengésre.
Miért olyan nehéz megjósolni a nagy földrengéseket?
A megbízható előrejelzésekhez olyan jelek azonosítására van szükség, amelyek egy közeledő nagy földrengést jeleznének. Az ilyen jelek csak nagy földrengések esetén lehetnek jellemzőek: a gyenge és mérsékelt, legfeljebb 5-ös erősségű lökés esetén a függő tárgyak kilenghetnek, az üveg zöröghet vagy a vakolat leeshet, ami nem igényli a lakosság evakuálását. Az esetek 5-10%-ában azonban az ilyen lökésekről kiderül, hogy olyan előrengések, amelyek megelőzik az erősebb földrengéseket. A statisztikák szerint a foreshock aktivitás a közepes és a nagy földrengések 40%-ára jellemző.
A szeizmológusok még nem tudták elkülöníteni azokat a konkrét eseményeket, amelyek rendszeresen előfordulnak közvetlenül a nagy földrengések előtt.
Napjainkban a földrengések lehetséges előrejelzőinek széles skáláját tanulmányozzák – a levegő radonkoncentrációjának növekedésétől és az állatok szokatlan viselkedésétől a földfelszín deformációjáig és a talajvízszint változásáig. De ezek az anomáliák gyakoriak: mindegyik előfordulhat még a leggyengébb sokkok előtt is.
Miért nem evakuálják az embereket egy nagy földrengés legkisebb veszélye esetén sem?
Ennek fő oka a téves riasztások nagy valószínűsége. Így 1975-ben Haichengben (Kína) a szeizmológusok gyakrabban rögzítették a gyenge földrengéseket, és február 4-én 14 órakor általános riasztást hirdettek. 5 óra 36 perc elteltével több mint 7 pontos földrengés történt a városban, sok épület megsemmisült, de az időben történő evakuálásnak köszönhetően a kataklizma szinte személyi sérüléssel nem járt.
Sajnos az ilyen sikeres előrejelzések a jövőben nem ismétlődhettek meg: a szeizmológusok több nagy földrengést jósoltak, amelyek elmaradtak, a vállalkozások leállása és a lakosság kitelepítése pedig csak gazdasági veszteségekkel járt.
Hogyan működnek a földrengések korai figyelmeztető rendszerei
Japánban van ma a legjobb földrengés-előrejelző rendszer. Az ország szó szerint „tele van tele” olyan állomásokkal, amelyek érzékeny berendezésekkel regisztrálják a szeizmikus hullámokat, azonosítják a potenciális előretöréseket, és információkat továbbítanak a Meteorológiai Ügynökségnek, amely viszont azonnal továbbítja azt a tévének, az internetnek és az állampolgárok mobiltelefonjainak. Tehát mire a második szeizmikus hullám megérkezik, a lakosságot már figyelmeztették a földrengés epicentrumára, annak erősségére és a második hullám idejére.
A technológiai fejlődés ellenére még a japán figyelmeztető rendszer is működésbe lép egy természeti katasztrófa bekövetkezte után. De amíg a kutatók nem vizsgálják alaposan a földrengésekkel kapcsolatos fizikai folyamatokat, nem számíthatunk többre. A szeizmikusan aktív zónák lakói csak abban reménykedhetnek, hogy a szeizmométerek érzékenyebbek lesznek, a műholdas megfigyelés pedig segít felgyorsítani az előrejelzési időt.
Nadezhda Guseva
A geológiai és ásványtani tudományok kandidátusa
Megjósolhatók a földrengések?
A földrengések előrejelzése nehéz feladat. A földkéreg blokkok függőleges és vízszintes elmozdulásai mély földrengéseket okoznak, amelyek katasztrofális erejűek lehetnek. A felszíni, alacsony kockázatú földrengések abból adódnak, hogy a földkéreg repedései mentén felszálló magmás olvadék mozgás közben megfeszíti ezeket a repedéseket. A probléma az, hogy a földrengések e két rokon, de eltérő okának hasonló külső megjelenési formái vannak.
Tongariro Nemzeti Park, Új-Zéland
Wikimedia Commons
Egy új-zélandi tudóscsoport azonban nemcsak a földkéreg magmás és tektonikus folyamatok által okozott megnyúlásának nyomait tudta megkülönböztetni a Tongariro mélytörési zónában, hanem ki tudta számítani az egyik és más folyamatok miatti nyúlás mértékét is. Megállapítást nyert, hogy a magmás folyamatok másodlagos szerepet játszanak a Tongariro-törés területén, és a tektonikus folyamatok döntő befolyással bírnak. A Bulletin of the American Geological Society júliusi számában megjelent tanulmány eredményei segítenek tisztázni a veszélyes földrengések kockázatát ebben a népszerű turisztikai parkban, amely 320 kilométerre található Új-Zéland fővárosától - Wellingtontól, valamint hasonló szerkezetek a Föld más régióiban.
Grabens és szakadások
Tongariro Új-Zéland Yellowstone-ja. Három "füstölgő hegy" - a Ruapehu (2797 méter), a Ngauruhoe (2291 méter) és a Tongariro (1968 méter) vulkánok, sok kisebb vulkáni kúp, gejzír, kék és smaragd színekre festett tavak, viharos hegyi folyók együtt alkotják a festői tájat nemzeti Tongariro park. Sokak számára ismerősek ezek a tájak, mert természetes hátterekként szolgáltak Peter Jackson A Gyűrűk Ura című trilógiájának.
E szépségek eredete egyébként közvetlenül összefügg a régió geológiai felépítésének sajátosságaival: a földkéregben párhuzamos vetések jelenlétével, amihez a vetések között elhelyezkedő töredék „átesése” társul. Ezt a geológiai szerkezetet grabennek nevezik. A több kiterjedt grabent tartalmazó geológiai szerkezetet hasadéknak nevezzük.
A bolygóléptékű hasadékszerkezetek áthaladnak az óceánok középső tengelyein, és óceánközépi gerinceket alkotnak. A nagy hasadékok a tektonikus lemezek határaiként szolgálnak, amelyek a teknősbékahéjat alkotó szilárd szegmensekhez hasonlóan a Föld kemény héját, kérgét alkotják.
Új-Zéland ott alakult ki, ahol a Csendes-óceáni-lemez lassan alászállt az Ausztrál-lemez alá. Az ilyen zónákban keletkező szigetláncokat szigetíveknek nevezzük. Bolygóskálán a hasadékzónák kiterjesztési zónák, míg a szigetív zónák a kéreg összenyomódási zónái. Regionális léptékben azonban a földkéreg feszültségei nem egyhangúak, és minden nagy kompressziós zónában vannak lokális kiterjedési zónák. Az ilyen lokális feszültségzónák nagyon durva analógiájának tekinthetjük a fémtermékekben a fáradási repedések előfordulását. A Tongoriro graben egy ilyen helyi kiterjedésű zóna.
Új-Zélandon a bolygó léptékű aktív geológiai folyamatok zónájában elfoglalt helye miatt évente mintegy 20 ezer földrengés fordul elő, ezek közül körülbelül 200 erős.
Magma vagy tektonika?
A földrengés előrejelzése nehéz. A hibák gyakran szolgálnak csatornákként, amelyeken keresztül a magma a mély horizontokból a felszínre jut. Ezt a folyamatot a földkéreg lokális nyúlása is kíséri. Ugyanakkor a magma nem mindig éri el a földfelszínt, és bizonyos esetekben megállhat egy bizonyos mélységben, és ott kikristályosodhat, és egy hosszú és keskeny magmás testet alkot, amelyet gátnak neveznek.
A felszínen a gátak behatolása által okozott kéregnyúlványok (magmás kiterjedések) morfológiailag gyakran megkülönböztethetetlenek a kéregblokkok egymáshoz viszonyított elmozdulása miatti feszültségleadás okozta kiterjedésektől (tektonikus kiterjedések). A földrengések előrejelzéséhez azonban rendkívül fontos különbséget tenni e két típusú kiterjesztés között, mivel a gátak elhelyezéséhez kapcsolódó földrengések felszínközeliek, és nem vezetnek katasztrofális következményekhez, míg a tektonikus jellegű földrengések sok bajt okozhatnak.
Egyértelmű volt, hogy az új-zélandi hasadékrendszerben, és különösen a Tongoriro grabenben mindkét típusú bővítés előfordul, de két egymásnak ellentmondó vélemény volt arról, hogy melyikük volt túlsúlyban.
Katasztrofális földrengések veszélye
Az Új-Zélandi Geológiai Szolgálat, valamint az Aucklandi és Massey Egyetemek képviselőiből álló csoport által végzett tanulmányt azért végezték, hogy megtalálják a módját a magmás és a tektonikus kiterjedés megkülönböztetésének, valamint az erős és katasztrofális földrengések kockázatának tisztázására a Tongariro Nemzeti Parkban.
A tudósok módszerek kombinációját alkalmazták, beleértve a relatív geokronológiai módszereket is, hogy meghatározzák a földkéreg töredékei integritásának megsértésének előfordulási sorrendjét és a vulkánkitörések történeti feljegyzéseinek elemzését. A vizsgálat kulcsfontosságú szakasza a földkéregben a gátak elhelyezéséből adódó zavarok paramétereinek numerikus modellezése, valamint a modell és a ténylegesen megfigyelt paraméterek gondos összehasonlítása volt.
A vizsgálat eredményeként arra a következtetésre jutottak, hogy a Tongoriro graben vidékén a földkéreg a tektonikus események miatt évente 5,8-7 mm-rel, a vulkánkitörések és a gátak behatolása miatt pedig 0,4-1,6 mm-rel nyúlik meg. Ez pedig azt jelenti, hogy nem a magmás folyamatok a fő okai a földkéreg mozgásának, és az építési szabályzatnak számolnia kell az erős és katasztrofális földrengések lehetőségével. A kifejlesztett technikával pedig felmérhető a magmás folyamatok hozzájárulása a földkéreg mozgásaihoz hasonló struktúrákban a Föld más régióiban.
Sziasztok! Üdvözöljük a biztonsági blogoldalamon. A nevem Vladimir Raichev, és ma úgy döntöttem, hogy elmondom nektek, mik a földrengések előhírnökei. Vajon miért válnak olyan sokan földrengések áldozataivá? Nem lehet őket megjósolni?
Nemrég tették fel ezt a kérdést a tanítványaim. A kérdés persze nem tétlen, számomra nagyon érdekes. Egy életbiztonsági tankönyvben azt olvastam, hogy többféle földrengés-előrejelzés létezik:
- Hosszútávú. Egyszerű statisztika, ha a földrengéseket szeizmikus öveken elemezi, megállapíthat egy bizonyos szabályszerűséget a földrengések előfordulásában. Több száz éves hibával, de ez tényleg sokat segít nekünk?
- Középlejáratú. Tanulmányozzák a talaj összetételét (a földrengések során megváltozik), és több tíz éves hibával földrengést feltételezhetünk. Könnyebb lett? Nem hiszem.
- Rövid. Ez a fajta előrejelzés magában foglalja a szeizmikus aktivitás nyomon követését, és lehetővé teszi a földfelszín kezdeti ingadozásainak észlelését. Gondolja, hogy ez az előrejelzés segíteni fog nekünk?
Ennek a problémának a kialakulása azonban rendkívül nehéz. Talán egyetlen tudomány sem tapasztal olyan nehézségeket, mint a szeizmológia. Ha az időjárás előrejelzése során a meteorológusok közvetlenül megfigyelhetik a légtömegek állapotát: hőmérsékletet, páratartalmat, szélsebességet, akkor a Föld belei csak fúrólyukon keresztül érhetők el közvetlen megfigyelésre.
A legmélyebb kutak a 10 kilométert sem érik el, míg a földrengések 700 kilométeres mélységben fordulnak elő. A földrengések előfordulásával kapcsolatos folyamatok még nagyobb mélységeket is megragadhatnak.
A partvonal áthelyezése egy közelgő földrengés jeleként
Ennek ellenére a kísérletek a földrengéseket megelőző tényezők azonosítására, bár lassan, de mégis pozitív eredményekhez vezetnek. Úgy tűnik, hogy a partvonal helyzetének megváltozása az óceán szintjéhez képest a földrengések előfutáraként szolgálhat.
Sok országban azonban azonos körülmények között nem figyeltek meg földrengéseket, és fordítva - a partvonal stabil helyzetével földrengések történtek. Ez nyilvánvalóan a Föld geológiai szerkezetének különbségével magyarázható.
Ezért ez az attribútum nem lehet univerzális a földrengés-előrejelzéseknél. De be kell mutatni, hogy a partvonal magasságának változása ösztönözte a földkéreg deformációinak speciális megfigyelését geodéziai felmérések és speciális műszerek segítségével.
A kőzetek elektromos vezetőképességének változása a kezdődő földrengés másik mutatója.
A földkéreg rugalmas rezgésének terjedési sebességében, elektromos ellenállásában és mágneses tulajdonságaiban bekövetkező változások földrengések előfutáraként használhatók. Tehát Közép-Ázsia régióiban a kőzetek elektromos vezetőképességének tanulmányozásakor azt találták, hogy néhány földrengést az elektromos vezetőképesség változása előzött meg.
Erős földrengések során hatalmas energia szabadul fel a Föld belsejéből. Nehéz beismerni, hogy a hatalmas energia felhalmozódási folyamata a földkéreg felszakadása, vagyis egy földrengés előtt észrevétlenül megy végbe. Valószínűleg idővel a fejlettebb geofizikai berendezések segítségével e folyamatok megfigyelése lehetővé teszi a földrengések pontos előrejelzését.
A modern technika fejlődése, amely már ma is lehetővé teszi a lézersugarak pontosabb geodéziai méréseket, a szeizmológiai megfigyelésekből származó információk feldolgozására szolgáló elektronikus számítógépek és a modern ultraérzékeny műszerek nagy távlatokat nyitnak a szeizmológiában.
A radon felszabadulása és az állatok viselkedése – a közelgő utórengések előhírnökei
A tudósoknak sikerült kideríteniük, hogy a földkéreg remegései előtt a radongáz tartalma megváltozik. Ez nyilvánvalóan a földkőzetek összenyomódása miatt történik, aminek következtében a gáz nagy mélységből kiszorul. Ezt a jelenséget ismételt szeizmikus sokkok során figyelték meg.
A szárazföldi kőzetek összenyomódása nyilvánvalóan magyarázatot adhat egy másik jelenségre is, amely a felsoroltakkal ellentétben számos legendát szült. Japánban megfigyelték, hogy egy bizonyos fajtájú kis halak egy földrengés előtt az óceán felszínére költöznek.
Úgy gondolják, hogy az állatok bizonyos esetekben előre látják a földrengések közeledtét. Gyakorlatilag azonban nehéz ezeket a jelenségeket előfutárként felhasználni, mert az állatok viselkedésének összehasonlítása normál helyzetben és földrengés előtt akkor kezdődik, amikor az már megtörtént. Ez időnként különféle megalapozatlan ítéletekre ad okot.
A földrengés prekurzorainak felkutatásával kapcsolatos munkálatok különböző irányokban folynak. Megfigyelték, hogy az Egyesült Államok és Spanyolország egyes szeizmikusan aktív zónáiban a vízerőművekben nagy tározók létrehozása hozzájárul a földrengések növekedéséhez.
A nagy tározók szeizmikus aktivitásra gyakorolt hatásának tanulmányozására speciálisan létrehozott nemzetközi bizottság azt javasolta, hogy a víz behatolása a sziklákba csökkenti azok erejét, ami földrengést okozhat.
A tapasztalatok azt mutatják, hogy a földrengések előanyagainak felkutatása szorosabb együttműködést igényel a tudósok között. A földrengés-előrejelzési probléma kidolgozása a modern technikai eszközökön alapuló fundamentálisabb kutatások új szakaszába lépett, és minden okunk van reménykedni, hogy megoldódik.
Azt javaslom, hogy olvassa el a földrengésekről szóló cikkeimet, például az olaszországi messini földrengésről, vagy az emberiség történetének legerősebb földrengéseinek TOP-ját.
Amint látja, barátaim, a földrengés előrejelzése nagyon nehéz feladat, amelyet nem mindig lehet elvégezni. És ezzel elköszönök tőled. Ne felejtsen el feliratkozni a bloghírekre, hogy az elsők között értesüljön az új cikkekről. Oszd meg a cikket barátaiddal a közösségi oldalakon, ez egy apróság számodra, de örülök. Minden jót kívánok, viszlát.
Oroszország területének 20%-a szeizmikusan aktív régiókba tartozik (ebből a terület 5%-a rendkívül veszélyes, 8-10 magnitúdójú földrengéseknek van kitéve).
Az elmúlt negyedszázadban mintegy 30 jelentős földrengés történt Oroszországban, vagyis a Richter-skála szerint hét pontnál nagyobb erejű földrengés. 20 millió ember él a lehetséges pusztító földrengések zónáiban Oroszországban.
Oroszország távol-keleti régiójának lakói szenvednek leginkább a földrengésektől és szökőároktól. Oroszország csendes-óceáni partvidéke a "Tűzgyűrű" egyik "legforróbb" zónájában található. Itt, az ázsiai kontinensről a Csendes-óceánra vezető átmeneti területen, valamint a Kuril-Kamcsatka és az Aleut sziget vulkáni íveinek találkozásánál az oroszországi földrengések több mint egyharmada történik, 30 aktív vulkán van, köztük olyan óriások, mint a Klyuchevskaya. Sopka és Shiveluch. Itt van az aktív vulkánok legnagyobb eloszlási sűrűsége a Földön: a part minden 20 km-ére - egy vulkán. Földrengések itt nem ritkábban fordulnak elő, mint Japánban vagy Chilében. A szeizmológusok általában legalább 300 észlelhető földrengést számolnak évente. Oroszország szeizmikus zónatérképén Kamcsatka, Szahalin és a Kuril-szigetek régiói az úgynevezett nyolc- és kilencpontos zónába tartoznak. Ez azt jelenti, hogy ezeken a területeken a rázás intenzitása elérheti a 8 vagy akár a 9 pontot is. A megsemmisítés is releváns lehet. A legpusztítóbb, a Richter-skála szerinti 9-es erejű földrengés a Szahalin-szigeten volt 1995. május 27-én. Körülbelül 3 ezer ember halt meg, a földrengés epicentrumától 30 kilométerre található Nyeftegorszk városa szinte teljesen megsemmisült.
Oroszország szeizmikusan aktív régiói közé tartozik Kelet-Szibéria is, ahol 7-9 pontos zónákat különböztetnek meg a Bajkál régióban, az Irkutszk régióban és a Burját Köztársaságban.
Jakutia, amelyen áthalad az euro-ázsiai és észak-amerikai lemezek határa, nemcsak szeizmikusan aktív régiónak számít, hanem rekordot is tart: itt gyakran előfordulnak földrengések, epicentrumokkal az északi szélesség 70. fokától északra. A szeizmológusok tudják, hogy a Földön a földrengések nagy része az egyenlítői régióban és a középső szélességi körökben történik, és a magas szélességi körökben az ilyen eseményeket rendkívül ritkán rögzítik. Például a Kola-félszigeten nagy erejű földrengések legkülönfélébb nyomait találták – többnyire meglehetősen régieket. A Kola-félszigeten felfedezett szeizmogén domborzat formái hasonlóak a 9-10 pontos intenzitású földrengések zónáiban megfigyeltekhez.
Oroszország egyéb szeizmikusan aktív régiói közé tartozik a Kaukázus, a Kárpátok sarkantyúja, a Fekete- és a Kaszpi-tenger partjai. Ezeket a területeket 4-5-ös erősségű földrengések jellemzik. A történelmi időszakban azonban itt is megfigyeltek 8,0-nál nagyobb katasztrofális földrengéseket. Szökőárnyomokat találtak a Fekete-tenger partján is.
Földrengések azonban előfordulhatnak szeizmikusan aktívnak nem nevezhető területeken is. 2004. szeptember 21-én Kalinyingrádban két rengéssorozatot rögzítettek 4-5 pontos erővel. A földrengés epicentruma Kalinyingrádtól 40 kilométerre délkeletre, az orosz-lengyel határ közelében volt. Oroszország területének általános szeizmikus zónáinak térképei szerint a kalinyingrádi régió szeizmikusan biztonságos régióhoz tartozik. Itt az ilyen rázás intenzitásának túllépésének valószínűsége körülbelül 1% 50 éven keresztül.
Még Moszkva, Szentpétervár és más, az orosz platformon található városok lakosainak is van oka aggódni. Moszkva és a moszkvai régió területén az utolsó, 3-4 pontos nagyságú szeizmikus esemény 1977. március 4-én, 1986. augusztus 30-ról 31-re virradó éjszaka és 1990. május 5-én történt. Moszkvában a legerősebb, 4 pont feletti intenzitású szeizmikus rengéseket 1802. október 4-én és 1940. november 10-én észlelték. Ezek a Keleti-Kárpátok nagyobb földrengéseinek "visszhangjai" voltak.
