Trzęsienie ziemi - Polski Serwis Naukowy

Trzęsienia ziemi na całym świecie w latach od 1963 do 1998

Zobacz w Wikicytatach kolekcję cytatów
na temat trzęsienia ziemi

Trzęsienie ziemi – gwałtowne rozładowanie naprężeń nagromadzonych w skorupie ziemskiej, w wyniku przejściowego zablokowania ruchu warstw skalnych poruszających się wzdłuż linii uskoku. Uwalniająca się przy tym energia w około 20-30% rozchodzi się w postaci fal sejsmicznych, z których część dociera na powierzchnię Ziemi w postaci niszczących fal powierzchniowych.

Wybrzeże - wąski pas po obu stronach linii brzegowej, zarówno od strony lądu, jak i strony morza, na który ma wpływ rzeźbotwórcza działalność mórz i oceanów (m.in. fal morskich, pływów, prądów przybrzeżnych).
Masyw górski (ang., fr. massif, niem. massiv; od łac. massa – "bryła") – zwarty górotwór, zbudowany zwykle ze skał pochodzenia magmowego lub metamorficznego podobnego typu, występujący samodzielnie lub jako część większego łańcucha górskiego; również wyraźnie wydzielona (np. szerokimi przełęczami) część grzbietu górskiego.

Podstawowe zagadnienia związane z trzęsieniami ziemi

Ognisko trzęsienia ziemi - tj. miejsce, gdzie zapoczątkowane zostało uwalnianie energii nagromadzonej na linii uskoku. Należy przy tym pamiętać, iż jest to punkt czysto teoretyczny (ang. focus = hipocentrum), ponieważ faktycznie energia wstrząsu rozładowuje się zawsze na pewnej długości uskoku.

Zbiornik magmowy – nagromadzenie dużej ilości magmy w obrębie skorupy ziemskiej. Często, ale nie zawsze może pokrywać się z miejscem wytopienia tej magmy czyli z ogniskiem magmowym.
Tsunami (jap. 津波 – tsunami – fala portowa (tsu – port, nami – fala)) – fala oceaniczna wywołana podwodnym trzęsieniem ziemi, wybuchem wulkanu bądź osuwiskiem ziemi (lub dzieleniem się lodowców), rzadko w wyniku upadku meteorytu.

Epicentrum trzęsienia ziemi określa się miejsce na powierzchni ziemi, położone bezpośrednio nad ogniskiem wstrząsu. Punkt ten oznacza miejsce, gdzie fale sejsmiczne rozchodzące się z ogniska we wszystkich kierunkach najszybciej osiągają powierzchnię. Zazwyczaj właśnie w epicentrum fale posiadają największą siłę niszczącą i wprawiają podłoże w największy stopień wibracji (jest to tzw. obszar epicentralny). Nie stanowi to jednak reguły, gdyż intensywność wstrząsów w dużej mierze zależy od uwarunkowań geologicznych i rodzaju podłoża (np. położenie miasta na terenie bagnistym znacznie intensyfikuje drgania).

Budowa geologiczna – budowa geologiczna Ziemi jest wynikiem procesów zachodzących w skorupie ziemskiej. Stanowi element epigeosfery, wypadkową zespołu czynników, to jest: litologii, cech strukturalno-teksturalnych oraz tektoniki. Na budowę geologiczną składa się rodzaj skał, ich wiek, wzajemne położenie w skorupie ziemskiej.
Profilowanie sejsmiczne – identyfikacja wielkoskalowych struktur geologicznych na podstawie analizy przebiegu fal sejsmicznych (najczęściej sztucznie wywołanych). Polega głównie na analizie obrazów horyzontów i refleksów sejsmicznych.

Nauką błędnie pojmowaną, jako nauka o trzęsieniach ziemi jest sejsmologia. W istocie sejsmologia (dział geofizyki) zajmuje się badaniem wnętrza Ziemi, zaś poznanie procesów związanych z trzęsieniami ziemi stanowi tylko pośredni skutek prac podejmowanych w celu zgłębienia głównego tematu dziedziny.

Falą sejsmiczną nazywamy pojedynczą falę wibracji, w jakiej nagromadzona energia jest uwolniona w trakcie ruchów mas skalnych na linii uskoku. Prędkość rozchodzenia się fal zależy od rodzaju podłoża, jednak wynosi ona średnio 800 km/h. Wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje fal sejsmicznych; poniżej zostały one przedstawione w porządku, w jakim docierają na powierzchnię Ziemi:

Zapadlisko – fragment skorupy ziemskiej obniżony wzdłuż uskoków. Zapadliska powstają często na przedpolu gór o budowie płaszczowinowej. Wyróżnia się zapadliska przedgórskie (np. Zapadlisko przedkarpackie) lub na obszarze orogenu zapadlisko śródgórskie (np. Zapadlisko Saary, Zapadlisko Zakarpackie).
Jaskinia – naturalna pusta przestrzeń w skale o rozmiarach umożliwiających jej penetrację przez człowieka. Najliczniejsze są jaskinie krasowe, grawitacyjne, tektoniczne, lodowcowe, wietrzeniowo-erozyjne lub pseudokrasowe. Odkrywanie (eksploracja), dokumentowanie oraz naukowe badanie jaskiń to speleologia.

fale P (podłużne) - skutkują naprzemiennym rozciąganiem i sprężaniem skał; przenoszą się w ciałach stałych, jak i w cieczach, co oznacza, że w przypadku bardzo silnych wstrząsów pokonują całe wnętrze Ziemi;

fale S (poprzeczne) - powodują "falisty" ruch warstw skalnych (skały zachowują się jak fale na wzburzonym morzu); ten rodzaj fal przemieszcza się tylko w ciałach stałych co oznacza, że odbijają się one np. od zewnętrznego jądra Ziemi;

fale powierzchniowe - docierają na powierzchnię najpóźniej, poruszają się najwolniej i odpowiadają za większość zniszczeń spowodowanych przez trzęsienie ziemi. Fale powierzchniowe (ang. surface waves ) dzielimy z kolei na:

fale Railegha - wywołują przemieszczenia w płaszczyźnie równoległej do gruntu;

fale Love'a - wywołują przemieszczenia w płaszczyźnie prostopadłej do gruntu.

Homosejstą okresla się linię łączącą obszary drgające w tym samym czasie.

Epicentrum - miejsce na powierzchni skorupy ziemskiej położone w najbliższej odległości (prostopadle) nad ogniskiem trzęsienia ziemi (hipocentrum). Obszar położony wokół epicentrum, zwany obszarem epicentralnym jest miejscem największych zniszczeń.
Jezioro – naturalny śródlądowy zbiornik wodny, którego występowanie uwarunkowane jest istnieniem zagłębienia (misy jeziornej), w którym mogą gromadzić się wody powierzchniowe, oraz zasilaniem przewyższającym straty wody wskutek parowania lub odpływu. Większość jezior występuje na obszarach zajmowanych niegdyś przez lodowiec. Woda z topniejącego lodowca wypełniała doliny i tworzyła jeziora. Powstanie mis jeziornych wiąże się przede wszystkim z procesami geologicznymi. Zasilanie należy natomiast przede wszystkim od warunków klimatycznych. Jezioro różni się od stawu występowaniem strefy afotycznej – światło nie dociera do dna uniemożliwiając tam rozwój roślinności.

Wstrząsy ziemi, powodowane przez fale sejsmiczne, podzielić można na ruchy poziome i pionowe. Szczególnie destruktywne są ruchy pionowe, podczas których - w przypadku bardzo dużej intensywności drgań gruntu - budynki mogą zostać nawet wyrzucane w powietrze (przykładem jest zachowanie niektórych konstrukcji w trakcie trzęsienia ziemi w Northridge, w roku 1994). Niszczące są także uderzenia ukośne - szczególnie, jeśli ich przebieg jest niezgodny z dłuższą osią budynku.

Tąpnięcie jest jednym z zagrożeń naturalnych występujących w górnictwie. Często błędnie utożsamiane z każdym wstrząsem sejsmicznym pochodzenia górniczego.
Uskok – struktura tektoniczna powstała w wyniku rozerwania mas skalnych i przemieszczenia ich wzdłuż powstałej powierzchni (lub wąskiej strefy zniszczenia), zwanej powierzchnią uskoku (lub strefą uskokową). Uskokom mogą towarzyszyć inne struktury tektoniczne (przyuskokowe podgięcia warstw, fałdy, fleksury).

Oznaczanie siły trzęsień ziemi i intensywności drgań gruntu

Energię wyzwalaną w trakcie trzęsienia ziemi wyraża się w stopniach magnitudy. Magnituda równa 0 lub ujemna (stosowana do oznaczania tzw. "mikrowstrząsów", rejestrowanych tylko przez bardzo czułe przyrządy) oznacza wibracje rejestrowane tylko przez aparaturę pomiarową, zaś magnituda równa 9,5 (wartość magnitudy najsilniejszego, udokumentowanego instrumentalnie trzęsienia ziemi) powoduje zmiany w otaczającym krajobrazie. Sejsmolodzy powątpiewają w istnienie trzęsień ziemi o magnitudzie większej niż 10, jednak teoretycznie wszystkie skale pomiarowe zjawisk sejsmicznych (np. logarytmiczna skala Richtera) to skale otwarte. Należy przy tym zaznaczyć, że każdy kolejny stopień magnitudy jest mierzony, jako dziesięciokrotnie większy od poprzedniego, ale faktycznie: każdy kolejny stopień niesie ze sobą w przybliżeniu 31-krotny wzrost energii.

Obszary asejsmiczne – obszary wolne od trzęsień ziemi. Pokrywają się one z miejscami występowania starych tarcz prekambryjskich. Obszary asejsmiczne występują np. w Polsce i w Niemczech, a także w Zjednoczonych Emiratach Arabskich.
Rów tektoniczny (graben) - rodzaj obniżenia geologicznego, obejmujący wąski i podłużny fragment skorupy ziemskiej, który zapadł się wzdłuż równoległych do siebie uskoków normalnych. Natomiast część skorupy, która została wypiętrzona i znajduje się ponad rowem nosi nazwę zrębu lub horstu.

Do pomiaru intensywności drgań gruntu służy natomiast szereg skal - dawniej opierających się na sondażach, wykonywanych na grupie osób dotkniętych konkretnym trzęsieniem ziemi, obecnie zaś na wynikach pomiarów przyspieszenia gruntu zmierzonego w trakcie wstrząsów. Do najpopularniejszych skal należy zmodyfikowana skala Mercallego - Mercallego-Cancaniego-Sieberga (MCS). W skali tej stopień I oznacza wibracje rejestrowane wyłącznie przez aparaturę pomiarową, a stopień XII - wstrząsy powodujące zmiany w otaczającym krajobrazie.

Polska, oficjalnie Rzeczpospolita Polska – państwo położone w Europie Środkowej nad Morzem Bałtyckim. Graniczy z Niemcami (na zachodzie), Czechami i Słowacją (na południu), Ukrainą i Białorusią (na wschodzie), na północnym wschodzie z Litwą oraz na północy z Rosją (obwód kaliningradzki). Ponadto polska granica wyłącznej strefy ekonomicznej na Bałtyku graniczy ze strefami Danii i Szwecji.
Sejsmograf (gr.) – urządzenie do wykrywania i rejestracji drgań skorupy ziemskiej (przemieszczeń i wielkości) wywołanych wstrząsami naturalnymi lub sztucznymi.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)