Геологические ЧС: понятие, виды и характеристика

К стихийным бедствиям, связанным с геологическими природными явлениями, относятся:

• — Землетрясения;
• — извержения вулканов;
• — оползни;
• — сели;
• — снежные лавины;
• — обвалы;
• — осадки земной поверхности в результате карстовых явлений.

Землетрясение

Землетрясение — подземные удары и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок), передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Небольшие толчки может вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.

Согласно международной сейсмической шкале MSK-64, сила землетрясений может составлять от 1 до 12 баллов. Землетрясения интенсивностью в 1 балл регистрируются только сейсмическими приборами, от 6−7 баллов и выше приводят к нарушению нормальной жизни людей и связаны с опасностью для их здоровья и жизни. Людские потери и материальный ущерб при землетрясениях обусловлены прежде всего степенью разрушения зданий, поэтому при интенсивности этого стихийного бедствия более 9 баллов в течение минут и даже секунд могут возникнуть массовые людские потери. Основной причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил в ходе процесса разрядки — уменьшения упругих деформаций в объеме всего участка плиты и смещения к положению равновесия. Землетрясение представляет собой быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих пород (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

По подсчетам за последнюю тысячу лет от землетрясений и извержений вулканов погибло от 3 до 5 млн человек. В сводных данных о сильнейших землетрясениях мира в XX веке приводятся сведения о более 340 землетрясений, в том числе катастрофических, сопровождавшихся большими человеческими жертвами: на острове Сицилия (28 декабря 1908 г.) разрушен город Мессина, погибло более 80 тыс. человек; в Японии (1 сентября 1923 г.) при землетрясении на острове Хонсю погибло более 140 тыс. человек; 28 июля 1976 г. в Китае произошло одно из самых трагических землетрясений, полностью разрушившее город Тянь-Шань, где число жертв достигло 242 тыс. человек; землетрясение в Иране (21 июня 1990 г.), унесшее более 50 тыс. жизней, в Чили произошло одно из самых крупных землетрясений за последние полвека, вызвавшее человеческие жертвы, разрушение и образование цунами (27 февраля 2010 г.).

Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выводятся из строя коммунально-энергетические сети, возможны человеческие жертвы. Землетрясение, как правило, сопровождается множеством звуков различной интенсивности в зависимости от расстояния до источника его возникновения. Вблизи источника землетрясения слышны резкие звуки, на некотором удалении они напоминают раскаты грома или гул взрыва. В горах возможны обвалы и лавины. Если землетрясение происходит под водой, возникают огромные волны-цунами, вызывающие страшные разрушения на суше.

Последствия сильных землетрясений в некоторой степени похожи на последствия ядерного взрыва.

Природа землетрясений до конца не раскрыта. Землетрясения происходят в виде толчков, которые включают: форшоки, главный толчок и афтершоки.

Очаг землетрясения — это некоторый объем в толще Земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии.

Центр очага — условная точка, именуемая гипоцентром или фокусом.

Эпицентр — проекция гипоцентра на поверхность Земли. Вокруг эпицентра происходят наибольшие разрушения — это так называемая плейстосейстовая область. Ежегодно регистрируют на земном шаре сотни тысяч землетрясений.

В 1935 г. профессор Калифорнийского технологического института Ч. Рихтер предложил оценивать энергию землетрясения магнитудой (от лат. magnitude — величина). Сейсмологи используют несколько магнитудных шкал. В Японии шкала состоит из семи магнитуд. Именно на основе японской шкалы Ч. Рихтер предложил усовершенствованную 9-магнитудную шкалу. Шкала Рихтера — сейсмическая шкала магнитуд, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Магнитуда самых сильных землетрясений по шкале Рихтера не превышает 9. (см. табл. 1).

Магнитуда землетрясений — условная величина, характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясением.

Магнитуда пропорциональна логарифму энергии землетрясений и позволяет сравнивать источники колебаний по их энергии.

Таблица 1 — Шкала Рихтера

В настоящее время известны два главных сейсмических пояса:

• — Среднеземноморско — Азиатский, охватывающий Португалию, Италию, Грецию Турцию, Иран, Северную Индию и далее до Малайского архипелага;
• — Тихоокеанский, включающий Сахалин, Курильскую гряду.

На территории России примерно 28% районов сейсмоопасны.

Районы возможных 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах, 8-балльных — в Южной Сибири и на Северном Кавказе.