Maa suurim seismiline vöö. Maavärinad
Maa seismilised vööd (Kreeka seismos – maavärin) on piiritsoonid nende vahel litosfääri plaadid, mida iseloomustab suur liikuvus ja sagedased maavärinad ning mis on ka piirkonnad, kuhu on koondunud enamik aktiivseid vulkaane. Seismiliste alade pikkus on tuhandeid kilomeetreid. Nendele aladele vastavad sügavad murtud maismaal ja ookeanis - ookeani keskahelikud ja süvamere kaevikud.Praegu eristatakse kahte tohutut vööd: Vahemere-Trans-Aasia laiuskraadi ja Vaikse ookeani meridionaalset vöödet. Seismilise aktiivsusega vöödid vastavad aktiivse mäeehituse ja vulkanismi piirkondadele Vahemere-Trans-Aasia vöönd hõlmab Vahemere ja seda ümbritsevaid Lõuna-Euroopa, Väike-Aasia, Põhja-Aafrika mäeahelikke, aga ka suuremat osa territooriumist Kesk-Aasia, Kaukaasia, Kun-Lun, Himaalaja. See vöönd moodustab umbes 15% kõigist maailma maavärinatest, mille sügavus on vahepealne, kuid võib esineda ka väga hävitavaid kataklüsme 80% maavärinatest toimub Vaikse ookeani seismilises vööndis, mis hõlmab saari ja süvamere kaevikuid aastal Vaikne ookean. Selle vööndi ookeanivete äärealadel on seismilisi aktiivsed tsoonid Aleuudi saared, Alaska, Kuriili saared, Kamtšatka, Filipiinide saared, Jaapan, Uus-Meremaa, Hawaii saared, Põhja- ja Lõuna-Ameerika. Siin toimuvad sageli maavärinad koos maapõuealuste löökide allikatega, millel on katastroofilised tagajärjed, eelkõige tsunaamid esilekutsumine. Idaharu Vaikse ookeani vöö pärineb Kamtšatka idarannikult, hõlmab Aleuudi saari, kulgeb piki Põhja- ja Lõuna-Ameerika läänerannikut ning lõpeb Lõuna-Antillide aasas. Suurimat seismilisust täheldatakse Vaikse ookeani haru põhjaosas ja USA California piirkonnas. Kesk- ja Lõuna-Ameerika piirkonnas on seismilisus vähem väljendunud, kuid isegi neis piirkondades võib aeg-ajalt esineda tugevaid maavärinaid Vaikse ookeani seismilise vööndi lääneharu ulatub Filipiinidelt Maluku saarteni, läbib Banda merd , Nicobari ja Sunda saared Andramani saarestikuni. Teadlaste sõnul ühendub läänepoolne haru läbi Birma Trans-Aasia vööga. Vaikse ookeani seismilise vöö läänepoolse haru piirkonnas on olemas suur hulk maakoorealused maavärinad. Põhja all asuvad sügavad kahjustused Okhotski meri piki Jaapani ja Kuriili saari, siis levib kagusse süvaallikate riba, mis ulatub üle Jaapani mere Mariaani saarteni Seismilisuse sekundaarsed tsoonid On seismilisuse sekundaarsed tsoonid: Atlandi ookean, mere läänepoolsed piirkonnad. India ookean, Arktika. Nendes piirkondades toimub umbes 5% kõigist maavärinatest. Seismiline piirkond Atlandi ookean pärineb Gröönimaalt, kulgeb lõunas piki Kesk-Atlandi seljandikku ja lõpeb Tristan da Cunha saartega. Siin pole tugevaid mõjusid. India ookeani lääneosas asuv seismilise tsooni riba läbib Araabia poolsaart lõunasse, sealt edasi edelasse mööda allveelaeva tõusu Antarktikasse. Siin, nagu Arktika tsoonis, esinevad madalad maavärinad madalate fookustega. Maa seismilised vööd asuvad nii, et need näivad piirnevat stabiilsete tohutute plokkidega maakoor- iidsetel aegadel moodustatud platvormid. Mõnikord võivad nad siseneda oma territooriumile. On tõestatud, et seismiliste vööde esinemine on tihedalt seotud nii iidsete kui ka kaasaegsemate riketega maakoores.
Maavärinad mägede hällis
Isegi inimesed, kes on selles probleemis täiesti kogenematud, teavad, et meie planeedil on piirkondi, mis on pidevalt maavärinate all. Heidame pilgu igal aastal ilmuvale rahvusvahelisele seismoloogilisele kokkuvõttele, kus on kirjas kõik aasta seismilised häired ja toodud nende omadused. Kohe näeme, et enamasti täheldatakse maakoore maavärinaid rannikuäärsetes riikides vaikne ookean ning peamiselt Jaapanis ja Tšiilis. Kuid see nimekiri ei anna täielikku pilti seismiliste häirete ulatusest, kuna see ei näita tugevust ja kõik suured ja väikesed maavärinad ilmnevad võrdsed õigused. On üsna ilmne, et sellises raportis on majanduslikult arenenud riikide seismilisus oluliselt liialdatud, kuna seal on palju rohkem seismograafe, mis tuvastavad vähimatki maapinna vibratsiooni.
Siiski ei saa väita, et aruande viited sagedasemate maavärinate kohta põhjapoolkeral võrreldes lõunapoolkeraga ei vasta tõele. Veelgi enam, just meie poolkeral toimuvad suuremad geoloogilised sündmused: 90 protsenti seismilistest katastroofidest toimub 30. lõunalaiuskraadist põhja pool.
Siin meie ees on planisfäär (joonis 20), millele on joonistatud kõigi 22 aasta jooksul “Rahvusvahelises seismoloogilises kokkuvõttes” sisalduvate maavärinate epitsentrid. Meie oletused saavad kinnitust: maavärinad on tõepoolest koondunud teatud, selgelt lokaliseeritud tsoonidesse ega mõjuta enamikku maa pind.
Arvestades neid maavärina kontsentratsiooni tsoone, märkame ennekõike riba (kaardil paremal), mis algab Kamtšatkast, kulgeb piki Jaapani saari ja laskub itta; Siis hakkab silma (kaardil vasakul) Põhja- ja Lõuna-Ameerika rannikut piirav lint. Kaks triipu, üks Aasia, teine Ameerika, lähenevad põhjas, ümbritsevad peaaegu täielikult Vaikse ookeani. See Vaikse ookeani seismiline vöö. Siin esinevad kõik sügavfookus, valdav enamus madala fookusega ja palju vahepealseid seismilisi häireid.
Riis. 20. Seismiliste häirete epitsentrite jaotus aastatel 1913–1935 (Coloni järgi).
Teine seismilise aktiivsuse tsoon on Sulawesi saarelt algav riba. See kerkib piki Indoneesia saarestikku, ulatub idast läände, puudutades Himaalajat, seejärel jätkub Vahemeri, Itaalias, Gibraltaril ja edasi Assooridele. Seda vööd nimetatakse Euraasia või Alpi vööndiks, kuna see on piiratud suure tertsiaarse kurruga, mille ühe lüli moodustavad Alpid. Kõik suuremad maavärinad toimuvad kas Vaikse ookeani ümbruses või Euraasia vööndis.
Lisaks kahele peamisele on teada sekundaarsed seismilised tsoonid, kus esinevad vaid madalate koldega maavärinad. Üks neist tsoonidest läbib Atlandi ookeani keskosa ja jõuab Arktikasse, teine ulatub põhjast lõunasse India ookean.
See seismilisuse kummaline paigutus tõstatab loomulikult küsimuse: "Miks?"
Esimese osalise vastuse sellele andis üks Montessus de Ballora tähelepanek: seismilise aktiivsuse tsoonid piirduvad peaaegu alati kõrged mäed, või ookeani kaevikute juurde. Selle kohta annavad veenvaid tõendeid Vaikse ookeani mõlema ranniku seismilisus, mida mööda laiuvad sügavad lohud, Tiibeti seismilisus Himaalajas või Itaalia ja Kreeka, mille lähedal asuvad Vahemere lohud.
Olles tutvunud nende faktidega, mõelgem sellele, et kõrgeimad mäed maakera kuuluvad noorimate hulka. Miks? Jah, sest ilmastikul pole veel olnud aega neid hävitada. Tõepoolest, Himaalaja, Alpid, Andid, Kaljumäed – need kõik tekkisid tertsiaariajal ehk geoloogilises mastaabis kuuluvad eilsesse päeva. Kuid öeldes, et need mäed on noored, tunnistame, et nad alles kasvavad. See tähendab, et neid ei erista viimistletud ja juba lagunenud vormid, nagu Vogeesid või Keskmassiivid, ning neid ehitatakse endiselt. Nende ehitamiseni võib kuluda mitu miljonit aastat, kuid see ei oma tähtsust. Peaasi, et kõik alpistruktuurid – Alpid, Himaalaja, Andid ja Kaljumäestikud – alles kujunevad. Iidsetes geosünkliinides, kust tekkis Alpide mäemoodustis, liiguvad nõlvad jätkuvalt üksteisele lähemale ja kihid jätkavad voltimist.
Seega pole üllatav, et selle pideva protsessi käigus täheldatakse aeg-ajalt kriise, liigset stressi kogevad kivimikihid, purunevad, purunevad ja toimub maavärin. Seetõttu on maavärinate lemmikareeniks kujunenud need piirkonnad, kus voltimisprotsess jätkub, ehk need, kus kõrguvad noored mäed või nende embrüod.
See seletab seismilist aktiivsust mitte ainult kõrgeimates mäeahelikes, vaid ka sügavaimates ookeanikraavides. Pidagem meeles, et need veealused lohud pole muud kui geosünkliinid, kraavid, kus toimub settimine. Geosünkliinid vajuvad pidevalt ning neisse kihtide kaupa kogunevad setted ruumipuuduse tõttu tihendatakse ja purustatakse voltideks, moodustades tulevaste mägede “juured”. Sellist settekivimite kogunemist ja voltimist ei toimu ilma pingete ja purunemisteta, mis põhjustab maavärina.
Vaikse ookeani seismiline vöö
Vaikse ookeani seismiline vöö pakub selle maa-aluse tegevuse kõige mitmekesisemaid ja arvukamaid näiteid, piirdudes kõrgete mägede või suurte allveelaevade süvenditega. Kas selle tsooni seost rikete, pragude ja kõikvõimalike tektooniliste nähtustega ei tõesta asjaolu, et see langeb kokku Vaikse ookeani tulerõngas? Meenutagem aktiivsete vulkaanide ahelat Vaikse ookeani rannikul. Joonisel fig. Joonisel 21 on kujutatud Vaikse ookeani seismilist vööndit tervikuna ja proovime seda lühidalt kirjeldada, alustades lõunast päripäeva.
Kas see vöö on katkenud lõunapooluse suunas, nagu kaardil näidatud? Seda ei tea veel keegi, kuigi on täiesti võimalik, et seismilise aktiivsuse tsoon kulgeb mööda Antarktikat ja jõuab seejärel Macquarie saarele ja Uus-Meremaale, kus Hiljuti Korduvalt esines tugevaid maavärinaid. 1855. aastal lõppes Uus-Meremaa maavärin 140 kilomeetri pikkuse rikkega ja 3-meetrise vastupidise rikkega. Tugevad maavärinad Aastad 1929 ja 1931 süvendasid seda riket ja tekitasid suuri kahjusid.
Riis. 21. Vaikne ookean ise on maavärinakindel piirkond, kuid seda ümbritseb tohutu seismiline vöö (Gutenbergi ja Richteri järgi).
1 - stabiilsed mandripiirkonnad (maavärinakindlad); 2 - madalad kahjustused; 3 - vahepealsed fookused; 4 - sügavad kahjustused.
Uus-Meremaalt tõuseb vöö Tonga saarteni, seejärel laskub läände Uus-Guineani. Siin, Sulawesi saare lähedal, hargneb see kaheks, tõustes põhja poole. Üks haru läheb Caroline'i, Mariana ja Bonini saartele, teine Filipiinide saartele ja Taiwanile. Seda viimast tähistavad sügavad ookeanikraavid, mille ääres möllavad võimsaimad maavärinad. Teise haru moodustavad veealused seljandikud, mille tipud ulatuvad Caroline’i, Mariana ja Bonini saartena üle pinna. Nende kahe haru vahel on Vaikne ookean nagu fikseeritud põhjaga sisemeri, mille seismiline passiivsus on teravas kontrastis ümbritseva riba meeletu aktiivsusega. Piisab, kui meenutada seismilist katastroofi, mis laastas Taiwani 17. märtsil 1906 ja tappis 1300 inimest. inimelusid ja 7 tuhande hoone hävitamine või Filipiinide maavärin 1955. aastal, kui terve küla kadus järve alla.
Mõlemad harud ühinevad põhjas Jaapani saarestiku lähedal ja kulgevad piki selle idakaldaid. Sealt leiti ka sügavaid lohke ja selle piirkonna liigset seismilist aktiivsust pole isegi vaja meelde tuletada. Ütleme nii, et aastatel 1918–1954 loendas Gutenberg selles piirkonnas (sh Kirde-Hiina, Taiwan ja Lõuna-Kuriili saared) 122 maavärinat magnituudiga 7 või rohkem; neist 85 olid madala ja 17 sügava fookusega.
Läbi Kuriili saared Vaikse ookeani seismiline vöönd kulgeb veelgi põhja poole. See sulgeb ookeani, läbides idarannik Kamtšatka ja Aleuudi saared. Saarte piiride vanik sügavaimad depressioonid, kus möllavad maavärinad ja tsunamid. Viimased maavärinad (1957) koosnesid värinate seeriast magnituudiga 8. Need värinad ei lakanud kuus kuud. Aleuudi saarte kett ühendab väga aktiivset seismilist vööndit Aasias sama aktiivse osaga Ameerikast. Alustame Alaskaga. Seal, Yakutati lahes, täheldati 1899. aastal maavärinat, mis suurt kahju ei tekitanud, kuid andis ilmeka näite reljeefi ümberkujundamisest. Selles piirkonnas kerkis uus seljandik (maksimaalne kõrgus 14 meetrit) ja tasandik vajus. Kõikides jaamades üle maakera registreerisid seismograafid seismilise häire magnituudiga 8,5.
Alaskast Mehhikosse kulgeb vöö mööda rannikuvöönd, kuid kaldub mõnevõrra ookeani poole, seega on siinsed maavärinad, kuigi neid esineb sageli, vähem hävitavad, kui võiks arvata. Me ei peatu nende piirkondade seismilisusel, eriti Californias, millest on juba palju räägitud, vaid vaatame, mis toimub Mehhikos. Maavärinad Mehhikos tekitavad vähem vaidlusi, kuigi need pole seal vähem surmavad. Tugevad maavärinad toimusid Mehhikos aastatel 1887 ja 1912. Riigi põhjaosas (Sonora osariigis) tekkis pärast maavärinaid terve rida rikkeid ja nihkeid ning mitu küla hävis.
1. lehekülg
Maavärinate ja vulkanismi avaldumise jaotuses ja mõningates tunnustes meredes ja ookeanides täheldatakse teatud spetsiifilisust, mille analüüs võimaldab tuvastada täiendavaid olulisi erinevusi maailma ookeani põhja planeetide morfostruktuuride vahel. Maavärinad on teatavasti tingitud mehaanilise energia hetkelisest vabanemisest maakoore paksuses või maakoorealuses piirkonnas, mis on neis tekkivate tohutute pingete tagajärg. Plahvatusohtliku heite ajal levivad pinged maavärina keskpunktist – fookusest (fookusest) või hüpotsentrist. elastsed lained, mis on põhimõtteliselt sarnane seismilise uurimise käigus tekkivatele. Hüpotsentri projektsiooni Maa pinnale nimetatakse maavärina epitsentriks.
Juba ammu on täheldatud, et maavärinate epitsentrid maapinnal ei paikne juhuslikult, vaid on rühmitatud teatud tsoonideks või vöönditeks, mida nimetatakse seismilisteks vöönditeks. Nendes vöödes pole maavärinad mitte ainult kõige sagedasemad, vaid ka kõige hävitavamad.
Maal on kolm seismilised vööd(riis.). Esimene, ulatuselt suurim, moodustab peaaegu suletud rõnga, katab Vaikse ookeani ääreala ja ühtib ruumiliselt täielikult üleminekuvööndiga. Teine vöö on keerukalt hargnenud ja geograafiliselt vastab ookeani keskaheliku süsteemile. Kolmas hõlmab Vahemerd, Lõuna-Aasia mägesid ja sulandub esimesega Indoneesia merede ja saarestiku piirkonnas. Seega rõhutavad seismiliste vööde jaotus Maa pinnal veel kord maakoore suurt liikuvust maailmamere põhja kõige dünaamilisemates struktuurides – üleminekuvööndites ja ookeani keskahelikes. Väljaspool neid mandriplatvormidel (mõnede eranditega) ja ookeani põhjas toimuvad maavärinad äärmiselt harva ega omanda hävitavat jõudu.
Vaikse ookeani ääreala maavärinate ajal tekkivate pingete uuring näitas, et ligikaudu 75% siinsetest maavärinatest on seotud horisontaalsete liikumistega mööda rikkeid. Peamised horisontaalsed pinged suuremal osal Vaikse ookeani perifeeriast on suunatud üleminekutsoonide peamiste morfostruktuuride löökidele. Erandiks on Põhja- ja Kesk-Ameerika, samuti Lõuna osa Lõuna-Ameerikas, kus need pinged näitavad ligikaudu paralleelseid morfostruktuure.
Maavärinakolde paiknemine geosünklinaalsete alade all on teatud mustrite järgi. Selle määrab maakoore ja vahevöö suurenenud ebastabiilsusega tsoonide süsteem, mis on kaldu mandrite poole ja tungib maa sisemusse suurusjärgus 700–750 sügavusele. Neid tsoone nimetatakse tsoonideks. Tüüpilisel juhul lähevad nad sügavale Maa sisse umbes 60° nurga all.
Ookeani keskosa struktuuride all on maavärinakollete madala esinemise järgi otsustades võimalik rikkelennukeid jälgida vaid väikese sügavusega (mõnikümmend kilomeetrit). Suure tõenäosusega peaks riketel olema vastupidised tasapinnad või vertikaalne orientatsioon. Maavärina epitsentrid kipuvad siin koonduma riftivööndi ristumiskohtadesse, kus on ristmured ja piki rikkeid. Sarnane pilt on täheldatav üleminekuvööndites: enamik neist on koondunud sinna, kus süvamere kaevikud ja saarekaared lõikavad põikisuunalisi rikkeid.
Selles artiklis räägime teile Alpide-Himaalaja seismilisest vööst, sest kogu planeedi Maa maastiku kujunemise ajalugu on seotud teooriaga ning selle liikumisega kaasnevate seismiliste ja vulkaaniliste ilmingutega, mille tulemusena on praegune tekkis maakoore reljeef... Tektooniliste plaatide reljeefi moodustavate liikumistega kaasnevad maakoore pideva välja häired, mis põhjustavad selles tektooniliste rikete ja vertikaalsete mäeahelike teket. Selliseid maapõues toimuvaid katkendlikke protsesse nimetatakse riketeks ja tõukejõuks, mis viivad vastavalt horstide ja grabeenide tekkeni. Tektooniliste plaatide liikumine põhjustab lõpuks intensiivseid seismilisi sündmusi ja vulkaanipurskeid. Plaadi liikumist on kolme tüüpi:
1. Jäigad liikuvad tektoonilised plaadid liiguvad üksteise vastu, moodustades mäeahelikke, nii ookeanides kui ka maismaal.
2. Puudutavad tektoonilised plaadid laskuvad vahevöösse, moodustades maakoores tektoonilised kaevikud.
3. Liikuvad tektoonilised plaadid libisevad omavahel, moodustades transformatsioonivigu.
Maksimaalse seismilise aktiivsusega vööd planeedil langevad ligikaudu kokku liikuvate tektooniliste plaatide kokkupuutejoonega. Selliseid peamisi rihmasid on kaks:
1. Alpi-Himaalaja seismiline vöönd
2. Vaikse ookeani seismiline vöö.
Allpool peatume Alpide-Himaalaja seismilisel vööndil, mis ulatub ribana Hispaania mägistruktuuridest Pamiirini, sealhulgas Prantsusmaa mäed, Euroopa kesk- ja lõunaosa mägistruktuur, selle kagus ja kaugemal - Karpaadid. , Kaukaasia ja Pamiiri mäed, samuti mägede ilmingud Iraan, Põhja-India, Türgi ja Birma. Selles aktiivse avaldumise tsoonis toimub suurem osa tektoonilistest protsessidest katastroofilised maavärinad, tuues Alpi-Himaalaja seismilise vööndi riikidesse arvukaid katastroofe. See hõlmab katastroofilisi hävinguid asustatud aladel, arvukalt inimohvreid, transpordi infrastruktuuri katkemist jne. Nii toimus Hiinas 1566. aastal võimas maavärin Gansu ja Shaanxi provintsis. Selle maavärina ajal hukkus üle 800 tuhande inimese ja paljud linnad tehti maatasa. Calcutta Indias, 1737 - suri umbes 400 tuhat inimest. 1948 – Ašgabat (Türkmenistan, NSVL). Hukkunuid on üle 100 tuhande. 1988, Armeenia (NSVL), Spitaki ja Leninakani linnad hävitatakse maani. 25 tuhat inimest hukkus. Võime loetleda teisigi üsna võimsaid maavärinaid Türgis, Iraanis, Rumeenias, millega kaasnesid suured hävingud ja inimohvrid. Peaaegu iga päev registreerivad seismilise seire teenused nõrgemaid maavärinaid kogu Alpide-Himaalaja seismilises vööndis. Need näitavad, et tektoonilised protsessid neis piirkondades ei peatu minutikski, samuti ei peatu tektooniliste plaatide liikumine ning pärast järgmist võimsat maavärinat ja järgmist pingete vabanemist maakoores suureneb see taas kriitilise punktini. , mille juures varem või hiljem - Paratamatult toimub veel üks pinges maakoore vabanemine, mis põhjustab maavärina.
Kahjuks kaasaegne teadus ei suuda täpselt kindlaks määrata järgmise maavärina asukohta ja aega. Maakoore aktiivsetes seismilistes vööndites on need vältimatud, kuna tektooniliste plaatide liikumise protsess on pidev, mis tähendab pidevat pinge suurenemist liikuvate platvormide kontakttsoonides. Digitehnoloogiate arenedes, ülivõimsate ja ülikiirete arvutisüsteemide tulekuga jõuab kaasaegne seismoloogia üha lähemale sellele, mida ta suudab toota. matemaatika modelleerimine tektoonilised protsessid, mis võimaldavad äärmiselt täpselt ja usaldusväärselt määrata järgmise maavärina punktid. See omakorda annab inimkonnale võimaluse valmistuda sellisteks katastroofideks ja aitab vältida arvukaid inimohvreid, samas kui kaasaegsed ja paljutõotavad ehitustehnoloogiad vähendavad võimsate maavärinate hävitavaid tagajärgi. Tuleb märkida, et teised planeedi aktiivsed seismilised vöödid langevad üsna tihedalt kokku vulkaanilise aktiivsuse vöödega. Teadus on tõestanud, et enamikul juhtudel on vulkaaniline aktiivsus otseselt seotud seismilise aktiivsusega. Sarnaselt maavärinatega kujutab vulkaanilise tegevuse suurenemine otsest ohtu inimeste elule. Paljud vulkaanid asuvad arenenud tööstusega tihedalt asustatud piirkondades. Iga äkiline vulkaanipurse kujutab endast ohtu vulkaanide piirkonnas elavatele inimestele. Lisaks eelnevale toovad ookeanide ja merede maavärinad kaasa tsunamid, mis pole vähem hävitavad rannikualad kui maavärinad ise. Just sel põhjusel jääb aktiivsete seismiliste vööndite seismilise seire meetodite täiustamise ülesanne alati aktuaalseks.
