Сейсмические пояса земли. сейсмические волны

Сейсмические пояса Земли. Названия сейсмических поясов Земли

Сейсмические пояса Земли – это зоны, где соприкасаются между собой литосферные плиты, из которых состоит наша планета.

Основной характеристикой подобных областей является повышенная подвижность, которая может выражаться в частых землетрясениях, а также в наличии действующих вулканов, которые время от времени имеют свойство извергаться. Как правило, подобные районы Земли тянутся на тысячи миль в длину.

На протяжении всей этой дистанции может прослеживаться большой разлом земной коры. Если же подобный хребет находится на дне океана, он выглядит как среднеокеанический желоб.

Современные названия сейсмических поясов Земли

Согласно общепринятой географической теории, ныне на планете существует два крупнейших сейсмических пояса. В их число входит один широтный, то есть расположенный вдоль экватора, а второй – меридианный, соответственно, перпендикулярный предыдущему.

Первый называется Средиземноморско-Трансазиатским и свое начало он берет примерно в Персидском заливе, а крайняя точка достигает середины Атлантического океана. Второй называется меридиональный Тихоокеанский, и проходит он в полном соответствии со своим именем.

Именно в этих областях наблюдается наибольшая сейсмическая активность. Здесь имеют свое место горные образования, а также постоянно действующие вулканы.

Если данные сейсмические пояса Земли просмотреть на карте мира, то становится понятно, что большинство извержений приходится именно на подводную часть нашей планеты.

Сейсмические пояса земли. Названия менее распространенных из них

Теперь рассмотрим зоны так называемых вторичных землетрясений, или второстепенной сейсмичности.

Все они достаточно плотно расположены в пределах нашей планеты, однако в некоторых местах отголоски совсем не слышны, в то время, как в других регионах толчки достигают чуть ли не максимума.

Но стоит отметить, что данная ситуация присуща только тем землям, которые находятся под водами Мирового океана. Второстепенные сейсмические пояса Земли сосредоточены в водах Атлантики, в бассейне Тихого океана, а также в Арктике и в некоторых районах Индийского океана.

Интересно, что сильные толчки, как правило, приходятся именно на восточную часть всех земных вод, то есть «Земля дышит» в районе Филиппин, постепенно спускаясь ниже, к Антарктиде. В некоторой степени очаги этих ударов распространяются и на воды Тихого океана, а вот в Атлантике практически всегда спокойно.

Более подробное рассмотрение данного вопроса

Как было сказано выше, сейсмические пояса Земли образуются именно в месте стыков наиболее крупных литосферных плит. Самым масштабным среди таковых является меридианный Тихоокеанский хребет, на всей длине которого насчитывается огромное количество горных возвышений.

Как правило, очаг ударов, который вызывает толчки в этой природной зоне – подкоровый, поэтому распространяются они на очень большие расстояния. Наиболее сейсмически активной ветвью меридианного хребта является его северная часть. Тут наблюдаются крайне высокие удары, которые часто доходят до Калифорнийского побережья.

Именно по этой причине количество небоскребов, которое возводится в данной области, всегда сводится к минимуму. Обратите внимание на то, что такие города, как Сан-Франциско, Лос-Анджелес, в общем-то, одноэтажные. Высотки возведены только в центре города. Направляясь ниже, к югу, сейсмичность данной ветки снижается.

На западном побережье Южной Америки толчки уже не такие сильные, как на Севере, однако там все равно отмечаются подкорковые очаги.

Множество веток одного большого хребта

Названия сейсмических поясов Земли, которые являются ответвлениями от основного меридианного Тихоокеанского хребта, напрямую связаны с их географическим местоположением. Одна из веток – Восточная.

Она берет свое начало у берегов Камчатки, проходит вдоль Алеутских островов, затем огибает весь Американский континент и заканчивается на Фолклендских островах. Данная зона не является катастрофически-сейсмической, и толчки, которые образуются в ее пределах, невелики.

Стоит лишь отметить, что в районе экватора от нее уходит ответвление на Восток. Карибское море и все островные государства, которые здесь расположены, уже находятся в зоне Антильской сейсмической петли.

В данном регионе ранее наблюдалось множество землетрясений, которые приносили немало бедствий, однако в наши дни Земля «успокоилась», и толчки, которые слышны и ощутимы на всех курортах Карибского моря, не представляют никакой опасности для жизни.

Небольшой географический парадокс

Если рассматривать сейсмические пояса Земли на карте, то получается, что восточная ветка Тихоокеанского хребта проходит вдоль самого западного побережья суши нашей планеты, то есть вдоль Америки.

Западная же ветка того же сейсмического пояса начинается у Курильских островов, проходит через Японию, а после делится еще на две другие. Странно, что названия этим сейсмическим зонам были подобраны с точностью да наоборот.

Кстати, те две ветки, на которые делится данная полоса, также имеют названия «Западной» и Восточной», но на сей раз их географическая принадлежность совпадает с общепринятыми правилами. Восточная уходит через Новую Гвинею к Новой Зеландии.

В этом районе прослеживаются достаточно сильные подземные толчки, часто носящие разрушительный характер. Восточная ветка охватывает берега Филиппинских островов, южные острова Таиланда, а также Бирму, и в завершении соединяется со Средиземноморско-Трансазиатским поясом.

Краткий обзор «параллельного» сейсмического хребта

Теперь рассмотрим ту литосферную область, которая расположена ближе к нашему региону. Как вы уже поняли, название сейсмических поясов нашей планеты зависит от их расположения, и в данном случае Средиземноморско-Трансазиатский хребет тому подтверждение. В пределах его протяжности находятся Альпы, Карпаты, Апеннины и острова, расположенные в Средиземном море.

Наибольшая сейсмическая активность приходится на Румынский узел, где довольно часто наблюдаются сильные толчки. Продвигаясь на Восток, данный пояс захватывает земли Белуджистана, Ирана и завершается в Бирме. Однако общий процент сейсмической активности, который приходится на эту область, равен всего лишь 15. Поэтому данный регион является вполне безопасным и спокойным.

Источник: https://autogear.ru/article/134/006/seysmicheskie-poyasa-zemli-nazvaniya-seysmicheskih-poyasov-zemli/

Сейсмические пояса

Сейсмические пояса Земли (греч.

seismos — землетрясение) – это пограничные зоны между литосферными плитами, которые характеризуются высокой подвижностью и частыми землетрясениями, а также являются областями сосредоточения большинства действующих вулканов.

Протяженность сейсмических областей составляет тысячи километров. Данные области соответствуют глубинным разломам на суше, а в океане – срединно-океаническим хребтам и глубоководным желобам.

В настоящее время различают два огромных пояса: широтный Средиземноморско-Трансазиатский и меридиональный Тихоокеанский. Пояса сейсмической активности соответствуют областям активного горообразования и вулканизма.

К Средиземноморско-Трансазиатскому поясу относится Средиземноморье и расположенные в его окружении горные массивы Южной Европы, Малой Азии, Северной Африки, а также большая часть территории Средней Азии, Кавказ, Кунь-Лунь, Гималаи. На этот пояс приходится около 15% всех землетрясений в мире, глубина очагов которых промежуточная, но могут быть и очень разрушительные катаклизмы.

80% землетрясений происходят в Тихоокеанском сейсмическом поясе, который охватывает острова и глубоководные впадины в Тихом океане.

По периферии акватории океана в данном поясе находятся сейсмически активные зоны Алеутских островов, Аляски, Курильских островов, Камчатки, Филиппинских островов, Японии, Новой Зеландии, Гавайских островов, Северной и Южной Америки.

Здесь часто происходят землетрясения с подкоровыми очагами ударов, имеющие катастрофические последствия, в частности, провоцирующие цунами.

Восточная ветвь Тихоокеанского пояса берет свое начало у восточного побережья Камчатки, охватывает Алеутские острова, проходит по западному побережью Северной и Южной Америки и оканчивается Южной Антильской петлей.

Наиболее высокая сейсмичность наблюдается в северной части Тихоокеанской ветви и в области Калифорнии США.

В области Центральной и Южной Америки сейсмичность менее выражена, но и в этих областях возможно изредка возникновение сильных землетрясений.

Западная ветвь Тихоокеанского сейсмического пояса протянулась от Филиппин к Молуккским островам, проходит через море Банда, Никобарские и Зондские острова к Андраманскому архипелагу. По мнению ученых, западная ветвь через Бирму соединяется с Трансазиатским поясом.

В области западной ветви Тихоокеанского сейсмического пояса наблюдается большое количество подкоровых землетрясений.

Глубокие очаги расположены под дном Охотского моря вдоль Японских и Курильских островов, далее полоса глубоких очагов распространяется на юго-восток, пересекая Японское море до Марианских островов.

Второстепенные зоны сейсмичности

Различают второстепенные зоны сейсмичности: Атлантический океан, западные области Индийского океана, Арктика. Около 5% всех землетрясений приходится на эти районы.

Читайте также:  Природа, растения и животные брянской области

Сейсмическая область Атлантического океана берет начало в Гренландии, проходит к югу вдоль Средне-Атлантического подводного хребта и заканчивается у островов Тристан-да-Кунья. Сильные удары здесь не наблюдаются.

Полоса сейсмической зоны в западной части Индийского океана проходит через Аравийский полуостров на юг, далее на юго-запад вдоль подводной возвышенности к Антарктиде. Здесь, как и в арктической зоне, случаются несильные землетрясения с неглубокими очагами.

Сейсмические пояса Земли расположены так, что как будто окаймляют устойчивые громадные глыбы земной коры – платформы, сформировавшиеся в глубокой древности. Иногда могут заходить на их территорию. Как было доказано, наличие сейсмических поясов тесно связано с разломами земной коры, как древними, так и более современными.

Источник: http://geografya.ru/litosfera/vnutrennee_stroenie_zemli/seysmicheskie_poyasa.html

Сейсмические пояса и границы литосферных плит

Давно известно, что землетрясения распределены на земной поверхности неравномерно. Они концентрируются в сейсмических поясах, протягивающихся на тысячи километров.

Некоторые пояса, такие как пояс вдоль Альп и Гималаев, были известны давно, другие выявлены позднее с помощью сейсмографов, установленных в рамках единой сети по всей Земле.

Оказалось, что сейсмические пояса Земли строго совпадают с обеими мировыми системами рельефа: рифтов и желобов. За пределами этих систем землетрясения происходят редко, а внутри случаются постоянно.

Мы еще мало знаем об условиях, существующих в очагах землетрясений, но несомненно, что они возникают в результате деформации литосферы, когда под воздействием приложенных к ней напряжений предел прочности оказывается превзойденным и литосфера раскалывается, катастрофически высвобождая огромное количество энергии, все эти процессы начали происходить ещё до появления саблезубых тигров. Пояса сейсмичности как бы маркируют зоны раскола литосферы. Они разбивают внешнюю твердую оболочку Земли на крупные блоки, или, как их стали называть, плиты.

Имея перед собой карту сейсмичности, любой пытливый человек, даже совсем не искушенный в тектонике плит, не затруднится провести границы литосферных плит. Для этого достаточно следовать вдоль сейсмических поясов. Можно выделить тринадцать главных литосферных плит: Евразиатская, Северо-Американская, Южно-Американская, Африканская, Филиппинская, Тихоокеанская, Кокосовая, Наска и другие.

Их размеры могут составлять тысячи километров. В состав плит входят как континенты, так и припаянные к ним океанские котловины вплоть до срединных хребтов. И только в немногих случаях (например, в Андах) граница плит совпадает с разделом континент — океан (моря Тихого океана).

Разделение литосферы на плиты, ограниченные сейсмическими поясами, явилось одним из главных фактов в теории тектоники плит.

Землетрясения и сейсмические пояса отражают взаимодействие литосферных плит между собой. Если возникают землетрясения, это значит, что происходит раскол и деформация литосферы; если землетрясений нет, то, следовательно, нет деформаций в твердой оболочке.

Тектоническая активность на Земле сконцентрирована главным образом вдоль границ плит и проявляется из-за их взаимодействия. От того, как плиты движутся друг относительно друга, зависит и то, какой магматизм проявится вдоль их границ. То есть можно предположить, что границы плит должны контролировать и распределение рудных полезных ископаемых, генетически связанных с магматическими породами.

Просмотрите так же статью: Северный ледовитый океан

Источник: http://preimikus.ru/sejsmicheskie-poyasa-i-granicy-litosfernyx-plit.html

Сейсмические пояса Земли. Названия сейсмических поясов Земли

Сейсмические пояса Земли – это зоны, где соприкасаются меж собой литосферные плиты, из которых состоит наша планетка.

Основной чертой схожих областей является завышенная подвижность, которая может выражаться в нередких землетрясениях, также в наличии действующих вулканов, которые временами имеют свойство извергаться. Обычно, подобные районы Земли тянутся на тыщи миль в длину.

В протяжении всей этой дистанции может выслеживаться большой разлом земной коры. Если же схожий хребет находится на деньке океана, он смотрится как среднеокеанический желоб.

Современные наименования сейсмических поясов Земли

Согласно принятой географической теории, сейчас на планетке существует два больших сейсмических пояса. В их число заходит один широтный, другими словами расположенный повдоль экватора, а 2-ой – меридианный, соответственно, перпендикулярный предшествующему.

1-ый именуется Средиземноморско-Трансазиатским и свое начало он берет приблизительно в Персидском заливе, а последняя точка добивается середины Атлантического океана. 2-ой именуется меридиональный Тихоокеанский, и проходит он в полном согласовании со своим именованием.

Конкретно в этих областях наблюдается большая сейсмическая активность. Тут имеют свое место горные образования, также повсевременно действующие вулканы.

Если данные сейсмические пояса Земли просмотреть на карте мира, то становится ясно, что большая часть извержений приходится конкретно на подводную часть нашей планетки.

Самый огромное хребет в мире

Принципиально знать, что 80 процентов всех землетрясений и вулканических извержений приходится конкретно на Тихоокеанский горный хребет. Большая его часть расположилась под солеными водами, но он затрагивает и некие части суши.

К примеру, на Гавайских островах, конкретно из-за раскола земной породы, повсевременно происходят землетрясения, которые нередко приводят к большенному количеству человечьих жертв. Дальше этот огромный хребет содержит в себе более маленькие сейсмические пояса Земли.

Так, к нему относятся Камчатка, Алеутские острова. Он затрагивает западное побережье всего Южноамериканского материка и завершается аж на Южной Антильской Петле. Вот поэтому все жилые регионы, которые размещены повдоль этой полосы, повсевременно переживают более либо наименее сильные земные толчки.

Посреди более фаворитных городов-гигантов, который находится в этой нестабильной области – Лос-Анджелес.

Сейсмические пояса земли. Наименования наименее всераспространенных из их

Сейчас разглядим зоны так именуемых вторичных землетрясений, либо второстепенной сейсмичности. Они все довольно плотно размещены в границах нашей планетки, но в неких местах отголоски совершенно не слышны, в то время, как в других регионах толчки добиваются чуть не максимума.

Но необходимо отметить, что данная ситуация присуща только тем землям, которые находятся под водами Мирового океана. Второстепенные сейсмические пояса Земли сосредоточены в водах Атлантики, в бассейне Тихого океана, также в Арктике и в неких районах Индийского океана.

Любопытно, что сильные толчки, обычно, приходятся конкретно на восточную часть всех земных вод, другими словами «Земля дышит» в районе Филиппин, равномерно спускаясь ниже, к Антарктиде.

В некой степени очаги этих ударов распространяются и на воды Тихого океана, а вот в Атлантике фактически всегда расслабленно.

Более подробное рассмотрение данного вопроса

Как было сказано выше, сейсмические пояса Земли образуются конкретно в месте соединений более больших литосферных плит. Самым масштабным посреди таких является меридианный Тихоокеанский хребет, на всей длине которого насчитывается неограниченное количество горных возвышений.

Обычно, очаг ударов, который вызывает толчки в этой природной зоне – подкоровый, потому распространяются они на очень огромные расстояния. Более сейсмически активной ветвью меридианного хребта является его северная часть. Здесь наблюдаются очень высочайшие удары, которые нередко доходят до Калифорнийского побережья.

Конкретно по этой причине количество небоскребов, которое возводится в данной области, всегда сводится к минимуму. Направьте внимание на то, что такие городка, как Сан-Франциско, Лос-Анджелес, в общем-то, 1-этажные. Высотки построены исключительно в центре городка. Направляясь ниже, к югу, сейсмичность данной ветки понижается.

На западном побережье Южной Америки толчки уже не такие сильные, как на Севере, но там все равно отмечаются подкорковые очаги.

Огромное количество ветвей 1-го огромного хребта

Наименования сейсмических поясов Земли, которые являются ответвлениями от основного меридианного Тихоокеанского хребта, впрямую связаны с их географическим местоположением. Одна из ветвей – Восточная.

Она берет свое начало у берегов Камчатки, проходит повдоль Алеутских островов, потом огибает весь Южноамериканский материк и завершается на Фолклендских островах. Данная зона не является катастрофически-сейсмической, и толчки, которые образуются в ее границах, невелики.

Стоит только отметить, что в районе экватора от нее уходит ответвление на Восток. Карибское море и все островные страны, которые тут размещены, уже находятся в зоне Антильской сейсмической петли.

В данном регионе ранее наблюдалось огромное количество землетрясений, которые приносили много бедствий, но в наши деньки Земля «успокоилась», и толчки, которые слышны и осязаемы на всех курортах Карибского моря, не представляют никакой угрозы для жизни.

Читайте также:  Тропа гигантов в ирландии

Маленький географический феномен

Если рассматривать сейсмические пояса Земли на карте, то выходит, что восточная ветка Тихоокеанского хребта проходит повдоль самого западного побережья суши нашей планетки, другими словами повдоль Америки.

Западная же ветка такого же сейсмического пояса начинается у Курильских островов, проходит через Японию, а после делится еще на две другие. Удивительно, что наименования этим сейсмическим зонам были подобраны с точностью да напротив.

Кстати, те две ветки, на которые делится данная полоса, также имеют наименования «Западной» и Восточной», но на этот раз их географическая принадлежность совпадает с принятыми правилами. Восточная уходит через Новейшую Гвинею к Новейшей Зеландии.

В этом районе выслеживаются довольно сильные подземные толчки, нередко носящие разрушительный нрав. Восточная ветка обхватывает берега Филиппинских островов, южные острова Таиланда, также Бирму, и в окончании соединяется со Средиземноморско-Трансазиатским поясом.

Лаконичный обзор «параллельного» сейсмического хребта

Сейчас разглядим ту литосферную область, которая размещена поближе к нашему региону. Как вы уже сообразили, заглавие сейсмических поясов нашей планетки находится в зависимости от их расположения, и в этом случае Средиземноморско-Трансазиатский хребет тому доказательство.

В границах его протяжности находятся Альпы, Карпаты, Апеннины и острова, расположенные в Средиземном море. Большая сейсмическая активность приходится на Румынский узел, где достаточно нередко наблюдаются сильные толчки. Продвигаясь на Восток, данный пояс захватывает земли Белуджистана, Ирана и заканчивается в Бирме.

Но общий процент сейсмической активности, который приходится на эту область, равен всего только 15. Потому данный регион является полностью неопасным и размеренным.

Источник: https://tipsboard.ru/sejsmicheskie-poyasa-zemli-nazvaniya-sejsmicheskix-poyasov-zemli/

Сейсмические волны, возникающие при землетрясениях

 

Причины землетрясений

Причину практически любого землетрясения можно объяснить с помощью теории тектоники плит. Ее основная идея заключается в том, что внешняя оболочка Земли состоит из нескольких крупных и прочных пластин, которые называются плитами.

Каждая плита уходит на глубину примерно 80 км, плиты перемещаются относительно друг друга по поверхности подстилающих более мягких пород. Краевые части каждой плиты соприкасаются с другими плитами, и как результат горные породы оказываются под действием больших деформирующих, тектонических сил.

Основным местом очагов землетрясений являются срединно-океанические хребты, являющиеся зонами разрастания океанического дна.

Эти зоны спрединга нарушены прерывистыми горизонтальными смещениями, соответствующие зонам горизонтального сдвига. Таким образом вдоль океанического хребта образуется зона трансформных разломов, вдоль которых чаще всего наблюдаются землетрясения.

Местом, же, погребения плит служат глубоководные желоба – зоны субдукции, в которых поверхностные породы, буквально, «заталкиваются» вглубь Земли. Таким образом, землетрясения происходящие вдоль океанических хребтов, связаны с ростом плит.

Вдоль этих подводных горных цепей обнаружено огромное количество разрывов и обрушенных блоков. Именно при таком дроблении пород высвобождается энергия землетрясений. Когда в районе океанического желоба плита изгибается вниз в ней образуются трещины и разрывы, возбуждая мелкофокусные землетрясения.

Когда в районе океанического желоба плита изгибается вниз, в ней образуются трещины и разрывы, возбуждая мелкофокусные землетрясения.

В процессе ее погружения создаются дополнительные напряжения, которые приводят к дальнейшим деформациям и дроблению, в результате чего происходят глубокофокусные землетрясения.

Гипоцентры таких землетрясений, возникающие вдоль опускающейся плиты, образуют ту самую наклонную сейсмическую зону удивительно правильной формы — зону Беньофа.

В конце концов на глубине 650 — 700 км либо материал плиты полностью поглощается глубинными породами и смешивается с ними, либо его свойства меняются настолько, что сейсмическая энергия больше не может выделяться. Из этого следует ряд выводов, помогающих понять природу землетрясений.

Во-первых, на краях взаимодействующих плит должно происходить гораздо больше землетрясений, так называемых межплитовых землетрясений, чем во внутренних частях плит. Но никакого логичного объяснения тектоника плит этим землетрясениям не дает.

Такие внутриплитовые землетрясения возникают, очевидно под действием более локальной системы напряжений, связанных, возможно, с изменениями температуры, глубины залегания и прочности поверхностных пород. Ряд землетрясений такого рода отмечен и в США.

Самые крупные из них — серия сильнейших землетрясений, обрушившихся на район Нью-Мадрида в штате Миссури в 1811-1812 гг. Они причинили серьезный ущерб этому району и ощущались даже в столице США Вашингтоне.

Возможно, эти землетрясения были вызваны огромной тяжестью аллювиальных отложений, распространенных вдоль всего бассейна реки Миссисипи от Мексиканского залива до окрестностей Нью-Мадрида а возможно и интрузиями плотных горных пород, взброшенных в этом районе по разломам.

Во-вторых, из-за того, что на плиты действуют силы разных направлений, механизм и размеры очагов землетрясений оказываются различными в разных частях плиты. Только около 10% возникающих на Земле сейсмических толчков происходит в пределах глобальной системы океанических хребтов, и они дают всего лишь около 5% сейсмической энергии всех землетрясений мира.

При сейсмических толчках, возникающих под океаническими желобами, выделяется более 90% мировой сейсмической энергии мелкофокусных землетрясений и большая часть энергии промежуточных и глубокофокусных землетрясений. Большинство крупнейших землетрясений, таких как Чилийское 1960 г. и Аляскинское 1964 г.

, возникло в зонах субдукции в результате поддвигания одной плиты под другую.

В — третьих, громадные размеры плит и устойчивая скорость их разрастания дают основание считать, что на краях плиты темп проскальзывания должен оставаться в среднем постоянным в течение многих лет.

Следовательно, если в двух районах, расположенных вдоль какого-либо желоба на некотором расстоянии один от другого, происходит такое проскальзывание, вызывая землетрясения, то можно ожидать, что такой же процесс происходит и в промежутке между ними.

Это позволяет предположить, что выявленные за весь период наблюдений закономерности в расстояниях и промежутках времени между сильными землетрясениями, возникающими вдоль границ крупной плиты, по крайней мере приблизительно указывают на то место, где в скором времени могут произойти другие сильные землетрясения.

На ней жирными штрихами показаны места разрывов, которые должны были возникнуть при некоторых крупных землетрясениях в последнее время. Если нанести на эту схему все эпицентры таких мелкофокусных землетрясений за последние 30-40 лет, то они покроют многие участки границ этих двух плит.

Однако останутся зоны сейсмического молчания, в которых, возможно, и произойдет в будущем подвижка плит, а следовательно, возникнут сильные землетрясения. В пределах Калифорнии имеется такая зона: она располагается на разломе Сан-Андреас между районами Сан-Францисского землетрясения 1906 г. на севере и Форт-Техонского 1857 г.

на юге. Заметим, что для восточного и южного краев Карибской плиты нет исторических данных о крупных мелкофокусных землетрясениях: это означает, что никакие предположения о сейсмической опасности в протяженных «тихих» зонах не имеют здесь веских оснований.

Типы сейсмических волн, возникающих при землетрясениях

Горные породы Земли обладают упругими свойствами, и это заставляет их деформироваться и вибрировать под действием приложенных сил сжатия и растяжения. Исходя из этого существует только три типа сейсмических волн. Из них только два типа распространяются внутри объема горных пород. Более быстрые из этих объемных волн называются первичными (Р) или продольными волнами.

Их движение имеет тот же характер, что и у звуковых волн, т. е. при своем распространении они попеременно давят на горные породы — сжимают их или создают в них разрежение — растягивают их. Эти Р-волны, подобно звуковым волнам, способны проходить и через твердые породы, например гранитные горные массивы, и через жидкости, такие как вулканическая магма или вода океанов.

Следует отметить, что из-за сходства этих волн со звуковыми часть Р-волн, выходя из глубин Земли к ее поверхности, может передаваться в атмосферу в виде звуковых волн, воспринимаемых животными и людьми, если частота их окажется в интервале слышимости. Более медленные волны, проходящие через горные породы, называются вторичными (S) или поперечными волнами.

При своем распространении они сдвигают частицы вещества в стороны, под прямым углом к направлению своего пути. Простое наблюдение ясно показывает, что если какой-то объем жидкости сдвинуть в сторону или повернуть, то он не вернется затем на прежнее место.

Из этого следует, что поперечные волны не могут проходить через те участки Земли, которые состоят из жидкости, например через океаны.

Фактическая скорость продольных и поперечных сейсмических волн зависит от плотности и упругих свойств горных пород и грунтов, через которые эти волны проходят. В большинстве случаев при землетрясениях продольные волны ощущаются первыми.

Читайте также:  Стихи для детей про природу и окружающий мир

Их действие похоже на удар воздушной волны, которая создает грохот и треск стекол в окнах. Спустя несколько секунд приходят поперечные волны, которые раскачивают все на своем пути вверх-вниз и из стороны в сторону и смещают поверхность грунта как по вертикали, так и по горизонтали.

Именно эти колебания и приводят к наибольшему повреждению построек.

Сейсмические волны третьего типа называются поверхностными волнами, поскольку их распространение ограничено зоной, близкой к поверхности грунта. Такие волны подобны ряби, расходящейся по поверхности озера.

Наибольшие колебания происходят на самой поверхности, а с глубиной амплитуда волн становится меньше и меньше. Поверхностные волны, создаваемые землетрясениями, делятся на два вида. Первый называется волнами Лява.

Эти волны в сущности то же самое, что поперечные волны без вертикальных смещений; они заставляют частицы грунта колебаться из стороны в сторону в горизонтальной плоскости, параллельной поверхности Земли, но под прямым углом к направлению своего распространения.

Воздействие волн Лява состоит в горизонтальных колебаниях, которые передаются основаниям построек и, следовательно, могут вызвать разрушения. Второй вид поверхностных волн известен под названием волн Рэлея.

Как и в обычных морских волнах, частицы материала, захваченного волнами Рэлея, движутся по вертикали и по горизонтали в вертикальной плоскости, ориентированной по направлению распространения волн. Как показано каждая частица породы при прохождении волны движется по эллипсу.

Поверхностные волны распространяются медленнее, чем объемные, и из двух видов поверхностных волн обычно волны Лява приходят быстрее, чем Рэлея. Таким образом, когда из очага землетрясения волны расходятся в разные стороны в земной коре, то можно предсказать, каким именно образом отделятся друг от друга разные типы волн.

Волны Лява вертикальными приборами не записываются.

Поскольку волны Рэлея содержат вертикальную составляющую, они могут воздействовать на воду, например в озерах, тогда как волны Лява, которые не про ходят через воду, действуют только на прибрежные части озер и океанских заливов, заставляя воду смещаться взад-вперед и перемешиваться, как у стенок вибрирующего бака.

Объемные волны обладают и другим свойством, влияющим на производимые ими сотрясения: при распространении через пласты горных пород земной коры они отражаются от границ между породами разного типа или преломляются на этих границах.

Кроме того, какая бы волна ни испытывала отражения или преломления, часть энергии волн одного типа идет на образование волн другого типа.

Возьмем простой пример: продольная волна подходит снизу к подошве слоя аллювия; при этом часть энергии будет передаваться вверх в виде продольной волны (Р), а часть превратится в поперечные колебания (S) (еще одна часть энергии отразится обратно вниз в виде Р и S волн).

Из сказанного становится понятно, почему на суше после первых толчков при сильных колебаниях грунта обычно ощущают волны двух видов. Но если во время землетрясения вы окажетесь в море, то почувствуете, что судно воспринимает только один вид колебаний, передаваемый Р-волнами, так как S-волны не проходят через воду.

Тот же эффект возникает, когда при сейсмических колебаниях в песчаных слоях происходит разжижение. Энергия поперечных волн, проходящих через разжиженные слои, постепенно уменьшается, и в конце концов проходят только продольные волны.

Когда Р- и S-волны достигают поверхности грунта, большая часть их энергии отражается обратно в земную кору, так что на поверхность почти одновременно воздействуют волны, движущиеся и вверх, и вниз.

Поэтому вблизи поверхности, как правило, происходит значительное усиление колебаний: иногда их амплитуда вдвое превышает амплитуду приходящих волн. Это при поверхностное увеличение амплитуды усиливает разрушения, производимые на поверхности Земли.

В самом деле, при многих землетрясениях горнорабочие отмечали в подземных выработках колебания более слабые, чем ощущали люди на поверхности. И последнее, что стоит сказать здесь по поводу сейсмических волн.

Имеются убедительные доказательства — как наблюдавшиеся на практике, так и теоретические, — что на сейсмические волны действуют и грунтовые условия, и рельеф местности.



Источник: http://biofile.ru/geo/23304.html

Сейсмические волны — это… Что такое Сейсмические волны?

        колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений, взрывов и других источников. Вблизи очагов сильных землетрясений С. в. обладают разрушительной силой при доминирующем периоде в десятые доли сек. На значительных расстояниях от эпицентров С. в. являются упругими волнами.

         Продольные С. в. (Р) переносят изменения объёма в среде — сжатия и растяжения. Колебания в них совершаются в направлении распространения (рис. 1, а). Поперечные С. в. (S) не образуют в среде объёмных изменений и представляют собой колебания частиц, происходящие перпендикулярно направлениям распространения волны (рис. 1, б). В каждый момент и в каждой точке среды сейсмические колебания удовлетворяют (для Р и S волн) волновым уравнениям (См. Волновое уравнение). В однородной изотропной упругой среде скорости распространения продольных (а) и поперечных (в) волн определяются формулами:                 и         Здесь         Особенность распространения С. в. (упругих волн в твёрдой среде) состоит в том, что при косом падении на поверхность раздела сред с различными параметрами (скоростями и плотностями) волны одного типа, например продольной, возникают, кроме отражённой и преломленной продольных волн (рис. 2), волны отраженные и преломленные поперечные. Вблизи поверхностей раздела в Земле возникают поверхностные С. в. При распространении неоднородной волны SH вдоль горизонтального слоя возникает волна Лява (См. Лява волны). В случае падения на граничную плоскость волны Р в слое могут возникать отражённые волны Р и SV. При этом, если а2 > в2 > а1 > в1, где a1 и в1 — скорости в слое, a a2 и в2 — в неприлежащей среде, то как отражённая Р, так и отражённая SV при малом e1 обладают свойством полного внутреннего отражения. В результате в слое формируются волны Рэлея. Они, как и волны Лява, обладают дисперсией скоростей. Волны Рэлея возникают в полупространстве без слоистости. Тогда они не диспергируют и их скорость с ≈ 0,9 в.

         Волны Р и S распространяются из источника по объёму Земли. Они называются объёмными. Их амплитуда для однородной и изотропной среды убывает обратно пропорционально расстоянию.

Поверхностные волны, распространяясь вдоль поверхности, обладают амплитудой, убывающей обратно пропорционально корню квадратному из расстояния.

По этой причине в колебаниях от удалённых землетрясений по амплитуде доминируют поверхностные волны.

         Благодаря изменениям свойств Земли с глубиной изменяются и скорости распространения объёмных С. в. Это приводит к их рефракции в недрах Земли.

         Наблюдения на поверхности Земли над распространением С. в. позволяют исследовать строение Земли. Зависимость скорости распространения волн Р и S от глубины (рис. 3) позволила выявить ряд оболочек «твёрдой» Земли. Подробности строения Земли см. в ст. Земля.

         Лит.: Саваренский Е. Ф., Кирнос Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, 2 изд., М., 1955; Буллен К. Е., Введение в теоретическую сейсмологию, пер. с англ., М., 1966; Саваренский Е. Ф., Сейсмические волны, М., 1972; Бреховских Л. М., Волны в слоистых средах, 2 изд. М., 1973.

         Е. Ф. Саваренский.

        

        Рис. 1. Блок-диаграмма колебаний в продольной (а) и поперечной (б) сейсмических волнах.

        

        Рис. 2. Отражение и преломление продольных волн (Р) на границе раздела.

        

        Рис. 3. Зависимость скорости продольных (Р) и поперечных (S) волн от глубины Земли.

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/131096/%D0%A1%D0%B5%D0%B9%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5

Ссылка на основную публикацию