Как возникают землетрясение?

Землетрясе́ния - подземные толчки и

колебания поверхности Земли, вызванные

естественными причинами (главным

образом тектоническими процессами) или

искусственными процессами (взрывы,

заполнение водохранилищ, обрушением

подземных полостей горных выработок).

Небольшие толчки может вызывать также

подъём лавы при вулканических

извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около

миллиона землетрясений, но большинство

из них так незначительны, что они

остаются незамеченными. Действительно

сильные землетрясения, способные вызвать

обширные разрушения, случаются на

планете примерно раз в две недели. К

счастью, большая их часть приходится на

дно океанов, и поэтому не сопровождается

катастрофическими последствиями (если

землетрясение под океаном обходится без

цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем

опустошениям, которые они способны

произвести. Разрушения зданий и

сооружений вызываются колебаниями

почвы или гигантскими приливными

волнами (цунами), возникающими при

сейсмических смещениях на морском дне.

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.

Предел прочности пород земной коры

превышается в результате роста суммы

сил, действующих на нее:

Силы вязкого трения мантийных

конвекционных потоков о земную кору;

Архимедовой силы, действующей на легкую

кору со стороны более тяжелой пластичной

мантии;

Лунно-солнечных приливов;

Изменяющегося атмосферного давления.

Эти же силы приводят и к возрастанию

потенциальной энергии упругой

деформации пород в результате смещения

плит под их действием. Плотность

потенциальной энергии упругих

деформаций под действием перечисленных

сил нарастает практически во всем объеме

плиты (по-разному в разных точках). В

момент землетрясения потенциальная

энергия упругой деформации в очаге

землетрясения быстро (почти мгновенно)

снижается до минимальной остаточной

(чуть ли не до нуля). Тогда как в

окрестностях очага за счет сдвига во

время землетрясения плиты как целого

упругие деформации несколько

увеличиваются. Поэтому и случаются часто

в окрестностях главного повторные

землетрясения - афтершоки. Точно так же

малые "предварительные" землетрясения

- форшоки - могут спровоцировать

большое в окрестностях первоначального

малого землетрясения. Большое

землетрясение (с большим сдвигом плиты)

может вызвать последующие

индуцированные землетрясения даже на

удаленных краях плиты.

Из перечисленных сил первые две намного

больше 3-ей и 4-й, но скорость их

изменения намного меньше, чем скорость

изменения приливных и атмосферных сил.

Поэтому точное время прихода

землетрясения (год, день, минута)

определяется изменением атмосферного

давления и приливными силами. Тогда как

гораздо большие, но медленно меняющиеся

силы вязкого трения и Архимедовой силы

задают время прихода землетрясения (с

очагом в данной точке) с точностью до

столетий и тысячелетий. [1]

Глубокофокусные землетрясения, очаги

которых располагаются на глубинах до 700

км от поверхности, происходят на

конвергентных границах литосферных плит

и связаны с субдукцией.