Большая Советская Энциклопедия
подземные удары и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами). В некоторых местах Земли З. происходят часто и иногда достигают большой силы, нарушая целостность грунта, разрушая здания и вызывая человеческие жертвы. Количество З., ежегодно регистрируемых на земном шаре, исчисляется сотнями тысяч. Однако подавляющее их число относится к слабым, и лишь малая доля достигает степени катастрофы. До 20 в. известны, например, такие катастрофические З., как Лисабонское в 1755, Верненское в 1887, разрушившее г. Верный (ныне Алма-Ата), З. в Греции в 1870≈73 и др. Сильнейшие З. 20 в. показаны в табл. 3. По своей интенсивности, т. е. По проявлению на поверхности Земли, З. разделяются, согласно международной сейсмической шкале MSK-64, на 12 градаций ≈ баллов (см. табл. 1). Область возникновения подземного удара ≈ очаг З. ≈ представляет собой некоторый объём в толще Земли, в пределах которого происходит процесс высвобождения накапливающейся длительное время энергии. В геологическом смысле очаг ≈ это разрыв или группа разрывов, по которым происходит почти мгновенное перемещение масс. В центре очага условно выделяется точка, именуемая гипоцентром. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром. Вокруг него располагается область наибольших разрушений ≈ плейстосейстовая область. Линии, соединяющие пункты с одинаковой интенсивностью колебаний (в баллах), называются изосейстами. Зависимость между количеством подземных толчков N и их интенсивностью в эпицентре I0 приближённо выражается формулой: lgN=a+bI0, где a и b ≈ некоторые постоянные величины. От очага З. во все стороны распространяются упругие сейсмические волны , среди которых различают продольные Р и поперечные S. По поверхности Земли во все стороны от эпицентра расходятся поверхностные сейсмические волны Рэлея и Лява. Очаги З. возникают на различных глубинах (h). Большая часть их залегает в земной коре (на глубине порядка 20≈30 км). В некоторых районах отмечается большое число толчков, исходящих из глубин в сотни км (верхняя мантия Земли). З. ≈ мощное проявление внутренних сил Земли. При каждом З. в очаге выделяется огромное количество кинетической энергии Е. Так, в Ашхабаде в 1948 Е ~1015дж, в Сан-Франциско в 1906 E~1016дж, на Аляске в 1964 E~1018 дж. На всей Земле за год освобождается упругая энергия (в форме З.) порядка 0,5╥1019 дж, что составляет, однако, менее 0,5% всей энергии эндогенных (внутренних) процессов Земли. Интенсивность З., измеряемая в баллах, характеризует степень сотрясения на поверхности Земли, что зависит от глубины залегания очага З. Мерой общей энергии волн служит магнитуда З. (М) ≈ некоторое условное число, пропорциональное логарифму максимальной амплитуды смещения частиц почвы, эта величина определяется из наблюдений на сейсмических станциях и выражается в относительных единицах. Самое сильное З. имеет магнитуду не более 9. Табл.
-
≈ Сейсмическая шкала (схематизировано)
Балл
Название землетрясения
Краткая характеристика
1
Незаметное
Отмечается только сейсмическими приборами
2
Очень слабое
Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя
3
Слабое
Ощущается лишь небольшой частью населения
4
Умеренное
Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен
5
Довольно сильное
Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих
6
Сильное
Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, лёгкое повреждение зданий.
7
Очень сильное
Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми.
8
Разрушительное
Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются.
9
Опустошительное
Сильное повреждение и разрушение каменных домов.
10
Уничтожающее
Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек. Искривление ж.-д. рельсов.
11
Катастрофа
Широкие трещины в земле. Многочисленные оползни и обвалы. Каменныедома совершенно разрушаются
12
Сильная катастрофа
Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает
Табл.
-
≈ Примерное соотношение магнитуды и балльности в зависимости от глубины очага
h,км Магнитуда
5
6
7
8
10
7
8 ≈ 9
10
11 ≈ 12 ü══I0
20
6
7 ≈ 8
9
10 ≈ 11 ýБаллы
40
5
6 ≈ 7
8
9 ≈ 10═þ
Табл.
-
Сильнейшие землетрясения 20 в.
Дата по новому стилю (согласно времени по Гринвичу)
Местоположение эпицентра (страна, район, горная система)
Маг-нитуда
Сила, баллы
Примечание
ЕВРОПА
1908, 28 декабря
Остров Сицилия (Италия)
7,5
≈
Разрушен г. Мессина и ряд др. населённых пунктов на Ю. Италии. Волны цунами достигали 14 м высоты; погибло 100-160 тыс. чел.
1927,
11 сентября
Южный берег Крыма, к Ю. от Ялты (СССР)
6,5
До 8
Повреждены многие постройки (от Севастополя до Феодосии)
1953, 12 августа
Ионические острова (Греция)
7,5
≈
Разрушены населённые пункты острова Кефалиния; часть острова погрузилась под уровень моря
1963, 26 июля
Город Скопле (Скопье, Югославия)
6
9 ≈ 10
Почти 80% зданий города разрушено или повреждено; погибло свыше 2 тыс. чел.
1969, 8 февраля
У юго-западных берегов Португалии
8
≈
Пострадали города Лисабон, Касабланка и др. поверхность земли покрылась трещинами
1969, 27 октября
Юго-западная часть Югославии
6,4
9
Катастрофическое. Город Баня-Лука превращён в развалины
АЗИЯ
1902, 16 декабря
Ферганская долина,
г. Андижан (СССР)
≈
9
Погибло более 4,5 тыс. чел.
1905, 4 апреля Гималаи
8
≈
1905, 23 июля
Хребет Болнай (МНР)
8,2
≈
В районе озера Сангийн-Далай-Нур≈ хребта Хан-Хухэй образовалась трещина длиной в 400 км
1907, 21 октября
Южный склон Гиссарского хребта (СССР)
≈
9
Разрушен Каратаг и около 150 др. населённых пунктов; погибло 1,5 тыс. чел.
1911, 3 января
Долина р. Кебин, южный склон хребта Заилийский Алатау (СССР)
8
9
Разрушен г. Верный (ныне Алма-Ата); обвалы, запруды на горных реках
1911, 15 июня
Острова Рюкю (Япония)
8,2
≈
Огромные оползни и обвалы; погибло 100 тыс. чел.
1923, 1 сентября
Остров Хонсю (Япония)
8,2
≈
Катастрофическое. Опустошены Токио, Йокохама; погибло около 150 тыс. чел. В бухте Сагами волны цунами достигали 10 м высоты
1927, 7 марта
Остров Хонсю (Япония)
7,8
≈
Катастрофическое. Город Минеяма превращён в руины; погибло около 1 тыс. чел.
1938, 1 февраля
Море Банда (Индонезия)
8,2
≈
1939, 26 декабря
Горы Внутренний Тавр (Турция)
8,0
≈
Катастрофическое; погибло около 30-40 тыс. чел. На побережье Чёрного моря вода отступила на 50 м, а затем залила его на 20 м дальше обычного
1941, 20 апреля
Долина р. Сурхоб, посёлок Гарм (СССР)
6,5
8 ≈ 9
Разрушено более 60 населённых пунктов
1946, 2 ноября
Северная часть Чаткальского хребта (СССР)
7,5
9
Повреждены сотни зданий в Ташкенте и др. городах; деформация земной коры
1948, 5 октября
Ашхабад (СССР)
7
9
Катастрофическое. В течение 20 сек разрушена значительная часть города
1949, 10 июля
Гиссаро-Алайская горная система, Хаит (СССР)
7,5
Св. 9
Пострадало более 150 населённых пунктов
1952, 4 ноября
Курильские острова к
Ю.-В. от полуострова Шипунский (СССР)
8,2
≈
Катастрофическое. Цунами высотой до 18 м причинили крупные повреждения на берегах Камчатки и северной части Курильских островов
1957, 27 июня
Забайкалье, Муйский хребет (СССР)
7,5
9 ≈ 10
Разрушения в Чите, Бодайбо и др. населённых пунктах
1958, 6 ноября
Курильские острова к
Ю.-В. от острова Итуруп (СССР)
8,7
9
Цунами
1960, 24 апреля
Лар (Иран)
6
≈
Город сильно разрушен; погибло 3 тыс. чел.
1962, 1 сентября
Среднеиранские горы (Иран)
7,8
≈
Разрушительное. Полное разрушение населённого пункта Рудак; погибло 12 тыс. чел.
1966, 25 апреля Ташкент
5,3
8
Разрушения в центральной части города. Толчки повторялись в мае-июле 1966
1970, 28 марта
Западная Турция
7
≈
Катастрофическое. Ряд населённых пунктов превращён в развалины; погибло более 1 тыс. чел.
1970, 14 мая Дагестан
6,5
8
Большой ущерб нанесён населённым пунктам Буйнакского, Гумбетовского, Казбековского, Кизилъюртовского и др. районов
1971, 22 мая
Восточная Турция
6,8
≈
Разрушены города Бингёль и Генч; погибло более 1 тыс. чел.
1971, 5 октября
Японское море
7,3
≈
Одно из самых сильных землетрясений в истории острова Сахалин
Австралия и Океания
1906, 14 октября
ВпадинаБугенвиль
8,1
≈
1931, 2 февраля
Новая Зеландия (Северный остров)
7,8
9
Катастрофическое. Разрушения и пожары
1966, 31 декабря
Острова Санта-Крус (британские)
8
≈
АФРИКА
1960,
29 февраля
Город Агадир (Марокко)
6
11
Полностью разрушен г. Агадир; погибло 12-15 тыс. чел.
СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА
1906, 18 апреля
Береговые хребты Кордильер (Калифорния, США)
8,2
≈
Разрушена значительная часть г. Сан-Франциско
1964, 28 марта
Залив Принс-Уильям (США)
8,6
10≈11
Цунами высотой до 9 м достигли побережья Канады, США, Гавайских островов и Японии
1971, 9 февраля
Калифорния (США)
6,7
≈
Сильнейшее за последние 40 лет землетрясение в Лос-Анджелесе
ЮЖНАЯ АМЕРИКА
1906, 17 августа
Береговая Кордильера (Чили)
8,4
≈
В г. Вальпараисо сопровождалось поднятием береговой линии; цунами пересекли океан, достигли Японии и Гавайских островов
1960, 22 мая
Район г. Консепсьон (Чили)
8,8
≈
Разрушительное. Цунами достигли США, Гавайских и Курильских островов, Австралии и Японии; погибло около 10 тыс. чел.
1961, 19 августа Бразилия
8
≈
1970, 10 декабря
Побережье Перу
7,3
≈
Разрушено около 5 тыс. домов. Свыше 20 тыс. чел. осталось без крова
Между числом З. (N) и их магнитудой (М) существует зависимость, которая приближённо выражается формулой: lgN = a ≈ bM, где а и b ≈ постоянные. Энергия З. (Е) связана с магнитудой соотношением вида: lgE = a1 + b1M. Для коэффициентов a1 и b1 даются различные значения, но наиболее подходящими следует считать a1близкое к 4, а b1 ≈ к 1,6. ВеличинаK = lg Е иногда называется энергетическим классом З. При З., для которого М = 5, из очага выделяется энергия ~1012дж, К = 12; при М = 8, О Е ~ 1017дж, К = 17. Магнитуда (М), интенсивность (Io) и глубина очага (h) связаны между собой. Для приближённого определения одной из этих величин по двум другим можно пользоваться табл. 2.
В последние десятилетия широкое развитие получили детально разработанные методы статистического анализа З. С их помощью составляются карты сейсмической активности и карты сотрясаемости (средней частоты З. того или иного энергетического класса в данном пункте), а также графики повторяемости (зависимость частоты З. от их магнитуды). З. распространены по земной поверхности весьма неравномерно (см. карту*). Они связаны с участками земной коры, в которых проявляются новейшие дифференцированные тектонические движения. Известно 2 главных сейсмических пояса мира ≈ Средиземноморский, простирающийся через юг Евразии от берегов Португалии на З. до Малайского архипелага на В., и Тихоокеанский, кольцом охватывающий берега Тихого океана. Эти пояса включают молодые складчатые горные сооружения, т. е. эпигеосинклинальные орогены (Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ, Гималаи, Кордильеры, Анды и др.), а также подвижные зоны подводных окраин материков, которые многими исследователями интерпретируются как современные геосинклинальные области или складчатые системы в начальной стадии развития (западная периферия Тихого океана с островными дугами Алеутской, Курильской, Японской, Малайской, Новозеландской и др.; Карибское, Средиземное и др. моря). За границами указанных поясов в пределах материков эпицентры З. приурочены к областям новейшей тектонической активизации (эпиплатформенные орогены типа Тянь-Шаня), а также к рифтовым зонам, сопровождающимся образованием систем разломов (рифты Восточной Африки, Красного моря, Байкальская система рифтов и др.). В пределах океанов значительной сейсмической активностью отличаются срединноокеанические хребты . На платформах и на большей части дна океанов З. Происходят редко и большой силы не достигают.
Тщательный анализ механизма возникновения подземного удара показывает, что З. представляют реакцию вещества земной коры или мантии Земли на тектонические напряжения, постоянно накапливающиеся в недрах Земли. При этом преобладают напряжения сжатия, хотя местами наблюдаются напряжения растяжения.
Анализ сейсмических, геологических и геофизических данных позволяет заранее наметить те области, где следует ожидать в будущем З., и оценить их максимальную интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования . В СССР карта сейсмического районирования ≈ официальный документ, который обязаны принимать в расчёт проектирующие организации в сейсмических районах. Строгое соблюдение норм сейсмостойкого строительства позволяет значительно снизить разрушительное воздействие З. на здания и др. инженерные сооружения. В будущем, вероятно, удастся разрешить и проблему прогноза З. Основной путь к решению этой проблемы ≈ тщательная регистрация «предвестников» З. ≈ слабых предварительных толчков (форшоков), деформации земной поверхности, изменений параметров геофизических полей и др. изменений состояния и свойств вещества в зоне будущего очага З.
З. начали описываться с древнейших времён. В 19 в. были составлены каталоги З. для всего мира (Дж. Мили, Р. Малле), для Российской империи (И. В. Мушкетов, А. П. Орлов) и др., опубликованы монографии, посвященные наиболее сильным и хорошо изученным З. (особенно в Италии). В начале 20 в. Основное внимание уделялось геологической стороне З. (работы К. И. Богдановича, В. Н. Вебера, Д. И. Мушкетова и многие др. в России; Ф. Монтессю де Баллора, А. Зиберга и многие др. за рубежом), разработке сейсмометрической аппаратуры и созданию сейсмических станций (Б. Б. Голицын, П. М. Никифоров, А. В. Вихерт, Д. А. Харин, Д. П. Кирнос и др.). З. стали объектом изучения специальной отрасли знания ≈ сейсмологии .
В сейсмологии получили развитие физические и математические методы, с помощью которых изучаются не только З., но и внутреннее строение Земли, а также ведутся поиски месторождений полезных ископаемых. Наблюдения над З. Осуществляются специальной сейсмической службой .
Лит.: Гутенберг Б. и Рихтер К., Сейсмичность Земли, пер. с англ., М., 1948; Саваренский Е. ф., Кирнос Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, М., 1955; Атлас землетрясений в СССР, М., 1962; Сейсмическое районирование СССР, М., 1968.
Г. П. Горшков, В. И. Ковригина (сост. табл. 3).
*При составлении карты использованы материалы Н. Н. Николаева (современная структура земной коры), Д. Д. Дормана и М. Баразанги (сейсмичность) и А. В. Введенской (векторы напряжений).,