Suprafața Pământului este în continuă schimbare. În timpul vieții, observăm cum se mișcă scoarța terestră, schimbând natura: malurile râurilor se prăbușesc, se formează noi reliefuri. Vedem toate aceste schimbări, dar există și acelea pe care nu le simțim. Și asta este în bine, pentru că mișcări puternice Scoarta terestra capabile să provoace distrugeri severe: cutremurele sunt un exemplu de astfel de schimbări. Forțele ascunse în adâncurile Pământului sunt capabile să miște continente, să trezească vulcani latenți, să schimbe complet topografia obișnuită și să creeze munți.
Activitatea crustalei
Motivul principal pentru activitatea scoarței terestre sunt procesele care au loc în interiorul planetei. Numeroase studii au arătat că în unele zone scoarța terestră este mai stabilă, în timp ce în altele este mobilă. Pe baza acesteia, a fost dezvoltată o întreagă schemă de posibile mișcări ale scoarței terestre.
Tipuri de mișcare corticale
Mișcările cortexului pot fi de mai multe tipuri: oamenii de știință le-au împărțit în orizontale și verticale. Vulcanismul și cutremurele au fost incluse într-o categorie separată. Fiecare tip de mișcare a crustei include anumite tipuri de deplasare. Orizontale includ falii, jgheaburi și pliuri. Mișcările au loc foarte încet.
Tipurile verticale includ ridicarea și coborârea solului, creșterea înălțimii munților. Aceste schimbări au loc încet.
Cutremurele
În anumite părți ale planetei au loc mișcări puternice ale scoarței terestre, pe care le numim cutremure. Ele apar ca urmare a cutremurărilor din adâncurile Pământului: într-o fracțiune de secundă sau de secundă, pământul cade sau se ridică cu centimetri sau chiar metri. Ca urmare a oscilațiilor, se modifică locația unor zone ale cortexului față de altele în direcții orizontale. Cauza mișcării este o ruptură sau deplasare a pământului care are loc la mare adâncime. Acest loc din intestinele planetei se numește sursa unui cutremur, iar epicentrul este la suprafață, unde oamenii simt mișcările tectonice ale scoarței terestre. La epicentre apar cele mai puternice tremurături, care vin de jos în sus și apoi diverg în lateral. Puterea cutremurelor se măsoară în puncte - de la unu la doisprezece.
Știința care studiază mișcarea scoarței terestre, și anume cutremure, este seismologia. Pentru a măsura forța șocurilor, se folosește un dispozitiv special - un seismograf. Măsoară și înregistrează automat orice, chiar și cele mai mici, vibrații ale pământului.
Scara cutremurului
Când raportăm cutremurele, auzim menționarea unor puncte de pe scara Richter. Unitatea sa de măsură este mărimea: cantitate fizica, indicând energia cutremurului. Cu fiecare punct, puterea energiei crește de aproape treizeci de ori.
Dar cel mai adesea se folosește scara de tip relativ. Ambele opțiuni evaluează efectul distructiv al tremurului asupra clădirilor și oamenilor. Conform acestor criterii, fluctuațiile scoarței terestre de la unu la patru puncte practic nu sunt observate de oameni, cu toate acestea, candelabrele se pot balansa. etaje superioare clădire. Cu indicatori care variază de la cinci la șase puncte, pe pereții clădirilor apar crăpături și spargeri de sticlă. În nouă puncte, fundațiile se prăbușesc, liniile electrice cad și un cutremur în douăsprezece puncte poate șterge orașe întregi de pe fața Pământului.
Oscilații lente
În timpul erei glaciare, scoarța terestră, învăluită în gheață, s-a îndoit foarte mult. Pe măsură ce ghețarii s-au topit, suprafața a început să se ridice. Puteți vedea evenimentele care au loc în vremuri străvechi de-a lungul coastei țării. Datorită mișcării scoarței terestre, geografia mărilor s-a schimbat și s-au format noi țărmuri. Schimbările sunt vizibile în mod deosebit pe țărmurile Mării Baltice - atât pe uscat, cât și la o altitudine de până la două sute de metri.
Acum Groenlanda și Antarctica se află sub mase mari de gheață. Potrivit oamenilor de știință, suprafața din aceste locuri este îndoită cu aproape o treime din grosimea ghețarilor. Dacă presupunem că într-o zi va veni vremea și gheața se va topi, atunci în fața noastră vor apărea munții, câmpiile, lacurile și râurile. Treptat, pământul se va ridica.
Mișcări tectonice
Cauzele mișcării scoarței terestre sunt rezultatul mișcării mantalei. În stratul limită dintre placa pământului și manta, temperatura este foarte ridicată - aproximativ +1500 o C. Straturile puternic încălzite sunt sub presiune din straturile pământului, ceea ce provoacă efectul unui cazan de abur și provoacă o deplasare a crustei. . Aceste mișcări pot fi oscilatorii, pliante sau discontinue.
Mișcări oscilatorii
Deplasările oscilatorii sunt de obicei înțelese ca mișcări lente ale scoarței terestre, care nu sunt perceptibile de oameni. Ca urmare a unor astfel de mișcări, are loc o deplasare în plan vertical: unele zone se ridică, în timp ce altele cad. Aceste procese pot fi identificate folosind dispozitive speciale. Astfel, s-a dezvăluit că Muntele Niprului crește și coboară cu 9 mm în fiecare an, iar partea de nord-est a Câmpiei Est-Europene scade cu 12 mm.
Mișcările verticale ale scoarței terestre provoacă maree puternice. Dacă nivelul solului scade sub nivelul mării, atunci apa avansează pe pământ, iar dacă se ridică mai sus, apa se retrage. În vremea noastră, procesul de retragere a apei se observă în Peninsula Scandinavă, iar înaintarea apei se observă în Olanda, în partea de nord a Italiei, în zona joasă a Mării Negre, precum și în regiunile sudice ale Marii Britanii. Caracteristici tasarea terenului - formarea golfurilor maritime. Pe măsură ce crusta se ridică, fundul mării se transformă în pământ. Așa s-au format faimoasele câmpii: Amazonian, Vest Siberian și câteva altele.
Mișcări de tip rupere
Dacă rocile nu sunt suficient de puternice pentru a rezista forțelor interne, ele încep să se miște. În astfel de cazuri, se formează fisuri și defecte tip vertical deplasarea solului. Zonele scufundate (grabens) alternează cu horsts - formațiuni montane ridicate. Exemple de astfel de mișcări discontinue sunt Munții Altai, Apalași etc.
Munții Block și fold au diferențe în structura interna. Se caracterizează prin versanți largi și văi abrupte. În unele cazuri, zonele scufundate sunt umplute cu apă, formând lacuri. Unul dintre cele mai cunoscute lacuri din Rusia este Baikal. S-a format ca urmare a mișcării explozive a pământului.
Mișcări de pliere
Dacă nivelurile de roci sunt din plastic, atunci în timpul mișcării orizontale, începe zdrobirea și colectarea pietrelor în pliuri. Dacă direcția forței este verticală, atunci rocile se mișcă în sus și în jos și numai cu mișcarea orizontală se observă plierea. Dimensiunea și aspectul pliurilor pot fi oricare.
Pliurile din scoarța terestră se formează la adâncimi destul de mari. Sub influența forțelor interne se ridică în vârf. Alpii, Munții Caucaz și Anzii au apărut într-un mod similar. În aceste sisteme montane, pliurile sunt clar vizibile în acele zone unde ies la suprafață.
Centuri seismice
După cum se știe, scoarța terestră este formată din plăci litosferice. În zonele de frontieră ale acestor formațiuni se observă o mobilitate ridicată, se produc frecvente cutremure și se formează vulcani. Aceste zone sunt numite centuri seismologice. Lungimea lor este de mii de kilometri.
Oamenii de știință au identificat două centuri gigantice: Pacificul meridional și latitudinalul mediteranean-trans-asiatic. Centurile de activitate seismologică corespund pe deplin construcției montane active și vulcanismului.
Oamenii de știință disting zonele de seismicitate primară și secundară într-o categorie separată. Al doilea include Oceanul Atlantic, Arctica și regiunea Oceanului Indian. Aproximativ 10% din mișcările crustei terestre au loc în aceste zone.
Zonele primare sunt reprezentate de zone cu activitate seismică foarte mare, cutremure puternice: Insulele Hawaii, America, Japonia etc.
Vulcanismul
Vulcanismul este un proces în timpul căruia magma se mișcă în straturile superioare ale mantalei și se apropie de suprafața pământului. O manifestare tipică a vulcanismului este formarea corpurilor geologice în rocile sedimentare, precum și eliberarea lavei la suprafață cu formarea unui relief specific.
Vulcanismul și mișcarea scoarței terestre sunt două fenomene interdependente. Ca urmare a mișcării scoarței terestre se formează dealuri geologice sau vulcani pe sub care trec crăpăturile. Sunt atât de adânci încât prin ele se ridică lava, gazele fierbinți, vaporii de apă și fragmentele de rocă. Fluctuațiile din scoarța terestră provoacă erupții de lavă, eliberând cantități uriașe de cenușă în atmosferă. Aceste fenomene au o influență puternică asupra vremii și modifică topografia vulcanilor.
Mișcările tectonice ale scoarței terestre au loc sub influența energiilor radioactive, chimice și termice. Aceste mișcări duc la diferite deformări ale suprafeței pământului și provoacă, de asemenea, cutremure și erupții vulcanice. Toate acestea duc la modificări ale reliefului în direcția orizontală sau verticală.
Pentru de ani lungi oamenii de știință studiază aceste fenomene, dezvoltând dispozitive care fac posibilă înregistrarea oricăror fenomene seismologice, chiar și a celor mai nesemnificative vibrații ale pământului. Datele obținute ajută la dezvăluirea misterelor Pământului, precum și la avertizarea oamenilor cu privire la viitoarele erupții vulcanice. Adevărat, nu este încă posibil să prezicem viitorul cutremur puternic.
Scoarța terestră este formată din plăci litosferice. Fiecare placă litosferică este caracterizată de mișcare continuă. Oamenii nu observă astfel de mișcări pentru că se întâmplă extrem de încet.
Cauzele și consecințele mișcării crustei
Știm cu toții că planeta noastră este formată din trei părți: miezul pământului, mantaua pământului și scoarța terestră. În miezul planetei noastre sunt concentrate multe substanțe chimice, care intră continuu în reactie chimicaîmpreună.
Ca urmare a unor astfel de reacții chimice, radioactive și termice, în litosferă apar vibrații. Datorită acestui fapt, scoarța terestră se poate mișca pe verticală și pe orizontală.
Istoria studiului mișcărilor crustale
Mișcările tectonice au fost studiate de oamenii de știință antici. Vechiul geograf grec Strabon a propus pentru prima dată teoria conform căreia suprafețele individuale de pământ sunt în creștere sistematică. Celebrul om de știință rus Lomonosov a numit mișcările scoarței terestre drept cutremure de lungă durată și insensibile.
Cu toate acestea, un studiu mai detaliat al proceselor de mișcare a scoarței terestre a început la sfârșitul secolului al XIX-lea. Geologul american Gilbert a clasificat mișcările scoarței terestre în două tipuri principale: cele care creează munți (orogene) și cele care creează continente (epeirogenice). Atât oamenii de știință străini, cât și autohtoni au studiat mișcarea scoarței terestre, în special: V. Belousov, Yu. Kosygin, M. Tetyaev, E. Haarman, G. Stille.
Tipuri de mișcare a crustei
Există două tipuri de mișcări tectonice: verticale și orizontale. Mișcările verticale se numesc radiale. Astfel de mișcări sunt exprimate în ridicarea (sau coborârea) sistematică a plăcilor litosferice. Adesea, mișcările radiale ale scoarței terestre apar ca o consecință a cutremurelor puternice.
Mișcările orizontale reprezintă deplasări ale plăcilor litosferice. Potrivit opiniei multor oameni de știință moderni, toate continentele existente s-au format ca urmare a deplasării orizontale a plăcilor litosferice.
Semnificația mișcării scoarței terestre pentru oameni
Mișcările scoarței terestre amenință astăzi viața multor oameni. Un exemplu izbitor este oraș italian- Veneția. Orașul este situat pe o secțiune a unei plăci litosferice care se diminuează în mare măsură.
În fiecare an, orașul se scufundă sub apă - are loc un proces de transgresiune (ofensivă pe termen lung apa de mare a ateriza). Există cazuri în istorie când, din cauza mișcării scoarței terestre, orașele și orașele au intrat sub apă, iar după un timp s-au ridicat din nou (procesul de regresie).
Mișcările scoarței terestre
Suprafața planetei noastre este în continuă schimbare. Chiar și în timpul vieții, o persoană observă cum se schimbă natura din jurul său: malurile râurilor se prăbușesc, o pajiște este acoperită, apar noi forme de relief și, adesea, persoana însuși participă la apariția lor. Apoi, dacă au fost create de mâinile lui, astfel de forme de relief sunt numite antropogenice. Cu toate acestea, toate aceste schimbări sunt cauzate în mare parte de forțe externe, exogene Pământ. Ceas forțe interne, endogene Nu toată lumea poate vedea planeta direct. Acest lucru trebuie să fie în bine - aceste forțe interne, capabile să miște continente, sunt foarte grandioase și uneori distructive. Și odată ce ies la suprafață, forțele interne pot trezi un vulcan adormit și pot schimba imediat topografia înconjurătoare cu un cutremur puternic; aceste forțe sunt mult mai puternice în manifestările lor decât vântul, apa curgătoare sau ghețarii în mișcare. Și într-o perioadă în care forțele exterioare ale Pământului formează de ani și secole forme de relief mici și mijlocii, șlefuind pietre, șlefuind munții; Forțele interne ale Pământului, deși de-a lungul a milioane de ani, acești munți ridică și mută blocuri individuale ale litosferei la mii de kilometri distanță. Deci este bine că majoritatea acestor procese interne ne sunt ascunse de grosimea uriașă a scoarței terestre.
Deci, scoarța terestră se mișcă. De obicei, se mișcă foarte lent împreună cu blocurile individuale ale litosferei - plăci litosferice. Viteza acestei mișcări nu depășește câțiva centimetri pe an. Uneori, mai ales în apropierea limitelor plăcilor litosferice, scoarța terestră se poate mișca rapid, ducând la un cutremur. Motivul mișcării scoarței terestre, conform oamenilor de știință, este mișcarea mantalei. Să ne amintim că interiorul Pământului este foarte fierbinte, iar mantaua este o substanță vâscoasă specială. Temperatura sa crește odată cu adâncimea și deja în miez ajunge la câteva mii de grade. Odată cu încălzirea, densitatea unei substanțe scade din cauza expansiunii sale. Este corect să presupunem că în interiorul planetei, mantaua mai fierbinte și mai puțin densă tinde să se ridice încet, în timp ce straturile superioare, mai reci, se scufundă până se încălzesc din nou. Acest proces durează milioane de ani și va continua până când interiorul Pământului se va răci. Circulația mantalei poartă cu ea un relativ subțire (după standardele planetei).
Mișcările rapide sunt haotice, nu au o direcție anume și despre ele vom vorbi în subiectul „cutremure”.
Mișcările lente ale scoarței terestre pot fi împărțite în orizontale și verticale.
Mișcări orizontale- aceasta este, în primul rând, mișcarea plăcilor litosferice. Când plăcile se ciocnesc, se formează munți, iar acolo unde se diverg, se formează defecte în scoarța terestră. Exemple vii Astfel de defecte sunt lacurile Baikal, Nyasa și Tanganyika. Pe fundul oceanelor, crestele oceanice de mijloc se formează și în punctele de falie.
Mișcări verticale- acestea sunt procesele de ridicare și coborâre a suprafețelor de uscat sau de fundul mării. Mișcările verticale sunt adesea o consecință a ciocnirilor orizontale a două plăci litosferice. Așa se face că cei mai înalți munți de pe Pământ, Himalaya, cresc cu câțiva milimetri pe an. Puteți observa cum orașele străvechi de-a lungul a mii de ani au fost ridicate deasupra nivelului mării, iar structurile lor de coastă erau departe de coasta. Probabil, mitul Atlantidei poate avea și premisele sale reale; cel puțin, monumente ale civilizațiilor antice scufundate de Marea Mediterană au fost descoperite de arheologii moderni. Motivul pentru aceasta este tasarea și ridicarea scoarței terestre la granița plăcilor litosferice eurasiatice și africane din regiunea mediteraneană. Ei experimentează ridicările și țărmurile Scandinaviei. Cu toate acestea, crusta se ridică probabil aici, deoarece a fost acoperită de un ghețar imens în urmă cu câteva mii de ani. Acum, era glaciară s-a încheiat de mult, iar suprafața Pământului, care a suferit o presiune enormă în acest loc, încă se redresează încet. Nu același lucru se poate spune despre țărmurile Olandei vecine, care, dimpotrivă, trebuie să lupte cu marea înaintată secol după secol. Doar un sistem de baraje și structuri speciale protejează o mare parte a Țărilor de Jos de inundații. Nu întâmplător există o vorbă că Dumnezeu a creat marea, iar olandezii au creat țărmurile.
Particularitatea apariției rocilor pe Pământ ajută la studierea direcției de mișcare a scoarței terestre. Faptul este că rocile apar de obicei sub formă de straturi, astfel încât întreaga crustă a pământului seamănă cu un fel de tort stratificat. Și cu cât stratul este mai înalt, cu atât ar fi trebuit să se formeze mai târziu. Geologii judecă de obicei când s-a format un strat de rămășițele fosilizate ale organismelor care se găsesc în el. Dar uneori straturile se află neuniform, se pot încreți în pliuri și chiar se pot schimba locația. Astfel de mișcări pot fi confuze, dar ne pot spune și despre mișcările scoarței terestre pe care le-a experimentat în acest loc.
Dacă unul dintre fragmentele zonei observate pare să se fi deplasat sau să se fi deplasat în jos față de altul, atunci acest fenomen se numește resetare. Când există o ridicare evidentă într-una dintre zone, este înălţa. Uneori falia inversă poate fi atât de puternică încât zona înălțată pare să cadă pe cea vecină; aceasta se va manifesta prin repetarea unor straturi identice, mai întâi în cel inferior, apoi în zona care a fost împinsă pe ea. Acest fenomen se numește împingere.
Dacă unul dintre fragmente a fost ridicat deasupra celorlalte, acesta este horst, iar dacă pare că a căzut - asta este graben.
Stâncile, în special în munți, sunt adesea pliate. Un pliu care urcă se numește anticlinalși aplecat - sinclinal.
Scoarța terestră este caracterizată de procese tectonice care îi determină restructurarea și dezvoltarea constantă. Forta motrice Aceste procese sunt în principal energia internă a Pământului. Procesele tectonice provoacă mișcări în scoarța terestră - mișcări tectonice.
Procesele tectonice din scoarța terestră sunt studiate de știința geologică a geotectonicii. Următoarele se aplică, conform conceptelor moderne ale geotectonicii globale, tectonicii intraplaci, în timp ce însăși mișcarea continentelor și a scoarței terestre sub oceane este cauzată de mișcarea plăcilor litosferice, cum ar fi, de exemplu,
Pacific sau Eurasiatic. Formarea zonelor geosinclinale este limitată la zonele de subducție (scufundare) sau obducție (târâre) a unei astfel de plăci litosferice pe alta, așa cum este cazul cu insule japoneze. Datorită faptului că construcția este încă concentrată în primul rând pe uscat, adică pe continente situate pe plăci litosferice, conceptele de tectonică intraplacă sunt foarte importante pentru geologia inginerească.
Mișcări tectonice. În scoarța terestră se manifestă în moduri diferite, atât în timp, cât și în spațiu. În timp, mișcările se manifestă sub formă de mișcări lente (epeirogenice) și rapide (orogene - construirea munților). După poziţia lor în spaţiu (în direcţia predominantă), mişcările tectonice sunt radiale (de-a lungul razelor Pământului), acţionând vertical în sus şi în jos, şi tangenţiale, îndreptate orizontal. Caracter diferit mișcările este asociată cu structura orizontală a scoarței terestre, adică cu structurile sale de bază.
Structurile de bază ale scoarței terestre. Structura orizontală a scoarței terestre este foarte complexă, dar pentru a înțelege mișcările tectonice poate fi simplificată dacă luăm ca bază poziția conform căreia scoarța terestră este formată din două structuri principale - platforme și geosinclinale.
Platformele sunt cele mai mari structuri ale scoarței terestre. Acestea sunt continente și bazine oceanice. Acestea sunt structuri stabile, rigide, inactive. Ele sunt caracterizate prin forme nivelate de relief ale suprafeței pământului (cum ar fi o câmpie). Mișcările liniștite, lente de natură verticală (epeirogenă) sunt tipice pentru platforme.
Geosinclinalele sunt secțiuni ale scoarței terestre care sunt articulații mobile ale platformelor. Ele se caracterizează printr-o varietate de mișcări tectonice, printre care predomină puternice, bruște, imprevizibile în timp și spațiu; vulcanismul și fenomenele seismice sunt asociate acestora. Defectele din scoarța terestră apar în geosinclinale și are loc acumularea intensivă de straturi groase de roci sedimentare. Forțele tectonice mută straturile de roci sedimentare dintr-o poziție orizontală și le dau forma unor pliuri. Geosinclinile includ: 1) o centură latitudinală, care acoperă Marea Mediterană, Caucaz, Asia de Vest și până în Indonezia; centura include Altai, Munții Sayan, regiunea Baikal, 2) centura circulară a Pacificului - de nord și America de Sud, Japonia, Sahalin, Insulele Kurile, Kamchatka, sudul Primorye.
Mișcările platformei. Aceste teritorii se caracterizează prin mișcări oscilatorii verticale lente (epeirogenice). Ele se exprimă prin faptul că anumite zone ale scoarței terestre au fost ridicate de multe secole, în timp ce alte zone se diminuează. Mișcările sunt lente și durează mult timp, dar depind foarte mult de ele: poziția granițelor dintre pământ și mări, activitatea erozivă redusă sau crescută a râurilor, formarea topografiei Pământului, creșterea nivelului rezervoarelor, deplasarea apa în canalele gravitaționale, poziția zonelor de coastă în raport cu nivelul mării și multe altele.
Este interesant de observat că platformele (continentele) tind să se deplaseze orizontal. Astfel, pe baza datelor obținute de la sateliții Pământeni artificiali, s-a stabilit că în doar cinci ani Australia a „înotat” până la Insulele Japoneze cu 38 cm (76 mm pe an), Europa - cu 19 cm, America de Nord - cu 11, Insulele Hawaii - cu 39 cm (78 mm pe an). Oamenii de știință au calculat că, dacă această rată de mișcare continuă, atunci cel mai apropiat vecin al Japoniei, Insulele Hawaii, se va contopi cu Insulele Japoneze în 100 de milioane de ani.
Pentru geologia inginerească, mișcările oscilatorii verticale moderne ale platformelor, care provoacă modificări ale înălțimii suprafeței terestre într-o anumită zonă, prezintă un interes deosebit. Rata de manifestare a acestora este evaluată prin lucrări geodezice de înaltă precizie. Viteza anuală a mișcărilor oscilatorii moderne ale platformelor este cel mai adesea egală cu câțiva milimetri, dar există zone în care viteza este de 1-2 cm/an sau chiar mai mult. Cifrele sunt mici, dar perioadă lungă de timp cresc la dimensiuni semnificative. De exemplu, Scandinavia a crescut cu 19 cm în doar ultimii 50 de ani.De multe secole, zonele din Țările de Jos s-au scufundat intens (40-60 mm/an).
Mișcările oscilatorii pot fi urmărite și în Rusia. Muntele Rusiei Centrale se ridică cu 1,5-2 cm/an, regiunea Kursk - până la 3,6 mm/an. O serie de teritorii se confruntă cu o subsidență a suprafeței Pământului: Moscova (3,7 mm/an), Sankt Petersburg (3,6 mm/an), Ciscaucazia de Est (5-7 mm/an). Există zone în care ridicarea suprafeței Pământului are loc mai intens. Deci, în a doua jumătate a secolului XX. Nivelul Mării Caspice a început să crească cu 14-15 cm/an, ceea ce a dus la inundarea multor zone de coastă din regiunea Astrakhan. Până în 2000, creșterea globală a nivelului mării a depășit 2 m. Aparent, acest lucru se datorează mișcărilor tectonice ale scoarței terestre din regiunea Mării Caspice.
Fluctuațiile moderne ale suprafeței Pământului sunt luate în considerare în timpul construcției diferitelor obiecte: rezervoare mari, baraje înalte, sisteme de recuperare, dar mai ales în timpul construcției de aerodromuri și porturi spațiale.
Orez. 4.
Vulcanismul. Vulcanii sunt munți sau dealuri în formă de con care sunt creați de magma care ajunge la suprafața Pământului (Fig. 4). Magma iese din vulcan și se răspândește de-a lungul versanților acestuia și în zona înconjurătoare. În aceste cazuri, magma se numește lavă.
Vulcanii sunt împărțiți în cei activi, care erup periodic magmă, și cei dispăruți, care sunt în prezent inactivi. Dar istoria cunoaște cazuri când vulcanii dispăruți și-au reluat activitatea, așa cum a fost cazul vulcanului Vezuviu (Italia), a cărui erupție neașteptată a avut loc în anul 79 d.Hr. e., care a dus la distrugerea a trei orașe. Vulcanul Kazbek (Caucaz), acum dispărut, era încă activ la începutul perioadei cuaternar, iar lavele sale se află în multe locuri pe Autostrada Militară Georgiană.
Vulcanii sunt limitați în zonele în mișcare ale scoarței terestre, adică geosinclinale. Astăzi sunt cunoscute peste 850 vulcani activi, dintre care 76 sunt situate pe fundul oceanelor. Pe teritoriul Rusiei, vulcanii sunt localizați în Kamchatka (28 activi) și în Insulele Kurile(10 active). Cei mai mari vulcani sunt Klyuchevskaya Sopka (înălțimea conului de munte este de 4850 m), Avachinsky, Karymsky și Bezymyanny.
Erupțiile vulcanice apar în moduri diferite - sub formă de explozii și revărsări violente de lavă, sau calm, fără explozii, când lava se răspândește încet în jurul conului vulcanic. Vulcanii Kamchatka și Insulele Kuril sunt printre cei mai periculoși, adică explozivi. Erupția unor astfel de vulcani începe cu tremurături (cutremurele, uneori până la magnitudinea 5), urmate de explozii cu degajare de lavă, gaze și vapori de apă.
Lavele formează fluxuri, a căror lățime și lungime depind de pantele conurilor de munte și de terenul înconjurător. Există un caz cunoscut (Islanda) când lungimea unui flux de lavă a ajuns la 80 km cu o grosime de 10-50 m. Viteza fluxurilor variază, depinde de tipul de magmă și variază de la 5-7 la 30 km/ h. Când un vulcan explodează, zboară din craterul său împreună cu lava. material dur sub formă de resturi marimi diferite: 1) blocuri (bombe) cântărind câteva tone; 2) bucăți numite lapilli (1-3 cm în diametru) și 3) particule sub formă de nisip și praf. Particulele de praf sunt numite cenușă vulcanică. Toate aceste resturi sunt împrăștiate pe diferite distanțe și creează sedimente de mai mulți metri. Cenușa vulcanică este transportată cel mai departe (sute și chiar mii de kilometri).
În același timp cu lava și rocile, vulcanii emit gaze. În cele mai multe cazuri, gazele sunt otrăvitoare. Nu mai puțin periculoși sunt vaporii de apă, care se condensează rapid, ducând la formarea unor fluxuri enorme de noroi (curgeri de noroi) pe versanți și la poalele conurilor. Au o mare putere distructivă și creează sedimente multimetru.
Cele de mai sus confirmă că drumurile și, mai ales, aerodromurile ar trebui construite la o anumită distanță de vulcanii activi.
Distanța este de obicei determinată pe baza multor ani de experiență în construcție în fiecare zonă specifică și ținând cont de caracteristicile erupțiilor unui anume vulcan.
Un caz interesant este când oamenii au încercat să lupte cu elementele. Erupția Etna (Sicilia) a durat 130 de zile. 300 de tone de blocuri de ciment legate cu lanțuri grele de oțel au fost aruncate în fluxurile de lavă. Acest lucru a schimbat direcția fluxului principal.
Fenomene seismice
Seismic(din greacă Be^toz - tremurând) fenomene- vibrații elastice ale scoarței terestre, survenite datorită faptului că în adâncurile acesteia (sau în mantaua superioară apar tensiuni), care în cele din urmă, sub influența forțelor tectonice, își găsesc evacuare în deformarea rocilor comprimate, în formarea de rupturi, care se manifestă sub formă de tremurături. Astfel, tremurăturile seismice sunt un fenomen pur mecanic. Când apar șocuri, apar unde elastice care se propagă în toate direcțiile din locurile de ruptură. Aceste unde se numesc seismice.
Dacă majoritatea rocilor care alcătuiesc scoarța terestră sunt considerate ca un mediu elastic, atunci undele seismice transmit deformații care apar în roci pe distanțe considerabile și cu viteză mare. Aceste unde sunt împărțite în longitudinale și transversale în funcție de tipul deformației.
Longitudinal undele (sau undele de compresie-tensiune) fac ca particulele de rocă să oscileze într-o direcție care coincide cu mișcarea undei. Transversal undele (sau „unde de forfecare”) se propagă într-o direcție perpendiculară pe direcția de mișcare a undelor longitudinale. Viteza și energia acestor unde sunt de 1,7 ori mai mici decât cele ale undelor longitudinale.
Când undele elastice subterane se întâlnesc cu suprafața pământului, a noul fel mișcare oscilatoare – așa-numita superficial valuri. Acestea sunt unde gravitaționale obișnuite care duc la deformații ale suprafeței pământului (Fig. 5).
Locul în care are loc un șoc seismic, aflat adânc în scoarța terestră, se numește hipocentru. Adâncimea hipocentrului poate fi de 1 - 10 km - fenomene seismice de suprafață;
Orez. 5. Schema de propagare a undelor seismice pe suprafața pământului (G)Și
în scoarța terestră (2):
G - hipocentru; E - epicentru. Unde seismice: / - longitudinale; 2- transversal; 3- superficial
Orez. 6. Consecințele cutremurelor: A- intr-un bloc; b- pe un platou montan din Iran
30-50 km sunt crustale și 100-700 km sunt adânci. Cele mai distructive sunt fenomenele seismice de suprafață.
Proiecția hipocentrului pe suprafața luminii naturale se numește epicentru. Forța de impact a undei longitudinale la epicentru este maximă.
O analiză a cazurilor de fenomene seismice a arătat că în regiunile active din punct de vedere seismic ale Pământului, până la 70% din hipocentri sunt localizați la o adâncime de 60 km.
Durata undelor seismice este de obicei limitată la câteva secunde, uneori minute, dar există cazuri de expunere mai lungă. De exemplu, în 1923 în Kamchatka, fenomenul seismic a durat din februarie până în aprilie (195 de tremurături).
Cutremurări ale scoarței terestre de origine seismică apar foarte des și, ca dezastru natural, după uragane și taifunuri, acestea ocupă locul al doilea în ceea ce privește pagubele materiale cauzate umanității (Fig. 6). În fiecare an, pe glob sunt înregistrate aproximativ 100 de mii de fenomene seismice, dintre care aproximativ 100
R și s 6. Continuare
duce la distrugere, iar în unele cazuri la dezastre, ca, de exemplu, la Tokyo (1923), San Francisco (1906), în Chile și pe insula Sicilia (1968). Un fenomen seismic excepțional de puternic a avut loc în Mongolia (1956).Unul dintre vârfurile muntoase despărțit în jumătate, o parte dintr-un munte de 400 m înălțime s-a prăbușit într-un defileu, formând o depresiune de falie de până la 18 km lungime și aproximativ 800 m lățime, pe
- 5 m sau mai mult
- 0,5...1,0 m
Orez. 7.
Pe suprafața pământului au apărut crăpături de până la 20 m lățime, cea principală întinzându-se pe 250 km.
Fenomenele seismice apar atât pe uscat, cât și pe fundul oceanelor. În acest sens, ei disting între cutremure de mare și cutremure.
Cutremurele se produc în depresiunile oceanice din Pacific și, mai rar, în oceanele Indian și Atlantic. Ridicarea și coborârea rapidă a fundului generează valuri blânde (tsunami) pe suprafața acestuia cu o distanță între creste de câțiva kilometri și o înălțime de mulți metri (Fig. 7). La apropierea de țărmuri, odată cu ridicarea fundului, înălțimea valurilor crește la 15-20 m sau mai mult. Un caz unic a avut loc în 1964 în Alaska, unde înălțimea valurilor a ajuns la 66 m cu o viteză de 585 km/h.
Tsunami-urile parcurg distanțe de sute și chiar mii de kilometri cu o viteză de 500-800 km/h sau mai mult.
În Rusia, tsunami-urile au loc în Oceanul Pacific, în largul coastei Kamchatka și a Insulelor Kurile. Unul dintre aceste tsunami a avut loc în 1952. Înainte de sosirea valului, marea s-a retras 500 m, iar 40 de minute mai târziu valul a lovit malul cu o forță teribilă, a distrus toate clădirile și drumurile și a acoperit zona de coastă cu nisip, nămol și fragmente de rocă. . După ceva timp, după primul, a venit un al doilea val de 10-15 m înălțime, care a finalizat distrugerea coastei sub marcajul de zece metri.
Tsunami-urile apar mai puțin frecvent decât cutremurele. Deci, în ultimii 200 de ani în Kamchatka și Insulele Kurile au fost doar 14 dintre ele, dintre care patru au fost catastrofale. Ultimul tsunami catastrofal global a avut loc în Oceanul Indian la sfârşitul lunii decembrie 2004, când aprecieri generale Peste 200 de mii de oameni au murit în Indonezia și în țările Indochinei.
Construcția de drumuri și aerodromuri pe țărmurile unde se poate apropia un tsunami necesită implementarea unor măsuri de protecție. În Rusia, ca și în țările vecine din regiunea Pacificului, există un serviciu de observare care anunță cu promptitudine apropierea unui tsunami. Acest lucru permite oamenilor să fie protejați de pericol. Pe o parte înaltă a reliefului sunt amplasate drumuri auto, dacă este necesar, malurile sunt acoperite cu diguri de beton armat, se montează pereți cu valuri și se creează terasamente de pământ de protecție.
Cutremurele sunt fenomene seismice pe uscat. În Rusia, cutremure au loc în Caucaz, Altai, Munții Sayan, regiunea Baikal, Sahalin, Insulele Kuril și Kamchatka. Toate aceste teritorii sunt situate în centura geosinclinală. Până acum, doar aceste zone erau considerate seismice, dar deja în a doua jumătate a secolului XX. A devenit evident că cutremurele în anumite condiții pot avea loc și pe platforme, deși acestea, spre deosebire de cutremure tectonice, au o origine diferită.
Pe baza originii cutremurelor terestre, se propune distingerea a patru tipuri de cutremure:
- 1. Tectonic, cauzat de forțele tectonice ale scoarței terestre și alcătuind marea majoritate a cutremurelor. Se caracterizează prin zone largi și rezistență mare sau, cu alte cuvinte, intensitate ridicată.
- 2. Vulcanic, asociat cu erupții vulcanice și având o distribuție locală, dar uneori de mare forță.
- 3. Denudare (alunecări de teren și prăbușiri), generate de căderea unor mase mari de roci de pe versanți sau căderea în defecțiuni ca urmare a formării carstice. Astfel de cutremure sunt, de asemenea, de natură locală și au o putere relativ scăzută.
- 4. Tehnogenic, asociat cu activitățile de producție umană.
Astăzi este destul de evident că activitățile de producție umană pot influența situația seismică chiar și la nivel global. Acestea sunt așa-numitele cutremure induse. Ele pot fi cauzate de umplerea unor rezervoare vaste, de pompare a petrolului, gazelor, interstratale panza freatica, explozii nucleare, bombardamente militare masive etc. Lista de mai sus arată că o persoană poate avea un anumit impact asupra spațiului geologic prin activitățile sale
Orez. 8.
capabile să creeze stimulente pentru evenimente tectonice negative, cunoscute sub numele de dezastre naturale provocate de om.
Estimarea puterii cutremurului. Omenirea observă și înregistrează cutremure de pe tot globul de multe secole. În prezent, echipamentele speciale sunt utilizate pe scară largă, în special seismografele, care fac posibilă determinarea calitativă a locului în care a avut loc un cutremur și evaluarea puterii acestuia. Instrumentele înregistrează automat vibrațiile Pământului și desenează o seismogramă (Fig. 8).
În prezent, a fost dezvăluită dependența cutremurelor de structura, compoziția și starea scoarței terestre. Arata cam asa.
- 1. În rocile dense, viteza de propagare a unui șoc seismic este mai mare decât în rocile sedimentare slab coezive și incoerente, cu toate acestea, puterea cutremurului (intensitatea acestuia), dimpotrivă, crește în acestea din urmă.
- 2. Conținutul de apă, saturația apei și nivelurile ridicate ale apei subterane cresc intensitatea cutremurelor. Teritoriile compuse din nisipuri mișcătoare, nămol, roci sedimentare mlaștine și inundate sunt zone cu intensitate crescută a cutremurului.
- 3. Structurile geologice și faliile tectonice situate de-a lungul mișcării undelor seismice pot reduce intensitatea cutremurelor.
- 4. Formele de relief izolate și bine definite (dealuri, versanți abrupți de munți și râpe) pot crește seismicitatea unei zone.
Fiecare cutremur este însoțit în mod necesar de o serie de fenomene fizice. Acestea sunt sunetele efecte luminoase, valuri pe medii solide, alunecări de teren, alunecări și alunecări, crăpături și găuri în pământ, distrugeri de case, drumuri și poduri. Sunetele sub forma unui „zumzet subteran” sunt foarte caracteristice.
Intensitatea cutremurelor de pe suprafața pământului (tremurarea suprafeței) este evaluată folosind scale seismice. În Rusia, o scară constând din 12 puncte este utilizată pentru a evalua puterea cutremurelor (Tabelul 1). Fiecare punct corespunde unei anumite valori a accelerației seismice - A, mm/s 2, calculat prin formula
a = 4p 2 A/T 2,
Unde L- amplitudinea vibratiei, mm; T - perioada de oscilație a unei unde seismice, s. După mărime A determinați coeficientul de seismicitate, care este necesar pentru a evalua rezistența și stabilitatea structurilor:
Ks = A/&
unde # este accelerația gravitației, mm/s 2 .
tabelul 1
Scala seismică de 12 puncte
În plus față de scara de 12 puncte, care este utilizată în multe țări din întreaga lume, scara Richter (scala de magnitudine - M). Mărimile sunt valori calculate. Valori maxime magnitudini M- 8,5-9.
Construcția de drumuri și aerodromuri. Un loc important este ocupat de zonarea seismică a teritoriilor și prognozarea apariției unor posibile cutremure. Zonarea seismică este exprimată în compilarea hărților seismice, din care se poate determina valoarea punctajului maxim pentru un anumit teritoriu (Fig. 9). Este o sarcină dificilă. ÎN anul trecut hărțile sunt actualizate periodic, pe măsură ce crește seismicitatea scoarței terestre într-un număr de zone. În cele mai multe cazuri, cărțile noi cresc valorile punctelor. Elementele sunt perfide. Acest lucru poate fi văzut în exemplul următor. Cutremur din 1976
Orez. 9. Harta de zonare seismică. Liniile punctuale seismice:
I - de la 1 la 5; II - de la 5 la 7; III - până la 8
în Uzbekistan (8 puncte) a distrus satul Gazli. Satul a fost refăcut, dar în 1984 cutremurul s-a repetat, dar cu magnitudinea de 9.00 și a fost din nou distrus.
În ultimii ani, Rusia a creat o Hartă a zonei seismice generale a teritoriului țării (adică Harta cutremurelor tectonice). Din această hartă reiese clar că, dacă anterior Sahalin, Kamchatka și Insulele Kurile erau considerate deosebit de periculoase în ceea ce privește seismicitatea, acum aceste teritorii includ Siberia de Est și regiunea adiacentă Baikal și Transbaikalia, inclusiv Munții Altai. Pentru aceste teritorii sunt posibile cutremure de 9 puncte (pe scara Richter - L / până la 8,5). Pentru prima dată, pe hartă au apărut zone cu cutremure cu magnitudinea 10 (Sakhalin, Kamchatka, Insulele Kuril). Anterior, nu existau astfel de zone în Rusia. Teritoriul Caucazului de Nord a fost transferat de la un rating de 6-7 puncte la un rating de 9 puncte.
Prognoza de cutremur. Cutremurele nu pot fi prevenite. Prognoza necesită răspunsuri la trei întrebări - unde, ce putere și când va avea loc cutremurul. Știința lucrează în această direcție, dar răspunsuri precise și sigure nu sunt încă disponibile.
Construcția în conformitate cu prognoza de cutremure de 6 puncte sau mai mult se realizează în conformitate cu Normele și Regulile de Construcție (SNiP). Scorul este determinat din Hartă și ajustat în funcție de relief, geologia și hidrogeologia zonei. Punctele pot fi ajustate numai în sus.
În zonele seismice, se recomandă construirea de drumuri și aerodromuri departe de versanții abrupți ai munților și stânci, versanții săpăturilor și subnivelurilor de peste 4 m se fac mai plane, cu 6 puncte sau mai mult, înălțimea terasamentelor și adâncimea săpăturilor trebuie să fie. să nu depășească 15-20 m, solurile saturate cu apă de sub terasamente trebuie drenate prin drenuri, Atentie speciala se concentrează pe îmbunătățirea stabilității podurilor, care sunt periculoase de construit pe falii tectonice.
Întrebarea 1. Ce este scoarța terestră?
Scoarța terestră - exterioară coajă dura(crusta) Pământului, partea superioară a litosferei.
Întrebarea 2. Ce tipuri de scoarță terestră există?
Crusta continentală. Este format din mai multe straturi. Vârful este un strat de roci sedimentare. Grosimea acestui strat este de până la 10-15 km. Sub el se află un strat de granit. Rocile care o alcătuiesc sunt similare în proprietățile lor fizice cu granitul. Grosimea acestui strat este de la 5 la 15 km. Sub stratul de granit este un strat de bazalt format din bazalt și roci, proprietăți fizice care seamănă cu bazalt. Grosimea acestui strat este de la 10 la 35 km.
Crustă oceanică. Se deosebește de crusta continentală prin faptul că nu are strat de granit sau este foarte subțire, deci grosimea scoarței oceanice este de doar 6-15 km.
Întrebarea 3. Cum diferă tipurile de scoarță terestră unele de altele?
Tipurile de scoarță terestră diferă unele de altele în grosime. Grosimea totală a crustei continentale ajunge la 30-70 km. Grosimea scoartei oceanice este de numai 6-15 km.
Întrebarea 4. De ce nu observăm? cel mai mișcările scoarței terestre?
Pentru că scoarța terestră se mișcă foarte lent și numai frecarea dintre plăci provoacă cutremure.
Întrebarea 5. Unde și cum se mișcă învelișul solid al Pământului?
Fiecare punct al scoarței terestre se mișcă: se ridică în sus sau cade în jos, se mișcă înainte, înapoi, la dreapta sau la stânga față de alte puncte. Mișcările lor articulare duc la faptul că undeva scoarța terestră se ridică încet, undeva cade.
Întrebarea 6. Ce tipuri de mișcări sunt caracteristice scoarței terestre?
Mișcările lente, sau seculare, ale scoarței terestre sunt mișcări verticale ale suprafeței Pământului cu o viteză de până la câțiva centimetri pe an, asociate cu acțiunea proceselor care au loc în adâncurile sale.
Cutremurele sunt asociate cu rupturi și perturbări ale integrității rocilor din litosferă. Zona din care provine un cutremur se numește sursa cutremurului, iar zona situată pe suprafața Pământului exact deasupra sursei se numește epicentru. La epicentru, vibrațiile scoarței terestre sunt deosebit de puternice.
Întrebarea 7. Cum se numește știința care studiază mișcările scoarței terestre?
Știința care studiază cutremurele se numește seismologie, de la cuvântul „seismos” - vibrații.
Întrebarea 8. Ce este un seismograf?
Toate cutremurele sunt înregistrate clar de instrumente sensibile numite seismografe. Seismograful funcționează pe baza principiului pendulului: pendulul sensibil va răspunde cu siguranță la orice, chiar și la cele mai slabe, vibrații ale suprafeței pământului. Pendulul se va balansa, iar această mișcare va activa stiloul, lăsând un semn pe banda de hârtie. Cu cât cutremurul este mai puternic, cu atât oscilația pendulului este mai mare și semnul stiloului pe hârtie este mai vizibil.
Întrebarea 9. Care este sursa unui cutremur?
Zona din care provine un cutremur se numește sursa cutremurului, iar zona situată pe suprafața Pământului exact deasupra sursei se numește epicentru.
Întrebarea 10. Unde este epicentrul cutremurului?
Zona situată pe suprafața Pământului exact deasupra sursei este epicentrul. La epicentru, vibrațiile scoarței terestre sunt deosebit de puternice.
Întrebarea 11. Cum diferă tipurile de mișcare ale scoarței terestre?
Deoarece mișcările seculare ale scoarței terestre au loc foarte încet și imperceptibil, iar mișcările rapide ale scoarței (cutremurele) au loc rapid și au consecințe distructive.
Întrebarea 12. Cum pot fi detectate mișcările seculare ale scoarței terestre?
Ca urmare a mișcărilor seculare ale scoarței terestre de pe suprafața Pământului, condițiile terestre pot fi înlocuite cu condițiile mării - și invers. De exemplu, puteți găsi scoici fosilizate aparținând moluștelor în Câmpia Europei de Est. Acest lucru sugerează că acolo a fost cândva o mare, dar fundul s-a ridicat și acum există o câmpie deluroasă.
Întrebarea 13. De ce au loc cutremure?
Cutremurele sunt asociate cu rupturi și perturbări ale integrității rocilor din litosferă. Cele mai multe cutremure au loc în zonele centurii seismice, dintre care cea mai mare este Pacificul.
Întrebarea 14. Care este principiul de funcționare al unui seismograf?
Seismograful funcționează pe baza principiului pendulului: pendulul sensibil va răspunde cu siguranță la orice, chiar și la cele mai slabe, vibrații ale suprafeței pământului. Pendulul se va balansa, iar această mișcare va activa stiloul, lăsând un semn pe banda de hârtie. Cu cât cutremurul este mai puternic, cu atât oscilația pendulului este mai mare și semnul stiloului pe hârtie este mai vizibil.
Întrebarea 15. Ce principiu este folosit pentru a determina puterea unui cutremur?
Puterea cutremurelor se măsoară în puncte. În acest scop, a fost dezvoltată o scară specială de 12 puncte pentru puterea cutremurului. Puterea unui cutremur este determinată de consecințele acestui proces periculos, adică de distrugere.
Întrebarea 16. De ce vulcanii apar cel mai adesea pe fundul oceanelor sau pe țărmurile lor?
Apariția vulcanilor este asociată cu erupția materialului de la manta și la suprafața Pământului. Cel mai adesea acest lucru se întâmplă acolo unde scoarța terestră este subțire.
Întrebarea 17. Folosind hărțile atlasului, determinați unde apar mai des erupțiile vulcanice: pe uscat sau pe fundul oceanului?
Cele mai multe erupții au loc pe fundul și țărmurile oceanelor la joncțiunea plăcilor litosferice. De exemplu, de-a lungul coastei Pacificului.
