Cauzele cutremurelor în general
Scoarța terestră este formată din șapte plăci litosferice mari și numeroase plăci mai mici. Aceste plăci se deplasează una spre alta (o limită convergentă), se depărtează de (o limită divergentă) sau una pe lângă alta (o limită de transformare).
Cutremurele sunt cauzate de o eliberare bruscă de stres de-a lungul falilor din scoarța terestră. Mișcarea continuă a plăcilor tectonice determină o creștere constantă a presiunii în straturile de rocă de pe ambele părți ale unei falii până când tensiunea este suficient de mare încât să fie eliberată într-o mișcare bruscă, sacadată. Undele de energie seismică rezultate se propagă prin pământ și pe suprafața acestuia, provocând tremurul pe care îl percepem ca fiind cutremure.
Diagrama placilor tectonice in formarea cutremurelor
Uneori, un cutremur are șocuri anticipate. Acestea sunt cutremure mai mici care au loc în același loc cu cutremurul mai mare care urmează. Oamenii de știință nu pot spune că un cutremur este un șoc înainte de a avea loc un cutremur mai mare. Cel mai mare cutremur principal se numește șoc principal. Socurile principale au întotdeauna replici care urmează dupa socul principal. Acestea sunt cutremure mai mici care au loc ulterior în același loc cu șocul principal. În funcție de mărimea cutremurului principal, replicile pot continua săptămâni, luni și chiar ani după socul principal!
Ce cauzează cutremurele și cum se se întâmplă fenomenul de zguduire a pamantului?
Pământul are patru straturi majore: miezul interior, miezul exterior, mantaua și crusta. Crusta și vârful mantalei formează un strat subțire pe suprafața planetei noastre.
Dar acest strat nu este într-o singură bucată – este alcătuit din multe piese ca un puzzle care acoperă suprafața pământului. Nu numai asta, dar aceste piese de puzzle continuă să se miște încet, alunecând una pe lângă alta și ciocnindu-se una de alta.
Aceste piese de puzzle le numim plăci tectonice, iar marginile plăcilor se numesc limitele plăcilor. Limitele plăcilor sunt alcătuite din multe falii, iar majoritatea cutremurelor din întreaga lume au loc pe aceste falii. Deoarece marginile plăcilor sunt aspre, acestea se blochează în timp ce restul plăcii continuă să se miște. În cele din urmă, când placa s-a deplasat suficient de mult, marginile se desprind și are loc un cutremur.
Placile tectonice ale pamantului
De ce se cutremură pământul când are loc un cutremur?
Comparația cutremurelor din 1985 și 2017 din Valea Mexicului
În timp ce marginile placilor sunt lipite împreună, iar restul blocului se mișcă, energia care ar determina în mod normal blocurile să alunece unul pe lângă celălalt este stocată. Când forța blocurilor în mișcare depășește în sfârșit frecarea marginilor zimțate ale faliei și se dezlipește si toată energia stocată este eliberată. Energia iradiază spre exterior din falie în toate direcțiile sub formă de unde seismice, precum ondulațiile de valuri pe un iaz. Undele seismice zguduie pământul în timp ce se deplasează prin el, iar când valurile ajung la suprafața pământului, ele scutură pământul și orice se află pe el, precum casele noastre și noi.
Cum se înregistrează cutremurele?
Un seismometru este un instrument care răspunde la zgomotele solului și tremurăturile cauzate de cutremure, erupții vulcanice și explozii.
Cutremurele sunt înregistrate cu instrumente numite seismografe. Înregistrarea pe care o fac se numește seismogramă. Seismograful are o bază care se fixează ferm în pământ și o greutate mare care atârnă liberă. Când un cutremur face să tremure pământul, baza seismografului se scutură și ea, dar greutatea suspendată nu. În schimb, arcul sau sfoara de care atârnă absoarbe toată mișcarea. Diferența de poziție dintre partea tremurătoare a seismografului și partea nemișcată este ceea ce este înregistrată.
Cum măsoară oamenii de știință dimensiunea cutremurelor?
Dimensiunea unui cutremur depinde de dimensiunea faliei și de cantitatea de alunecare a faliei, dar nu este ceva ce oamenii de știință îl pot măsura pur și simplu cu o bandă de măsurare, deoarece placile tectonice se află la mulți kilometri adâncime sub suprafața pământului. Deci, cum se măsoară un cutremur? Ei folosesc înregistrările făcute pe seismografele de la suprafața pământului pentru a determina cât de mare a fost cutremurul.
Mărimea cutremurului se numește drept magnitudine. Există o magnitudine pentru fiecare cutremur. Oamenii de știință vorbesc și despre intensitatea tremurului de la un cutremur, iar aceasta variază în funcție de locul în care vă aflați în timpul cutremurului.
Cutremurele pot fi cuantificate în mai multe moduri.Cea mai comună scară este Scara Mercalli modificată, care utilizează o scară cu cifre romane de douăsprezece puncte pentru a descrie deteriorarea cauzata de seism. În timp ce intensitatea ajută la determinarea întinderii daunelor, nu este o măsură obiectivă a mărimii efective a cutremurului, deoarece intensitatea poate varia foarte mult în aceeași zonă din cauza condițiilor geologice diferite.
A doua metodă de măsurare este magnitudinea cutremurului.Magnitudinea depinde de amplitudinea undei și de distanța măsurată din seismograme. Cea mai comună scară este scara Richter, care măsoară magnitudinea pe o scară logaritmică.
Al treilea tip de măsurare se numește momentul seismic. Folosind unde seismice și măsurători de câmp care descriu zona faliei, se poate măsura momentul seismic, un parametru legat de pârghia unghiulară a forțelor care produc alunecarea pe o falie. Acest moment este legat de o magnitudine corespunzătoare cunoscută sub numele de magnitudinea momentului. Acest tip de măsurare oferă o măsură consistentă și uniformă a mărimii unui cutremur de orice magnitudine oriunde în lume și este considerată foarte precisă deoarece ia în considerare geometria placilor tectonice.
Cum pot oamenii de știință să spună unde a avut loc cutremurul?
Seismogramele sunt utile și pentru localizarea cutremurelor, iar posibilitatea de a vedea undele cutremurului este importantă. Ați învățat cum undele scutură pământul în moduri diferite, pe măsură ce călătoresc prin el.Undele de propagare a seisemlor sunt de doua categorii unde P si unde S. Undele P sunt mai rapide decât undele S, iar acest fapt ne permite să spunem unde a fost un cutremur. Pentru a înțelege cum funcționează acest lucru, să comparăm undele P și S cu fulgere și tunete. Lumina călătorește mai repede decât sunetul, așa că în timpul unei furtuni vei vedea mai întâi fulgerul și apoi vei auzi tunetul. Dacă sunteți aproape de fulger, tunetul va bubui imediat după fulger, dar dacă sunteți departe de fulger, puteți număra câteva secunde înainte de a auzi tunetul. Cu cât ești mai departe de furtună, cu atât va dura mai mult între fulgere și tunet.
Dacă ești aproape de epicentrul cutremurului, undele P și S vor veni una după alta, dar dacă ești departe, va fi mai mult timp între cele două.
Privind intervalul de timp dintre undele P și S pe o seismogramă înregistrată pe un seismograf, oamenii de știință pot spune cât de departe a fost cutremurul de acea locație. Cu toate acestea, ei nu pot spune în ce direcție de la seismograf a fost cutremurul, doar cât de departe a fost. Dacă desenează un cerc pe o hartă în jurul stației unde raza cercului este distanța determinată până la cutremur, ei știu că cutremurul se află undeva pe cerc. Dar unde?
Oamenii de știință folosesc apoi o metodă numită triunghiulare pentru a determina exact unde a fost cutremurul . Se numește triunghiulare deoarece un triunghi are trei laturi și este nevoie de trei seismografe pentru a localiza un cutremur. Dacă desenați un cerc pe o hartă în jurul a trei seismografe diferite, unde raza fiecăruia este distanța de la acea stație până la cutremur, intersecția acelor trei cercuri este epicentrul.
Triunghiularea poate fi folosită pentru a localiza un cutremur. Seismometrele sunt afișate ca puncte verzi. Distanța calculată de la fiecare seismometru până la cutremur este afișată sub formă de cerc. Locația în care se intersectează toate cercurile este locația epicentrului cutremurului
Ce factori geologici afectează scuturarea solului?
Mai mulți factori geologici afectează intensitatea tremurării solului. Amploarea cutremurului, distanța până la epicentru sau focar și condițiile solului dintr-un loc pot afecta foarte mult cantitatea de daune pe care o va suferi o regiune in timpul unui seism. În general, zguduirea solului în locurile aflate la mai puțin de 5 kilometri de ruperea falii ar fi de două ori mai puternică decât cea resimțită la 10 până la 15 km distanță. Tremuratul terenului în apropierea faliilor poate genera, de asemenea, impulsuri care impun sarcini mari de deplasare asupra structurilor. Depozitele semnificative de sol moale la un loc pot, de asemenea, amplifica undele seismice și pot crește cerințele de deplasare a undelor seismice asupra clădirilor. Solurile moi, saturate au și potențialul de lichefiere, în care solurile își pierd rezistența la forfecare și nu pot susține structurile bazate pe ele.
Cum interacționează cutremurele cu clădirile?
Tremuratul solului în timpul cutremurelor provoacă mișcări vibratorii la baza structurilor, iar structura răspunde activ la aceste mișcări. Deteriorarea apare atunci când deplasările impuse structurii determină deformarea clădirii dincolo de starea sa elastică. Severitatea deteriorării depinde de tipul deformațiilor inelastice care apar într-o clădire. În general, structurile care se pot deforma într-o manieră ductilă, asemănătoare cu îndoirea unui copac, sunt robuste și au capacitatea de a proteja vieți. Pe de altă parte, structurile care se deformează într-o manieră fragilă, similară ruperii unei crengi, au potențialul de a se prăbuși brusc și pot provoca victime umane.
Pot oamenii de știință să prezică cutremure?
Nu, și este puțin probabil că vor putea vreodată să le prezică. Oamenii de știință au încercat multe moduri diferite de a prezice cutremure, dar niciuna nu a avut succes. Oamenii de știință știu că va avea loc un alt cutremur cândva în viitor, dar nu au de unde să spună când se va întâmpla.
Descopera si
Cutremurul din Vrancea din 4 martie 1977
Următorul Cutremur mare în viitor în România: un dezastru care așteaptă să se întâmple?
Cum se produc cutremurele?
© Toate drepturile rezervate Descopera Lumea 2022-2023
