Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Тектонические движения.




 

Земная кора подвержена постоянным воздействием внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) сил, изменяющих ее состав, стро­ение и форму поверхности.

Внутренние силы, обусловливаемые главным образом колоссальным давлением и высокой температурой ядра Земли и глубоких толщ земной коры, вызывают нарушения первоначального залегания пластов литосфе­ры, в связи с чем, образуются складки, трещины, сбросы, сдвиги и пр. С деятельностью внутренних сил связаны землетрясения и вулканические извержения.

Преимущественно внутренние силы создают большие неровности на земной поверхности: горы и глубокие впадины. Они же вызывают мед­ленные поднятия и опускания отдельных частей земной коры - веко­вые колебания.

Поднятия и опускания земной коры охватывают обычно обширные области и приводят к смещению положения суши и моря. Море при этом то надвигается на сушу (трансгрессия), то отступает (регрессия).

Изменения положения моря и суши происходили на протяжении всей истории Земли, происходят и сейчас. Установлено, например, медленное опускание южного побережья Северного моря и медленное поднятие, происходящее со скоростью до 40 см, а в некоторых местах - до 80 см в столетие, северной части Скандинавского и Кольского полуостровов. В некоторых местах наблюдается поднятие гор и опускание впадин (Крымские и Кавказские горы, Карпаты и др.).

Кроме вертикальных, медленных движений литосферы земной коры происходят также и медленные горизонтальные смещения.

Раздел геологии, занимающийся изучением движений земной коры, изменяющихее строение и формы залегания горных пород (складки, сбросы и пр.), получил название тектоники.

Земная кора обладает различной подвижностью. Основной частью земной коры являются платформы, между ними располагаются геосинклинали.

Платформызанимают огромные пространства. К ним отно­сятся Русская платформа. Австралийская, Северо-Африканская и др. Платформы чаще всего имеют двухэтажное строение. Их основанием яв­ляются складчатые осадочные породы, либо метаморфические и магмати­ческие породы.

Для платформ, как наиболее жестких частей земной коры, харак­терны сравнительно спокойные колебательные движения вертикального характера.

Геосинклиналирасполагаются между платформами и являются их подвижными сочленениями. В настоящее время геосинклина­ли относят к главнейшим тектоническим элементам земной коры.

Для районов геосинклиналей типичны интенсивные и разнообразные тектонические движения, в основном складчатого и разрывного характе­ра. Это вызывает изменение первоначального положения пород.

Районам геосинклиналей свойственны сейсмические явления (землетрясения) и вулканы.

Таким образом, земной коре свойственны тектонические движения двух видов: колебательныеи складчато-разрывные.

По вопросу об энергетическом факторе, вызывающем тектонические движения, нет определенного мнения. Раньше эти явления объясняли сокращением объема земного шара вследствие постепенного охлаждения. Позднее возникла гипотеза о горизонтальных перемещениях материков под влиянием сил, возникающих в земной коре при вращении Земли. Однако при дальнейшем изучении вопроса в указанных гипотезах выяви­лось много противоречий.

Более прогрессивными следует признать предположения о разогре­ве горных пород и связанном с этим увеличением их объема и подвиж­ности, а также неравномерном распределении температуры под влиянием радиоактивных элементов. В колебаниях земной коры большую роль игра­ют также силы притяжения и вращения.

Вулканизм.

Процесс поднятия и извержения огненно-жидких масс магмы в опре­деленных местах земной поверхности называется вулканизмом

Вулканы- это геологические образования в виде гор и воз­вышений конусовидной, овальной и других форм, возникшие в местах прорыва магмы на земную поверхность.

Вулканы в большинстве случаев имеют форму отдельной конусооб­разной горы, сложенной застывшей лавой и рыхлыми продуктами извержения, обломками камней и вулканическим пеплом. В центральной части возвышенности имеется впадина овальной или круглой формы, называемая кратером (рис.3.1.).

Рис. 3. 1. Разрез вулканов: а – гавайский тип; б – тип Везувия; 1 - кратер; 2 – побочные кратеры; 3 – жерло; 4 – вулканическая гора.

Кратер связан каналом с глубокими недрами Земли, откуда перио­дически поднимается огненно-жидкая магма, находящаяся в недрах Зем­ли в расплавленном состоянии. Так как канал в своей верхней части обычно закрыт застывшей лавой и пеплом, то перед излиянием магмы на поверхность чащей всего происходит сильный взрыв. В описанной общей схеме строения вулкана и порядка извержения в действительности мо­жет наблюдаться значительное разнообразие.

Процесс излияния магмы на дневную поверхность и сопутствующие ему явления получили название извержение. Извержение вул­канов представляет собой одно из самых грозных и величественных явлений природы. Перед извержением обычно наблюдаются подземные тол­чки, завершающиеся взрывом. При взрыве может взлететь на воздух часть возвышенности, вылетают куски породы, пепел, газы и пары, и только после этого из кратера или трещин начинает подниматься жид­кая масса - лава, которая течет, заливая пониженные части рельефа. Температура лавы в большинстве случаев выше 1000°С.

Вулканизм проявляется в основном в районах геосинклиналей. На земном шаре вулканы распределяются преимущественно в двух географи­ческих областях: Среднеземноморской, распространяющейся, вплоть до Каспийского моря и Тихоокеанской, охватывающей Берингово, Охотское и Японское моря.

Различают вулканы действующиеи потухшие. Такое деление крайне условно. В истории вулканизма имеется немало случаев, когда потухшие вулканы возобновляли свою деятельность, а ранее действовавшие, нао­борот, в течение последующих нескольких сотен лет себя не проявляли. Так было с Везувием, неожиданное извержение которого произошло в 79 г.н.э.

Число действующих вулканов на земном шаре насчитывается свыше 540, потухших - более 4000. Из числа действующих 76 вулканов распола­гается на дне океанов и морей.

На территории России вулканы известны на Камчатке и на Курильских островах.

На Камчатке располагается до 129 вулканов, из них 28 действую­щих. Наибольшую известность получил вулкан Ключевская сопка (высо­та 4850 м), извержение которого повторяется приблизительно через каждые 7-8 лет. Активно действуют вулканы Авачинский, Безымянный и Карымский. На Курильских островах известно 20 вулканов, из которых около половины действующих.

Крупные, но потухшие вулканы известны на Кавказе: Казбек, Эль­брус, Арарат. Казбек, например, еще действовал в начале четвертично­го периода. Его лавы во многих местах покрывают район Военно-Гру­зинской дороги.

Извержения вулканов происходят по-разному. Это в большой мере зависит от типа магмы, которая извергается . Кислая и средняя магмы, будучи очень вязкими, дают извержение со взрывами, выбросом камней, пепла и т.д. Излияние магмы основного типа обычно происходит спокой­но, без взрывов.

По характеру извержения вулканы делят на следующие типы: Кракатау, Пелейский, Гавайский и Везувиальный.

Тип Кракатау. Вулкан такого наименования располагается между островами Ява и Суматра. Извержение сопровождается мощными подзем­ными толчками. Вулкан со взрывом выбрасывает колоссальное количество газов и об­ломков в виде пепла. Лаву вулкан не изливает.

Извержение этого вулкана в 1883 г. породило гигантские волны (цунами), достигшие высоты 35 м и обошедшие все океаны мира. Вулка­нический пепел был поднят на высоту 60 - 80 км и в течение трех лет постоянно носился в верхних слоях атмосферы. В момент извержения в 100 - 200 км от вулкана слой пепла на палубах кораблей достигал 1,5 м.

Тип Пеле. Эталоном извержения этого типа вулканов может быть вулкан Мон - Пеле на острове Мартиника Мало - Антильского архипелага. Извержение на­чинается с подземных толчков, далее следует взрыв и выделение тяже­лых раскаленных газовых масс с большим содержанием сернистых; компо­нентов. Извержение этого вулкана в 1902 г. выбросило на высоте 4 км пепло-газовую тучу с температурой до 800°С. Со скоростью 150 м/сек. туча скатилась по склону вулкана и в несколько минут уничтожила город Сен-Пьер с тридцатитысячным населением.

Гавайский тип.Этот тип вулканов весьма своеобразен. Это пологие возвы­шенности с большими, озероподобными кратерами (рис. ), из которых спокойно, почти без толчков и взрывов, выливается лава и стекает по склонам. Так изливаются вулканы Килауэа, Мауна-Лоа и др.

Тип Везувия. Извержение этого типа вулканов характерно Везувию и Этне, расположенным в районе Средиземного моря. Склоны этих вулканов крутые (рис. 3. 1.), сложены слоями остывшей лавы. Извержение этого типа начинается с подземных толчков, далее следуют многочисленные взрывы с выбросом больших масс тепла и водяных паров и уже после этого из­ливается раскаленная лава.

Следует отметить, что извержения типа Везувия наблюдаются у большинства ныне действующих вулканов на земном шаре. Так происхо­дит извержения на Камчатке и Курильских островах.

Кроме вышеуказанных типов в отдельную группу выделяют гря­зевые вулканы, имеющие иную природу, чем магматические. Это невысокие конической формы холмы, из кратера которых время от вре­мени выбрасывается газ, вода и грязь. В ряде случаев грязевые вул­каны бывают приурочены к линиям разломов земной коры. Температура грязи таких вулканов значительно выше.

Строительство зданий и сооружений в вулканических районах име­ет определенные трудности. Землетрясения обычно не достигают разру­шительной силы, но продукты, выделяемые вулканом, могут пагубно сказаться на целостности зданий и сооружений и их устойчивости. Вулканы опасны для людей. В процессе их извержения выделяются газо­образные, жидкие и твердые продукты.

Общее количество продуктов вулканических извержений достигает иногда очень больших масс. Например, Ключевая сопка во время круп­ных извержений выбрасывает до 4,5 км3 материала. Пепел выделяется в таком большом количестве, что иногда под его покровом оставались погребенные целые города (например, город Помпея в Италии при из­вержении вулкана Везувий). Путем уплотнения и химического взаимо­действия с водой и солевыми растворами из пепла образуется порис­тая каменная горная порода, получившая название вулканического туфа, являющаяся весьма хорошим стеновым материалом.

При остывании потоков лавы образуются огромные массы прочных излившихся пород (базальты, диабазы, порфиры, трахиты и др.). Огненно-жидкая магма не всегда достигает дневной поверхности. Иногда, поднимаясь кверху, магма внедряется в толщу осадочных пород, поднимает и раздвигает их. После затвердения магмы на глубине обра­зуются гранит, диорит и другие прочные глубинные поро­ды.

При извержении вулканов наблюдается образование трещин и сбро­сов, вызывающих разрушение или повреждение инженерных сооружений и жилых зданий.

Землетрясения.

Землетрясением называют всякое сотрясение земной коры, вызывае­мое действием внутренних сил Земли. Совокупность явлений, связанных с землетрясением, называется сейсмическими явлени­ями. Местности, где часто наблюдаются землетрясения значительной силы, называют сейсмическими районами.

Основной причиной землетрясений являются нарушения равновесия в находящихся под постоянным давлением частях литосферы.

Землетрясения происходят очень часто(в среднем I землетрясе­ние каждый час). Абсолютно неподвижных участков на земном шаре не существует. Любой участок земной поверхности испытывает легкие со­трясения. Однако интенсивность колебаний поверхности обычно весьма незначительна и редко ощущается людьми. Только около 100 землетря­сений в течение года бывают разрушительными.

История знает большое количество катастрофических землетрясений, когда погибали десятки тысяч людей и разрушались целые города или их большая часть.

Так, в ночь с 29 февраля на I марта 1960 года в марокканском городе Агадир произошло землетрясение силой в 8 баллов, длившееся 4 секунды. В результате чего были разрушены целые кварталы, похоро­нив под обломками тысячи людей.

Исключительное по силе катастрофическое землетрясение произошло 4 декабря 1956 г. в МНР, в смежных районах СССР и Китая. Это земле­трясение сопровождалось огромными разрушениями. Один из горных пиков раскололся пополам. Часть горы высотой в 400 м обрушилась в ущелье. Образовалась сбросовая впадина длиной до 18 км и шириной 800 м. На поверхности земли появились трещины шириной до 20 м. Главная из этих трещин протянулась на 250 км. Сила землетрясения достигла приблизи­тельно II баллов.

21 мая 1960 г. в Чили произошло землетрясение огромной силы, опустошившее несколько провинций. На другой день последовала еще

одна серия толчков большой силы с одновременной бурей на океане с высотой волн до 10 м. Сильнейшие разрушения были отмечены в 13 провинциях Чили из 24. Погибло 5 тыс. человек, пострадало около 300 тыс. чел. Материальный ущерб достиг I млрд. долларов. Одновременно с землетрясением началось извержение 14 вулканов.

На Украине и в России землетрясения неоднократно возникали в Кры­му, на Кавказе, в Карпатах, в Средней Азии, Прибайкалье и в других районах.

Наиболее сильные землетрясения отмечены в Средней Азии. В ночь с 5 на 6 октября 1948 г. произошло землетрясение силой 10 баллов с эпицентром у пос. Карагаудан в 30 км к юго-востоку от г. Ашхабада в предгорьях Копетдага.

В городе сила землетрясения достигла 9 бал­лов. На поверхности земли в эпицентре образовались трещины, протя­нувшиеся в направлении с востока на запад на расстояние в сотни метров. Произошли обвалы, оползни покровных, глинистых пород на склонах. В Ашхабаде и окружающих поселках были разрушены все здания из сырцовых кирпичей и частично здания из обожженного кирпича. Относительно небольшие повреждения получили здания, выстроенные по правилам сейсмостойкого строительства. Наблюдения показали, что сильнее пострадали здания и сооружения, построенные на супесчано-суглинистых грунтах, меньше - постройки, возведенные на гравии и галечниках. В течение нескольких лет в районе Ашхабадского землетря­сения продолжались повторные сейсмические толчки силой до 5-7 баллов.

В 5 ч.23 мин. по местному времени 26 апреля 1966 г. в связи с подвижкой горных пород по разлому в земной коре произошло землетря­сение в Ташкенте. В эпицентре сила землетрясения составила 8 баллов. В городе землетрясение сопровождалось сильным гулом. Больше всего разрушилось зданий, возведенных на лессовых грунтах вблизи много­численных каналов и в местах неглубокого залегания уровня грунтовых вод. Меньше пострадали здания, возведенные на галечниках.

В пос. Газли, расположенном в 100 км на северо-запад от г. Буха­ры ,17 мая 1976 г. произошло землетрясение силой 9 баллов. Обрушились вертикальные трубы, буровые вышки, здания. Лю­ди от землетрясения не пострадали, так как еще 8 апреля при пер­вых подземных толчках перешли из зданий в палатки и вагончики.

Еще более сильные землетрясения произошли в 1976 г. в Турции, Китае, Гватемале, Италии и Чили. При этих землетрясениях пострадали десятки тысяч людей, а сотни тысяч - остались без крова.

В зависимости от причин возникновения различают следующие три типа землетрясений: провальные, вулканическиеитектонические или горообразовательные.

Провальныеземлетрясения, как правило, захватывают небольшую территорию. Они связаны с образованием пустот на сравнитель­но небольшой глубине, в результате растворения пород подземными вода­ми. По мере роста пустот происходит систематическое обрушение сво­дов, влекущее за собой проседание поверхности. Таковы провалы в райо­не Волганска, Харьковской обл., происходившие в 1915 г., причем сот­рясения поверхности ощущались на площади 7000 - 8000 км .

Вулканические землетрясения происходят только в районах действующих вулканов. Извержение огромных твердых и жидких масс на поверхность земли вызывает ее смещения. Иногда эти смещения начинаются до извержения. Вулканические землетрясения также имеют локальное распространение.

Наоборот, тектонические землетрясения, связанные с горо-образовательным процессом, охватывают большие пространства, главным образом, в горных районах.

Сейсмические волны. Очаг зарождения сейсмических волн называется гипоцентром(рис. 3.2.). По глубине залегания гипоцентра различают землетрясения: поверхностные - от I до 10 км глубины, коровые- 30 - 50 км иглубокие (или плутонические) - от 100 - 300 до 700 км. Последние находятся уже в мантии Земли и связаны с движениями, происходящими в глубинных зонах планеты. Такие земле­трясения наблюдались на Дальнем Востоке, в Испании и Афганистане. Наиболее разрушительными являются поверхностные и коровые землетря­сения.

 
 
    Рис. 3. 2. Схема распростра-нения сейсмических волн: 1 – продольных; 2 – попереч-ных; 3 – поверхностных. Г – гипоцентр. Эп – эпицентр.


 

Непосредственно над гипоцентром на поверхности Земли располагается эпицентр. На этом участке сотрясение поверхности происходит в первую очередь и с наибольшей силой.

От гипоцентра во все стороны рас­ходятся сейсмические волны, по своей природе являющиеся упругими колеба­ниями. Различают два основных типа волн: продольные и поперечные. Продольные волны вызывают расширение и сжатие пород в направлении их движения. Они распространяются во всех средах - твердых, жидких и газообразных. Скорость их зависит от вещества пород. Поперечные колебания перпен­дикулярны продольным, и распространяются только в твердой среде, вы­зывая в породах деформации сдвига. Скорость поперечных волн пример­но в 1,7 раза меньше, чем продольных. На поверхности Земли от эпицентра во все стороны расходятся волны особого рода - поверхностные, являющиеся по своей природе волнами тяжести. Скорость их распространения более низка, чем у поперечных, но они оказывают на сооружения не менее пагубное влияние.

Действие сейсмических волн или, иначе говоря, продолжитель­ность землетрясений, обычно проявляется в течение нескольких секунд, реже минут. Так, например, длительность основного подземного толчка Ашхабадского землетрясения составила всего 8 - 10 сек. Иногда наблю­даются длительные землетрясения. Например, на Камчатке в 1923 г. землетрясение продолжалось с февра­ля по апрель (195 толчков). В районе г. Алма-Аты, начиная с 1887 г., землетрясение продолжалось около трех лет и сопровождалось более чем 600 толчками.

В настоящее время за землетрясениями ведутся постоянные наблюдение при помощи специальных приборов - сейсмографов, которые обеспечивают автоматическую запись колебаний Земли в виде сейсмограмм.

 

3.3.1. Оценка силы землетрясений.

 

Для оценки силы землетрясений используется шкала, сос­тоящая из 12 баллов. (За рубежом шкала Рихтера - из 9 баллов). Каждому баллу отвечает определенная величина сейсмического ускоре­ния - а (мм /сек ), вычисляемая по формуле:

a = A4п2/T

A-амплитуда колебаний, мм;

Т - период колебаний сейсмической волны, сек.

По величине а вычисляют коэффициент сейсмичности:

Ks = a/g

 

g - ускорение силы тяжести, мм/сек

 

В таблице 3.3. приведена современная сейсмическая шкала, где каждо­му баллу соответствует определенная величина Ks и дана характерис­тика землетрясений. В целях сравнения приводятся также значения величин сейсмического ускорения a . Необходимо отметить, что при­веденная в таблице оценка степени разрушения зданий, в известной степени является условной.

Землетрясения проявляются лишь в районах геосинклиналей. К та­ким сейсмическим районам относятся: Карпаты, Крым, Кавказ, Копетдаг, Памир, Тянь-Шань, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин, Ку­рильские острова и Камчатка.

Имеются карты сейсмического районирования, где показаны территории с силой землетрясения 6-9 баллов.

Сейсмические районы занимают пятую часть территории бывшего СССР. В них располагаются такие крупные города, как Кишинев, Тбилиси, Баку,

Ереван, Ашхабад, Ташкент, Душанбе и т.д.

При работе в районах землетрясений строители должны помнить, что балл, полученный по карте сейсмичности, характеризует усреднен­ные грунтовые условия для всего района и поэтому не отражает кон­кретных особенностей той или иной строительной площадки. Этот балл подлежит уточнению на базе конкретного геолого-литологического стро­ения и гидрогеологических условий площадки. В общем виде это дости­гается увеличением среднего балла на единицу для участков, сложенных рыхлыми породами, в особенности увлажненными, и его уменьшением на единицу для участков, сложенных прочными скальными породами.

 

Таблица 3.3.

Сейсмическая шкала землетрясений

Балл Название землетрясений: Хо, мм А, мм /сек Характеристика землетрясений  
I Незаметное _ _ Колебания почвы отмечаются высокочувствительными прибо­рами.
    Очень слабое _   _ В отдельных случаях колебания ощущаются людьми, находящи­мися в спокойном состоянии.
    Слабое _ _ Колебания отмечаются немногими людьми­
                гими людьми
  4.   Умеренное   0,5   Землетрясение отмечается мно­гими людьми. Возможно колеба­ние окон, дверей.
5. Довольно сильное   0,5-1,0   100-250 Качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание сте­кол, осыпание побелки.
Сильное 1,1 -2,0 250 - 500 Легкие повреждения в зданиях: тонкие трещины в штукатурке.
    Очень силь­ное   2,1- 4,0   500-1000 Значительные повреждения в штукатурке и откалывание от­дельных кусков, тонкие трещи­ны в стенах.
Разрушитель­ное 4.1 -8,0 1000-2000 В некоторых зданиях обрушение стен, перекрытий, кровли.
Опустошитель­Ное   8,1-16   2000-4000 Разрушение в зданиях (большие трещины в стенах, падение кар­низов, дымовых труб).
Уничтожаю­щее 16,1-32 Обвалы во многих зданиях. Трещины в грунтах шириной 1м.
  II   Катастрофа   _ Многочисленные трещины на по­верхности земли, большие обва­лы в горах.
Сильная катастрофа _   _   Значительные изменения в релье­фе.

Моретрясениявозникают в глубоких океанических впадинах Тихого, реже Индийского и Атлантического океанов. Быстрые поднятия и опуска­ния дна океанов вызывают смещение крупных масс горных пород и на по­верхности океана порождают огромные волны, высотой до 15-20 м, кото­рые именуются японским словом цунами.

Цунами перемещаются на расстояния в сотни и тысячи километров со скоростью 500-1000 и даже более 1000 км/ч. По мере уменьшения глубины моря, крутизна волн резко возрастает, и они со страшной си­лой обрушиваются на берега, вызывая разрушения сооружений и гибель людей. При землетрясении 1896 г. в Японии были отмечены волны высо­той 30 м. В результате удара о берег они разрушили 10500 домов, по­гибло более 27 тыс.человек.

От цунами чаще всего страдают Японские, Индонезийские, Филиппин­ские и Гавайские острова, а также тихоокеанское побережье Южной Америки. Последнее катастрофическое цунами в этом районе возникло в ноябре 1952 г., в Тихом океане, в 140 км от берега. Перед приходом волны море отступило от берега на расстояние 500 м, а через 40 мин. на побережье обрушилась цунами с песком, илом и различ­ными обломками. Затем последовала вторая волна высотой до 10-15 м, которая довершила разрушение всех построек, расположенных ниже десятиметровой отметки.

Цунами возникают сравнительно редко. За 200 лет на побережье Камчатки и Курильских островов наблюдалось всего 14, из которых че­тыре были катастрофическими.

На побережье Тихого океана созданы специальные службы наблюдения, которые освещают о приближении цунами. Это позволяет вовремя предупредить и укрыть людей от опасности. Для борьбы с цуна­ми возводят инженерные сооружения в виде защитных насыпей, железо­бетонных молов, волноотбойных стенок, создают искусственные отмели. Здания размещают на высокой части рельефа. В Японии, например, вдоль располагают лесополосы, в задачу которых входит снижение силы волны.

 

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных