Глубина очагов землетрясений

Землетрясение-это просто колебание грунта. Волны, которые вызывают землетрясение, называются сейсмическими волнами; подобно звуковым волнам, расходящимся от гонга при ударе по нему, сейсмические волны также излучаются из некоторого ис­точника энергии, находящегося где-то в верхних слоях Земли. Хотя источник естественных землетрясений занимает некоторый объем горных пород, часто его удобно определять как точку, из которой расходятся сейсмические волны. Эту точку называют фокусом (или гипоцентром-Перев) землетрясения. При есте­ственных землетрясениях она, конечно, находится на некоторой глубине под земной поверхностью. При искусственных землетря­сениях, таких как подземные ядерные взрывы, фокус расположен близко к поверхности. Точку на земной поверхности, располо­женную непосредственно над фокусом землетрясения, называют эпицентром землетрясения.

Насколько глубоко в теле Земли находятся гипоцентры зе­млетрясений? Одним из первых поразительных открытий, сде­ланных сейсмологами, было то, что, хотя фокусы многих земле­трясений расположены на небольшой глубине, в некоторых райо­нах их глубина составляет сотни километров. К таким районам от­носятся южноамериканские Анды, острова Тонга, Самоа, Новые Гебриды, Японское море, Индонезия, Антильские острова в Ка­рибском море (см. рис. 1); во всех этих районах имеются глубо­ководные океанические желоба. В среднем частота землетрясений здесь резко убывает на глубинах более 200 км, но некоторые фо­кусы достигают даже глубин 700 км. Землетрясения, возникаю­щие на глубинах от 70 до 300 км, весьма произвольно относят к категории промежуточных, а те, которые возникают на еще большей глубине, называют глубокофокусными. Промежуточные и глубокофокусные землетрясения происходят также и далеко от Тихоокеанского района: в Гиндукуше, Румынии, Эгейском море и под территорией Испании.

Если расположение очагов землетрясений, происходящих вблизи островных дуг, сопоставить с их глубинами, возникает чрезвычайно интересная картина. Рассмотрим вертикальный раз­рез, помещенный в верхней части рис. 3. Он построен под прямым углом к дуге Тонга в южном районе Тихого океана. Во­сточнее этих вулканических островов лежит желоб Тонга, глуби­

на которого местами доходит до 10 км. В нижней части рисунка показаны глубины очагов в проекции на вертикальную пло­скость, проходящую через Ниумате-населенный пункт на остро­ве Тонга. Заметьте, что гипоцентры лежат в узкой, четко ограни­ченной зоне, которая от желоба уходит вниз под островную дугу под углом около 45е. Ниже глубины 400 км эта активная зона становится круче, и некоторые гипоцентры располагаются глуб­же 600 км. В других районах, где происходят глубокофокусные землетрясения, отмечены различные углы наклона и имеются свои особенности в расположении гипоцентров, но само наличие наклонной сейсмической зоны*) является характерной чертой островных дуг. В этой главе мы рассмотрим одно из объяснений, которые даются этому простому, но универсальному распределе­нию фокусов землетрясений.

В этой книге главное внимание уделяется мелкофокусным толчкам, очаги которых расположены непосредственно под зем­ной поверхностью. Именно мелкофокусные землетрясения вызы­вают самые большие разрушения, и в общей сумме энергии, вы­деляющейся во всем мире во время землетрясений, вклад их составляет 3/4. В Калифорнии, например, все известные до сих пор землетрясения были мелкофокусными. Для Центральной Ка­лифорнии было установлено, что подавляющее большинство зе­млетрясений возникает там в самых верхних горизонтах Земли, на глубине до 5 км, и только некоторые гипоцентры оказывают­ся глубже, достигая 15 км. К сожалению, глубину очага земле­трясения по разным причинам не удается установить с той же точностью, что и положение эпицентра. Однако для практики оп­ределение глубины может быть жизненно важным делом, посколь­ку в сейсмичном районе (скажем, в районе строительства атомной электростанции) при глубине фокуса 10 км возникнут более силь­ные сотрясения, чем при глубине 40 км.

В большинстве случаев после умеренных или сильных мелко­фокусных землетрясений в той же местности в течение несколь­ких часов, а то и нескольких месяцев отмечаются многочис­ленные землетрясения меньшей силы. Они называются афтершо-ками, и их число при действительно крупном землетрясении бывает иногда чрезвычайно большим. После сильнейшего земле­трясения 4 февраля 1965 г. на Крысьих островах (в архипелаге Алеутских островов) в течение последующих 24 дней произошло более 750 афтершоков, причем настолько сильных, что их смогли записать сейсмографы в отдаленных местах. Некоторым земле­трясениям предшествуют предварительные толчки из той же оча­говой области -форшоки; предполагается, что их можно исполь­зовать для предсказания главного толчка (см. гл. 9).

Иногда по размещению фокусов (если их положение удается определить с нужной точностью) можно установить форму и размеры области, в которой формируются очаги землетрясе­ний. Сейсмологическое картирование глубинных структур горных пород-прекрасное дополнение к обычным полевым ме­тодам, которые используют геологи для картирования поверх­ностных структур. Пример успешного определения границ одной такой области по мелкофокусным местным землетрясениям в рай­оне Оровилла (штат Калифорния) дан на рис. 3 в гл. 8.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 48 | 0,150 сек. | 17.38 МБ