Երկրաշարժ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
1963-1998թթ. տեղի ունեցած՝ թվով 358 214 երկրաշարժերի էպիկենտրոնները:

Երկրաշարժերը տեղի են ունենում երկրակեղևի որոշակի զանգվածում կուտակված էներգիայի կտրուկ լիցքաթափման արդյունքում։

Տարբեր ժամանակաշրջաններում երկրաշարժերի առաջացումը բացատրվել է տվյալ ժամանակներում ընդունված պատկերացումների համաձայն և հիմնականում կապվել է տարատեսակ կենդանիների շարժումների հետ։ Այսպես օրինակ, հին Չինաստանում երկրաշարժերի «մեղավորը» ցուլն էր, Ճապոնիայում՝ ձուկը, Հնդկաստանում՝ խլուրդը և այլն։ Առաջին անգամ երկրաշարժերի բացատրությունը երկրի ընդերքում որոնելու վարկածն արտահայտել է հին հույն փիլիսոփա Արիստոտելը։ Նա համարում էր, որ Երկրի վրա առաջացող քամիները ճեղքերի և քարանձավների միջոցով մտնելով Երկրի ընդերք, այնտեղ առկա կրակի պատճառով ուժեղանում են և սկսում ճանապարհ որոնել դեպի Երկրի մակերևույթ, հենց դրա ժամանակ էլ տեղի են ունենում երկրաշարժերը։ Այս վարկածը թեև իր մեջ չի պարունակում ոչ մի լուրջ գիտական բացատրություն, սակայն երկար ժամանակ ընդունվել է որպես երկրաշարժերի առաջացման հիմնական վարկած։ Դրա շնորհիվ մինչև այժմ էլ մնացել է «սեյսմավտանգ եղանակ» հասկացությունը։

Երկրաշարժերը ըստ առաջացման բնույթի կարելի է դասակարգել երկու խմբերի.

  • Բնական երկրաշարժեր
  • Տեխնածին երկրաշարժեր

Բնական երկրաշարժերը կապված են տարբեր պրոցեսների հետ։ Հայտնի են տեկտոնական շարժումներով պայմանվորված երկրաշարժեր, հրաբուխների հետ կապված երկրաշարժեր, երկրակեղևում կարստային խոռոչների փլուզման հետևանքով առաջացող երկրաշարժեր և այլն։

Տեխնածին երկրաշարժեր ասելով պետք է հասկանալ այնպիսի երկրաշարժ, որը կապված է մարդկային գործունեության հետ։ Օրինակ ռազմական կամ արդյունաբերական պայթյունների հետևանքով առաջացող ցնցումները կարող են «տրրիգեր» (շարժիչ ուժ) հանդիսանալ ուժեղ երկրաշարժի համար։ Կամ օրինակ մեծ ջրամբարի կառուցումը կարող է հանգեցնել տվյալ տարածքում սեյսմիկ ակտիվության բարձրացման։

Նշված բոլոր տիպի երկրաշարժերից Հայաստանի տարածքում առավել ուժեղ և առավել տարածված են տեկտոնական երկրաշարժերը։

Երկրաշարժերը ըստ կանխատեսելիության կարելի է բաժանել նույնպես երկու խմբի.

  • Կանխատեսելի երկրաշարժեր
  • Անկանխատեսելի երկրաշարժեր

Ընդհանրապես երկրաշարժերի կանխատեսում ասելով պետք է նկատի ունենալ նրա տեղի, ուժգնության և ժամանակի հավանականային բնութագրերը։ Կանխատեսելի համարվում են այն երկրաշարժերը, որոնք իրենց «ստեղծման» փուլում թույլ են տալիս գրանցել տարատեսակ նախանշաններ։ Երկրաշարժերի նախանշաններից են համարվում՝ ստորգետնյա ջրերի մակարդակի փոփոխությունները, երկրամագնիսական դաշտի փոփոխությունները, ռադոն գազի անոմալ փոփոխությունները և այլն։ Անկանխատեսելի են համարվում առանց որևէ նախանշանների գրանցվող երկրաշարժերը։

Երկրաշարժի առաջացումը[խմբագրել]

Խզվածքը, էպիկենտրոնը եւ հիպոկենտրոնը:

18–րդ դարի սկզբին անգլիացի գիտնական Ջոն Միտչելը եկավ այն եզրակացության, որ Երկրի ցնցումները երկրաշարժի ժամանակ տեղի են ունենում առաձգական ալիքների շարժման արդյունքում։

Ներկայումս առավել ընդունված տեսակետներից մեկի համաձայն երկրաշարժերը տեղի են ունենում այն դեպքում, երբ երկրակեղևի լեռնային ապարների որոշակի զանգվածում առաձգական լարումներն ու դեֆորմացիաները գերազանցում են այդ ապարների կարծրությանը։

Երկրաշարժը հաջորդում է լեռնային ապարների փոխադարձ սահքին։ Սկզբում դա արգելակվում է շփման ուժի միջոցով, որի հետևանքով, կուտակվում են բնահողերի առաձգական լարումներ։ Երբ լարումը հասնում է շփման ուժից մեծ կրիտիկական արժեքի, տեղի է ունենում բնահողերի կտրուկ խզվածք՝ նրանց տեղաշարժով։ Կուտակված էներգիան ազատվում է, առաջացնելով երկրի մակերևույթի ալիքային տատանումներ՝ երկրաշարժ։

Երկրաշարժից առաջացած սեյսմիկ ալիքները տարածվում են ձայնային ալիքների նման։ Հեռավորությունից կախված, ալիքների ուժգնությունը նվազում է։
Ալիքների առաջացման կետին ասում են երկրաշարժի օջախ կամ հիպոկենտրոն, իսկ երկրի մակերևույթի նրա վերևի կետին՝ էպիկենտրոն։
Սեյսմիկ ալիքների տարածման արագությունը կարող է հասնել մինչև 8 կմ/վրկ։

Երկրաշարժի մագնիտուդը[խմբագրել]

Չարլզ Ֆրենսիս Ռիխտեր (1900-1985թթ.)

Երկրաշարժի մագնիտուդը երկրաշարժի ժամանակ սեյսմիկ ալիքների տեսքով անջատվող էներգիան բնութագրող մեծությունն է։
Մագնիտուդի սանդղակը 1935թ. առաջարկել է ամերիկացի գիտնական Չարլզ Ռիխտերը և հաճախ ասում են նաև՝ Ռիխտերի սանդղակ։
Պարունակում է 1-ից մինչև 9 պայմանական միավոր՝ մագնիտուդ, որոնք հաշվվում են սեյսմոգրաֆի արձանագրած տատանումներով։
Այս սանդղակը հաճախ շփոթում են երկրաշարժի ինտենսիվության 12 բալանի համակարգի հետ, որը հիմնված է ստորերկրյա ցնցումների արտաքին դրսևորումների՝ մարդկանց, առարկաների, կառույցների, բնության օբյեկտների վրա ունեցած ազդեցությունների վրա։ Երկրաշարժը պատահելուց հետո սկզբից հայտնի է դառնում սեյսմագրերով որոշվող մագնիտուդը, այլ ոչ թե ինտենսիվությունը, որը պարզ է դառնում որոշ ժամանակ հետո՝ հետևանքների մասին տեղեկությունները հավաքելուց հետո միայն։

Գուտենբերգ-Ռիխտերի օրենքը[խմբագրել]

Չարլզ Ռիխտերի ու Բենո Գուտենբերգի առաջարկած օրենքը նկարագրում է ցանկացած տվյալ տարածաշրջանի և ժամանակահատվածի համար մագնիտուդի և երկրաշարժերի ընդհանուր քանակության միջև եղած կապը՝

N=10a-bM,

որտեղ

NM մագնիտուդով իրադարձությունների քանակն է,
a-ն եւ b-ն հաստատուններ են:

Այս կախվածությունը զարմանալի կերպով կայուն է ինչպես տարածության, այնպես և ժամանակի մեջ։

Սեյսմիկ ակտիվ տարածաշրջանների համար b հաստատունը սովորաբար հավասար է 1-ի։ Այս դեպքում բանաձևն ստանում է

N=10a-M

տեսքը, ինչը նշանակում է, որ 4.0 մագնիտուդով յուրաքանչյուր իրադարձությանն ընկնում է 3.0 մագնիտուդով տասը և 2.0 մագնիտուդով՝ հարյուր երկրաշարժ։ Տարածաշրջանի տեկտոնական կառուցվածքից կախված, b-ի արժեքը կարող է տատանվել 0.5-ից մինչև 1.5։
Նկատելի բացառություն են «երկրաշարժերի տարափ» տեսակի երևույթները, որոնց դեպքում b-ն կարող մեծ լինել 2.5-ից, ինչը նշանակում է խոշոր երկրաշարժերի համեմատ փոքրերի մեծ հաճախականությունը։

Սան Ֆրանցիսկո քաղաքի ավերակները 1906թ. երկրաշարժից հետո:
Սան Ֆրանցիսկո քաղաքի ավերակները 1906թ. երկրաշարժից հետո:


Երկրաշարժի մեծությունները և օջախի մեխանիկան[խմբագրել]

Այս բաժնում ներկայացված են երկրաշարժի օջախները, դրանց ներգործության մեխանիզմը, տարածա-ժամանակային բաշխումը։ Օջախները լինում են բնական և տեխնածին։ Դրանցից առաջինները, որոնք հանդիսանում են հիմնական օջախները, ընդհանրապես կապ չունեն մարդկային գործոնի հետ, իսկ տեխնածիններն այս կամ այն չափով կապված են մոլորակի վրա մարդկային կենսագործունեության հետ։ Բնական օջախների ակտիվությունը Երկրի վրա արտահայտվում է երկրաշարժերով։ Երկրաշարժի առաջացման պատճառների բացատրությունները կապված են երկրագնդի կեղևի՝ լիթոսֆերայի մեջ անընդհատ տեղի ունեցող երևույթների հետ։ Երկրագնդի կեղևը շատ բարակ հաստություն ունի նրա շառավղի հետ համեմատած։ Այդ շերտը՝ լիթոսֆերան պինդ է, բայց ոչ ամբողջական։ Այն բաժանված է մի քանի մեծ կտորների, որոնք կոչվում են սալեր։ Սալերի չափերը հարյուրավոր կիլոմետրերից հասնում են հազարավոր կիլոմետրերի։ Լիթոսֆերայի տակ՝ մանթիայում ազդում են խորքային ուժեր, որոնք ստիպում են սալերին շատ դանդաղ շարժվել կամայական ուղղությամբ տարեկան մինչև մի քանի սանտիմետր մեծության։ Այդ խորքային ուժերի առաջացման պատճառները դեռ լրիվ հայտնաբերված չեն և կապված են երկրագնդի ներսում անընդհատ տեղի ունեցող ջերմային կոնվեկցիայի (փոխանցման), այլ ֆիզիկա-քիմիական պրոցեսների հետ։ Այս բարդ գործընթացում որոշ տեղերում երկու սալերի արանքից երկրի խորքից դեպի մակերևույթ դուրս են գալիս կիսաշիկացած ապարային զանգվածներ, սալերը հեռացնելով միմյանցից, մյուս տեղերում սալերը իրենց կողերով սահում են իրար նկատմամբ և վերջապես կան տեղեր, որտեղ մեկ սալը մյուսի հետ հանդիպելիս ընկղմվում է մյուսի տակը, վերջինս կոչվում է սուբդուկցիայի երևույթ։ Սալերի այդպիսի անհամաձայնեցված դանդաղ շարժումները ստիպում են ապարային ստվարաշերտին ճաքճքել ու տրոհվել՝ առաջացնելով երկրաշարժեր։

Այսպիսով, լիթոսֆերային սալերի շարժման հետևանքով լիթոսֆերան կազմող ապարներում կուտակվում են առաձգական լարումներ։ Երբ այդ առաձգական լարումների արժեքները հասնում են ապարների ամրության սահմանը գերազանցող կրիտիկական մեծության, ապարներում տեղի են ունենում սեյսմածին խզումներ։ Սեյսմածին խզումները սովորաբար առաջանում են լիթոսֆերայի առավել թուլացած գոտիներում, որոնք իրենց հերթին հանդիսանում են երկրակեղևում ավելի վաղ առաջացած երկրաբանական խզումներ։ Բեկվածքի առաջացած մասի (սեյսմածին խզման) երկարությունը կարող է փոխվել մի քանի մետրից (աննկատելի երկրաշարժերի դեպքում) մինչև մի քանի հարյուր կիլոմետր (խոշոր երկրաշարժերի դեպքում)։ Սեյսմածին խզումը կարող է դուրս գալ Երկրի մակերևույթ, բայց կարող է նաև մնալ մեծ խորության վրա։ Տրոհման ժամանակամիջոցը տևում է մի քանի վայրկյանից (թույլ երկրաշարժեր) մինչև մի քանի տասնյակ վայրկյանների (ուժեղ երկրաշարժեր)։ Տրոհման պրոցեսի ընթացքում առաջանում է կինետիկ էներգիա, որը ծախսվում է ապարների փշրման, քայքայման և սալերի ուղղահայաց և հորիզոնական շարժումների վրա։ Էներգիայի որոշ մասը անջատվում է ջերմության տեսքով, իսկ ոչ մեծ մասը արձակվում է միջավայրում սեյսմիկ առաձգական ալիքների տեսքով, որոնք տարածվում են երկրագնդի մարմնում։ Երբ սեյսմիկ ալիքները հասնում են երկրագնդի մակերեսին, նրանք առաջացնում են գետնի տատանումներ, որոնք մենք ընկալում ենք որպես երկրաշարժեր։ Քանի որ սեյսմիկ ալիքներն առաջանում են ոչ թե մեկ անշարժ կետից, այլ ճաքի շարժվող կողից, և քանի որ նրանք կարող են իրենց ճանապարհին նաև անդրադառնալ, ապա նրանք Երկրի մակերես հասնում են տարբեր ուղղություններով և տարբեր ժամանակներում։

Գոյություն ունեն սեյսմիկ ալիքների երկու հիմնական տիպեր՝ ծավալային և մակերևութային ալիքներ։ Ծավալային ալիքները տարածվում են Երկրի ծավալում ինչպես առաձգական կամ ձայնային ալիքները։ Մակերևութային ալիքները տարածվում են մակերևույթով, ինչպես ծովում առաջացող ալիքներ։

Ծավալային ալիքներն առաջանում են ապարների անմիջական տրոհմամբ, արձակվում են ամբողջ միջավայրում և տարածվում բոլոր ուղղություններով (ծավալներով), հեռավորությունից կախված թուլանալով՝ մարելով։ Նրանք իրենց հերթին բաժանվում են երկու հիմնական տիպերի՝ երկայնական ալիքներ, որոնք նշանակում են P տառով, տարածվում ավելի մեծ արագությամբ և շուտ հասնում Երկրի մակերևույթին, ազդանշում երկրաշարժի փաստի մասին, որի համար կոչվում են նաև առաջնային և լայնական ալիքներ, որոնք նշանակվում են S տառով, որոնք տարածվում են ավելի փոքր արագությամբ և հասնում Երկրի մակերեսին մի քիչ ուշացած, բայց ունենում են ավելի մեծ հարվածի ուժ և վերջնականապես հաստատում, որ երկրաշարժ է տեղի ունեցել։

Այսպիսով, երկայնական են կոչվում այն «առաջնային» սեյսմիկ ալիքները, որոնց տարածման դեպքում մասնիկները կատարում են ալիքի տարածման ուղղությամբ տատանումներ (ձգում-սեղմում)։ Իսկ լայնական ալիքներն այն «երկրորդական» սեյսմիկ ալիքներն են, որոնց տարածման դեպքում մասնիկները կատարում են ալիքի տարածմանն ուղղահայաց տատանումներ (սահքի դեֆորմացիաներ), ունեն ավելի փոքր արագություն, քան երկայնական P ալիքները, բայց օժտված են ավելի մեծ էներգիայով, հեղուկ միջավայրով չեն տարածվում։

Ինչպես ցանկացած ջարդվածքի կամ կտրման դեպքում, այնպես էլ երկրաշարժ առաջացնող ապարների տրոհման պրոցեսը սկսվում է մի որոշակի կետից և հաջորդաբար շարունակվում՝ արձակելով տարբեր ուժգնության ու պարբերության ծավալային ալիքներ, կախված տրոհման, ընդհանուր դեպքում որոշ հաստության, շերտի ճաքերի չափերից ու քանակից։ Չնայած երկրաշարժի օջախից անընդհատ արձակվում են ծավալային ալիքներ, միջավայրի ամեն մի մասնիկ կատարելով հետադարձ համընթաց շարժումներ, մնում է համարյա նույն տեղում։ Քանի որ բոլոր մարմինները պինդ, թե հեղուկ, ընդունակ են փոխանցել ճնշում, ապա P ալիքները կարող են հատել երկրագնդի ամբողջ զանգվածը՝ պինդ և հեղուկ։ Ինչ վերաբերում է S ալիքներին, ապա նրանք կարող են հատել միայն պինդ զանգվածներին։

Մակերևութային ալիքները նշանակվում են L տառով, տարածվում են Երկրի մակերեսով, ընդգրկելով շատ փոքր ծավալներ և տարածվելով ավելի փոքր արագությամբ, քան P և S։ Բացի դրանից, մակերևութային ալիքներն ունենում են ավելի մեծ պարբերություններ, քան ծավալային ալիքները։ Մակերևութային ալիքների շատ տարատեսակներ կան, որոնցից գլխավորներն են Ռելեի LR և Լյավի LQ ալիքները։ Ռելեի ալիքներում մասնիկները շարժվում են ուղղաձիգ հարթության մեջ գծելով էլիպս (երկայնական ալիք), իսկ Լյավի ալիքներում մասնիկները կատարում են հետադարձ-համընթաց շարժումներ ալիքի տարածման ուղղահայաց ուղղությամբ (սահքի ալիքներ)։ Երկայնական և լայնական ալիքների արագությունները ոչ միայն տարբերվում են իրարից, այլև կախված են միջավայրի նյութի տեսակից և դեպի Երկրի կենտրոն եղած խորության մակարդակից։ Նշենք, որ ժայռային գրունտների համար P և S ալիքների արագությունների մեծություններն ընդունվում են՝ 6.3 կմ/վրկ < VP < 7.8 կմ/վրկ, 3.7 կմ/վրկ < VS < 4.4 կմ/վրկ, VP / VS = 1.73 ։

Առավել ավերիչ երկրաշարժերը[խմբագրել]

1964թ. Նիիգատայի երկրաշարժի հետեւանքները, Ճապոնիա:
Ավերածությունները Փորտ-օ-Փրենսում, Հաիթի, 2010թ. հունվար:

Այցելեք նաև[խմբագրել]