9: Деформація земної кори та землетруси
- Page ID
- 36105
Цілі навчання
- Диференціювати стрес і деформацію
- Визначте три основні типи стресу
- Розрізняють крихкі, пластичні та пружні деформації
- Опишіть символ геологічної карти, який використовується для удару та занурення пластів
- Назвіть і опишіть різні типи складки
- Розмежуйте три основні типи несправностей та опишіть пов'язані з ними рухи
- Поясніть, як пружний відскок відноситься до землетрусів
- Опишіть різні типи сейсмічних хвиль та способи їх вимірювання
- Поясніть, як люди можуть викликати сейсмічність
- Опишіть, як сейсмографи працюють для запису хвиль землетрусу
- З записів сейсмографа знайдіть епіцентр землетрусу
- Поясніть різницю між магнітудою землетрусу та інтенсивністю
- Перелік факторів землетрусу, що визначають струшування та руйнування грунту
- Визначити вторинні небезпеки землетрусу
- Описати помітні історичні землетруси
Деформація земної кори виникає, коли прикладені сили перевищують внутрішню міцність гірських порід, фізично змінюючи їх форми. Ці сили називаються стресом, а фізичні зміни, які вони створюють, називаються напругою. Сили, що беруть участь в тектонічних процесах, а також гравітація і магматичне розміщення плутонів виробляють деформації в гірських породах, які включають складки, переломи та розломи. Коли гірська порода відчуває велику кількість напружень зсуву і розривається зі швидкою, крихкою деформацією, енергія виділяється у вигляді сейсмічних хвиль, широко відомих як землетрус.
- 9.1: Стрес і напруга
- Стрес - це сила, що чиниться на одиницю площі, а напруга - це фізична зміна, яка призводить у відповідь на цю силу. Коли прикладене напруження більше внутрішньої міцності гірської породи, деформація призводить до деформації породи, викликаної напругою. Штам в гірських породах може бути представлений як зміна обсягу породи і/або форми гірських порід, а також розрив породи. Існує три типи напружень: напруження під напругою, стиснення та зсуву.
- 9.2: Деформація
- При навантаженні гірських порід утворюється деформація може бути пружною, пластичною або крихкою. Ця зміна прийнято називати деформацією. Пружна деформація - це деформація, яка є оборотною після зняття напруги. Наприклад, коли ви розтягуєте гумку, вона пружно повертається до первісної форми після того, як ви її відпускаєте. Тип деформації гірської породи залежить від порового тиску, швидкості деформації, міцності гірських порід, температури, інтенсивності напружень, часу та обмеження тиску.
- 9.3: Геологічні карти
- Геологічні карти - це двовимірні (2D) зображення геологічних утворень і споруд на поверхні Землі, включаючи формації, розломи, складки, похилі пласти та типи гірських порід. Формування є впізнаваними гірськими одиницями. Геологи використовують геологічні карти, щоб представити, де знаходяться геологічні утворення, розломи, складки та похилі гірські породи. Геологічні утворення - це впізнавані, картографічні гірські породи.
- 9.4: Складки
- Геологічні складки - це шари гірської породи, які вигнуті або вигнуті пластичною деформацією. Складки найчастіше утворюються силами стиснення на глибині, де більш гарячі температури та більш високі обмеження тиску дозволяють відбуватися пластична деформація. Складки описуються орієнтацією їх осей, осьових площин, кінцівок. Існує безліч видів складок, включаючи симетричні складки, асиметричні складки, перевернуті складки, лежачі складки і занурювальні складки.
- 9.5: Несправності
- Розломи - це місця в земній корі, де відбувається крихка деформація, коли два блоки гірських порід рухаються відносно один одного. Нормальні та зворотні несправності відображаються вертикально, також відомі як ковзання, рух. Рух ковзання ковзання складається з відносного руху вгору-вниз вздовж занурення розлому між двома блоками, підвісною стіною та підніжною стінкою. У системі ковзання, стіна ноги знаходиться нижче площини розлому, а підвісна стіна - над площиною розлому.
- 9.6: Основи землетрусу
- Землетруси відчуваються на поверхні Землі, коли енергія виділяється блоками гірських порід, що ковзають один за одного, тобто стався розрив. Сейсмічна енергія, що виділяється таким чином, подорожує по Землі у вигляді сейсмічних хвиль. Більшість землетрусів відбувається уздовж активних кордонів плит. Внутрішньопластинчасті землетруси (не уздовж кордонів плит) відбуваються і все ще погано вивчені. Програма небезпек землетрусів USGS має карту в режимі реального часу, що показує останні землетруси.
- 9.7: вимірювання землетрусів
- Люди відчувають приблизно 1 мільйон землетрусів на рік, як правило, коли вони знаходяться близько до джерела і землетрус реєструє щонайменше момент магнітудою 2.5. Великі землетруси магнітудою моменту 7,0 і вище зустрічаються вкрай рідко. Геологічна служба США (USGS) Програма небезпеки землетрусів в режимі реального часу показує місцезнаходження та магнітуду останніх землетрусів у всьому світі.
- 9.8: Ризик землетрусу
- Величина землетрусу - абсолютна величина, яка вимірює вивільнення чистої енергії. Інтенсивність, однак, тобто скільки трясе земля, визначається декількома факторами. Загалом, чим більше величина, тим сильніше струшування і тим довше буде тривати струшування. Струшування сильніше ближче до епіцентру. На тяжкість струсу впливає розташування спостерігача щодо епіцентру, напрямок поширення розриву, шлях найбільшого розриву.
- 9.9: Тематичні дослідження
- Цей розділ містить численні тематичні дослідження великих землетрусів у Північній Америці, а також історично важливих землетрусів у всьому світі.
Мініатюра: Епіцентр землетрусу в Чилі 2010 року з обвалилася будівлею в Консепсьйоні. (CC-SA-BY; Клаудіо Нуньєс).
Резюме
Геологічне напруження, прикладене зусилля, буває трьох типів: натяг, зсув і стиснення. Деформація виробляється напругою і виробляє три типи деформації: пружну, пластичну і крихку. Геологічні карти — це двовимірні зображення поверхневих утворень, які є поверхневим вираженням тривимірних геологічних структур у надрах. Символ карти, який називається страйк і занурення або скеля ставлення вказує на орієнтацію гірських верств з посиланням на північ-південь і горизонталь. Складені гірські шари класифікуються за орієнтацією їх кінцівок, осей згину і осьових площин. Розломи виникають, коли сили напруги перевищують цілісність гірських порід і тертя, що призводить до крихкої деформації та руйнування. Три основні типи несправностей описуються рухом їх блоків несправностей: нормальний, страйк-ковзання та зворотний.
Землетруси, або сейсмічна активність, викликані раптовою крихкою деформацією, що супроводжується пружним відскоком. Вивільнення енергії з вогнища землетрусу генерується у вигляді сейсмічних хвиль. P і S хвилі подорожують по надрах Землі. Коли вони вражають зовнішню кору, вони створюють поверхневі хвилі. Діяльність людини, така як видобуток корисних копалин та ядерні детонації, також може спричинити сейсмічну активність. Сейсмографи вимірюють енергію, що виділяється землетрусом, використовуючи логарифмічну шкалу одиниць магнітуди; Шкала магнітуди моменту замінила оригінальну шкалу Ріхтера. Інтенсивність землетрусу - це сприйняті наслідки струшування землі та фізичних пошкоджень. Розташування вогнищ землетрусу визначається за показаннями тріангуляції з декількох сейсмографів.
Землетрусні промені, що проходять через породи надр Землі і виміряні на сейсмографах всесвітньої сейсмічної мережі, дозволяють 3-D візуалізувати поховані гірські маси у вигляді сейсмічних томографів.
Землетруси пов'язані з тектонікою плит. Зазвичай вони виникають навколо активних кордонів пластин, включаючи зони субдукції, зіткнення, перетворення та розходяться межі. Ділянки внутрішньопластинчастих землетрусів також трапляються. Збиток, спричинений землетрусами, залежить від ряду факторів, включаючи величину, місце розташування та напрямок, місцеві умови, будівельні матеріали, інтенсивність та тривалість, резонанс. На додаток до пошкоджень, безпосередньо спричинених струшуванням землі, вторинні небезпеки землетрусу включають зрідження, цунамі, зсуви, сейхи та перепади висот.