Землетрясения в океанах

Сейсмичность и вулканизм в Мировом океане

Землетрясения являются опасными и страшными природными явлениями, несущими смерть и разрушение. На суше они проходят столь же катастрофично, что и землетрясения в океане, особенность которых заключается в том, что их следствием является цунами, а это ужас прибрежных территорий. Под беспощадной волной, возникшей от подводных толчков, погибают тысячи людей, целые города уходят в морскую пучину.

Землетрясение и их распространение в пределах морей и океанов имеют определенную специфику. Землетрясение – это результат мгновенного выделения механической энергии в толще земной коры или в подкорковой оболочке. Из фокуса землетрясения в недрах земли распространяются упругие волны, а значительные разрушения происходят на поверхности, в его эпицентре. Эпицентры группируются в определенные пояса, которые получили название сейсмических.

В срединно-океанических зонах отмечаются только поверхностные землетрясения, что связано с неглубоким залеганием мантии, но могут происходить и очень сильные землетрясения.

Около 75% землетрясений в окраинной зоне Тихого океана, связаны с горизонтальными подвижками по разломам, а разломы имеют наклон в сторону материков. Плоскости разломов под срединно-океаническими структурами проникают на небольшую глубину, ограничивая при этом каждый рифт. На тех участках, где пересекаются рифтовые зоны с поперечными разломами, группируются эпицентры землетрясений.

Подводные землетрясения вызывают мгновенные и значительные изменения в рельефе дна океана и берегов. Например, проведенные после землетрясения топографические съемки в заливе Сагами в Японии показали, что дно залива совершило поворот по часовой стрелке, а остров Ошима переместился на 3,6 м. Одна часть берега поднялась на несколько метров, а другая, наоборот, погрузилась в воду. Произошло углубление отдельных участков дна на 100-180 м, а в северной части залива на 170 м поднялся подводный гребень.

Образование цунами является следствием землетрясения в океане и результатом упругого воздействия тектонических сил на водную оболочку. Волна, образовавшаяся после сильного землетрясения, несет с собой катастрофические разрушения всему, что находится в прибрежной зоне.

Размещение действующих вулканов в океане сходно с размещением эпицентров землетрясений.

Около 77% действующих вулканов располагается главным образом на островных дугах и 21% находится в пределах его ложа и срединно-океанических хребтов. Горы на дне океана имеют в основном вулканическое происхождение. Активные надводные и подводные вулканы есть в пределах ложа океана, например, вулканы Гавайских островов.

Землетрясение в Индийском океане

В Индийском океане в декабре 2004 г произошло подводное землетрясение, ставшее причиной цунами. Это землетрясение признали самым смертоносным современным стихийным бедствием. Его магнитуда по разным оценкам составляла 9,1-9,3 и за всю историю наблюдения это было третье по силе землетрясение.

Рисунок 1. Землетрясение в Индийском океане. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Его эпицентр располагался в Индийском океане, севернее острова Симёлуэ (Индонезия). Возникшая волна достигла не только берегов Индонезии, она подошла к Шри-Ланке, южному побережью Индии, к Таиланду и другим странам.

В географическом плане землетрясение было очень большим. На 1200 км были сдвинуты породы вдоль зоны субдукции, и Индийская плита стала «залезать» под Бирманскую плиту. В течение нескольких минут сдвиг разделился на две фазы – первая фаза, как показывают сейсмографические данные, сформировала разлом 400 на 100 км на уровне 30 км от уровня моря. Формирование разлома происходило со скоростью 2 км/с на северо-запад в течение 100 секунд. Через паузу, длившуюся тоже 100 секунд, разлом продолжил свое формирование в сторону Андаманских и Никобарских островов, где были зарегистрированы последующие толчки.

Наибольшая сила землетрясение отмечалась возле Никобарских островов, магнитудой 7,1.

Следующий толчок силой в 8,1 балла был зарегистрирован через три дня в необитаемом районе Новозеландских островов.

Необычность этого землетрясения заключалась в том, что толчки такой силы случаются в среднем не более одного раза в год. Сейсмологи предположили, что первое землетрясение спровоцировало второе и оба связаны между собой, несмотря на то, что произошли они на противоположных сторонах Индо-Австралийской плиты.

Образовавшаяся после первого землетрясения энергия продолжала действовать и даже через неделю после него колебания земной коры продолжались, безусловно, это давало важную научную информацию для ученых.

После землетрясения в Индийском океане полная высвобожденная энергия оценивалась в 2 экзаджоуля – этого количества хватило бы для того, чтобы каждому жителю земли вскипятить по 150 литров воды.

Образовавшаяся ударная волна землетрясения прошла через всю планету и оказала на неё серьезное влияние. Выброс огромной энергии и сдвиг масс ненамного изменили вращение Земли.

Ученые пока не располагают точными цифрами, но, используя теоретические модели, предполагают, что продолжительность суток сократилась на 2,68 микросекунды. Кроме этого, Земля в течение одной минуты «виляла» вокруг своей оси на 2,5 см к 145 градусу восточной долготы.

Произошел сдвиг небольших островов, расположенных к юго-западу от Суматры на 20 метров. Сдвиг был вертикальным и боковым, и часть прибрежных районов теперь находится ниже уровня моря.

Фотографии со спутников и измерения, сделанные с помощью GPS, показывают, как и насколько изменилась геофизическая ситуация на планете.

Волна, несущая смерть

Землетрясение, произошедшее в Индийском океане, вызвало гигантскую волну – цунами. Во время землетрясения в океане в толще воды создаются условия для образования мощных волн, которые расходятся во все стороны от эпицентра. Не все землетрясения в океане способны вызвать такую волну, она образуется при внезапном и резком смещении дна океана. В районе тектонического смещения океанского дна в поверхностном слое воды возникает водяной холм.

Рисунок 2. Цунами. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В открытом океане эта волна имеет большую длину и маленькую высоту. Во время смещения океанского дна вся толща воды одновременно поднимается, а волна, образовавшаяся на поверхности, движется со скоростью 600-800 км/ч.

Чем глубже океан, тем выше скорость волн. В океане эта волна незаметна, но, с приближением к берегу, ситуация меняется. Происходит перераспределение огромной энергии, потому что в результате трения воды о дно нижняя часть водной толщи замедляет движение, а верхняя её часть движется с большой скоростью. С приближением к берегу, скорость и длина волны становятся меньше. В ходе торможения нижней части волны, её высота становится больше, и вся энергия сосредотачивается на узком фронте. На её гребне появляется белый гигантский бурун, форма становится ассиметричной – внутренняя сторона крутая и вогнутая, а сторона, обращенная к океану – более пологая.

Вся эта гигантская водная масса с огромной силой обрушивается на берег, сметая всё на своем пути. При входе в узкий залив, высота волны увеличивается в несколько раз.

Предсказать возникновение цунами практически нереально, но, вот установить районы, где этот риск существует, возможно. Для этого проводят сейсмическое районирование территорий. Чаще всего цунами возникают в Тихом океане, на его периферию приходится более 80% – это знаменитое «огненное» тихоокеанское кольцо.

Для предупреждения населения об опасности конце 50-60-х годов на российском Дальнем Востоке была создана служба цунами. Этой службой были охвачены:

• Камчатка,
• Курильские острова,
• Сахалин,
• Приморье.