Cutremurele tectonice (de pamant)

Cutremurele tectonice (de pamant)

Cutremur sau seism sunt termenii folosiți pentru mișcarile pamantului, ce constau in vibrații originate in zonele interne ale Terrei, propagate in forma de unde prin roci. Aceste vibrații rezulta din mișcarile placilor tectonice, fiind des cauzate de o activitate vulcanica.

In unele țari, cuvantul cutremur este folosit doar pentru acele mișcari ale placilor tectonice care provoaca daune majore și seism sau mișcari seismice pentru cele care trec neobservate.

Cutremure puternice ce devin catastrofe naturale, pot distruge construcții, cladiri, chiar localitați intregi, provoaca alunecari de teren, chiar catastrofe naturale. Cutremurele submarine pot declanșa formarea de valuri uriașe pana la 30 de m inațime atingand viteze neașteptate (800 km/h), astfel in Oceanul Pacific (Tsunami) a produs pagube foarte mari materiale, cu pierderi de vieți omenești. Știința care se ocupa cu studiul cutremurului (mișcarilor seismice) se numește seismologie.

Cutremurul de pamant

Prin studiul cutremurelor, la observatoarele seismice raspandite pe glob, cu ajutorul unui aparat de inregistrare a cutremurului s-a constatat ca aceste mișcari ale scoarței pamantului au un centru in adancime de propagare circulara a undelor seismice. Punctul de la suprafața, (situat deasupra hipocentrului), in care se masoara intensitatea cutremurului este numit epicentru. De aceea intensitatea cutremurului este definita nu numai de intensitatea și direcția de propagare a undelor, ci și de profunzimea hipocentrului (adancimi masurate pana la 700 km). Intensitatea cutremurului, masurata in epicentru, va fi cu atat mai mare cu cat hipocentrul este mai aproape de suprafața. La un cutremur se pot deosebi mișcari orizontale, verticale și de torsiune. In funcție de cauzele care le produc, se deosebesc: cutremure tectonice, cutremure vulcanice și cutremure de prabușire.

Cauzele producerii cutremurelor

Cauzele producerii cutremurelor pot fi de doua feluri:

1. Naturale:

deplasarea placilor tectonice;

erupții vulcanice;

impactul cu meteoriți.

2. Antropice:

mijloacele de transport (produc minicutremure);

explozii subterane antropice (de exemplu un test nuclear subteran);

edificii care se surpa (mine abandonate).

Anual se inregistraza circa 500.000 de mișcari seismice, insa doar 0,2% din ele pot provoca pagube. Urmari ale mișcarilor seismice: energia eliberata declanșaza avalanșe și valuri seismice, produce modificari ale mediului natural și antropic in funcție de intensitatea și de modul de propagare a undelor, cu pierderi umane și economice.

Distribuția cutremurelor

Harta seismicitații evidențiaza teritoriile in care seismele se manifesta puternic și frecvent:

centura de foc a Pacificului, careia ii revin circa 80% din cutremurele puternice globale și 90% din toata energia seismica anuala.

• braul Mediteranean-Himalaian, care cuprinde și munții Carpați cu zona seismogena Vrancea

Celelalte zone seismice, Oceanul Atlantic, partea interioara a Oceanului Pacific, Riftul Est-African ș.a. au o activitate seismica mai redusa.

Țara cu cele mai frecvente cutremure este Japonia. Cele mai puternice cutremure din Romania iși au focarul in munții Vrancei, fiind produse de mișcari ale scoarței terestre.

Exista și zone unde cutremurele nu se produc. Aceste zone, numite aseismice sunt urmatoarele: scutul baltic, canadian, brazilian, african, australian, platforma rusa, Groenlanda ș.a..

Producerea cutremurelor

Undele P si S

In momentul in care se declanșeaza cutremurul, din epicentru, adica din punctul situat deasupra vatrei cutremurului, vor porni unde de șoc. Primele valuri care vor porni se numesc unde primare sau unde P. Acestea sunt valuri longitudinale, care se propaga asemanator cu undele sonore: produc mișcari in sens inainte - inapoi, in direcția de propagare. Undele primare sunt urmate de undele secundare, sau undele S. Sub efectul acestora, rocile se vor zgudui perpendicular pe direcția de mers. Al treilea tip de unde, undele de suprafața, provoaca unduirea solului și accentueaza efectul distrugator al undelor secundare.

1. Unda P :

Lucrare: Biotehnologia Referat: Uretra

este o unda longitudinala, de compresie;

determina mișcarea particulelor solului paralel cu direcția de propagare;

unda se deplaseaza prin compresie-dilatare in direcția de mers;

amplitudinea acestei unde este direct proporționala cu magnitudinea (energia cutremurului);

este perceputa la suprafața de catre oameni ca pe o saltare, un mic șoc in plan vertical;

nu este periculoasa pentru structuri (cladiri) deoarece conține (transporta) aproximativ 20% din energia totala a cutremurului.

2. Unda S:

este o unda transversala, de forfecare;

determina mișcarea particulelor solului perpendicular (transversal) fața de direcția de propagare;

deplasarea acestei unde este similara cu inaintarea unui șarpe (mișcari ondulatorii stanga-dreapta fața de direcția de inaintare);

este resimțita la suprafața sub forma unei mișcari de forfecare, de balans in plan orizontal;

este periculoasa, deoarece transporta aproximativ 80% din energia totala a cutremurului;

determina distrugeri proporționale cu magnitudinea cutremurului și cu durata de oscilatie;

cladirile cad datorita intrarii in rezonanța a frecvenței proprii de oscilație a structurii cladirii cu frecvența undei incidente, in acest caz efectul distructiv fiind puternic amplificat.

Suprafața globului este divizata in placi tectonice. In timpul deplasarii lor, acestea inevitabil vor intalni alte placi tectonice in cale. Cand doua placi se intalnesc, iși lovesc și iși deformeaza marginile astfel:

1. Margini divergente

Daca se intalnesc doua placi a caror margini sunt formate din crusta oceanica și care se mișca departandu-se una de alta, in spațiul care apare, iese la suprafața roca incinsa din manta, formandu-se vulcani. Aceasta roca incinsa se racește in apa oceanului, se intarește și duce la formarea unei noi cruste oceanice. Ea impinge cele doua placi forțandu-le sa se departeze ducand la apariția cutremurelor in locul respectiv. Locul in care acest fenomen apare se numește zona de divergența.

2.Margini convergente

Cand doua placi se ciocnesc, o parte din marginile lor se distruge. Rezultatul acestor distrugeri depinde de tipul de cruste de la marginea placilor care se ciocnesc. Astfel:

- daca se ciocnește o placa oceanica de una continentala, cea oceanica, fiind mai subțire și mai densa va fi forțata sa intre sub cea continentala care este mai ușoara și mai groasa. Aici apare fenomenul de subducție . Crapatura scoarței pe unde placa patrunde in manta se numește fosa.

- cand se ciocnesc 2 placi oceanice, de asemenea una poate fi impinsa sub cealalta.

- cand se ciocnesc doua placi continentale, se creeaza arii de munți pentru ca marginile care se ciocnesc se vor increți, se vor compresa și vor fi impinse la suprafața. Acesta este procesul formarii munților prin increțire (ex.: Himalaya). Zona in care doua placi se ciocnesc se numește zona de convergența.

- cand placile tectonice trec unele pe langa altele ele vor aluneca, se vor lipi, se vor freca una de alta ducand la apariția unei presiuni care va face ca placile sa se zdruncine, sa se smuceasca formand cutremure.

Metode de masurare a cutremurelor

Scara Richter este facuta pentru a masura puterea unui cutremur. Este o scara logaritmica, pentru ca magnitudinea, dupa Richter, corespunde logaritmului masurarii amplitudinii undelor de volum (de tip P și S), la 100 km de epicentru și este este gradata de la 1 la 9. De obicei intensitatea cutremurelor nu se exprima in numere intregi, ci in numere fracționare.

Magnitudine 1: In mod normal nu este simțit.

Magnitudine 2: In mod normal nu este simțit.

Magnitudine 3: Este simțit adeseori, dar nu provoaca daune materiale.

Magnitudine 4: Este simțit adeseori, dar nu provoaca daune materiale. Se aude zgomot.

Magnitudine 5: Cutremur moderat. Este simțit bine. Mici daune la cladirile din apropierea epicentrului. Se aude zgomot.

Magnitudine 6: Cutremur puternic. Cladirile care nu sunt rezistente se distrug pe o raza de cațiva kilometri de la epicentru.

Magnitudine 7: Cutremur major. Cauzeaza multe daune importante pe cateva sute de kilometri de la epicentru.

Magnitudine 8: Cutremur gigant. Exista multe daune materiale, numeroase decese și mulți raniți pe sute de kilometri.

Magnitudine 9: Super-cutremur. Foarte rar. Distruge tot sau aproape tot atat in zona epicentrului cat și intr-o arie de mii de kmē in jurul acestuia.

Magnitudine 10: Inimaginabil. Foarte puține case raman in picioare, iar pamantul se poate crapa in doua. Pana acum nu s-a inregistrat aceasta magnitudine. Maximul inregistrat a fost 9.5.

Scara Mercalli, inventata de seismologul italian Giuseppe Mercalli, este o scara care stabilește intensitatea unui cutremur pe baza observațiilor personale, subiective, din timpul cutremurului.

Intensitatea seismelor se apreciaza dupa gravitatea distrugerii cladirilor, construcțiilor, dupa tipul și amploarea deformarilor suprafeței terestre și dupa reacțiile populației la șocul seismic. Efectele șocului se diminueaza proporțional cu creșterea distanței fața de epicentru. Cea mai utilizata scara de intensitate este scara Mercalli Modificat CMMD (sau MM) și prezinta urmatoarele caracteristici:

I - Instrumental nu este simțit, pasarile și animalele sunt neliniștite. Inregistrat doar de seismografe. Intre 1 și 2 grade pe scara Ritcher.

II - Slab sesizabil: este simțit numai de catre puține persoane care se gasesc in repaus, in special la etajele superioare. Intre 2 și 3 grade pe scara Ritcher.

III - Perceptibil: este simțit de catre unele persoane din interiorul cladirilor. Intre 3 și 4 grade pe scara Ritcher.

IV - Moderat: este simțit de catre mai multe persoane din interiorul cladirilor și de unele aflate in exterior. 4 grade pe scara Ritcher.

V - Serios: este simțit de catre aproape de toata lumea, mulți sunt sculați din somn. Intre 4 și 5 grade pe scara Ritcher.

VI - Puternic: este simțit de catre toata lumea, mulți se sperie și fug din locuințe, unele mobile grele se deplaseaza. Intre 5 și 6 grade pe scara Ritcher.

VII - Foarte puternic: cei mai mulți oameni parasesc locuințele. Este perceput și de persoanele aflate la volan. Stricaciuni considerabile in cladiri prost construite. 6 gr. pe scara Ritcher.

VIII - Distructiv: casele se deplaseaza pe fundațiile lor, pereții ușori sunt aruncați in afara, unii pereți de caramida se prabușesc. Intre 6 și 7 grade pe scara Ritcher.

IX - Ruinator: panica generala, stricaciuni considerabile și in structuri special construite. Crapaturi mari in teren. 7 grade pe scara Ritcher. X - Dezastruos

X - Dezastruos: sunt distruse cele mai multe structuri din caramida. Mari alunecari de teren. Intre 7 și 8 grade pe scara Ritcher

XI - Foarte dezastruos: puține cladiri din caramida raman in picioare. Sunt distruse poduri. Șinele de cale ferata sunt indoite puternic. 8 grade pe scara Ritcher.XII - Catastrofic

XII - Catastrofic: Distrugerea este aproape totala. Obiectele sunt azvarlite in sus. Au loc modificari ale reliefului. Mai mare de 8 grade pe scara Ritcher.