Землетрясение происходит, когда в земной коре или верхней части мантии внезапно высвобождается накопившаяся энергия. Чаще всего это случается из-за движения огромных участков земной оболочки — тектонических плит.
Плиты постоянно, хотя и очень медленно, перемещаются. Иногда их движение свободное, а иногда края плит застревают из-за трения. В этот момент напряжение постепенно накапливается, а когда породы больше не могут его выдерживать, происходит резкий сдвиг и земля начинает колебаться.
Что такое тектонические плиты?
Внешняя твердая оболочка Земли называется литосферой. Она разделена на крупные и небольшие фрагменты — тектонические плиты, которые медленно перемещаются по более пластичному слою, находящемуся глубже.
Некоторые плиты движутся всего на несколько сантиметров в год. Это примерно сопоставимо со скоростью, с которой растут человеческие ногти, но за тысячи и миллионы лет такое движение способно сильно изменить поверхность планеты.
Почему плиты двигаются?
В глубине Земли находится очень горячее вещество, и в мантии происходят медленные перемещения пород. Кроме того, на движение плит влияют процессы в областях, где одна плита погружается под другую, и образование новой океанической коры в срединно-океанических хребтах.
Это не похоже на движение льдин по воде. Тектонические плиты являются огромными и тяжелыми частями твердой оболочки Земли, которые перемещаются под действием сложного сочетания геологических процессов.
Что происходит, когда две плиты сталкиваются?
Плиты могут двигаться навстречу друг другу, расходиться или скользить вдоль границы. Во всех трех случаях между ними могут возникать напряжения и землетрясения.
Если одна океаническая плита погружается под другую плиту, этот процесс называется субдукцией. Такие зоны способны становиться источниками очень сильных землетрясений.
Может ли землетрясение произойти там, где плиты не сталкиваются?
Да. Землетрясения часто происходят вдоль границ плит, но могут возникать и внутри самих плит. В земной коре существуют древние разломы, и накопившееся в породах напряжение иногда приводит к их смещению.
Кроме того, землетрясения могут иметь и другие причины. Например, они иногда связаны с вулканической активностью или деятельностью человека, включая заполнение крупных водохранилищ и некоторые подземные работы.
Что такое разлом?
Разлом — это трещина или зона разрушения в земной коре, по которой блоки горных пород могут перемещаться относительно друг друга. Если движение происходит резко, высвободившаяся энергия распространяется от места разрыва в виде сейсмических волн.
Именно поэтому землетрясение нельзя представить как простое «сотрясение всей Земли». Сначала происходит движение пород в определенной области, а затем возникшие волны расходятся от источника во все стороны.
Что такое очаг землетрясения?
Место внутри Земли, где начинается разрушение и высвобождение энергии, называют очагом, или гипоцентром. Точка на поверхности Земли непосредственно над очагом называется эпицентром.
Слово «эпицентр» часто используют, когда говорят о месте наибольших разрушений, но это не совсем точно. Сила землетрясения зависит не только от расстояния до эпицентра, но и от глубины очага, особенностей грунта, характера землетрясения и качества зданий.
Как земля начинает трястись?
При резком смещении горных пород возникают сейсмические волны. Они распространяются через земную кору и вызывают колебания поверхности.
Разные типы волн движутся с разной скоростью и воздействуют на породы по-разному. Поэтому во время сильного землетрясения человек может сначала почувствовать один характер движения, а затем более сильные или продолжительные колебания.
Почему после главного толчка бывают новые?
После сильного землетрясения напряжение в окружающих породах может перераспределиться. Поэтому в той же области происходят дополнительные землетрясения, которые называют афтершоками, или повторными толчками.
Они могут продолжаться часами, днями, неделями и иногда дольше. Некоторые афтершоки бывают достаточно сильными, поэтому после крупного землетрясения опасность не всегда заканчивается сразу.
Бывают ли землетрясения в море?
Да, и довольно часто. Если движение происходит под океанским дном, оно может вызвать землетрясение, которое люди на берегу иногда даже не почувствуют.
Но особенно мощное подводное землетрясение может резко сместить морское дно и привести к возникновению цунами. Это уже другое природное явление: огромные волны возникают из-за перемещения большого объема воды.
Почему некоторые землетрясения очень сильные, а другие почти незаметны?
Количество высвободившейся энергии зависит от размера произошедшего смещения и площади разлома. Небольшие землетрясения могут быть настолько слабыми, что их замечают только специальные приборы — сейсмометры.
Сильные землетрясения способны вызывать заметные колебания на большой территории. При этом последствия зависят не только от силы самого землетрясения, но и от глубины очага, расстояния до населенных пунктов, типа грунта и устойчивости зданий.
Как ученые измеряют землетрясения?
Землетрясения регистрируют с помощью сейсмометров. Эти приборы очень чувствительны к движениям земной поверхности и позволяют определить время, место и характеристики землетрясения.
Для оценки размера землетрясения используют разные величины. Например, моментная магнитуда позволяет оценивать масштаб землетрясения по энергии, связанной с движением пород вдоль разлома.
Можно ли предсказать землетрясение?
Точно предсказать, что в определенном месте, в конкретный день и час произойдет землетрясение определенной силы, ученые пока не умеют. Они могут изучать активные разломы, историю землетрясений и вероятность повторения событий в определенных регионах.
Существуют системы раннего предупреждения, которые способны обнаружить уже начавшееся землетрясение и быстро отправить сигнал в районы, куда сильные сейсмические волны еще не дошли. Это не предсказание землетрясения, а предупреждение о нем уже после начала события.
Почему землетрясения происходят не каждый день в одном и том же месте?
Для сильного землетрясения необходимо, чтобы в породах накопилось достаточно напряжения и произошло смещение по разлому. Этот процесс может занимать очень долгое время.
Некоторые разломы остаются относительно спокойными десятки, сотни или даже тысячи лет, а затем снова становятся активными. Поэтому отсутствие землетрясений в течение длительного времени не означает, что в будущем их там обязательно не будет.
Может ли землетрясение изменить поверхность Земли?
Очень сильное землетрясение способно сместить участки земной поверхности на метры, изменить русла рек, вызвать оползни и разрушить дороги и здания. Такие события происходят редко в конкретном месте, но на протяжении геологического времени движения земной коры постепенно меняют облик планеты. Горные цепи, океанические впадины и многие другие особенности поверхности связаны с движением тектонических плит.
Землетрясение — это движение всей Земли?
Нет. Во время землетрясения колеблется поверхность и толща горных пород в области, через которую проходят сейсмические волны. Само событие начинается в сравнительно небольшой зоне по сравнению с размерами всей планеты.
Однако сильные землетрясения могут регистрироваться очень далеко от места их возникновения. Сейсмические волны проходят через огромные расстояния, поэтому чувствительные приборы могут обнаружить крупное землетрясение даже на другом конце Земли.
Советы родителям
Ребенку проще всего объяснить землетрясение с помощью двух книг или деревянных брусков. Если медленно двигать их навстречу друг другу и удерживать руками, движение может остановиться из-за трения, а затем один предмет резко сдвинется — примерно так можно представить накопление напряжения и внезапное смещение пород.
Важно также объяснить, что землетрясения — естественная часть жизни планеты. Земная кора не является неподвижной оболочкой: ее огромные плиты постоянно перемещаются, а иногда это движение происходит резко и вызывает сейсмические волны.
Главное, что стоит запомнить: землетрясение чаще всего возникает из-за внезапного движения горных пород по разлому. Движение тектонических плит постепенно создает напряжение, а его резкое высвобождение заставляет поверхность Земли колебаться.