Krystian PROBIERZ, Marek MARCISZ, Łukasz GAWOR

TRZĘSIENIE ZIEMI I TSUNAMI - JAPONIA 11 MARCA 2011
Krystian PROBIERZ, Marek MARCISZ, Łukasz GAWOR
Trzęsienie ziemi - zjawisko wywołane przechodzeniem prze Ziemię fal
sejsmicznych czyli nagłe, gwałtowne wstrząsy wywołane w skorupie lub
w górnym płaszczu ziemskim w wyniku wyzwolenia energii odkształcenia
sprężystego, nagromadzonej w skałach.
Energia ta rozchodzi się od ogniska w postaci fal sejsmicznych
(podłużnych, poprzecznych i powierzchniowych).
Główną przyczyną gromadzenia naprężeń tektonicznych są ruchy
poziome (np. przemieszczenia płyt litosfery) i pionowe (np. ruchy
izostatyczne) wielkich elementów strukturalnych lub przejścia fazowe
minerałów .Bezpośrednim miejscem skupienia i/lub wyładowania
naprężeń jest zwykle dyslokacja tektoniczna.
4. Płyty przemieszczają się względem siebie. Mogą się one do siebie:
- zbliżać (np. w strefach subdukcji, kolizji),
- oddalać (w strefach rozrostu - spreadingu),
- bądź przesuwać (uskok St. Andreas - Kalifornia, USA).
7. Miejscem, z którego fale się rozchodzą nazywamy hipocentrum (ognisko, focus).
Jest to punkt w głębi Ziemi stanowiący teoretyczne źródło fal sejsmicznych emitowanych
podczas trzęsienia ziemi (w rzeczywistości źródłem fal jest pewna przestrzeń).
Punkt do którego fala dotarła najwcześniej nazywa się epicentrum, obszar zaś wokół
niego leżący, w którym trzęsienie jest najsilniej odczuwalne, nosi nazwę obszaru
epicentralnego. Epicentrum jest to zatem punkt na powierzchni Ziemi leżący
bezpośrednio nad hipocentrum (rzut prostopadły).
9. Strefa cienia (shadow zone) obejmuje przestrzeń między 103 a 143 stopniem
odległości kątowej (szerokość geograficzna) od epicentrum.
Tsunami - samotna fala przemieszczająca się z prędkością ponad 600 km/h
spowodowana zwykle podmorskim trzęsieniem ziemi.
1. Nasza planeta zbudowana jest ze skorupy czyli litosfery, płaszcza i jądra.
W płaszczu Ziemi wyróżniamy część górną (astenosfera, warstwa
“słabowita”) i dolną (mezosfera).
Jądro Ziemi dzieli się natomiast na zewnętrzne (ciekłe) oraz wewnętrzne
(stałe).
5. Trzęsienia ziemi zachodzą najczęściej na granicach płyt litosfery.
8.Fale sejsmiczne rozchodzą się zatem wewnątrz i na powierzchni naszej planety.
Nie dochodzą jednakże do wszystkich miejsc na powierzchni.
Obszar, który podczas trzęsienia ziemi jest niemal całkowicie wolny od fal podłużnych
i poprzecznych, wskutek ich odbicia lub ugięcia na granicy płynnego jądra zewnętrznego
Ziemi, nazywamy strefą cienia sejsmicznego (shadow zone).
2. Zjawiska tektoniczne zachodzą w litosferze i w górnym płaszczu.
6. W czasie trzęsienia ziemi powstają fale sejsmiczne, których przebieg
pozwala na zlokalizowanie trzęsienia ziemi.
Wyróżnia się fale pierwotne, podłużne P i fale wtórne, poprzeczne S.
Największe zniszczenia w czasie trzęsienia ziemi wywołują jednakże fale
powierzchniowe L.
Fale podłużne są najszybsze, pierwsze dochodzą do miejsca obserwacji na
przykład sejsmografu i dlatego oznaczane są symbolem P - primae.
Fale poprzeczne rozchodzą się tylko w ciałach sztywnych/stałych, mają
prędkość pośrednią, docierają do sejsmografu po falach podłużnych
i dlatego oznaczane są symbolem S - secundae.
Fale powierzchniowe docierają do sejsmografu ostatnie, gdyż rozchodzą
się nie wprost z ogniska trzęsienia ziemi lecz wzdłuż powierzchni Ziemi,
a więc dopiero po wzbudzeniu wstrząsów w epicentrum. Ze względu na
znaczną długość oznacza się je symbolem L - longae.
10. Przyrządy służące do automatycznego rejestrowania wstrząsów (drgań) sejsmicznych
to sejsmografy. Natomiast zapis wstrząsów sejsmicznych uzyskany za pomocą
sejsmografu to sejsmogram.
Im dalej od epicentum tym fale sejsmiczne przychodzą później.
Zwiększa się także na sejsmogramie odległość pomiędzy falą P i S.
S
P
11. Fale sejsmiczne można wykorzystywać w poszukiwaniach geologicznych
do rozpoznawania budowy geologicznej, lokalizacji miejsc występowania kopalin
(np. ropy naftowej i gazu ziemnego) a także do kontroli prób jądrowych.
Falę sejsmiczną wywołuje się sztucznie za pomocą wybuchu małego ładunku materiałów
wybuchowych (MW) zaś wygenerowaną falę rejestruje się za pomocą geofonów - G
(rejestrator/odbiornik fali sprzężony z systemem komputerowym).
3. Litosfera zbudowana jest z płyt.
MW
G GG
Intensywność odczuwania trzęsienia ziemi
w sąsiedztwie rejonu zdarzenia
Lokalizacja trzęsienia ziemi z 11.03.2011 r.
Lokalizacja trzęsień ziemi w sąsiedztwie
rejonu zdarzenia na mapie i na przekroju
(kolorem fioletowym i czerwonym
zaznaczono lokalizację głębokich trzęsień
ziemi, poniżej 200 km)
Propagacja fali tsunami wraz z informacją o jej
wysokości na podstawie punktów pomiarowych
Obszar generowania fali tsunami
Czas propagacji fali tsunami w obszarze Pacyfiku
Ważniejsze trzęsienia ziemi w obszarze ziem Polski
Data
31.1.1259
5.6.1445
9.8.1662
22.8.1735
27.2.1756
3.12.1784
11.6.1895
21.10.1901
23.3.1935
29.6-6.7. 1992
1.3 – 3.3. 1995
24.9.2004
30.11.2004
Lokalizacja ognisk trzęsień ziemi w obszarze Lokalizacja ognisk trzęsień ziemi w obszarze
Morza Śródziemnego
ziem Polski w latach 1000 - 1995
Miejsce
Kraków
Wrocław
Tatry
Barania Góra
okolice Cieszyna
Myślenice
Sudety, Wzg. Strzelińskie
Intensywność , I
Magnituda , M
~8
~9
~8
~8
~8
7,5
~5
~6
~6
~6
~6
5,7
Pieniny
Czarny Dunajec
Krynica (seria )
Krynica (seria )
6
>6
6
6
7
4,5
>4,5
4,5
4,2
4,6
okolice Kaliningradu
Podhale , Czarny Dunajec
7,5
7
5,3
4,7