Ежегодно землетрясение как природное явление приносит людям огромнейший ущерб. Неудивительно, что этому явлению природы уделяется столько внимания.
Наука занимающаяся изучением землетрясений — сейсмология, задача которой изучение всех движений земной коры.
Предсказание колебаний земной поверхности
О землетрясениях люди знают с незапамятных времен, стараются их предсказывать, предупреждать, а в наше время даже появляются попытки ими управлять.
Само по себе, предсказание природного явления землетрясения — задача необыкновенно сложная, но поскольку оно имеет достаточно большое экономическое и общественное значение, то уже в начале нашего века в мире была создана широкая сеть приборов сейсмографов. Они контролируют приход сейсмических волн, а для более точного определения располагается несколько приборов образующих сеть.
Природное явление землетрясение интересует геологов и еще по одной причине: уже давно они познали его значение для изучения строения недр Земли. Без него мы бы знали гораздо меньше о земной коре и земном ядре.
На основании скорости распространения, хода, отражения и преломления сейсмических волн было создано представление о слоистом строении Земли. Хотя это кажется невероятным, но землетрясение и вызванные им волны обегают весь земной шар, скажем, они возникают, например, вблизи Таити и возвращаются туда же с другой стороны.
Приборы для регистрации изменений земной коры
Приборы для регистрации природного явления землетрясения несложны. Называются они сейсмографами и основаны на принципе инерции массы.
Если это тело подвешено или прикреплено так, что корпус может двигаться независимо от этого тела, а вся конструкция связана с записывающим устройством, получается сейсмограф.
Благодаря сейсмографам мы узнали очень много и о строении нашего соседа — Луны.
Распространение сейсмических волн
Сейсмические волны преломляются на границе двух сред, точно так же, как и световые волны: они отражаются, замедляют или ускоряют свое движение в соответствии с тем, в какой среде распространяются.
Существует несколько типов сейсмических волн и отличаются они тем, как колеблются отдельные частицы при прохождении волны. Наиболее важными являются те, которые называются продольными и поперечными. Они распространяются внутри и по ним можно определить состав Земли. Менее значительны поверхностные сейсмические волны.
Помимо скорости распространения сейсмических волн в целях изучения природного явления землетрясения ведется изучение и других физических свойств Земли. При этом используются такие же простые по принципу, но точные приборы.
Так, изменение магнитного поля Земли основано на факте, что земной магнетизм состоит из двух частей — горизонтальной и вертикальной. Геологи и геофизики используют земной магнетизм для получения не только сейсмической, а и другой информации, например, для определения возраста горных пород, которые сохраняют в своих магнитных частицах следы магнитного поля периода своего возникновения. Некоторые минералы, в частности железная руда, сами по себе сильно намагничены, поэтому поиски залежей минерального сырья, содержащего такие намагниченные породы, ведутся с помощью других приборов магнитометров. Эти приборы также необходимы для изучения движения земной коры.
В каких местах происходит движение земной коры
Геофизики часто имитируют землетрясения сами, чтобы определить строение и вероятное движение самого верхнего слоя земной коры. Заряд взрывчатого вещества помещается неглубоко под поверхностью, в определенных местах ставятся небольшие сейсмографы и все взаимно связывается. После этого происходит взрыв, вызывающий малое изменение движения, и на основе движения волн определяется профиль части земной коры.
На огромных пространствах суши и океанов нет никаких следов движения земной коры. В других областях занимающих совершенно незначительную часть земного шара, сосредоточено большинство сейсмических очагов. Если проследить за размещением очагов землетрясений в вертикальном направлении, можно видеть, что проекция в горизонтальной плоскости не дает точную картину, что движения случаются лишь в ограниченных зонах, в неких плоскостях.
Наиболее важным, а для человека без специального образования и наиболее неожиданным является факт, что большинство землетрясений возникает под дном океанов.
Через середину всех океанов — Атлантического, Тихого, Индийского — тянется зона землетрясений. Она совпадает с морфологическими образованиями, называемыми срединно океаническими хребтами, имеющими повышенную термоактивность. Было обнаружено, что именно в местах, откуда исходят эти природные явления, находятся подводные вулканы. Из недр Земли на океанское дно изливается огненная масса базальтовой лавы.
На стыке Тихого океана с окружающими его материками находятся значительные зоны землетрясений, сопровождаемых вулканической деятельностью, а в некоторых местах также повышенным тепловым потоком.
