3.5. Жер сілкінісі

Жер сілкінісі жердің тау жыныстары арқылы өтетін тербеліс тізбегі нәтижесінде пайда болатын жер бетінің жылдам соққылары деп аталады. Жер сілкінісі жер бетінде вертикальды жоғары бағытталған немесе субгоризонтальды таралатын жер асты дүмпулері түрінде көрінеді. Сейсмикалық соққы кезінде планетаның заты екі түрдегі серпімді деформацияларды бастан кешіреді: зат көлемінің және оның пішінінің өзгеруі. Бөлшектердің түзу сызықты ілгерілемелі және кері қозғалысы нәтижесінде пайда болатын көлемдік өзгерістер бойлық (бастапқы) толқындар түрінде көрінеді (тау жыныстары қабаттарының қалыңдығы бірден ұлғаюы немесе азаюы кезінде). Заттың пішінінің өзгеруі көлемнің өзгеруімен байланысты және бойлық толқындардың бағытына перпендикуляр бағытталған тербелістерден туындайды. Мұндай тербелістер көлденең (екінші реттік) толқындар түрінде көрінеді, олар тек қатты денелерде таралады және бойлық толқындардың жылдамдығының жартысына жуығы болады. Сонымен қатар, жер сілкінісі кезінде жер бетімен қозғалатын беткі (ұзын) толқындар да таралады. Бойлық толқындар ең жылдам (5-тен 13,8 км/с-қа дейін) қозғалады, олар қатты, сұйық және газ тәрізді ортада тарай алады. Көлденең толқындардың жылдамдығы төменірек (3,2-ден 7,3 км/с-қа дейін), олар газдар мен сұйықтықтардан өтпейді. Жер бетіндегі толқындар баяу таралады (2,0-ден 4,5 км/с-қа дейін). Жер қойнауында сейсмикалық толқындар пайда болатын жер жер сілкінісінің гипоцентрі (немесе көзі, орталығы) деп аталады. Гипоцентрдің жер бетіне проекциясы жер сілкінісінің эпицентрі деп аталады.

Гипоцентрдің тереңдігіне байланысты жер сілкінісінің үш түрін ажыратады.

1. Кішкене трюк - көзі 60 км тереңдікте орналасқан. Барлық жер сілкіністерінің 80%-ға жуығы 8-10 км-ден аз тереңдікте болады.

2. Орташа – кен орнының тереңдігі 60 – 150 км.

3. Терең фокус - көзі 150 км тереңдікте орналасқан (ең үлкен белгіленген тереңдік 700 км-ге жетеді).

Жер сілкіністерінің шығу тегіне байланысты бірнеше түрге бөлінеді.

1. Тектоникалық - тау жыныстарының қабаттарындағы кернеудің лезде шығуына байланысты. Көбінесе бұл тектоникалық жарықтар бойымен қозғалған кезде болады. Бұл түрге орасан зор аумақтарды (миллиондаған шаршы километр) қамтитын барлық жойқын жер сілкіністері жатады.

2. Жанартаулық - магманың көтерілу қысымымен байланысты; жарылыс атқылауы кезінде байқалады.

3. Экзогендік - карст қуыстарының төбесі құлағанда, метеориттер құлағанда және т.б.

4. Техногендік - адам әрекетінен туындаған (су қоймаларын толтыру, жарылыс және т.б.).

Бұл жер сілкіністерінің ішінде тектоникалықтары жиі болып, ең көп зиян келтіреді. Тектоникалық жер сілкіністерінің себептерінің ішінде екі негізгісін бөліп көрсету керек: тау жыныстары қабаттарында жарықтардың пайда болуы және жанартау. Тектоникалық жер сілкінісі кезінде жарылысқа іргелес жатқан тау жыныстары ұсақталып, ығысып кетеді. Бұл құбылыстар литосферадағы қозғалыстардың үш түрімен байланысты: тау жыныстарының қысылуы, олардың созылуы және көлденең жыныстар бойымен жылжуы.

Қысу режимі әдетте субдукция аймағының субдукциясы болып табылады. Мұнда материктер мен арал доғаларының астына қиғаш еніп жатқан терең жарықтар пайда болады, олардың бойында мұхиттық плиталар континенттік массивтердің астына түседі. Ол батып бара жатқанда мұхиттық плиталар бөлініп, жер сілкінісі пайда болады. Жер сілкінісінің ошақтары болатын терең жарықтармен басқарылатын көлбеу жазықтықтар заварицкий-беньофа аймағы деп аталады. Дәл осы жерде планетаның көптеген таяз фокусты және барлық терең ошақты жер сілкіністері орын алады.

Созылу режимі таралу процесімен байланысты және мұхиттың орта жоталарында байқалады. Мұнда шағын ошақты және шағын жер сілкіністері болады (тіркелген санның шамамен 5%-ы).

Көлденең тақтайшалар бойымен ығысу ол тік және көлденең қозғалыстардың амплитудасы бірнеше сантиметрден ондаған метрге дейін ауытқитын трансформациялық бұзылу аймақтарында айқын көрінеді, ал ығысудың өзі бұзылу бойымен жүздеген километр қашықтықта байқалуы мүмкін. Осыған байланысты ең көрсеткіші сан-андреас тесігі (калифорния, ақш) болып табылады, оның жалпы ығысуы кейбір бағалаулар бойынша 290 км, басқалары бойынша 580 км жетеді.

Жер сілкінісінің күші сәйкесінше жер сілкінісінің салыстырмалы және абсолютті күшін анықтауға негізделген екі принципті түрде әртүрлі жолмен анықталады.

Салыстырмалы күшті анықтау субъективті болып табылады, өйткені ол бұзылу сипатына, адамның әл-ауқатына және басқа сыртқы белгілерге негізделген. Тмд елдерінде 12 балдық көрсеткіш салыстырмалы түрде күшті.

1 ұпай (көрінбейтін) – тербелістерді тек сейсмографтар тіркейді.

2 ұпай (өте әлсіз) – кейбір тыныш күйдегі адамдарда діріл байқалады.

3 ұпай (әлсіз) – жер асты дүмпулері аз ғана сезіледі.

4 ұпай (орташа) – ауытқуларды көп адамдар байқайды.

5 ұпай (өте күшті) – ілулі заттар тербеледі, шыны сылдырлады.

6 ұпай (ауыр) – сылақ жұқа жарықтармен жабылған, ыдыстар сынған, сөрелерден кітаптар құлаған, ыдыстардағы сұйықтық қатты ауытқиды.

7 ұпай (өте күшті) - сылақ қабығы, қабырғалардағы жұқа жарықтар, толқындар және су қоймаларындағы судың бұзылуы.

8 ұпай (деструктивті) – дымқыл топырақтағы жарықтар, ағаш діңдерінің тез тербелуі немесе сынуы, ауыр жиһаздың қозғалуы немесе аударылуы, қатты ғимараттардың қабырғаларындағы үлкен жарықтар.

9 ұпай (деструктивті) – көптеген ғимараттардың қабырғалары мен шатырларының құлауы.

10 ұпай (бұзатын) – жердегі ені 1 м-ге дейінгі жарықтар, жартасты беткейлердегі борпылдақ тау жыныстарының көшкіндері, темір жолдардың қисаюы және құбырлардың жыртылуы, көлдер мен өзендердің суының жағаға шашырауы, ғимараттардың көпшілігінің қирауы.

11 ұпай (апат) – ғимараттардың жалпы қирауы, жердегі кең жарықтар және олардың бойымен тік қозғалу, көптеген көшкіндер мен көшкіндер.

12 ұпай (ауыр апат) – рельефтің үлкен өзгерістері, жарықтардың тығыз желісі және жердің тік және көлденең қозғалысы, өзен арналарының өзгеруі, сарқырамалардың пайда болуы, алып көшкіндер мен көшкіндер, барлық инженерлік құрылыстардың бұзылуы.

Абсолютті қуат бүкіл дүние жүзіндегі жер сілкіністері 1935 жылы ч.рихтер ұсынған 9 балдық шкала бойынша бағаланады. Бұл шкала жер сілкінісінің орталығында бөлінетін нақты энергияны анықтау үшін қолданылады. Рихтер шкаласы жер сілкінісінің ошағынан 100 км қашықтықтағы сейсмограммада тіркелген ең үлкен тербеліс амплитудасын өлшеуге негізделген. Ең күшті жер сілкінісінің күші 6-9 балл.

Жер сілкіністерінің географиялық таралуында екі негізгі белдеулерді бөліп көрсетуге болады: айналмалы-тынық мұхиты және жерорта теңізі-индонезиялық.

Тынық мұхиты белдеуі - жердің негізгі сейсмикалық белсенді белдеуі. Мұндағы жер сілкіністері субдукция аймақтарындағы қысу процестерімен және ең көп таралған ультра терең сейсмикалық көздермен байланысты. Көлденең жыныстар бойындағы қозғалыстардан туындаған жер сілкіністері де байқалады, көбінесе өте күшті (1906 жылғы калифорния жер сілкінісі).

Жерорта теңізі - индонезия белдеуі ол шағын ошақты жер сілкіністерінің басым болуымен сипатталады, кез келген жағдайда мұнда 300 км-ден астам ошақты тереңдіктер тіркелмеген. Бұл белдеудегі жер сілкіністері де тау жыныстарының қысылуымен түсіндіріледі және ежелгі (40-50 млн. Жыл) субдукция аймақтарының реликтері болып табылатын қатпарлы тау массивтерінде болады.

Жоғарыда айтылғандардан басқа, мұхиттың орта жоталарының жаһандық белдеуі, мұхиттық рифтердегі экстенсивті қозғалыстармен байланысты әлсіз және таяз ошақты (10 км-ге дейін) жер сілкіністері, сондай-ақ трансформациялық жарықтардағы көлденең жыныстар бойымен жылжулар бар. Шығыс африканың сейсмикалық белдеуі континенттік жарықтар шегінде орналасқан, ал орталық азия, оңтүстік сібір және қиыр шығыс тауларының сейсмикалық белдеуі ежелгі субдукция аймақтарымен байланысты. Соңғы аймақтың сейсмикалық белсенділігіне қазіргі байкал рифті үлкен әсер етеді, яғни жер сілкінісі қысу және созылу процестерімен байланысты.