Trzęsienia ziemi - przyczyny, występowanie, skutki

Trzęsienie ziemi są to drgania, falowanie lub wstrząsy skorupy ziemskiej zachodzące w krótkim przedziale czasu.

Przyczyną większości z nich są ruchy tektoniczne związane z ruchem płyt litosfery i mniejszych bloków skalnych względem siebie. W ruchu tym przemieszczające się wzdłuż linii uskoku warstwy skalne są czasami blokowane, co prowadzi do narastania naprężeń gwałtowne uwolnienie energii w obrębie struktur skalnych skorupy ziemskiej. Uwalniana energia rozchodzi się w postaci fal sejsmicznych. Wyróżniamy: najszybsze fale podłużne (powodujące ściskanie i rozciąganie skał) – P (od łacińskiego primae, czyli pierwsze), wolniejsze fale poprzeczne (drgania prostopadłe do kierunku przemieszczania się fali) – S (od łacińskiego secundae, czyli drugie) oraz dużo wolniejsze od obu fale powierzchniowe (rozchodzące się po powierzchni ziemi) – L (od łacińskiego longae, czyli długie). Prędkość fal podłużnych wynosi 5,4 km/s, a fal poprzecznych około 3,3 km/s. Największe zniszczenia powodowane są przez fale powierzchniowe.

Miejsce w skorupie ziemskiej, w którym dochodzi do uwolnienia energii to ognisko trzęsienia ziemi albo hipocentrum. Punkt na powierzchni ziemi, gdzie najszybciej dochodzą drgania nazywa się epicentrum trzęsienia ziemi. Ognisko trzęsienia ziemi może być położone do głębokości 70 km pod powierzchnią gruntu (trzęsienie płytkie), na głębokości od 70 do 350 km (trzęsienie pośrednie) i na głębokości od 350 do 670 km (trzęsienie głębokie). W czasie trzęsienia ziemi zazwyczaj obserwujemy wstrząsy wstępne (słabe), wstrząs zasadniczy (najsilniejszy) i słabnące ale niebezpieczne wstrząsy wtórne.

Trzęsienia ziemi 
Mapa ognisk trzęsień ziemi na świecie, źródło: http://denali.gsfc.nasa.gov/dtam/seismic/

 

Obok trzęsień tektonicznych wstrząsy sejsmiczne mogą też towarzyszyć gwałtownym erupcjom wulkanicznym (oraz zapadaniem się stropu opróżnionego ogniska magmowego wulkanu), zapadaniem się stropów jaskiń, tąpnięciami skał w obszarach górniczych.

Monitorowaniem i badaniem trzęsień ziemi zajmuje się sejsmologia. W rejestracji drgań stosujemy sejsmografy. W ocenie wielkości trzęsienia ziemi stosuje się: skalę Mercallego lub skalę Richtera. Ta druga jest obecnie bardziej popularna, podaje się w niej informację o sile trzęsienia ziemi w mediach. Określa ona magnitudę trzęsienia określaną na podstawie poziomej amplitudy drgań sejsmicznych. Jest to skala otwarta, logarytmiczna, czyli każdy kolejny stopień oznacza, że trzęsienie ma 10 razy większą poziomą amplitudę drgań (i zarazem uwalnia około 30 razy większą energię). Wstrząsów o magnitudzie <2,0 w skali Richtera nie odczuwa ani człowiek, ani sejsmograf. Wstrząsy o magnitudzie 2,0-3,4 są nieodczuwalne przez człowieka, ale rejestrowane przez sejsmografy. Występuje ich ponad 100 tys. rocznie. Zauważalne straty powodują trzęsienia o magnitudzie większej niż 4,5. Trzęsienia ziemi o magnitudzie powyżej 8,0, powodujące olbrzymie zniszczenia na dużych obszarach występują średnio raz rocznie. Największe zarejestrowane trzęsienie ziemi – trzęsienie ziemi w Chile z 22 maja 1960 roku miało magnitudę równą 9,5 według zmodyfikowanej skali Richtera.

Trzęsienia ziemi mogą powodować zmiany krajobrazu takie jak: powstanie rys, szczelin, czy nawet uskoków oraz poziome przesunięcia gruntu, podniesienie się brzegu morskiego (np. w Pozzuoli koło Neapolu w 1983 roku), obrywy skalne i osuwiska, powstawanie lub zanik jezior i rozlewisk, zaburzenia sieci rzecznej (wodospady, przerwanie biegu rzeki). Trzęsienia ziemi, których ogniska znajdują się w skorupie ziemskiej pod powierzchnią oceanu mogą powodować niebezpieczne fale - tsunami (np. w marcu 2011 roku w Japonii, w grudniu 2003 roku na Oceanie Indyjskim), w maju 1960 roku w Chile, Japonii, na Hawjach i Filipinach, w listopadzie 1755 roku na Lizbonie). Wstrząsy powodują też niszczenie budynków i przyczyniają się do wybuchu pożarów.

 Trzęsienie ziemi w Mesynie
 Skutki trzęsienia ziemi w Mesynie (1908), autor: Wilhelm von Gloeden

 

Do najbardziej niszczycielskich wstrząsów należy trzęsienie ziemi w chińskim Tangsham z 28 lipca 1976 roku o sile 8,2 w skali Richtera. Według władz chińskich zginęło wtedy (oraz w rezultacie wstrząsów wtórnych) ponad 242 tys. ludzi, chociaż nieoficjalne szacunki podają liczby nawet 3 razy wyższe. Jeszcze więcej ludzi (>800 tys.) zginęło w trzęsieniu, które w 1556 roku dotknęło prowincji Shaanxi w Chinach na południowy zachód od Pekinu. Większość z nich mieszkała w wydrążonych w skale lessowej pomieszczeniach i zginęła na skutek zapadnięcia się stropów. Ponad 200 tys. osób zginęło też w 2010 roku w trzęsieniu ziemi na Haiti. W Europie około 70 tys. osób zginęło w trzęsieniu ziemi we włoskiej Mesynie, ponad 1,5 tys. osób zginęło w trzęsieniu ziemi z Bukareszcie (Rumunia ) w 1977 roku, a ponad 300 osób we włoskiej l’Aquila w 2009 roku.

Około 80% wszystkich trzęsień ziemi ma swoje ogniska w regionie wokółpacyficznym. Ten obszar oraz inne granice płyt litosfery to obszary sejsmiczne (zwłaszcza strefa alpejsko-himalajska). Trzęsienia występują tam często i mogą być bardzo silne. Obszary, gdzie trzęsienia ziemi występują rzadko nazywany obszarami pensejsmicznymi. Obszary praktycznie wolne od trzęsień ziemi to obszary asejsmiczne. Obszar Polski zasadniczo jest obszarem asejsmicznym lub pensejsmicznym. Lokalnie w południowej Polsce i w obszarze nadbałtyckim oraz w regionach górniczych występują jednak niezbyt silne trzęsienia ziemi. Najsilniejsze – opisane przez Jana Długosza – miało miejsce 5 czerwca 1443 roku (magnituda 6,0 w skali Richtera), zniszczenia kościołów i kamienic we Wrocławiu, Brzegu i Krakowie spowodowały śmierć 30 osób.

Autor: dr Krzysztof Jarzyna z Instytutu Geografii UJK w Kielcach

Polecamy również:

  • Procesy plutoniczne i wulkaniczne na kuli ziemskiej - geografia

    Roztopione skały (krzemiany, glinokrzemiany, tlenki, siarczki z odą i gazami) skorupy ziemskiej i płaszcza górnego noszą nazwę magmy. Jeśli magma wylewa się na powierzchnię ziemi nazywamy ją lawą a procesy z tym związane nazywamy procesami wulkanicznymi. Jeśli magma pod ziemia wdziera się pomiędzy warstwy... Więcej »

Komentarze (3)
Wynik działania 4 + 2 =
ktoś
2023-03-11 08:10:02
to prawda
nikt 2.0
2019-02-27 14:11:19
no to prawda ale według mnie bardzo dobre
nikt
2019-02-27 14:10:03
strasznie dużo błędów literówek itd. ale jest OK
Ostatnio komentowane
Błąd w roku urodzenia. Jesienin urodził się w 1895 roku.
• 2024-04-14 15:08:13
lub9ie życię m0i dr0dz3
• 2024-04-14 11:30:33
Co za wstyd pomyśleć, że ja nie istnieje.
• 2024-04-12 15:30:23
supier
• 2024-04-11 18:27:13
bardzo pomocne
• 2024-04-09 17:22:24