Cutremur (seism)

Cutremur (seism)

Cutremurul este unul dintre cele mai devastatoare fenomene naturale de pe Terra.

Geografie

Cuvinte cheie

cutremur de pământ, plăci tectonice, seismograf, epicentru, hypocentre, scoarța terestră, placă tectonică, construcții cutremur dovada, activitatea vulcanică, val, tsunami, geografie fizică, geografie

Suplimente asociate

Întrebări

  • În ce zonă a Pământului au loc cel mai frecvent cutremure?
  • La marginile cărui tip de plăci tectonice au loc cele mai puternice cutremure?
  • Ce NU este adevărat despre cutremure?
  • Cutremurele superficiale au o adâncime focală mai mică de...
  • Ce este epicentrul cutremurului?
  • Ce este hipocentrul cutremurului?
  • Ce este adâncimea focarului cutremurului?
  • Sub ce formă se propagă energia eliberată în timpul cutremurului?
  • Care dintre aceste unde nu este o undă de volum?
  • Care dintre aceste unde nu este o undă de suprafață?
  • Ce este seismograful?
  • Ce criteriu NU este important la construcțiile rezistente la cutremur?
  • Care material de construcție face o construcție mai rezistentă la cutremure?
  • Adevărat sau fals?\nO mică parte a cutremurelor se declanșează la marginea plăcilor tectonice.
  • Adevărat sau fals?\nLa marginile plăcilor divergente se declanșează cu precădere cutremure de superficiale.
  • Adevărat sau fals?\nDin șocurile seismice premergătoare se poate deduce magnitudinea cutremurului.
  • Adevărat sau fals?\nInstrumentele detectează în primul rând undele P.
  • Adevărat sau fals?\nUndele de volum provoacă cele mai mari pagube la suprafața Pământului.
  • Adevărat sau fals?\nScara Richter se bazează pe măsurători instrumentale.
  • Adevărat sau fals?\nScara Mercalli măsoară gradul de distrugere provocată de cutremur.

Animații

Cutremurele și plăcile tectonice

Cutremurul este o mișcare scurtă, elastică a scoarței terestre.

Cutremurul poate fi de suprafață, când are loc la suprafața Pământului, de ex. cauzat de alunecări de teren, sau de adâncime, când are loc sub scoarța terestră.

Cele mai multe cutremure au loc la marginile bazinului Oceanului Pacific. Alte zone seismice active se situează între Marea Mediterană și Arhipeleagul Indonezian, precum și de-a lungul dorsalelor oceanice. Asemeni vulcanilor, nici distribuția cutremurelor nu este întâmplătoare.

Cele mai frecvente cutremure sunt de origine tectonică, cauzate de mișcările care au loc de-a lungul marginilor plăcilor tectonice.

Cele mai mari cutremure din trecutul apropiat

În funcție de adâncimea la care se află hipocentrul, cutremurele sunt clasificate în trei tipuri: crustale (denumite și normale sau superficiale), intermediare și adânci. Cele superficiale au hipocentrul la o adâncime mai mică de 70 km, cele intermediare au hipocentrul la o adâncime cuprinsă între 70 și 300 km, iar cele adânci au hipocentrul la o adâncime mai mare de 300 km.

Cutremurele care au loc la marginile plăcilor tectonice divergente adică de-a lungul dorsalelor oceanice, sunt de obicei superficiale și de intensitate mică. La convergența plăcilor tectonice, cutremurele pot fi superficiale, intermediare (ambele tipuri sunt în general puternice) și adânci (de intensitate mai mică). Cele mai puternice cutremure sunt generate de coliziunea dintre două plăci tectonice. Când cutremurele au loc în oceane, pot genera valuri devastatoare numite tsunami.

În general, sunt o serie de unde seismice. Cea mai mare cantitate de energie este eliberată în timpul undei seismice principale, precedată uneori de unde seismice mai mici. Unda seismică principală este în general urmată de unde de replică a căror magnitudine scade.
Clasificarea undelor seismice ale unui cutremur anume se poate realiza numai după ce undele seismice au încetat.

Cauzele cutremurelor

Cutremurele tectonice apar acolo unde are loc coliziunea plăcilor tectonice și tensiunea acumulată în timpul coliziunii depășește elasticitatea și capacitatea de deformare a plăcilor. Tensiunea se eliberează brusc, ca o explozie, asemănător cu ruperea bruscă a unui băț îndoit, și se propagă mai departe, în toate direcțiile, sub formă de unde.

Punctul în care se declanșează cutremurul și în care iau naștere deformări permanente este numit focarul cutremurului sau hipocentru.

Punctul de pe suprafața Pământului care se află cel mai aproape de hipocentru este numit epicentru. Aici cutremurul atinge cea mai mare intensitate și putere de devastare. Distanța dintre hipocentru și epicentru indică adâncimea focală a cutremurului.

Unde seismice

Energia eliberată în hipocentru se propagă sub formă de unde. Deoarece acestea traversează straturile interne ale Pământului și se propagă în toate direcțiile, se numesc unde de volum. Se cunosc două tipuri de unde de volum în funcție de direcția mișcării particulelor: longitudinale și transversale.

Materia traversată de undele longitudinale, în direcția de propagare a acestora, își schimbă densitatea, având loc dilatații și compresii succesive de materie.

Undele transversale sunt de două tipuri: la unul din tipuri, deplasarea particulelor se face pe orizontală, la celălalt particulele traversează un plan vertical, perpendicular pe direcția în care se propagă undele.

Viteza undelor longitudinale este mai mare, de aceea sunt primele detectate de instrumente. Ele sunt numite unde P, primare, în timp ce undele transversale sunt numite unde S, secundare.

Undele care traversează suprafața Pământului sunt numite unde de suprafață. Ele rezultă din interferența dintre undele P și undele S.

Interferența undelor P cu undele verticale S generează undele R, Rayleigh, în timp ce interferența undelor P cu undele orizontale S generează undele L, Love. Ele au primit numele fizicienilor care le-au descris pentru prima dată. Undele de suprafață au o viteză de propagare mai mică decât a celor de volum, în schimb au o amplitudine mai mare, ele cauzând cele mai mari pagube.

Măsurători seismice

Pe Pământ au loc zilnic mai multe mii de cutremure. Cele mai multe au o intensitate atât de mică, încât pot fi detectate doar de instrumente. Aceste instrumente, numite seismografe, măsoară și înregistrează vibrațiile pământului generate de undele seismice în timpul cutremurului. Seismograful este format dintr-o talpă fixată pe pământ, o rolă de hârtie care se rotește pe un cilindru atașat de talpă și un inscriptor atașat de o ramă printr-un resort.

În timpul cutremurului, cilindrul se mișcă odată cu Pământul, iar inscriptorul, din cauza inerției, rămâne pe loc și înregistrează pe rola de hârtie mișcările Pământului.

Fiecare stație seismică este dotată cu cel puțin trei seismografe care înregistrează vibrațiile în trei direcții: două orizontale, nord-sud și est- vest, și una verticală.

Distanța epicentrului este calculată măsurând diferența dintre perioadele de timp la care ajung undele de tip P și undele de tip S. Când seismologii au aflat distanţa, ei desenează un cerc în jurul centrului seismic. Pentru stabilirea exactă a locului epicentrului, se compară datele furnizate de trei stații seismice și se trasează trei cercuri la a căror intersecție se stabilește locul epicentrului.

Intensitatea cutremurelor poate fi stabilită pe baza scării Mercalli modificate (MM), care, cu cele 12 grade ale sale indică efectele cutremurului într-un loc dat. Această scară nu se bazează pe măsurători instrumentale, ci pe efectele observate. Avantajele scării Mercalli constau în faptul că face posibilă clasificarea cutremurelor care au avut loc cu secole în urmă. Intensitatea cutremurului și pagubele produse nu sunt însă proporționale. Gradul de devastare depinde și de tipul de rocă, de densitatea populației și de metodele de construcție.

Scara Richter se bazează pe măsurători instrumentale. Ea arată cantitatea de energie eliberată în timpul cutremurului, adică magnitudinea acestuia, măsurată cu ajutorul seismometrului. Fiecare grad al scării Richter reprezintă o energie de 32 ori mai mare decât gradul precedent. Magnitudinea este independentă de efectele cutremurului la suprafața Pământului.

Inginerie seismică

Cu toate că zonele seismice și natura cutremurelor sunt în prezent cunoscute în amănunțime, tot nu se poate anticipa exact momentul producerii unui cutremur sau intensitatea acestuia într-un loc dat. Din acest motiv, cea mai bună metodă de protecție împotriva cutremurelor este folosirea tehnologiei antiseismice în construcții în zonele seismice. Din punct de vedere al rezistenței la cutremur, sunt importante proiectarea arhitecturală, ranforsarea și materialele de construcție, precum și izolația și structurile de amortizare seismică.

Clădirile rezistente la cutremur au plan de parter simplu, centrul de greutate la mică înălțime și geamuri mici. Sunt importante planșeele masive din beton armat și ranforsările pereților. În ceea ce privește materialele de construcție, clădirile cu structură ușoară, de ex. din oțel sau lemn, sunt cele mai rezistente la cutremur deoarece aceste materiale sunt flexibile. La clădirile mai înalte este nevoie de un sistem de amortizare a vibrațiilor, precum și de contragreutăți de amortizare a vibrațiilor.

Animaţie

Narațiune

Cutremurul este o mișcare scurtă, elastică a scoarței terestre. Cele mai frecvente cutremure sunt de origine tectonică, și sunt cauzate de mișcările care au loc de-a lungul marginilor plăcilor tectonice. Cele mai puternice cutremure sunt generate de coliziunea dintre două plăci tectonice.

Cutremurele tectonice apar acolo unde are loc coliziunea plăcilor tectonice și tensiunea acumulată în timpul coliziunii depășește elasticitatea și capacitatea de deformare a plăcilor. Tensiunea se eliberează brusc, ca o explozie, asemănător cu ruperea bruscă a unui băț îndoit, și se propagă mai departe, în toate direcțiile, sub formă de unde.

Punctul în care se declanșează cutremurul și în care iau naștere deformări permanente este numit focarul cutremurului sau hipocentru. Punctul de pe suprafața Pământului care se află cel mai aproape de hipocentru este numit epicentru. Aici cutremurul atinge cea mai mare intensitate și putere de devastare. Distanța dintre hipocentru și epicentru indică adâncimea focală a cutremurului.

Energia eliberată în hipocentru se propagă sub formă de unde. Deoarece acestea traversează straturile interne ale Pământului și se propagă în toate direcțiile, se numesc unde de volum.

Se cunosc două tipuri de unde de volum în funcție de direcția mișcării particulelor: longitudinale și transversale.

Viteza undelor longitudinale este mai mare, de aceea sunt primele detectate de instrumente. Ele sunt numite unde P, primare, în timp ce undele transversale sunt numite unde S, secundare.

Undele care traversează suprafața Pământului sunt numite unde de suprafață. Ele rezultă din interferența dintre undele P și undele S.

Interferența undelor P cu undele verticale S generează undele R, Rayleigh, în timp ce interferența undelor P cu undele orizontale S generează undele L, Love. Ele au primit numele fizicienilor care le-au descris pentru prima dată. Undele de suprafață au o viteză de propagare mai mică decât a celor de volum, în schimb au o amplitudine mai mare, ele cauzând cele mai mari pagube.

Pe Pământ au loc zilnic mai multe mii de cutremure. Cele mai multe au o intensitate atât de mică, încât pot fi detectate doar de instrumente. Aceste instrumente, numite seismografe, măsoară și înregistrează vibrațiile pământului generate de undele seismice în timpul cutremurului. Seismograful este format dintr-o talpă fixată pe pământ, o rolă de hârtie care se rotește pe un cilindru atașat de talpă și un inscriptor atașat de o ramă printr-un resort.

Intensitatea cutremurelor poate fi stabilită pe baza scării Mercalli modificate (MM), care, cu cele 12 grade ale sale indică efectele cutremurului într-un loc dat.

Scara Richter se bazează pe măsurători instrumentale. Ea arată cantitatea de energie eliberată în timpul cutremurului, adică magnitudinea acestuia, măsurată cu ajutorul seismometrului. Fiecare grad al scării Richter reprezintă o energie de 32 ori mai mare decât gradul precedent.

Cu toate că zonele seismice și natura cutremurelor sunt în prezent cunoscute în amănunțime, tot nu se poate anticipa exact momentul producerii unui cutremur sau intensitatea acestuia într-un loc dat. Din acest motiv, cea mai bună metodă de protecție împotriva cutremurelor este folosirea tehnologiei antiseismice în construcții în zonele seismice. Din punct de vedere al rezistenței la cutremur, sunt importante proiectarea arhitecturală, ranforsarea și materialele de construcție, precum și izolația și structurile de amortizare seismică.

Suplimente asociate

Activitate vulcanică

În timpul activității vulcanice, din scoarța terestră erupe la suprafață magma.

Plăci tectonice

Plăcile tectonice se deplasează una în funcție de alta.

Tsunami

Valurile tsunami sunt valuri foarte înalte cu o putere de distrugere extraordinară.

Încrețire (nivel mediu)

Sub acțiunea forțelor de presiune laterale, straturile de rocă se încrețesc. Acesta este modul de formare al munților de încrețire.

Efectul Doppler

Este binecunoscut faptul că sunetul unei surse de sunet care se apropie este mai înalt decât sunetul unei surse care se îndepărtează.

Formarea stratovulcanilor

Stratovulcanii sunt formați din straturi de cenușă vulcanică, fragmente de rocă și lavă.

Gheizer

Gheizerul este un izvor caracterizat prin izbucniri intermitente de apă și vapori.

Harta fundului mărilor

Marginile plăcilor tectonice pot fi observate pe fundul mărilor.

Izvoare hidrotermale oceanice

Izvoarele hidrotermale oceanice sunt fisuri în planșeul oceanic din care erupe apă geotermală.

Parametrii undelor sonore

Animația explică cei mai importanți parametri ai undelor pornind de la undele sonore.

Puncte fierbinți

Punctele fierbinți sunt zone ale suprafaței scoarței terestre caracterizate de dese ridicări ale magmei la suprafață, ceea ce dă naștere la vulcani.

Structura Pământului (nivel mediu)

Pământul este compus din mai multe straturi sferice.

Tipuri de unde

Undele joacă un rol extrem de important în multe aspecte ale vieții noastre.

Topografia Pământului

Animația prezintă cei mai mari munți, cele mai mari câmpii, lacuri și deșerturi ale Pământului.

Tornade

Tornadele de scurtă durată dar extrem de puternice pot cauza daune foarte mari.

Încrețire (nivel avansat)

Sub acțiunea forțelor de presiune laterale, straturile de rocă se încrețesc. Acesta este modul de formare al munților de încrețire.

Deriva continentelor pe scară geologică

De-a lungul istoriei Pământului, continentele au fost în continuă mișcare.

Falie (nivel mediu)

Faliile sunt rupturi care despart două blocuri ale scoaței Pământului ca urmare a mișcărilor tectonice verticale. Blocurile rezultate se deplasează vertical.

Pământul

Pământul este o planetă telurică a cărei atmosferă conține oxigen și a cărei scoarță este solidă.

Added to your cart.