Земљотрес

Земљотрес

Земљотрес је једна од најразорнијих природних појава.

Географија

Ознаке

земљотрес, плате тектоника, сеизмограф, епицентар, хипоцентре, Земљина кора, тектонска плоча, земљотрес-доказ конструкција, вулканска активност, талас, цунами, физичка географија, географија

Повезани додаци

Питања

  • У ком делу Земље су земљотреси честа појава?
  • На ивицама којих плоча најчешће долази до појаве земљотреса?
  • Шта НИЈЕ тачно за земљотресе?
  • Фокус избијања земљотреса са плитким хипоцентром се налази на дубони до:
  • Шта је епицентар земљотреса?
  • Шта је хипоцентар земљотреса?
  • Шта је дубина зељотреса?
  • У ком облику се простире енергија настала приликом избијања земљотреса?
  • Који талас НИЈЕ запремински?
  • Који талас НИЈЕ површински:
  • Шта је сеизмограф?
  • Који од критеријума НИЈЕ важан у случају изградње сеизмички отпорних грађевинских обејата?
  • Који је материјал отпорнији на деформације?
  • Да ли је тачно да се само мали број земљотреса дешава на граничним ободима тектонских плоча?
  • Да ли је тачно да су земљотреси са плитким хипоцентром чешћа појава на ободима дивергентних плоча?
  • Да ли је тачно да се јачина земљотреса може предвидети на основу претходних земљотреса?
  • Да ли је тачно да инструменти прво региструју примарне таласе?
  • Да ли је тачно да запремински таласи проузрокују највећа разарања на површини Земље?
  • Да ли је тачно да се Рихтерова скала заснива на инструменталним мерењима?
  • Да ли је тачно да Меркалијева скала приказује разорне промене изазване земљотресом?

Сцене

Земљотреси и тектоника плоча

  • Афричка плоча
  • Евроазијска плоча
  • Арапска плоча
  • Индијска плоча
  • Северноамеричка плоча
  • Јужноамеричка плоча
  • Тихоокеанска плоча
  • Карипска плоча
  • Кокос плоча
  • Наска плоча
  • Антарктичка плоча
  • Аустралијска плоча
  • Филипинска плоча

Земљотрес је краткотрајан, еластичан облик кретања Земљине коре.

Разликујемо плитке и површинске, као што су земљотреси изазвани клизиштима, или дубинске земљотресе, чија се жаришта налазе дубоко испод површине земље.

Највећи број земљотреса локализован је на ободном појасу Тихог океана. Друго по реду сеизмички активно подручје се налази између Средоземног мора и индонезијског архипелага, дуж ивице океанских гребена. Попут вулкана, земљотреси нису насумично распоређени на Земљи.

Најчешћи тип земљотреса су тектонски земљотреси, изазвани померањима већих блокова Земљине коре, у граничним областима тектонских плоча.

Јачи земљотреси блиске прошлости

  • САД 7,9 М 30.11.1987. 7,8 М 06.03.1988.
  • Канада, 6,2 М 24. 04. 2015.
  • САД, 6,0М 24. 08. 2014.
  • Мексико, 8 М 19. 09. 1985.
  • Ел Салвадор 5,5 М 10. 10. 1986
  • Хаити, 7 М 12. 01. 2010.
  • Еквадор 7 M 06. 03. 1987. 7,8 M 16. 04. 2016.
  • Колумбија, 6,2 М 10. 03. 2015.
  • Перу, 6,9 М 11. 02. 2015.
  • Чиле, 6,1 М 11. 02. 2015.
  • Аргентина, 6,7 М 11. 02. 2015.
  • Чиле, 6,2 М 21. 04. 2007.
  • Алжир, 7,7 М 10. 10. 1980.
  • Алжир, 6,8 М 21. 05. 2003.
  • Нови Зеланд, 6,0 М 04. 05. 2015.
  • Папуа Нова Гвинеја, 7М 17. 07. 1998.
  • Турска, 7,6 М 17. 08. 1999.
  • Италија, 6,5 М 23. 11. 1980.
  • Италија, 6,0 М 06. 09. 2002.
  • Јерменија, 6,8 М 07. 12. 1988.
  • Иран, 7,3 М 10. 05. 1997.
  • Иран 7,3 M 28. 07. 1981. 6,9 M 11. 06. 1981.
  • Афганистан 6,6 M 30. 05. 1998. 6,1 M 25. 03. 2002.
  • Индија, 7,6 М 26. 01. 2001.
  • Индија, 7 М 19. 10. 1991.
  • Непал 6,8 M 20. 08. 1988. 7,8 M 25. 04. 2015
  • Кина, 6,9 М 13. 04. 2010.
  • Кина, 6,8 М 24. 01. 1981.
  • Кина, 7,9 М 12. 05. 2008.
  • Кина, 7,8 М 27. 07. 1976.
  • Русија, 7,5 М 27. 05. 1995
  • Русија, 7,5 М 20. 04. 2006.
  • Јапан, 9 М 11. 03. 2011.
  • Јапан, 7,1 М 25. 10. 2013.
  • Јапан, 6,9 М 16. 01. 1995.
  • Тајван 7,6 M 20. 09. 1999. 6,4 M 05. 02. 2016.
  • Филипини, 7,7 М 16. 07. 1990.
  • Филипини, 7,2 М 15. 10. 2013.
  • Индинезија 9,1 M 26. 12. 2004. 8,6 M 28. 03. 2005.
  • Индонезија, 7,5 М 30. 09. 2009.
  • Индонезија, 6,3 М 26. 05. 2006.
  • Индонезија, 7,5 М 12. 12. 1992.

На основу дубине жаришта земљотреса, разликујемо земљотресе са пликим, средњим и дубоким хипоцентром.
Земљотреси са плитким хипоцентром избијају до 70 km дубине; са средњим између 70 и 300 km, а земљотреси са дубоким хипоцентром избијају у слојевима дубљим од 300 km.

Земљотреси који се јављају у подручју дивергентних тектонских граница, као што су рубови океанских гребена, су обично земљотреси са плитким хипоцентром и слабије јачине. У подручју конвергентних граница тектонских плоча се подједнако јављају и плитки и земљотреси средње дубине (оба јачег интензитета), а може доћи и до дубоких земљотреса (слабијег интензитета). Земљотресе највећег интензитета изазива судар две тектонске плоче. Жариште земљотреса испод океана може изазвати цунами, велики талас огромне разорне моћи.

Земљотрес се јавља као серија сеизмичких потреса. До највећег ослобађања енергије долази приликом главног потреса, а пре њега може доћи и до претходних подрхтавања тла, за које се не може са сигурношћу утврдити да ли су они претходница или главни удар земљотреса. После главног удара, следе накнадни потреси којима се јачина постепено смањује.

Настанак земљотреса

  • епицентар - Нормална пројекција хипоцентра на Земљину површину.
  • хипоцентар - Фокус земљотреса, односно, место избијања земљотреса где долази до трајне деформације.
  • фокална дубина - Растојање између хипоцентра и епицентра.
  • сеизмички талас

Тектонски земљотреси настају услед дејства великих напрезања у плочама Земљине коре, која превазилазе деформацијску и статичку издржљивост стенских маса. Слично прелому савијеног штапа, нагомилани притисак се ослобађа изненада, попут експлозије, и у форми таласа се шири у свим правцима.

Место избијања земљотреса, где настају трајне деформације, је хипоцентар. Тачка на Земљиној површини најближа хипоцентру је епицентар. На том месту је снага и разорна моћ земљотреса највећа. Растојање између хипоцентра и епицентра је дубина жаришта земљотреса.

Сеизмички таласи

  • Примарни талас - Запремински талас, простире се испод површине Земље. Лонгитудинални талас се креће уздужно, наизменичне компресије и разређености материјала се јављају у правцу кретања. Брзина кретања му је два пута већа од брзине кретања трансферзалних таласа, стога је први регистрован мерним инструментима.
  • Секундарни талас - Запремински талас, простире се испод површине Земље. Трансферзални талас: честице се крећу управно на правац простирања (у вертикалној или хоризонталној равни). Брзина му је упола мања од брзине лонгитудиналних таласа, због чега га инструменти касније региструју.
  • Лавов талас - Површински талас, простире се површином Земље. Настаје као резултат међусобног утицаја лонгитудиналних и трансферзалних таласа. Честице се крећу у хоризонталној равни, управно на правац простирања. Амплитуда ових таласа је много већа од амплитуде запреминских таласа, али значајно опада са дубином. Креће се већом брзином него друга врста површинских таласа.
  • Рејлијев таласи - Површински талас, простире се површином Земље. Настаје као резултат међусобног утицаја лонгитудиналних и трансферзалних таласа. Честице се крећу у хоризонталној равни, у правцу простирања таласа. Амплитуда ових таласа је много већа од амплитуде запреминских таласа, али значајно опада са дубином. Од површинских таласа, овај има мању брзину простирања.
  • запремински таласи
  • површински таласи

Простирање енергије ослобођене у фокусу, одн. хипоцентру земљотреса одвија се у облику таласа. Ови таласи се крећу у унутрашњости Земљине коре и шире се у свим правцима. Називамо их запреминским таласима. Они могу бити лонгитудинални и трансферзални. Име су добили на основу правца осциловања честица у односу на правац кретања таласа.

За лонгитудиналне, или уздужне, компресионе таласе, карактеристична је појава наизменичне компресије и разређености материјала у правцу кретања. Код трансферзалних, или управних, смичућих таласа, разликујемо две врсте кретања: у једном случају честице се крећу у хоризонталној, а у другом у вертикалној равни у односу на правац пружања таласа. Брзина кретања лонгитудиналних таласа је већа, мерни инструменти прво њих региструју. Зато су названи примарним, или П-таласима, док су трансферзални таласи добили име секундарним, или С-таласима.

Таласи који се пружају површином Земље су површински таласи. Они настају као резултат међусобног утицаја П- и С-таласа. Комбинацијом П и вертикалних С-таласа настају Рејлијеви таласи, док комбинација П- и хоризонталних С-таласа даје Лавове таласе. Оба ова таласа носе име физичара који их је први описао. Брзина површинских таласа је мања од брзине запреминских таласа, али им је амплитуда већа, стога су они узрок највећим штетама од земљотреса.

Мерење земљотреса

  • сеизмограф
  • пондерисано перо са тегом
  • сеизмограм - Графички запис, забележен сеизмографом, приказује кретање тла током одређеног временсог периода.
  • опружна веза

На Земљи се свакодневно, одвија неколико хиљада земљотреса. Већина њих су толико слаби, да их је само мерним инструментима могуће регистровати. Ове инструменте називамо сеизмографима. Они региструју земљотресе и бележе кретања тла изазвана сеизмичким таласима. Сеизмограф се састоји од основе причвршћене за тло, оквира на коме се налази ротирајући цилиндар са ролном папира и пондерисаним пером, помоћу опруге повезаног са оквиром.

Током земљотреса, цилиндер се креће заједно са Земљом, док пондерисано перо остаје непокретно и, услед инерције, бележи кретање тла на папиру који се налази на ротрајућем цилиндру. Свака сеизмичка станица је опремљена са најмање три сеизмографа који бележе вибрације у три правца: два инструмента региструју хоризонталне таласе у правцу север-југ и исток-запад, а један бележи вертикалне таласе.

Удаљеност епицентра земљотреса сеизмолози одређују прорачуном временског кашњења пријема П и С таласа. На основу израчунатог растојања, сеизмолози цртају круг око откривене тачке. За лоцирање епицентра потребно је упоредити резултате три сеизмичке станице, а поуздану локацију даје пресек три круга.

Обим земљотреса се може категорисати Меркалијевом скалом, која дефинише разорне промене изазване земљотресом на одређеном подручју, категорисане у 12 степени. Ова скала представља емпиријске чињенице уочених ефеката земљотреса и не заснива се на инструменталним мерењима. Предност употребе ове скале је могућност класификације земљотреса који су се догодили и пре неколико векова. Међутим, не постоји линеарна повезаност између интензитета земљотреса и његове разорне величине.

Рихтерова скала је базирана на инструменталним мерењима. Приказује сеизмомером мерену количину енергије у хипоцентру, ослобођену приликом настанка земљотреса, односно магнитуду потреса. Сваки подеок Рихтерове скале представља количину енергије 32 пута већу од количине приказаног претходним подеоком. Вредност магнитуде Рихтерове скале је независна од ефеката земљотреса на површини Земље.

Заштита објеката од земљотреса

  • сеизмички отпоран објекат - - једноставна основа центар равнотеже објекта је нижи прозори малих димензија
  • сеизмички неотпоран објекат - - разуђена основа висок центар равнотеже објета прозори великих димензија
  • сеизмички отпоран објекат - - крута међуспратна конструкција веће статичке отпорности попречна ојачања
  • сеизмички неотпоран објекат - - међуспратна конструкција са носивим гредама недостатак попречних ојачања
  • сеизмички отпоран објекат
  • сеизмички неотпоран објекат
  • објекат са лаким носивим конструкцијама - Објекти од лаких оквирних конструкција, изграђени од флексибилних материјала (нпр.челика или дрвета) су издржљиви на деформације.
  • објекат са масивним зидовима - Објекат од масивних материјала (опеке, армираног бетона) је крући, теже подноси деформације, долази до пуцања и рушења конструкције под утицајем јаче силе.
  • сеизмички отпоран објекат
  • сеизмички неотпоран објекат
  • темељна конструкција отпорна на вибрације - Заштита објекта од сеизмичких сила у области темељне конструкције уградњом елемената од гуме, ради пригушења осцилација објекта.
  • објекат са крутом везом за темеље - Осцилације сеизмичких таласа директно делују на објекат узрокујући његово оштећење.
  • пригушивач вибрација - У случају солитера, масиван контратег уграђен на највишем спрату објекта. Конструкција функционише на принципу клатна. У случају хоризонталних померања највиших делова објекта, противтег, под утицајем сила инерције, повлачи конструкцију у супротном правцу, доводећи је на место.

Мада данас располажемо темељним знањем о сеизмички опасним подручјима и природи земљотреса, и даље је немогуће предвидети време наступања и интензитет земљотреса на одеђеној локацији. Стога је најбоља одбрана од земљотреса изградња сеизмички отпорних грађевинских објеката. Архитектонско решење објеката, одговарајуће статичко ојачање, избор материјала за изградњу, као и конструкцијско пригушење осцилација су веома важни чиниоци у изградњи сеизмички стабилних објеката.

Сеизмички отпорни објекти пројектовани су са једноставном основом, нижим центром равнотеже и прозорима малих димензија. Од велике су важности круте међуспратне конструкције и посебна статичка ојачања. Што се тиче материјала главне носиве конструкције, препоручују се објекти од лаких оквирних конструкција, као што су челичне или дрвене конструкције. Еластичне особине ових материјала боље подносе деформације. Еластичне везе између темељне и надземне конструкције објекта обезбеђују пригушење осцилација тла, а конструкцијом контратега са особинама клатна обезбеђује се сеизмички отпор објектима веће висине.

Анимација

  • Афричка плоча
  • Евроазијска плоча
  • Арапска плоча
  • Индијска плоча
  • Северноамеричка плоча
  • Јужноамеричка плоча
  • Тихоокеанска плоча
  • Карипска плоча
  • Кокос плоча
  • Наска плоча
  • Антарктичка плоча
  • Аустралијска плоча
  • Филипинска плоча
  • епицентар - Нормална пројекција хипоцентра на Земљину површину.
  • хипоцентар - Фокус земљотреса, односно, место избијања земљотреса где долази до трајне деформације.
  • фокална дубина - Растојање између хипоцентра и епицентра.
  • сеизмички талас
  • Примарни талас - Запремински талас, простире се испод површине Земље. Лонгитудинални талас се креће уздужно, наизменичне компресије и разређености материјала се јављају у правцу кретања. Брзина кретања му је два пута већа од брзине кретања трансферзалних таласа, стога је први регистрован мерним инструментима.
  • Секундарни талас - Запремински талас, простире се испод површине Земље. Трансферзални талас: честице се крећу управно на правац простирања (у вертикалној или хоризонталној равни). Брзина му је упола мања од брзине лонгитудиналних таласа, због чега га инструменти касније региструју.
  • Лавов талас - Површински талас, простире се површином Земље. Настаје као резултат међусобног утицаја лонгитудиналних и трансферзалних таласа. Честице се крећу у хоризонталној равни, управно на правац простирања. Амплитуда ових таласа је много већа од амплитуде запреминских таласа, али значајно опада са дубином. Креће се већом брзином него друга врста површинских таласа.
  • Рејлијев таласи - Површински талас, простире се површином Земље. Настаје као резултат међусобног утицаја лонгитудиналних и трансферзалних таласа. Честице се крећу у хоризонталној равни, у правцу простирања таласа. Амплитуда ових таласа је много већа од амплитуде запреминских таласа, али значајно опада са дубином. Од површинских таласа, овај има мању брзину простирања.
  • запремински таласи
  • површински таласи
  • сеизмограф
  • пондерисано перо са тегом
  • сеизмограм - Графички запис, забележен сеизмографом, приказује кретање тла током одређеног временсог периода.
  • опружна веза
  • сеизмички отпоран објекат - - једноставна основа центар равнотеже објекта је нижи прозори малих димензија
  • сеизмички неотпоран објекат - - разуђена основа висок центар равнотеже објета прозори великих димензија
  • сеизмички отпоран објекат - - крута међуспратна конструкција веће статичке отпорности попречна ојачања
  • сеизмички неотпоран објекат - - међуспратна конструкција са носивим гредама недостатак попречних ојачања
  • сеизмички отпоран објекат
  • сеизмички неотпоран објекат
  • објекат са лаким носивим конструкцијама - Објекти од лаких оквирних конструкција, изграђени од флексибилних материјала (нпр.челика или дрвета) су издржљиви на деформације.
  • објекат са масивним зидовима - Објекат од масивних материјала (опеке, армираног бетона) је крући, теже подноси деформације, долази до пуцања и рушења конструкције под утицајем јаче силе.
  • сеизмички отпоран објекат
  • сеизмички неотпоран објекат
  • темељна конструкција отпорна на вибрације - Заштита објекта од сеизмичких сила у области темељне конструкције уградњом елемената од гуме, ради пригушења осцилација објекта.
  • објекат са крутом везом за темеље - Осцилације сеизмичких таласа директно делују на објекат узрокујући његово оштећење.
  • пригушивач вибрација - У случају солитера, масиван контратег уграђен на највишем спрату објекта. Конструкција функционише на принципу клатна. У случају хоризонталних померања највиших делова објекта, противтег, под утицајем сила инерције, повлачи конструкцију у супротном правцу, доводећи је на место.
  • архитектонско решење
  • статичко осигурање објекта
  • материјал за изградњу
  • пригушивање осцилација

Нарација

Земљотрес је краткотрајан, еластичан облик кретања Земљине коре. Најчешћи тип земљотреса су тектонски земљотреси, изазвани померањима већих блокова Земљине коре, у граничним областима тектонских плоча. Земљотресе највећег интензитета изазива судар две тектонске плоче.

Тектонски земљотреси настају услед дејства великих напрезања у плочама Земљине коре, која превазилазе деформацију и статичку издржљивост стенских маса. Слично прелому савијеног штапа, нагомилани притисак се ослобађа изненада, попут експлозије, и у форми таласа се шири у свим правцима.

Место избијања земљотреса, где настају трајне деформације, је хипоцентар. Тачка на Земљиној површини, најближа хипоцентру је епицентар. На том месту је снага и разорна моћ земљотреса највећа. Растојање између хипоцентра и епицентра је дубина жаришта земљотреса.

Простирање енергије ослобођене у фокусу, одн. хипоцентру земљотреса одвија се у облику таласа. Ови таласи крећу се у унутрашњости Земљине коре и шире се у свим правцима. Називамо их запреминским таласима.

Запремински таласи могу бити лонгитудинални и трансферзални. Име су добили на основу правца осциловања честица у односу на правац кретања таласа.

Брзина кретања лонгитудиналних таласа је већа, мерни инструменти прво њих региструју. Зато су названи примарним, или П-таласима, док су трансферзални таласи добили име секундарни, или С-таласи.

Таласи који се пружају површином Земље су површински таласи. Они настају као резултат међусобног утицаја П- и С-таласа. Брзина површинских таласа је мања од брзине запреминских таласа, али им је амплитуда већа, стога су они узрок највећим штетама од земљотреса.

На Земљи се, свакодневно, одвија неколико хиљада земљотреса. Већина њих су толико слаби, да их је само мерним инструментима могуће регистровати. Ове инструменте називамо сеизмографима. Они региструју земљотресе и бележе кретања тла изазвана сеизмичким таласима. Сеизмограф се састоји од основе причвршћене за тло, оквира на коме се налази ротирајући цилиндар са ролном папира и пондерисаним пером, помоћу опруге повезаног са оквиром.

Обим земљотреса се може категорисати Меркалијевом скалом, која дефинише разорне промене изазване земљотресом на одређеном подручју, категорисане у 12 степени.

Рихтерова скала је базирана на инструменталним мерењима. Приказује сеизмомером мерену количину енергије у хипоцентру, ослобођену приликом настанка земљотреса, односно магнитуду потреса. Сваки подеок Рихтерове скале представља количину енергије 32 пута већу од количине претходног подеока. Вредност магнитуде Рихтерове скале је независна од ефеката земљотреса на површини Земље.

Мада данас располажемо темељним знањем о сеизмички опасним подручјима и природи земљотреса, и даље је немогуће предвидети време наступања и интензитет земљотреса на одређеној локацији. Стога је најбоља одбрана од земљотреса изградња сеизмички отпорних грађевинских објеката. Архитектонско решење објеката, одговарајуће статичко ојачање, избор материјала за изградњу, као и конструкцијско пригушење осцилација су веома важни чиниоци у изградњи сеизмички стабилних објеката.

Повезани додаци

Цунами

Цунами означава појаву великих морских таласа (до 10 метара висине) велике кинетичке...

Вулканска активност

Током вулканскe активности магма из Земљине коре избија на површину Земље.

Тектонске плоче

Тектонске плоче се крећу независно једна од друге.

Торнадо

Краткотрајни, али веома снажни вртложни ветрови имају веома велику разорну моћ.

Вруће тачке

Вруће тачке су места на земљиној кори, где магма често долази на површину.

Доплеров ефекат

Позната нам је појава да је звук виши уколико нам се извор звука приближава, а нижи,...

Топографија Земље

Анимација приказује највеће планине, низије, реке, језера и пустиње на Земљи.

Набор (средњи степен)

Латерална сила притиска проузрокује набор стеновитих слојева. На тај начин настају...

Карактеристични параметри таласа

Анимација нам на примеру звучних таласа објашњава најважније параметре таласа.

Хидротермални извори у дубинама океана

Хидротермални извори, или вентили, су пукотине на дну океана из којих еруптира...

Гејзер

Гејзер је извор који повремено избацује млаз воде и паре.

Структура Земље (средњи степен)

Унутрашњост Земље се састоји од више сферичних слојева.

Мапа морског дна

На дну мора су видљиве границе тектонских плоча.

Формирање и рад стратовулкана

Стратовулкан се састоји од великог броја слојева очврсле лаве, дробљеног камена и...

Types of waves

Waves play an extremely important role in many areas of our lives.

Кретање континената током геолошког времена

Током геолошке прошлости Земље, континенти су били у сталном покрету. Тај процес траје и...

Планета Земља

Земља је планета стеновитог типа, која има атмосферу са кисеоником и чврсту кору.

Расед (средњи степен)

Раседи настају услед вертикалног напрезања у стенској маси.

Набор (напредни степен)

Латерална сила притиска проузрокује набор стеновитих слојева. На тај начин настају...

Added to your cart.