Тектонические землетрясения представляют собой внезапные подземные толчки или колебания земной поверхности, вызванные происходящими в толще земной коры разломами и перемещениями, при которых высвобождается энергия.
Основными критериями землетрясения являются следующие: глубина очага (гипоцентра) — до 30 км, в отдельных случаях — до 750 км; продолжительность колебаний грунта — 20-25 с (максимально — до 90 с); сейсмическая энергия и интенсивность землетрясения.
Под сейсмической энергией понимается энергия, излучаемая из гипоцентра землетрясения в форме сейсмических волн. Она измеряется с помощью шкалы Рихтера, в которой за единицу измерения принимается магнитуда — величина, соответствующая десятичному логарифму максимальной амплитуды колебаний маятника сейсмографа (в микронах) в 100 км от гипоцентра землетрясения. Максимальная энергия землетрясений за все время наблюдений за ними составила 8,9 магнитуды, следовательно, данные измерения по шкале Рихтера могут находиться в пределах от 1 до 8,9 магнитуд.
Так как магнитуда характеризует выход сейсмической энергии только в эпицентре землетрясения, для оценки силы колебаний земной поверхности в точках, удаленных от эпицентра, а также для определения степени ущерба, нанесенного подземной стихией в данном конкретном месте территории используется понятие «интенсивность землетрясения». Интенсивность землетрясения зависит не только от сейсмической энергии, но и от расстояния до гипоцентра, свойств грунта и других факторов.
Интенсивность землетрясения определяется с помощью 12-балльной шкалы Меркалли (табл. 1). В странах СНГ, в том числе и Республике Беларусь, используется ее модификация — шкала MSK-64.
Соотношение между величиной сейсмической энергии (шкала Рихтера) и интенсивностью землетрясения (шкала Меркалли) показано в табл. 2.
Таблица 1. Краткая характеристика возможной интенсивности
землетрясений по 12-балльной шкале Меркалли (MSK-64)
Балл | Краткая характеристика землетрясений |
Отмечается только сейсмическими приборами | |
Ощущается отдельными людьми, находящимися в полном покое | |
Ощущается небольшой частью населения | |
Легкое дребезжание и колебание предметов, посуды и оконных стекол | |
Общее сотрясение зданий, колебание мебели, трещины в оконных стеклах и штукатурке | |
Пробуждение спящих, падение со стен картин, откалывание отдельных кусков штукатурки | |
Трещины в стенах каменных домов, антисейсмические и деревянные постройки остаются невредимыми | |
Трещины на почве, сдвиг или опрокидывание памятников, сильное повреждение домов | |
Сильное разрушение каменных домов, перекосы деревянных домов | |
Трещины в почве, иногда до метра шириной, оползни, обвалы со склонов, каменных построек, искривление железнодорожных рельсов | |
Более широкие трещины в поверхностных слоях земли, многочисленные обвалы, полное разрушение каменных домов, смещение железнодорожных рельсов | |
Большие изменения ландшафта, многочисленные трещины, обвалы, оползни, возникновение водопадов, изменение течения рек, разрушение всех сооружений |
Таблица 2. Соотношение между шкалой Рихтера и MSK-64
Магниту да по Рихтеру | 4,0-4,9 | 5,0-5,9 | 6,0-6,9 | 7,0-7,9 | 8,0-8,9 |
Интенсивность по шкале MSK-64 | 4-5 | 6-7 | 8-9 | 9-10 | 10-11 |
Очаг поражения при землетрясении по форме круглый, по числу поражающих факторов комбинированный.
В очаге поражения выделяют четыре зоны. Основным критерием для определения внешних границ зон разрушения является интенсивность землетрясения.
Первая зона (зона полных разрушений) имеет вид круга с центром и точке гипоцентра землетрясения, интенсивность колебаний в данной зоне составляет 9-10 баллов.
Вторая зона (зона сильных разрушений) имеет вид кольца, интенсивность землетрясения составляет 7—9 баллов.
Кольцевые зоны (зоны средних и слабых разрушений) определяются территориями, где интенсивность колебаний составляет 6-7 баллов и 5-6 баллов, соответственно. Остальные территории не относятся к очагу поражения.
Основной ущерб при землетрясении наносится в результате воздействия не первичных факторов, порождаемых подземной стихией (колебаниями грунта и образующимися в нем трещинами), а вторичных, возникающих под действием первичных: разрушениями, пожарами, наводнениями и т. д.
Величина ущерба и число пострадавших зависят, в первую очередь, от следующих факторов:
♦ сейсмической и геологической активности региона;
♦ конструктивных особенностей застройки населенных пунктов;
♦ времени суток возникновения землетрясения;
♦ местонахождения людей (в зданиях или вне их) в момент землетрясения;
♦ особенностей и плотности застройки населенных пунктов.
При землетрясениях высокой балльности возможны массовые поражения населения, в том числе травмы различной степени тяжести, нарушение нормальных условий жизнедеятельности людей, разрушения отдельных объектов и систем инфраструктуры.