Землетрясения
Землетрясения — Под названием землетрясение в науке понимают все сотрясения земной коры независимо от их интенсивности, характера, продолжительности и последствий, производимые внутренними причинами, скрытыми в недрах земли. В общежитии название З. сохраняют только за теми сотрясениями, которые непосредственно нами ощущаются и обыкновенно имеют более или менее разрушительные последствия. В сейсмологии — науке, посвященной изучению землетрясений, носящих вообще название сейсмических явлений, — сотрясения почвы, непосредственно не ощущаемые, а определяемые только чувствительными инструментами, называют микросейсмическими явлениями. Землетрясения являются одним из наиболее ужасных бедствий вследствие неожиданности, с которой они наступают, и вследствие страшного разрушения, которое они производят в самый короткий промежуток времени. Так, лиссабонское землетясение. 1755 г., длившееся всего 5 мин., уничтожило около 60000 чел.; во время З. в Сирии и Малой Азии в 536 г. погибло 120000 чел., в Калабрии (1783) около 30000 чел.; в устье Брахмапутры З., соединенное с циклоном, унесло в могилу 300000 чел. Сильное З. на Ямайке в 1692 г. длилось 3 мин., в С. Сальвадоре — 10 сек., в Каракасе (Венесуэла) — 5-6 сек. и т. д. Площадь, захватываемая З., часто очень велика: лиссабонское З. 1755 г. отразилось на пространстве 700000 геогр. миль (около 1/13 земной поверхности), из которых до 300000 геогр. миль приходится на сушу; чилийское З. 1822 г. захватило площадь в 400000 геогр. миль и т. д. Точное определение границ распространения З. возможно только при помощи сейсмоскопических инструментов; если принять во внимание микросейсмические сотрясения почвы, границы должны оказаться гораздо шире. В подтверждение можно привести предполагаемую связь сотрясений пулковских телескопов с американскими землетрясениями. Микросейсмические колебания во многих частях земной коры, вероятно, никогда не прекращаются. Распространение и появление З. находится в тесной зависимости от геологического строения местности; обширные равнины и плоскогорья, а также горные массивы почти избавлены от З., горные цепи (в именно еще не «потухшие», продолжающие расти), соседние со складчатыми горами равнины, побережья средиземных морей, местности, прилегающие к действующим вулканам, напротив, очень сильно подвержены З. Наиболее сильные З. связаны с линиями излома и разрыва земной поверхности и находятся в связи с дислокационными движениями земной коры. От указанного соотношения зависит и географическое распределение З.; так, к областям, свободным от З. или мало им подверженным, относятся: Сев. Германия, Европейская Россия, Сибирь, Франция, Англия, Скандинавия, Бразилия, Африка к Ю. от Сахары; наоборот, побережье Средиземного моря, Северная Африка, Пиренейский полуостров, Италия, Балканский полуостров, Малая Азия, Персия, Кавказ, Южная Америка особенно подвержены З. В пределах области распространения З. также замечаются участки, менее пострадавшие или даже вовсе не тронутые З., так называемые «острова» или «мосты» в Южной Америке. Горные цепи, трещины, пещеры часто задерживают распространение З.; от них удары З. отражаются и могут интерферировать между собою. Часто З. повторяются по нескольку раз в одной и той же местности: гор. Лима с 1586 г. был разрушаем З. 11 раз, гор. Верный несколько раз пострадал от З. и т. д. Число З. чрезвычайно велико; с 1850 по 1857 г. было насчитано их до 4620; в Швейцарии в год случается до 100 З.; в Японии в среднем через день бывает землетрясения; с устройством правильных наблюдений число констатированных З. должно сильно возрасти.
Содержание
Характер землетрясений
Каждое землетрясение слагается из целого ряда отдельных толчков или ударов, более или менее быстро следующих друг за другом. Только немногие З. состоят из одного или нескольких ударов; обыкновенно число их очень велико. Число ударов очень различно; в начале «периода» З. они следуют быстро друг за другом, напр. по 3 удара в 1", по одному и т. д. Если число колебаний больше, то они сливаются в общий, обыкновенно глухой, гул, сопровождающий З. Число отдельных ударов иногда очень значительно; в Монтелеоне во время З. 1783 г., в Калабрии, в течение года было насчитано 950 сотрясений; верненское землетрясение 1887 г. продолжалось около 3 лет и состояло из 600 ударов; в Новой Зеландии в 1848 г. были дни, когда насчитывалось до 1000 ударов. В Фокиде, в Греции (1870), в первые три дня было 86000 ударов. Сила отдельных толчков, слагающих З., очень разнообразна; обыкновенно начинается З. слабыми ударами, за которыми следуют более сильные, снова уступающие место более слабым. Самые сильные удары часто приходятся на начальную фазу З. Более сильным З. обыкновенно предшествуют «микросейсмические бури».
Независимо от силы удары различаются и по самому характеру. Одни, действуя по вертикальному направлению, производят сотрясательное движение; это собственно толчки, или сотрясательные удары. Удары, выходящие под косым углом к земной поверхности, являются волнообразными колебаниями почвы. Наконец, известны и вращательные (или вихревые) удары. Эти последние до объяснения приписываемых им явлений Лазо и Мильном считались самостоятельным типом ударов. Известный пример четырехгранного пирамидального обелиска в монастыре св. Бруно, в г. С.-Стефано-дель-Боско, который во время калабрийского З. 1783 г. раскололся параллельно основанию на три части, причем верхние повернулись относительно нижней на 60°, послужил поводом к установке этого типа ударов. Лазо и Мильн показали, что вращательное движение, констатированное и при других З., легко объясняется и действием обыкновенных прямых ударов, если они падают на тело не под прямым углом к его поверхности и проходят не через центр тяжести его. Вращательное движение обнаруживается предметами, неправильно поставленными, то есть если место прикрепления и центр тяжести не лежат на одной вертикали. В зависимости от того, как падает удар на предмет относительно его центра тяжести (фиг. 1), может произойти вращение по направлению часовой стрелки или в обратную сторону.
Чаще всего З. слагаются из всех трех категорий ударов; по преобладанию тех или других, а иногда и по полному почти господству различают З. сотрясательные, или суккуссорные, и волнообразные, или ундулаторные. В Америке различают особыми названиями сильные и слабые З., обозначая первый через «Terremotos», вторые — «Tremblores». В каждом землетрясении различают следующие топографические его элементы. Место внутри земной коры, из которого исходит землетрясение, называют фокусом землетрясения, центром или гнездом (фиг. 2).
Вертикальная проекция фокуса на земную поверхность называется со времени Зеебаха эпицентром, это часть области З., характеризующаяся сотрясательным движением; за ее пределами З. выражается уже волнообразными движениями. Вся площадь, охваченная землетрясением, называется областью З., а площадь наибольшего разрушения носит название плейстосейстовой области, или пл. пояса. Соединяя в области З. линиями пункты одновременного наступления сейсмической волны, получают гомосейсты, также называемые косейсмами или изохронами; соединяя пункты одинаковой интенсивности (или разрушения) получают изосейсты; наконец, плейстосейсты представляют линии, соединяющие пункты наибольшей интенсивности (или разрушения). Сейсмические волны распространяются по земной поверхности наподобие водяных волн.
Если гнездо представляет более или менее форму круга, волны распространяются приблизительно кругами, давая начало так наз. центральным землетрясением. При растянутой форме фокуса в виде линии или длинной полосы волны приобретают эллиптическую форму, расходясь не от центра, а от центральной линии или оси; это осевые, или линейные, З. От косых линейных центров происходят однобокие эллиптические волны, развитые неравномерно по обе стороны осевой линии; это боковые, или односторонние (латеральные, трансверсальные), З. Целым рядом переходов эти три типа связаны между собою. При разнообразии в интенсивности и разрушительности З. часто различают следующие главные категории колебаний почвы:
- 1) собственно землетрясение., или отдельные удары, производящие горизонтальные и вертикальные движения и влекущие за собою значительное разрушение;
- 2) нежные дрожания или трепетания почвы, непосредственно не ощущаемые, а открываемые только чувствительными инструментами (= Tremors);
- 3) микросейсмические волнообразные колебания;
- 4) медленные колебания, или пульсации, неправильные и непериодичные; они не ощущаются непосредственно вследствие их медленности, но обнаруживаются по колебаниям маятника.
Для определения сравнительной интенсивности З. пользуются следующей шкалой Росси-Фореля:
- I) Удары и колебания, незаметные непосредственному наблюдению и обнаруживаемые только чувствительными сейсмографами.
- II) Сотрясения, записанные сейсмографами и ощутимые кое-кем из людей, пребывающих в состоянии покоя.
- III) Сотрясения, ощущаемые большинством людей, находящихся в состоянии покоя.
- IV) Колебания почвы, ощущаемые людьми, находящимися в состоянии движения и деятельности; дребезжание оконных стекол.
- V) Колебания почвы, ощущаемые всеми. Колебание мебели, звон домашних колокольчиков.
- VI) Пробуждение всех спящих. Звон колокольчиков. Остановка часов с маятником. Шелест деревьев.
- VII) Опрокидывание больших предметов. Звон колоколов.
- VIII) Образование трещин в домах, разрушение труб. Незначительные опустошения, всеобщая паника и бегство.
- IX) Разрушение отдельных частей зданий или целых построек.
- X) Всеобщее разрушение. Образование в земле трещин, обвалов и т. п.
— Переводя эту шкалу на математический язык, Хольден получил следующее абсолютное ее значение: I — ускорение 20 мм в 1", II — 40 мм, III — 60, IV — 80,V — 110, VI — 150, VII — 300, VIII — 500, IX — 1200. Сила ударов З. обусловливается не только интенсивностью самого З., но также и углом, под которым удар выходит на земную поверхность. Вертикальные и близкие к ним удары в эпицентре, а также удары, выходящие под углом в 45° — 55° к земной поверхности, оказываются наиболее разрушительными. Для абсолютного определения силы разных ударов с разными ограничениями вследствие неоднородности состава земной коры пользуются известным соотношением, что сила сотрясения уменьшается с квадратом расстояния от пункта удара. Наконец, следует указать, что амплитуда сейсмических волн очень невелика: горизонтальные колебания — 0,1 до 4 мм и даже до 10 мм; вертикальные — 0,2 до 0,5 и изредка до 1 мм. Орлов предложил определять высоты сейсмической волны h из напряжения вертикального удара J и веса поднимаемых масс земной коры P по формуле h = J: P. Интересны данные о скорости распространения З. Для суждения об этом вопросе имеются две категории данных: опыты над скоростью распространения сотрясений в различных породах и наблюдения над скоростью распространения сейсмических волн. Маллет нашел, что скорость распространения сотрясений равняется в 1" в песке — 250 м, в разрушенном граните — 400 м, в твердом, не выветренном граните — более 600 м. При разных землетрясениях сейсмические волны обладали самой разнообразной скоростью; для большинства итальянских З. Росси определяет ее в 300 м, среднегерманское З. 1872 г. — 740 м, верненское З. 1887 г.: в рыхлых породах 300 м, в твердых — 800 м; одно из индийских З. по Мильну — выше 1000 м. В воде сейсмическая волна распространяется медленнее: от 20-100 м в мелком море и от 100—200 в глубоком. При сравнительно незначительной глубине залегания фокуса З. быстро достигает эпицентра в промежуток обыкновенно не более одной минуты; так, напр., в 1877 г. в Герцогенрате З. прошло 27,5 км от фокуса до центра в 56". На скорость распространения З. имеет влияние как петрографический характер пород, слагающих данный участок земной коры, так и их трещиноватость и условия залегания. Трещины оказывают задерживающее влияние на распространение З., а в пещерах может даже произойти полное отражение сейсмической волны, и, таким образом, предохраняется от З. местность, отделенная пещерой от области, из которой исходит З. Вдоль пластов, то есть по простиранию, З. распространяется значительно быстрее, чем поперек их; в зависимости от положения пластов видоизменяется поэтому и форма эпицентра сравнительно с формой фокуса. Необходимо также принять во внимание, что степень разрушения, производимого З., зависит от амплитуды сейсмической волны, а ширина отдельных колебаний обусловливается упругостью пород и обратно пропорциональна скорости. Точно так же следует помнить, что З. более разрушительно действуют в рыхлых породах, чем в твердых, и особенно неблагоприятно в этом отношении залегание рыхлых масс более или менее незначительным слоем на твердом основании. Наконец, глубина залегания фокуса также влияет как на разрушительность З., так и на размеры захваченной им области. В общем можно констатировать, что для З. с неглубоким фокусом характерны: незначительная область, сильное разрушительное действие и небольшая продолжительность, между тем как слабое разрушительное действие, большая «область», значительная скорость и продолжительность свойственны З. с глубоко лежащим фокусом. Глубина залегания фокуса, от которой в значительной степени зависит весь характер З., колеблется обыкновенно в пределах от 10 до 30 км; так, глубина фокуса неаполитанского З. 1857 г. 9 км, герцогенратского 1877 — 27 км, верненского 1887 — 10 км. Редко наблюдались глубины более значительные, напр. до 60 км, или такие ничтожные, как при З. в Казамичиоле на Искии (1883), где фокус залегал на глубине всего 1/4 км. Из вышеизложенного следует, что для изучения З. недостаточно определения его области и описания произведенного им разрушения; необходимо еще изучить скорость его распространения, угол выхода ударов и глубину фокуса. Для выполнения этой задачи пользуются, с одной стороны, определением времени наступания сейсмической волны в различных пунктах, с другой — изучением характера и распределения разрушительных действий. Отсылая за подробностями к специальным сочинениям, достаточно указать здесь на несколько простейших способов определения глубины залегания фокуса (фиг. 5).
Маллет дает формулу D = Stg α, где D есть глубина фокуса, S — расстояние точки наблюдения от сейсмического вертикала, то есть от места исключительно вертикальных ударов, а α — угол выхода удара относительно горизонта. Маллету удалось установить, что трещины в стенах зданий образуются преимущественно в плоскости, перпендикулярной к направлению подземного удара. Поэтому подробное изучение распределения этих трещин дает возможность определить положение фокуса, который будет находиться в точке пересечения перпендикуляров к этим трещинам. Зебах пользуется для той же цели точными наблюдениями над временем наступления сейсмической волны в разных пунктах; если Е — эпицентр, 2) — какая-нибудь точка земной поверхности, О — фокус, Т — момент начала З. в о, t — момент толчка в D, v — скорость распространения, расстояние между Е и D — у, то из прямоугольного треугольника, где другой катет b есть линия, соединяющая фокус с эпицентром, а гипотенуза — x, мы получаем х² = у ² + b²; пространство, пройденное З., = произведению времени на скорость, то есть x = v(t — Т); вставляя это в первое уравнение, получается t — T = √[( у ² + b²)/2]; достаточно наблюдений в трех пунктах, чтобы решить три уравнения с тремя неизвестными и найти искомые величины. Способ Фальба исходит из положения, что звук или подземный гул и колебание гнезда начинаются одновременно, и основан на определении промежутка времени между появлением подземного гула и первого толчка, ощущаемого земной поверхностью. При большом количестве наблюдений можно также пользоваться способом Дэттона и Гайдена, основанном на изучении распределения изосейст.
Последствия землетрясений
Последствия землетрясений разнообразны в зависимости от интенсивности и характера ударов и от геологических условий. Самые сильные землетрясения разрушают все до основания, часто не только города и селения превращаются в груду развалин, но даже исчезают, проваливаясь в провалы. На месте г. Катакана в Южной Америке после землетрясения 1868 г. или г. Онлага в Малой Азии после З. 1869 г. появились озера. Образованием трещин в зданиях, обваливанием стен, башен, труб, вращением колонн и т. п. предметов и другими частными повреждениями зданий характеризуются почти все землетрясения с разрушительными последствиями. Руководствуясь наблюдениями над характером разрушения зданий, стараются выработать для местностей, поврежденных З., наиболее пригодный тип построек, удовлетворяющий следующим условиям. Дома должны быть по возможности низкие, одноэтажные, легкие, лучше всего деревянные или, за недостатком дерева, из однородного материала на хорошем цементе, причем стены должны быть связаны железными брусьями; плоские крыши и хорошие стропила, более или менее выдающиеся за стены, служат некоторой гарантией от их проваливания, так как выдерживают заметные качания и колебания. Поперечные железные скрепы между стенами и просторные внутренние дворы также являются полезными мерами предосторожности. Наконец, безусловно следует избегать возведения построек на рыхлых отложениях, залегающих тонким слоем на скалистом основании. Ввиду задерживающего влияния трещин и пещер как со стороны людей науки, так и со стороны жителей местностей, подверженных З., наблюдается стремление к утилизации естественных пещер, стремление приурочивать постройки к таким пещерам и прибегать к искусственному расширению или заложению пещер, к обведению домов траншеями и т. п.
Под влиянием землетрясений почва рассекается трещинами, располагающимися то радиально-лучисто, то без видимого порядка; в горных странах трещины по большей части простираются вдоль склонов. Размеры трещин чрезвычайно разнообразны, от самых ничтожных до грандиозных расщелин, напр. около одной мили длины при 5 ф. ширины и 20 ф. глубины (Калабрия, 1783); трещины часто поглощают целые постройки, даже улицы с людьми и животными, как, напр., в С.-Франциско в 1868. Некоторые трещины не остаются открытыми, а закрываются снова при последующих ударах З. Из трещин иногда происходит извержение воды и грязи, иногда газов с пламенем; таким образом возникают бьющие ключи, временные грязевые вулканы.
Довольно обычным явлением при З. являются также провалы в виде воронок, в виде круглых озерков и т. п. Глубина провалов в Калабрии достигала 20 ф. при 1 миле длины и 150 ф. ширины. При некоторых З. наблюдались также мгновенные опускания более или менее значительных участков; такое явление констатировано в Ахаии, в устьях Ганга и Брахмапутры, во время лиссабонского З. 1755 г., когда опустилась часть набережной, над которой глубина моря потом местами достигала до 200 м, и т. д. Указываются также и некоторые случаи незначительного мгновенного поднятия, но они многими оспариваются. Сдвиги, оползни и обвалы являются характерными результатами З. и достигают иногда значительных размеров. Сдвиги приурочены обыкновенно к трещинам от вертикальных ударов в области эпицентра. Обвалы и оползни, часто представляющие мощные потоки грязи и носящие тогда название оплывин, очень часты в горных странах. Обвалы достигают иногда многих сотен миллионов куб. м. Исчезновение воды в колодцах, ее загрязнение, образование озер в провалах или вследствие временных запруд оползнями и обвалами, поднятие воды в колодцах и местные наводнения дополняют картину разрушительных последствий З. В приморских местностях сюда присоединяются еще явления отступания и наступания моря, затопляющего в таких случаях значительную прибрежную полосу. При этом образуется мощная волна, сначала отступающая от берега, а затем наступающая на него в виде так наз. обратной волны; это случается чрез 5-35 мин., несколько часов, иногда даже через сутки. При лиссабонском З. эта волна достигла высоты 26 м и залила полосу в 15 км ширины от берега. Иногда наблюдалось несколько приливо-отливных волн. З. происходят иногда и в открытом море и тогда носят название морских, или субокеанических («моретрясения» Мушкетова = Seebeben [Наземные и надводные З. иногда различают названиями Geoseisme и Haloseisme.]). Сотрясения и колебания морской поверхности, конечно, во мног. случаях остаются совершенно неизвестными, если они не замечаются проходящими в соответствующей части моря судами или не констатируются на соседних берегах и островах. Сотрясения морской поверхности могут происходить от самых разнообразных причин: от настоящего З. на дне моря, от подводного извержения, от перемещения подводных или прибрежных частей океана и т. п. Морские З. и «обратная волна» помогли Зюссу объяснить явления так назыв. «потопа» в низовьях Тигра и Евфрата, предание о котором сохранилось у многих народов Востока и от евреев перешло в христианство. Чрезвычайно интересно и важно соотношение З. с другими явлениями природы, как космическими, так и теллурическими. Солнечные пятна, положение Земли относительно Луны и Солнца приводились в связь с З.; из статистики этих последних и из изучения их распределения по временам года, по столетиям и т. п. стараются вывести некоторые общие положения. Несмотря на неполноту статистики З., или, быть может, именно благодаря ей нашли, что деятельностью З. отмечены I, V, IX, ХII и XVI столетия, между тем как III, VII, Х и XIV столетия, напротив, отличались отсутствием или незначительностью сейсмических явлений. Замечено также, что в общем зимние и осенние месяцы богаче З., чем летние и весенние. Относительно влияния космических причин, а именно положения Луны и Солнца, Перрей выставил следующие положения, несколько ослабленные и видоизмененные Шмидтом: 1) З. происходит чаще во время сизигий (новолуние и полнолуние), чем во время квадратур (первая и последняя четверть); 2) З. чаще в перигее и перигелии, чем в апогее и афелии (то есть чаще, когда Земля ближе к Луне или Солнцу, чем в те периоды, когда она дальше отстоит от них); 3) удары З. повторяются чаще и сильнее во время нахождения Луны на меридиане данной местности. Несмотря на разные ограничения справедливости этих обобщений, Фальб, исходя из них и из гипотезы огненно-жидкого ядра земного шара, нашел возможным построить теорию З., основанную на аналогии движений внутреннего жидкого содержимого земли с приливо-отливами, и на основании своей теории предсказывать, и иногда удачно, З. и атмосферные возмущения. Не отрицая некоторой причинной или случайной связи З. с космическими явлениями, нельзя на основании изучения З. не прийти к заключению, что главная и, быть может, единственная их причина чисто теллурическая и кроется в основном факте жизни Земли: в ее охлаждении и неравномерном сокращении. Из теллурических явлений особенно интересно изменение барометрического давления при З. Во многих случаях наблюдали более или менее заметное понижение давления перед и во время З.; найдено, что З. происходят чаще в те месяцы, когда атмосферное давление больше. Замечено также, что понижение барометра усиливает сейсмические бури, а повышение его уменьшает амплитуду колебаний и может даже прекратить их; иногда колебания, совпадающие с понижением барометра, называют баросейсмическими движениями, а другие — вулканосейсмическими. Сами З. могут также вызывать известные изменения атмосферного давления; но возможно и обратное соотношение. Фр. Дарвин, напр., вычислил, что повышение барометра на 30 мм над площадью, равной Австралии, может вдавить целый материк на 60-90 линий ниже его уровня, а такую же площадь воды — понизить даже на целый фут и более. Нельзя не упомянуть о том, что сильные порывы ветра или даже ураганы предшествуют З., сопровождают их или следуют за ними, что обилие атмосферных осадков совпадает с сильными З. и с областями, богатыми ими, что замечается какое-то соотношение земного магнетизма и атмосферного электричества с З.; но все это еще очень мало изучено.
Причины землетрясений
Причины землетрясений, в настоящее время изученные с некоторой полнотой, издавна занимали умы ученых. Уже у древних философов, несмотря на всю неполноту их сведений о строении земного шара, находятся более или менее верные указания на истинные причины З. Анаксимандр приводил З. в связь с образованием трещин при высыхании; философы школы Гераклита, Страбон угадали связь З. с вулканическими извержениями; Павзаний различал уже ударные и волнообразные З. С того времени учение о З. претерпело много видоизменений, прошло много фаз развития и в последнее время получило совершенно новое обоснование после развития новых взглядов на процессы горообразования и дислокаций вообще. Ламанон, Буссенго, Маллет, Зеебах, Лазо, Гернес, Зюсс, Мильн и целый ряд других ученых развили рациональную теорию З. и выяснили преобладание среди них того типа, который носит название тектонических З. В настоящее время различают три категории З., классифицированные Гернесом: I) З. провальные, или происходящие от обвалов, как наземных, так и подземных (обваливание пещер); II) З., вулканические, приуроченные к вулканическим областям в обусловливаемые вулканическими извержениями; III) тектонические З., иначе называемые дислокационными, или структурными. Иногда все З. невулканические, или нептунические, противопоставляют вулканическим. Первые две категории обнимают З. сравнительно менее сильные, захватывающие менее значительные области, между тем как наиболее разрушительные З., в особенности те, которые повторяются несколько раз в одной и той же области, относятся к группе З. дислокационных. Выщелачивание значительных масс внутри земной коры, образование пещер и их обваливание бесспорно должны вызывать в соседней местности более или менее значительные сотрясения почвы, порождать З. с неглубоким фокусом, подчас очень сильные, но захватывающие небольшую область и не повторяющиеся. Сводить все землетрясения к этой причине, как это сделал Фольгер, однако, по меньшей мере ошибочно. Точно так же бесспорно установлено существование З., сопровождающих вулканические извержения и вызываемых ими; но основанное Гумбольдтом учение, что все З. связаны с вулканическими извержениями, также теперь всеми оставлено. Наиболее важна во всех отношениях группа тектонических З. Связь этих З. с дислокацией впервые детально была выяснена Зюссом на итальянских З., а затем изучена целым рядом ученых. Сокращение Земли и связанные с ним дислокационные явления влекут за собою образование трещин, сморщивание земной коры в складчатые горы; перемещение некоторых частей земной коры при этом сопровождается сотрясениями более или менее значительных площадей. Положение эпицентра и направление линии ударов имеют теснейшую связь с направлением линий дислокации. Этого рода З. приурочены к равнинам, прилегающим к складчатым горам, еще не закончившим своего образования, «не потухшим», или к горным морским прибрежьям, к побережью средиземных морей, к пограничной полосе между областями поднятия и депрессионными областями и особенно сильны и часты именно в такого рода областях. Тектонические землетрясения проявляются повсюду в областях дислокации земной коры и направляются по линиям этих дислокации; чем сложнее система дислокационных линий, тем чаще повторяются З. и тем запутаннее их линии ударов. Карты географического распределения З. иллюстрируют зависимость большинства их от дислокационных областей. Таким образом, дислокационные или тектонические З. являются лишь одним — и притом побочным — из проявлений вулканической жизни земной коры, слагающейся из горообразования, вулканической деятельности и вековых перемещений суши и моря; притом все эти процессы представляют факторы созидающие, З. же — только разрушающие. Тектонические З. могут происходить или от горизонтальной дислокации, то есть складчатости и отчасти сдвигов, или от дислокации вертикальной, то есть сбросов. Различают также периферические землетрясения, следующие по периферии площади опускания, от радиальных, идущих по радиальным трещинам, и много других типов и мелких подразделений тектонических З. От вулканических и нептунических З. дислокационные отличаются целым рядом признаков: громадной областью распространения, значительными размерами плейстосейстовой области, положением эпицентра в виде узкой линии вдоль линий дислокации, одновременностью ударов на значительном расстоянии, постоянством линий ударов, приуроченных к дислокационным линиям, и более значительной глубиной фокуса.
Наблюдение и изучение землетрясений
Наблюдение и изучение элементов землетрясений, начавшееся в Италии и Японии, в последнее время значительно развилось благодаря изобретению целого ряда инструментов, служащих для отметки момента наступления З., для регистрации различных его проявлений, интенсивности и т. п. Учреждение сейсмологических станций после Италии и Японии также и в других странах сильно способствовало развитию науки о землетрясениях, получившей название сейсмологии, а Росси первоначально названной Ме teorologia endogena. После верненского землетрясения и в России по инициативе Мушкетова приступлено географическим обществом к организации сети станций в пяти сейсмических областях России: Туркестане, Кавказе, Алтае, Забайкалье и Камчатке (незначительные З. Крымского полуо-ва относятся к категории нептуническах и потому гораздо менее заслуживают подробного изучения). Различные инструменты для наблюдений над землетрясениями носят название сейсмометров (фиг. 3 и табл.).
Разнообразие их очень велико; различают сейсмоскопы, служащие для констатирования колебаний почвы, собственно сейсмометры, при помощи которых можно проследить весь ход З.; сейсмохронографы, показывающие также время наступания З.; тромометры, или тромосейсмометры, определяющие также и микросейсмические колебания (см. табл., рис. 3);
Описаны и изображены все эти приборы в «Meteorologia endogena» de Rossi, на русском языке в «Физической геологии» Мушкетова и в другой нижеуказанной его статье. От более или менее совершенного сейсмометра требуют определения: 1) времени наступания З., 2) рода колебаний и направления движения сейсмической волны, 3) числа ударов и 4) их относительной силы. Ввиду трудности совмещения всех этих свойств в одном приборе на станциях имеется всегда несколько приборов, назначение которых, по Росси, разграничено следующим образом: 1) аппараты предупреждающие, или вестники ударов; 2) аппараты-анализаторы ударов; 3) аппараты-указатели трепетаний почвы и 4) аппараты микросейсмометрические. Кроме показаний инструментов, для изучения З. требуется по возможности собрать самые разнообразные данные о времени начала и о продолжительности З., о числе и роде сотрясений, о направлении, силе и действии ударов, о подземном гуле, о повреждениях в зданиях и почве, об атмосферных и других явлениях, сопровождающих З., и т. п., для чего выработаны соответственные программы и вопросные листы. Резюмируя все общие данные о З., получается следующая общая его картина: каждое З. начинается слабыми колебаниями или ему предшествуют мелкие трепетания и микросейсмические бури; максимум интенсивности ударов наступает иногда уже через несколько секунд; каждое З. состоит из целого ряда сотрясательных и колебательных движений, разнообразие, сила, распределение и действие которых обусловливаются геологическим строением данного участка земной коры. З. оканчивается обыкновенно гораздо постепеннее, чем наступает, и часто еще долго — недели, месяцы и годы — продолжаются микросейсмические дрожания.
Литература
Литература З. довольно обширна. В руководствах и общих сочинениях по геологии и землеведению можно найти общие очерки, в исследованиях отдельных З. — более или менее важные обобщения и теоретические выводы. Приводим список некоторых наиболее интересных или общих сочинений:
- Ch. Lyell, «Principles of Geology» (имеется и на русском яз.);
- M. Neumayr, «Erdgeschichte» (I, 1886);
- E. Reyer, «Theoretische Geologie» (1888);
- E. Suess, «Das Antlitz der Erde»;
- А. Иностранцев, «Геология», I;
- И. Мушкетов, «Физическая геология», I;
- M. de Rossi, «La Meteorologia endogena» (1879 и 1882, «Международн. библиот.», XXX и XXXI);
- J. Milne, «Earthquakes and other earth movements» (1886, «Междунар. библ.», LV);
- A. v. Lasaulx, «Die Erdbeben» (1882, в «Handwörterbuch der Mineral., Geol. etc.», изд. Кенготтом;
- А. Орлов, «О З. вообще и о З. Южной Сибири и Туркестанской обл. в особенности» («Труды Каз. общ. естеств.», 1873);
- J. Schmidt, «Studien ueber Erdbeben» (1879);
- K. v. Seebach, «Das Mitteldeutsche Erdbeben vom 6 März 1872. Ein Beitrag zur Kenntniss der Erdbeben» (1873);
- А. Орлов, «З. и их соотношения с другими явлениями природы» (1887);
- R. Mallet, «The first principles of experimental seismology» (1862);
- R. Falb, «Grundzüge zu einer Theorie der Erdbeben und Vulkanausbrüche und das Erdbeben von Belluno» (Sirius, Bnd. VI);
- его же, «Ueber die Erdbeben und ihren Zusammenhang mit dem Stande der Sonne» (Sirius, IV);
- R. Hörnes, «Erdbebenstudien» («Jahrbuch d. geolog. Reichsanstalt», Вена, 1888);
- его же, «Erdbebenkunde» (1893);
- E. Sness, «Die Erdbeben des südlichen Italiens» («Denkschriften» Венск. акад. наук, XXXIV);
- А. Орлов и И. Мушкетов, «Каталог З. Российской империи» («Записки Геогр. Общ.», 1893, XXVI);
- И. Мушкетов, «З., их характер и способы наблюдения» (краткий Compendium; «Изв. Геогр. общ.», 1890, XXVI, V);
- К. Fuchs, «Les Volcans et les tremblements de terre» (попул. в «Международн. библиот.», 1876).
- В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.
