Жер сілкінуді зерттеу әдістері

Сейсмикалық жарықтардың ұзындығы бірнеше км-ден (1966 ж. Ташкентте 8 км-ге дейін) жүздеген км-ге (1960 ж. Чилиде) дейін  жетеді; 1957 ж. Гобиялық Алтайда болған жер сілкінуі кезінде ұзындығы 700 км-лік жарықтар жүйесі пайда болады.

Жер сілкіну ошақтары әдетте жер  қыртысында немесе жоғарғы мантия қабатында  орналасады. Жер сілкіну ошағының орталық бөлігінде орналасқан нүкте  гипоцентр деп, ал гипоцентрден жоғары қарай (тік бағытта) орналасқан жер  бетіндегі белгілі бір аймақ (гипоцентрдің жер бетіндегі проекциясы) эпицентр деп аталады.

Жер сілкіну бірнеше секундтан  бірнеше айларға (кейде тіпті  жылдарға) дейін созылады. Әдетте, ең алғашқы ірі дүмпуден кейін, кішігірім  сілкіністер тізбегі үздік-үздік  қайталанып тұрады. Олар — афтершоктар  деп аталады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Жер сілкінуді зерттейтін сейсмикалық станциялар.

 

Жер сілкіну әрекеттері сейсмикалық станцияларда арнаулы құралдар (сейсмографтар) арқылы жазылып (сейсмограммалар түрінде), жан-жақты зерттеледі.

XX ғасырдың басында сейсмикалық  құралдар жасауда және сейсмикалық  станциялар құруда Россия алдыңғы қатарлы мемлекеттердің бірі болып саналды. Дегенмен Орта Азия мен Қазақстан территориясында “Ташкент атты сейсмикалык станция 1901 жылдан бастап жұмыс істейді. 1927 жылы “Алматы” және “Фрунзе” сейсмикалық станциялары салынды; 1932 жылы “Шымкент”, ал 1934 жылы “Семей” станциялары іске қосылды; 1950—1951 жылдары “Іле”, “Құрметі”, “Шелек”, “Пржевальск”, “Талғар”, Рыбачье” “Фабричная” атты станциялар ашылып, жаңа құрал-жабдықтармен қамтамасыз етілді.

1969 жылы Қазақстан Ғылым академиясының  Қ. И. Сатпаев атындағы геологиялық  ғылымдар институты құрамында  сейсмология бөлімі ашылды. Ал 1976 жылы сейсмология бөлімі негізінде  жеке институт құрылып, ғылыми-зерттеу  жұмыстары қарқынды түрде жүргізіле  бастады. Қазіргі кезде бұл  институт республикамыздағы жер  сілкіну әрекеттерін зерттейтін  ірі ғылыми орталық болып саналады. 1976—1979 жылдары Түрген, Медеу және  Күрті геофизикалық обсерваториялары  іске қосылып, зерттеу жұмыстарының  көлемі онан сайын арта түсті.  Осы станциялардың көмегімен  жер сілкіну ошағын дәлірек  анықтауға және олардың дүмпу  күшіне қарай, сейсмикалық аудандастыру  жұмыстарымен айналысуға толық  мүмкіндік туды. Қазіргі кезде  ТМД бойынша 100-ге жуық сейсмикалық  станциялар жұмыс жасайды.

Жер қойнауының ішкі құрылысын зерттеу  жұмыстары тек қана сейсмикалық  әдіс арқылы жүргізіледі. Сейсмикалық  толқындарды зерттеу арқылы жер  сілкіну кезінде жер қыртысының жеке блоктарының қай бағытта  және қандай шамаға жылжитынын, жылжу  жылдамдығын, тербеліс амплитудасы  мен периодтылығын немесе жиілігін және т. б. көптеген геофизикалық мәселелерді  шешуге болады.

Жер бетінін, тербелісі сейсмикалық  станцияларда үш бағытта жіктеліп, жазылып алынады. Әдетте олар тік  бағытта, солтүстікке және шырысқа қарай бағытталады.

Сейсмикалық станциялардың жұмыс  істеу принципін қыскаша былай  түсіндіруге болады: жер бетінің тербелісі сейсмографты қозралысқа келтіреді. Бұл кезде оның инертті массасы, яғни маятнигі (М) өзінің алғашқы қалпын сақтап қалуға тырысады. Сонық әсерінен сейсмограф корпусының магнит өрісінде орналасқан өткізгіш (р) бойьщда электр күші пайда болады. Осылайша пайда болған ток, байланыс жүйесі арқылы айналы гальванометрге (Г) жетіп, оньщ тұракты магнит өрісіндегі рамкасын белгілі бір бұрышқа бұрады. Гальванометр айнасынан шағылысқан сәуле барабандағы (Б) фотоқағазда із қалдырады. Осындай жолмен жер бетінің тербелісі (сейсмограмма) жазылып алынады. Бұл әдіс гальванометрлік тіркеу әдісі деп аталады. Жер сілкінуді бұдан да басқа (механикалық немесе оптикалық) әдістермен де тіркеуге болады. Соқғы жылдары сейсмикалық толқындарды магниттік таспаға жазып алу жолдары дамып келеді. Мысалы, Алматы маңындары Медеу геофизикалық обсерваториясында осындай әдіс іске қосылды. Осындай жолмен жазылып алынған мәліметтер электрондық-есептеуіш машинаға ендіріліп, жер сілкінудің көптеген параметрлері автоматты түрде анықталады.

Сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығын және сейсмограммада жазылған уақытты дәл есептеп, жер сілкінудің ара қашықтырын анықтауға болады. Егер мұндай мәліметтер ең кем дегенде үш сейсмикалық станция үшін анықталса, онда жер сілкінуінің эпицентрі табылады. Ол үшін әрбір станциядан жер сілкіну эпицентрі мен станцияның ара қашықтығына сәйкес шеңбер жүргізсек болғаны. Олардың өзара қиылысқан жері жер сілкінуінің эпицентрі болып саналады.

Сейсмограммада тіркелген толқындарды  өзара ажырату және олардың жазылған уақыттарын дәл анықтау кинематикалық  өңдеу деп аталады. Ал динамикалық өңдеу нәтижесінде тербелістің амплитудалық өзгерістерін жиілігін немесе периодын, қимыл бағытын, ұзақтығьн және т. б. физикалық параметрлерін анықтауға болады

Жер сілкіну ошағы нүкте емес, оның өзіндік көлем болады. Мысалы, өте күшті жер сілкіну ошағыньщ ұзындығы ондаған, кейде жүздеген километрге дейін жетеді Егер оның проекциясын  жер бетіне түсірсек, онда нүктенің орнында эпицентрлік сызық пайда  болады. Ал изосейста сызықтарыньщ пішіні, осы эпицентрлік сы- зықты  айнала қоршап, оның көлеміне және бағытына сәйкес орналасады.

Макросейсмикалық шкала (кесте) жер  сілкінуінің бастапқы энергиясын көрсете  алмайды. Ол тек дүмпудің жер бетіне жеткендегі әсерін ғана байқатады. Осыған байланысты (соңғы жылдары) жер сілкіну  әрекеттерін_ зерттеу барысында, оның қарқындылығын (балл есебімен) анықтаумен қатар, бастапқы энергия мөлшеріа, анықтау  жұмыстары да жүргізіледі. Ол үшін жер  сілкіну ошағынан әр түрлі қашықтықта тіркелген сейсмограммаларды өңдеп, жан-жақты зерттеу қажет.

Әдетте, қандай тербеліс болмасын оның энергиясы тербеліс жылдамдығының  квадратына тура пропорционал болатыны белгілі. Жер сілкіну энергиясын анықтау үшін жер асты дүмпу күшінің амплитудасын, периодтылығын, тербеліс уақытын дәл білу керек. Бұл параметрлердің шамасы сейсмограммалар арқылы анықталады.

Жер сілкіну энергиясы Эрг немесе Дж бірліктерімен өлшенеді.

Жер сілкінудің қарқындылығын білумен  қатар оның, магнитудасын анықтаудың ғылымда алатын орны өте зор. Магнитуда  дегеніміз, жер сілкінудің (салыстырмалы) энергетикалық өлшемі екендігін  жоғарыда айтып өттік.

Магнитуда мөлшері сейсмограммада жазылған толқынның (беткейлік толқын) амплитудасы мен периодын өлшеу  арқылы анықталады. Әдетте, толқын амплитудасы  шамамен он есе артқанда, жер сілкіну  магнитудасы бір өлшемге артады. Магнитудалық шкала алған негізін  салған американ сейсмологы Г. Рихтердің  есімімен Рихтер шкаласы деп те аталады. Бұл шкал бойынша тарихта белгілі  ең күшті жойқын жер сілкінісінің магнитудасы М-8,9. Ал 1971 ж. 10 майда  Жамбылда болған жер сілкінудің магнитудасы  М-5,7 шамасында екендігі анықталды.

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

      Рефераттық  жұмысты қорытындылайтын болсақ, ең алғашқы бөлімде жер сілкінісін жалпы зерттеу әдісімен таныстық. Яғни,  жер сілкіну күші сейсмикалық кесте (шкала) арқылы анықталады. Бұл шкаланы жасауда көптеген ғалымдар еңбек еткен екен. Ресей территориясын, Элицентр қамтитын ең алғашқы каталог авторларының қатарында И. В. Мушкетов пен А. П. Орловтың есімдерін атауға болады. XIX ғасырда жасалған ең алғашқы салыстырмалы кестенің авторлары Италия ғалымы Де Росси мен Швейцария ғалымы Форрель (1880 ж.) болып саналады. 1931 ж. Жапония ғалымы Вадати жер сілкінудің магнитудалық шамасын анықтауға арналған өз кестесін ұсынады, т.б.

      Ал екінші  бөлімде жер сілкінуді зерттейтін он екі балдық шкаламен таныстық. Қандай балдың әсері күшті, қандай әлсіз екенін айыра білуге мүмкіндік береді.

      Үшінші  бөлімде жер сілкінісін зерттеу станциялары туралы айтылады. Жер сілкіну әрекеттері сейсмикалық станцияларда арнаулы құралдар (сейсмографтар) арқылы жазылып (сейсмограммалар түрінде), жан-жақты зерттеледі.

XX ғасырдың басында сейсмикалық  құралдар жасауда және сейсмикалық  станциялар құруда Россия алдыңғы қатарлы мемлекеттердің бірі болып саналды. Дегенмен Орта Азия мен Қазақстан территориясында “Ташкент атты сейсмикалык станция 1901 жылдан бастап жұмыс істейді. 1927 жылы “Алматы” және “Фрунзе” сейсмикалық станциялары салынды; 1932 жылы “Шымкент”, ал 1934 жылы “Семей” станциялары іске қосылды; 1950—1951 жылдары “Іле”, “Құрметі”, “Шелек”, “Пржевальск”, “Талғар”, Рыбачье” “Фабричная” атты станциялар ашылып, жаңа құрал-жабдықтармен қамтамасыз етілді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер

 

1. Русско-казахский толковый географический словарь. Под общей редакцией академика АН КазССР, проф. С. К. Кенесбаева и кандидата филол. наук А. А. Абдрахманова. Алма-Ата, Изд-во «Наука», 1966,

2. Қазақ ұлттық энциклопедиясы

3. «Өмір тіршілігінің қауіпсіздігі» (оқулық) С. Арпабеков, Алматы, 2004ж

4. Болт Б. А. Землетрясения. М.: Мир, 1981.