Чрезвычайные ситуации природного характера

     27 сентября 2003 г. в России (Республика  Алтай) произошло сильное землетрясение  вблизи населенного пункта Бельтир  Кош-Агачского района. Сила подземных  толчков в эпицентре достигала  8,5 балла по шкале Рихтера. Несмотря на мощность землетрясения и разрушения (более тысячи строений не подлежат восстановлению), жертв и пострадавших нет. Люди успели своевременно покинуть свои жилища, а из больниц, интернатов, школ людей вовремя эвакуировали.

     Причины возникновения землетрясений и их классификация

     В недрах земли постоянно происходят сложные процессы накопления энергии, высвобождение которой и вызывает сейсмический толчок. Момент высвобождения этой энергии, которую принято называть энергией тектонических процессов, связывают с движением плит, на которые разбита земная кора. На границах между плитами могут происходить три явления: в одних случаях плиты раздвигаются, в других – сдвигаются или скользят одна относительно другой.

     В месте столкновения двух плит происходит деформация земной поверхности с выделением накопленной энергии. Землетрясения подобного типа называются тектоническими. Иногда случаются землетрясения во внутренних частях плит – так называемые внутриплитовые землетрясения. Они возникают из-за развития деформации (накопления энергии) в плитах, вызванной давлением на их краях.

     Основными плитами земной коры являются Американская, Антарктическая, Африканская, Евразийская, Индийская и Тихоокеанская. Всего насчитывается около 20 плит, на которых расположены целые страны, континенты, моря и океаны. Зоны стыков этих плит известны. Именно там расположены области наиболее активных сейсмических явлений.

     Землетрясения могут возникать и по другим причинам. Одной из таких причин являются вулканы. В местах, где раздвигаются плиты, за счет тепловой конвекции возникают восходящие потоки, извергающие лаву. Данный процесс сопровождается выделением энергии и порождает вулканические землетрясения. По сравнению с тектоническими и внутриплитовыми землетрясениями сейсмические толчки, вызванные вулканической деятельностью, представляют собой гораздо более скромное природное явление, так как большая часть энергии разряжается в атмосферу, и, кроме того, слабые вулканические породы разрушаются раньше, чем в них успевают накопиться значительные запасы энергии.

     Еще одну категорию образуют обвальные землетрясения, когда обрушение кровли шахты или подземных пустот вызывают образование упругих волн. К обвальным землетрясениям относятся и землетрясения, возникающие при развитии крупных оползней.

     Землетрясения могут также вызываться и техногенной деятельностью человека (взрывы, артиллерийская стрельба, искусственное обрушение горных пород, движение тяжелого автотранспорта). Известно, что в некоторых районах мира землетрясения возникают в результате заполнения больших бодохранилищ или закачки воды в скважины. Землетрясения в этом случае, как правило, слабые и происходят в непосредственной близости от скважины или водохранилища. Наиболее вероятной причиной этих землетрясений является возрастание порогового давления в породах, вызванного нагнетанием воды.

     Наиболее  сильны и опасны тектонические и внутриплитовые землетрясения. Если произошло одно землетрясение, то вероятность того, что в том же районе вскоре произойдет еще одно, велика. Иначе говоря, сильные землетрясения чаще всего влекут за собой повторные толчки.

     Наиболее  часто землетрясения возникают  в определенных зонах. Зона землетрясений, окружающая Тихий океан, называется Тихоокеанским поясом; здесь происходит около 90% всех землетрясений земного шара. Другой район – это Альпийский пояс, протянувшийся от Средизем-номорьяна восток через Турцию, Иран и северную Индию, где происходит около 5-6% всех землетрясений. Остальные 4-5% землетрясений случаются вдоль срединно-океанических хребтов или внутри плит.

     Для обнаружения и регистрации сейсмических волн используются специальные приборы – сейсмографы.

2. Извержение вулканов

     Вулканы и их деятельность относятся к  грозным явлениям природы, перед  которыми человек до настоящего времени чувствует себя беззащитным.

     Вулканы - (по имени бога огня Вулкана), геологическое образование возникающее над каналами и трещинами в земной коре по которым извергаются на земную поверхность из глубины магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений.

     Вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относят вулканы, извергающиеся в настоящее время  постоянно или периодически. К  уснувшим относят вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые вулканы без каких-либо проявлений вулканической активности.

     В зависимости от формы подводящих каналов вулканы разделяют на центральные и трещинные.

     Глубинные магматические очаги могут находиться в верхней мантии на глубине порядка 50-70 км (вулкан Ключевская Сопка на Камчатке) или земной коре на глубине 5-6 км (вулкан Везувий, Италия) и глубже.

     Вулканические явления

     Извержения  бывают длительными (в течении нескольких лет, десятилетий и столетий) и  кратковременными (измеряемые часами). К предвестникам извержений относятся  вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие явления.

     Начало  извержения

      Извержения  обычно начинаются усилением выбросов газов (см. рис. 1) сначала вместе с темными, холодными обломками лав, а затем с раскаленными. Эти  

выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъема газов, паров воды насыщенных теплом и обломками лов, в зависимости от силы взрывов, колеблется от 1 до 5 км (во время извержения вулкана Безымянного на Камчатке в 1956 г. она достигала 45 км.). Выброшенный материал переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км. Объем выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких км3. При некоторых извержения концентрация вулканического пепла в атмосфере бывает насколько большой, что возникает темнота, подобная темноте в закрытом помещении. Это имело место в 1956 г. в поселке Ключи, расположенном в 40 км от вулкана Безымянного.

     Извержение  представляет собой чередование  слабых и сильных взрывов и  излияния лав. Взрывы максимальной силы называют кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объем излившейся лавы - до десятков км3.

     Типы  извержений

     Извержения  вулкана не всегда одинаковы. В зависимости  от количества продуктов (газообразных, жидких и твердых) и вязкости лав выделены 4 главных типа извержений: эффузивный, смешанный, экструзивный и эксплозивный, или, как их чаще называют соответственно – гавайский, стромболианский, купольный и вулканский.

     Гавайский тип извержения, создающий чаще всего щитовидные вулканы, отличается относительно спокойным излиянием жидкой (базальтовой) лавы, образующей в кратерах огненно-жидкие озера и лавовые потоки. Газы, содержащиеся в небольшом, количестве образуют фонтаны, выбрасывающие комки и капли жидкой лавы, которые вытягиваются в полете в тонкие стеклянные нити.

     В стромболианском типе извержений, создающем  обычно страто-вулканы, наряду с достаточно обильными излияниями жидких лав  базальтового и андезитобазальтового состава (образуют иногда очень длинные потоки) преобладающими являются небольшие взрывы, которые выбрасываю куски шлака и разнообразные витые и веретенообразные бомбы.

     Для купольного типа большую роль играет газообразные вещества, производящие взрывы и выбросы огромных черных туч, переполненных большим количеством обломков лав. Лавы вязкие андезитового состава образуют небольшие потоки.

     Продукты  извержений

     Продукты  извержения вулканов бывают газообразными, жидкими и твердыми.

     ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГАЗЫ, газы, выделяемые вулканами как  во время извержения - эруптивные, так и в периоды его спокойной деятельности – фумарольные из кратера, из трещин, расположенных на склонах вулкана, из лавовых потоков и пирокластических пород. В их составе установлены пары H2O, H2, HCl, HF, H2S, CO, CO2и др. Проходя через зону подземных вод, формируют горячие источники.

     ЛАВА (итал. lava), раскаленная жидкая или  очень вязкая, преимущественно силикатная масса, изливающаяся на поверхность  Земли при извержениях вулканов. При застывании лавы образуются эффузивные горные породы.

     ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ (вулканиты), горные породы, образовавшиеся в результате извержений вулканов. В зависимости от характера  извержения различают излившиеся, или  эффузивные (базальты, андезиты, трахиты, липариты, диабазы и др.), вулканогенно-обломочные, или пирокластические (туфы, вулканические брекчии), вулканические горные породы.

     ТЕКТОНИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ (тектонический разлом), нарушение  сплошности горных пород в результате движений земной коры (сбросы, сдвиги, взбросы, надвиги и др.).

     В зависимости от характера извержений и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты. Они представляют собой вулканические аппараты, состоящие из трубообразного или трещинного канала, жерла (самой верхней части канала), окружающих канал с разных сторон мощных накоплений лав и вулканообломочных продуктов и кратера (чашеобразное или воронкообразное углубление на вершине или склоне вулкана диаметром от нескольких м до нескольких км.). Наиболее распространенными формами сооружения являются конусообразные (при преобладании выбросов обломочного материала), куполообразные (при выжимании вязкой лавы).

     Извержения  происходят не только через вершины  главного кратера, но и через побочные (паразитические) кратеры, расположенные  на склонах и на некотором удалении от них. При однократных извержениях газов, пробивающих канал до земной поверхности, нередко образуются воронкообразные впадины, окаймленные кольцевым валом из глыб различных пород, такие воронки нередко заполнены водой, называются маарами. Сильные извержения иногда сопровождаются обрушениями части вулканических сооружений, а часто и прилегающей местности; образующиеся впадины диаметром от нескольких км до первых десятков км., называются кальдерами.

     Причины деятельности вулканов

     Географическое  размещение вулканов указывает на тесную связь между поясами вулканической деятельности и дислоцированными подвижными зонами земной коры. Разломы, образуются в этих зонах являются каналами, по которым происходит движение магмы к земной поверхности, по-видимому, происходит под влиянием тектонических процессов. На глубине, когда давление растворенных в магме газов становится больше давления вышележащих, потому газы начинают стремительно продвигаться и увлекать магму к земной поверхности. Возможно, что газовое давление создается во время процесса кристаллизации магмы, когда жидкая часть её обогащается остаточными газами и паром. Магма как бы вскипает и вследствие интенсивного выделения газообразных веществ в очаге создается высокое давление, которое так же может явиться одной из причин извержения.

     Самые известные вулканы

     По-настоящему знаменитых вулканов на свете не так  много - Везувий, Фудзияма, Попокатепетль, Кракатау, Мон-Пеле, недавно прославившийся Суфриер, Сент-Хеленс, Галунггунг, Эль-Хихон. И конечно, с незапамятных времен Этна.  
     Известность их порождена различными причинами. К примеру, Везувий все знают потому, что с 1631 по 1944 г. он находился практически непрерывно в состоянии бурной активности, а это была эпоха зарождения и расцвета наук о Земле. А слава Мон-Пеле схожа со славой Кракатау. 8 мая 1902 г. жизнь 28 тыс. обитателей столицы Мартиники, городка Сен-Пьер, унесла первая в истории «палящая туча», страшный и, увы, нередкий «бич божий». 

2. Геологические опасные явления

1. Обвалы, оползни и сели

     Обвал – отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах. Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин.