CUTREMURE - Cauzele, Sursele - Mecanismul cutremurelor

CUTREMURE

CUPRINS

-Introducere in cutremure

-Seismicitatea in lume

-Cauzele cutremurelor

-Sursele cutrmurelor

-Unde seismice

-Mecanismul cutremurelor

-Risc seismic

-Placi tectonice

Introducere in cutremure

In medie, 10 000 de oameni mor in fiecare an din cauza cutremurelor. Un studiu al UNESCO estimeaza ca intre anii 1926-1950 s-au inregistrat pierderi materiale in valoare de 10 miliarde de dolari, in urma cutremurelor. In Asia Centrala, in acelasi interval, doua orase si doua sute de sate au fost distruse. De atunci, mai multe orase printre care Ashkhabad(1948), Agadir(1960), Scopje(1963), Managua(1972), Gemona(1976), Tangshan(1976), Mexico City(1985), Spitaka(1988), Mangil(1990) si sute de sate au fost practic rase de pe fata pamantului de cutremure
Scrieri istorice vorbesc despre preocuparea omului cu privire la cutremure.

Miscarea Pamantului-seismologia

Primul stimul modern pentru seismologie a fost in urma unei extinse 'munci de teren' a inginerului irlandez Robert Mallett, dupa marele cutremur din 1857 din sudul Italiei. El explica fenomenul 'maselor de pietre si mortar dizlocate' in termenii principiilor mecanice stabilind un vocabular specific cum ar fi 'seismologie', 'hipocentru' si 'izoseismic'. Astfel de legaturi stranse intre inginerie si seismologie au continuat inca de atunci. Seismologia explica si prezice amplitudinea in urma observarii distrugatoarelor cutremure de lunga durata. Oricum, in primii 60 de ani ai secolului trecut, s-a obtinut un avantaj in studierea undelor de la distanta folosindu-se seismografe foarte fine. Pentru ca amplitudinea undei unui cutremur cu magnitudinea 5 depaseste raza dinamica a unui seismograf obisnuit, nu s-au intreprins lucrari importante.

Ce stim astazi despre cutremure

In zilele noastre situatia s-a schimbat. Dupa cutremurul din San Fernando, 1971, sute de preziceri ale miscarilor puternice(strong-motion) record au fost adevarate in ceea ce priveste magnitudinea de 6,5 a cutremurului. Acceleratia de 1 de la Pacoima Dam a condus la intrebari asupra amplificarii topografice si construirea modelelor reale ale rupturilor si cailor de acces care ar putea explica structura miscarilor puternice. Aparate de inregistrat digitale si calculatoare rapide arata ca atat seismologii cat si inginerii pot aborda probleme mai fundamentale si reale ale cutremurelor. Cunostintele in acest domeniu avanseaza rapid, in mare parte datorita cresterii....in locurile seismice de pe Glob. Spre exemplu.... din California, pana in 1986 erau 325 instrumente in 'campuri libere', 85 de cladiri si alte 30 de structuri instrumentate. Regiunile cu inclinatie spre cutremure, implica o analiza dinamica cantitativa privind structurile zgarienorilor si a altor cladiri inalte, a digurilor si podurilor. Sunt necesare de asemenea preziceri in timp asupra design-ului structural si vulnerabilitatii..

Seismicitatea in lume    Se poate calcula pozitia centrului unui cutremur, pornind de la citirea undelor unui cutremur din diferite observatoare seismologice. Astfel, s-a obtinut o schema a cutremurelor din lume. Cordoane ale activitatii seismice separa portiuni din ocean si regiuni continentale, aproape fara centre seismice. Alte concentratii ale surselor cutremurelor pot fi vazute in oceane, spre exemplu pe centru Oceanului Atlantic si Indian. Aici se afla gigantul sir de munti submarine.
Centre cu dense concentratii seismice cu mai mult de 680 km..., coincid cu insulele cum ar fi cele din Pacific si Caraibe.
In vestul oceanului Pacific, intreaga coasta a Americii Centrale si de sud este agitata de multe cutremure, mai mici sau mai mari. In schimb estul Americii de Sud este aproape lipsita de cutremure si poate fi dat drept exemplu la tarile cu seismicitate redusa. In figura se pot observa si alte regiuni cu seismicitate scazuta .

In Europa, activitatea seismica e chiar impartita. In sud, Turcia, Grecia, Yugoslavia, Italia, Spania si Portugalia sufera si un mare numar de oameni au murit de-a lungul anilor din cauza cutremurelor. Un cutremur produs in Siberia la 1 noiembrie 1755 a produs un mare tsunami, care a adus moartea a 50000-70000 de oameni in Lisabona (Portugalia) si zonele inconjuratoare; cutremurul s-a simtit si in Germania si Tarile de Jos. In Alicante (Spania) pe 21 martie 1929, au murit peste 840 de persoane si au fost raniti inca cateva sute. S-a raportat distrugerea partiala sau totala a mai mult de cinci mii de case in apropiere de Torrevieja si Murcia. Pe 28 decembrie 1908, un cutremur devastator a lovit Messina, in Italia, provocand 120 000 de morti si nenumarate distrugeri. Cel mai recent (tot in Italia) a fost cel de pe 6 mai 1976, in regiunea Friuli langa Gemona; in jur de 965 persoane au murit si 2280 au fost ranite.
Pe 27 decembrie, in Erzincan, Turcia, si-au pierdut viata 23000 de oameni intr-un cutremur major. In ultimii ani au avut loc cutremure ucigatoare similare.

Europa din nordul Marii Mediterane este mult mai stabila. Cu toate acestea cutremure distrugatoare au loc din cand in cand in Romania, Germania, Austria si Suedia, chiar si in regiunea Marii Nordului si Scandinavia. Spre exemplu in 1927 pe 8 octombrie, s-a produs un cutremur langa Schwadorf in Austria provocand distrugeri in sudestul Vienei. Acest cutremur s-a simtit si in Ungaria, Germania, Cehia si Slovacia pe o distanta de 250 km de la centrul producerii. Seismicitatea in Marea Nordului este suficient de semnificativa pentru a atrage atentia asupra rezistentei la cutremure a platformelor de aici. Chiar si Marea Britanie a avut de-a aface de lungul timpului cu devastatoarele cutremure. Pe 17 decembrie 1896 s-au produs mai multe cutremure in serie, cauzand distrugerea orasului Hereford, un oras de 4565 locuitori. Au trebuit refacute in jur de 200 de case; suprafata afectata avea peste 1000 km patrati. Cel mai recent cutremur, moderat ca intensitate, a avut loc in Wales pe 19 iulie 1984.
Un exemplu al seismicitatii dispersate si fara frecventa este cutremurul din Australia. Aceasta tara are cateva zone cu activitate seismica insemnata. Un interes particular l-a constituit cutremurul din vestul Australiei, in Meckering, pe 14 octombrie 1984

Centrul cutremurelor

In timpul unui cutremur, valuri seismice radiaza de la sursa cutremurului, undeva sub pamant. Desi in cutremurele naturale aceasta sursa este imprastiata in piatra, este mai usor sa se specifice ca sursa a cutremurului punctul din care au pornit prima data valurile seismice. Acest punct este numit 'centrul cutremurului'. Punctul de de-asupra pamantului situat direct peste 'centru' se numeste 'epicentrul cutremurului'.

Dar multe centre sunt situate in adancimi superficiale, iar in unele regiuni sunt la o adancime de cateva sute de kilometrii. Astfel de regiuni includ Anzii Sud Americani, Insulele Tonga, Samoa, lantul New Hebrides, Marea Japoniei, Indonezia si antilele Caraibiene. In medie, frecventa cutremurelor in aceste regiuni scade rapid sub 200 km, dar unele centre sunt la 680 km adancime. Pur si simplu arbitrar, cutremurele cu centre de la 70 la 200 km adancime sunt numite 'centre intermediare' si cele de la o adancime mai mare 'centre adanci'. Unele dintre aceste centre sunt localizate departe de regiunea Pacificului, in Hindu Kush, Romania, Marea Egee si undeva sub Spania

Centrele ce se afla la adancimi mici fac cele mai mari pagube, si contribuie cu aproximativ trei sferturi la energia degajata de cutremure in lume. In California, de exemplu, toate cutremurele care au avut loc au fost ce centre de suprafata. De fapt, s-a aratat ca marea majoritate dintre cutremurele din California centrala, au la baza centre aflate la 5 km de suprafata pamantului, si putine sub 15 km adancime.
Tot felul de cutremure, mici sau puternice, sunt urmate in orele de dupa aceea sau chiar in lunile urmatoare de numeroase cutremure mai mici. Aceste cutremure se numesc 'replici', si la cutremurele mari in intensitate, aceste replici sunt in numar mare. Cutremurul din insula Rat de pe 4 febroarie 1965 a avut in urmatoarele 24 de zile mai mult de 750 de replici

Cauzele unui cutremur

Pe timpul vechilor greci, cutremurele se asociau cu vulcanii din Marea Egee. Dar odata cu trecerea timpului a devenit clar ca cele mai devasatoare cutremure nu aveau legatura cu activitatea vulcanica.
O explicatie destul de satisfacatoare referitoare la majoritatea cutremurelor sunt asa numitele placi tectonice. Ideea principala este ca partea cea mai tare a pamantului (numita litosfera) este compusa din niste bucati mari si instabile numite placi. Placile, care se misca, explica un numar mare de activitati seismice din lume. Marile cutremure devastatoare din Chile, Peru, America centrala, Mexicul de Sud, California, Alaska de Sud, Japonia, Taiwan, Filipine, Indonezia, Noaua Zeelanda si lantul Alpino-Carpato-Hymalaian, sunt de tip tectonic.
Pe timp ce mecanismul placilor tectonice a fost inteles mai bine, se pot face predictii despre urmatoarele activitati seismice.

Cutremurul dintre placi

In timp ce o teorie simpla este importanta pentru a intelege activitate seismica si vulcanica, dar nu este de ajuns pentru a explica in detaliu. Acest tip de cutremure poate fi gasit in aproape toate continentele. Un exemplu de un astfel de cutremur este si cel din 1968 din nord-estul Iranului.

Explozii

Cutremurele pot fi produse de detonarile subterane a dispozitivelor chimice sau nucleare, acest lucru ducand la eliberarea unei mari cantitati de energie. In ultimele decade astfel de detonari au produs cutremure cu magnitudinea de pana la 6. Undele seismice rezultate au calatorit prin interiorul pamantului fiind inregistrate de diferite statii seismografice.

Cutremurele vulcanice

Eruptia vulcanica si cutremurele au loc aproape simultan. La fel ca si cutremurele, sunt regiuni vulcanice importante, cum ar fi vulcanii Hawaiieni. In cuida aceste legaturi tectonice intre vulcani si cutremure..Aceste cutremure care pot fi asociate cu miscarile vulcanilor sunt relativ rare si se impart in trei categorii: a) explozii vulcanice; b) cutremure superficiale, pornind din miscarile magmei si c) cutremure tectonice.

Cutremure de prabusire

Acestea sunt cutremure mai mici ce se produc in mine si caverne subterane. Cauza principala este prabusirea acoperisului minei sau pesterii. Un lucru de observat este asa-numita 'explozie a minei' care produce valuri seismice. Astfel de cazuri s-au intalnit in Canada si mai ales in Africa de Sud. Cutremurele de prabusire se produc uneori si datorita alunecariolor masive de pamant. Spre exemplu pe 25 aprilie 1974 de-a lungul raului Mantaro, Peru, s-au produs valuri seismice echivalente cu un cutremur de magnitudine 4.5. Volumul alunecariolor a fost de 1.6x109 metri cubi si a omorat in jur de 450 de oameni. Observatiile de teren au aratat ca schimbarile bruste in structura rocilor e un fenomen comun. In unele locuri un tip de roci poate fi vazut butting up impotriva altei roci de un alt tip de-a lungul liniei de contact.

Sursele provocarii cutremurelor

Asemenea offsets ale structurii geologice sunt numite 'greseli', factori provocatori. Acestea se pot situa in lungime de la cativa metri la mai multi Kilometrii si pe hartile geologoce sunt desenate ca linii continue sau intrerupte Prezenta unor asemenea 'greseli' indica faptul ca, la un moment dat, in trecut, au avut loc de-a lungul lor diferite miscari. Astfel de miscari putaei fi ori alunecari usoare, care nu produc miscari de pamnt, ori rupturi bruste, acestea fiind cutremurele. In contrast, the observed surface faulting of most shallow focus earthquakes is much shorter and shows much less offset.??? Intr-adevar, in majoritatea cutremurelor, rupturile nu ies la suprafata si consecinta nu este direct vizibila.

Majoritatea 'greselilor' indicate pe harti sunt inactive. Oricum, unele 'greseli' active sunt descoperite in timpul unui cutremur. Fortele locale distructive din pamant pot exista acolo de mult timp si procesele chimice ce implica miscari ale apei ar fi vindecat rupturile, in special cele adanci. O astfel de 'greseala' inactiva nu este locul unui cutremur si nu va fi vreodata.
In seismologie si ingineria cutremurului, interesul primar este desigur pentru 'greselile' active, inaintea asteptarii producerii unor deplasari de roci. Multe astfel de 'greseli' se afla in zone bine definite ale pamantului cum ar fi crestele din mijlocul oceanelor si lanturile de munti tineri. Asemenea deplasari ale 'greselilor' pot avea loc din regiuni fara activitate tectonica.
Intr-un cutremur deplasarile 'greselilor' pot fi aproape pe orizontala asa cum s-a intamplat in 1906, in San Francisco, dar cel mai des intalnite sunt miscarile pe verticala cum au fost cele din 1954, in Nevada, Dixie Valley.

Clasificarea faliilor

Aceasta clasificare depinde doar de geometria si directia relativa a alunecarilor. Sunt schitate in fotografie diferite tipuri. Din punct de vedere geometric putem vorbi de unghiul pe care-l face suprafata 'greselii' cu planul orizontal, unghi rezultat in urma scufundarii pamantului, iar din punctul de vedere al directiei vorbim de faptul ca linia 'greselii' este indreptata relativ spre nord; aceasta directie este numita 'lovitura'.

'Alunecarea loviturii' numita si 'greseala' translucenta, implica deplasarea rocilor laterale paralel cu lovitura. Daca atunci cand stam pe o parte a 'greselii' si vedem miscarea pe cealalta parte este de la stanga la dreapta, 'greseala' transcurenta lateral-dreapta. Similar o putem identifica si pe cea lateral-stanga. 'alunecarea infundata' este o miscare in mare parte paralela cu cea a 'greselilor' avand totusi o deplasare verticala.

O 'greseala' normala este cea in care roca de deasupra suprafetei inclinate se misca in jos relative to the underlying??? 'Greselile' cu alunecare in mare parte verticala sunt incluse in acesata categorie. 'greseala inversa' este cea in care crusta de de-asupra suprafetei inclinate se misca in sus sub the block below the fault???. 'Greselile impinse' sunt incluse in aceasta categorie, dar in general sunt limitate la cazurile in care unghiul de infundare este mic. In majoritatea cazurilor alunecarea este un amestec de alunecare-lovita si alunecare-infundata, si este numita 'greseala oblica".

Incretiri tectonice

De mai bine de zece ani se stia faptul ca deplasarile in zonele de 'greseli' se produc nu numai in urma unei rupturi instantanee rezultand cutremurul, dar si de usoare alunecari ale diferitelor parti ale 'greselilor'. Acest lucru se numeste incretire tectonica. Viteza alunecarii variaza de la cativa milimetrii pe secunda la mai multi centrimetri pe secunda
Cele mai bune exemple ale unor incretiri sunt cele din zona San Andreas, langa Hollister, California, unde o crama s-a deformat usor; in oras, strazile, gardurile are being offset. ??? In estul San Francisco-Bay-ului multe cladiri au fost avariate in urma alunecarilor usoare de teren .

Alunecari orizontale au mai fost detecatate si in alte locuri ale lumii cum ar fi in nordul Anatoliei, in Ismetpasa, Turcia, sau de-a lungul Iordanului, in Israel. In general, astfel de episoade ale alunecariilor sunt aseismice - adica nu produc cutremure locale.
Se discuta adesea despre faptul ca un cutremur devastator nu va fi generat de o alunecare subterana usoara, pentru ca din cauza crustei rocile nu se mai pot intinde fara o ruptura brusca. Oricum, este acceptat si un alt punct de vedere. Poate ca rocile cristaline elastice din adancul crustei si energia acumulata pentru a fi eliberata intr-un cutremur, materialul slab din gropi(gouge???) este carat de roci adiacente mai puternice, intr-o parte si dedesubt. Asta ar insemna ca alunecarea usoara in groapa observata la suprafata indica faptul ca in rocile subterane este stocata o anumita cantitate de presiune.

Un cutremur de adancime paote rezulta in urma unei rupturi bruste dar care la suprafata ar fi redus. In portiunile unde alunecarile sunt mici sau nu exista, cutremurele adesea au intensitate maxima. Prezicerea unui astfel de fenomen se poate face dupa producerea unui cutremur langa locurile in care sunt frecvente alunecarile.
Cateodata alunecarile aseismice se pot observa la suprafata pamantului de-a lungul unei rupturi care a produs un cutremur insemnat. Spre exemplu, in 1966 pe 27 iunie langa Parkfield, California, a avut loc un cutremur, iar la cateva zile dupa acesta pavajul strajulor s-a ridicat cu cativa centrimetrii. Acest lucru a fost cauzat probabil de post-socuri si de cedarea partilor subtiri de la suprafata rocilor datorita presiunii tectonice din regiune.

Unde seismice

Trei tipuri de baza ale undelor elastice produc cutremurele distrugatoare. Acestea sunt unde similare cu cele din apa sau din aer. Din cele trei, doar doua propaga odata cu ele si corpuri solide de roca.
Cea mai rapida dintre aceste unde este numita unda primara sau pur si simplu unda P. Miscarea ei este aceeasi cu unda suntetului; in timp ce se imprastie, dilata si comprima simultan roca. Aceste unde P, la fel ca undele sunetului sunt capabile sa treaca atat prin roci solide, cum ar fi muntii de granit, cat si prin material lichid, cum ar fi magma vulcanica sau apa oceanelor. Cea de-a doua unda este unda secundara sau unda S. Cand o unda S se propaga taie roca formand unghiuri de 90 de grade cu directia in care merge. Totusi, la suprafata pamantului, undele S pot produce miscari verticale cat si orizontale.

Viteza actuala a undelor seismice P si S depinde de densitatea si de proprietatile elastice ale rocilor si solului prin care trec. In majoritatea cutremurelor, undele P sunt primele care se simt. Efectul este similar cu cel al unei explozii sonice(sonic boom) care zgaltaie si sparge geamurile. Cateva secunde mai tarziu soseste si unda S astfel incat miscarea pamantului este si verticala si orizontala. Aceasta unda S are cel mai distructiv efect asupra cladirilor.
Al treilea tip de unda este numita unda de suprafata pentru ca miscarea sa este limitata doar la suprafata pamantului. Asemenea unde seamana cu valurile produse de vant pe suprafata unui lac. Undele seismice de suprafata se impart in doua tipuri: unde-iubire si unde Rayleigh. Miscarea undelor-iubire seamana cu cele S, doar ca nu se deplaseaza si pe verticala, ci doar pe orizontala intr-un plan paralel cu suprafata pamantului, formand unghiuri de 90 de grade pe directia propagarii. Undele R au acelasi efect ca valurile oceanice, maturand din calea lor rocile, cu miscari verticale si orizontale, intr-un plan vertical cu directia deplasarii undelor. Fiecare bucatica de roca se misca sub forma unei elipse pe masura ce unda R trece.
Undele de suprafata se deplaseaza mai incet decat undele S si P, iar dintre cele doua unde de suprafata, unda-iubire se misca mai repede decat cele R. Cand undele P si S trec din stratul de roci in crusta, sunt reflectate si refractate, cum se vede in fotografie. De asemenea, cand o unda este reflectata sau refractata, o parte din energia unui tip de roca trece odata cu unda in alt tip de roca. Cand undele S si P ajung la suprafata pamantului, majoritatea energiei ce o au sete reflectata inapoi in crusta, astfel incat suprafata este afectata aproape simultan de miscari de urcare si de coborare. Din acest motiv au loc la suprafata cutremure considerabile, uneori cu amplitudine dubla decat ar fi normal. Dupa mai multe cutremure, lucratorii din mine au raportat miscari mai mici, decat cei de la suprafata. Puterea undelor seismice de toate tipurile este diminuata datorita proprietatilor non-elastice ale rocilor si solului. Undele S sunt mai atenuate decat cele P, dar pentru amandoua atenuarea creste cu cat frecventa creste. Descrierea fizica este aproximatva si, desi s-au verificat indeaproape undele inregistrate de seismografe de la o distanta considerabila de sursa undelor ('terenul indepartat'), nu se pot explica detaliile importante ale miscarii grele din apropierea centrului unui cutremur mare ('terenul apropiat').

Un cutremur este format dintr-o varietate de unde seismice care nu se pot distinge si sursa energiei seismice este imprastiata pe o suprafata mare. Acest lucru face ca distingerea undelor P, S si a celor de suprafata sa nu fie usoara. Oricum, in ultimii ani, in urma unor studii interne si realizarea unor modele tectonice, s-a progresat in clarificarea acestor probleme. Undele seismice sunt afectate atat de conditia solului cat si de topografie

Mecanismul distrugator al cutremurelor

Sunt mai multe cauze distrugatoare:
a) fortele inertiale generate de miscarile serioase ale pamantului
b) earthquake induced fires
c) schimbari in proprietatile fizice ale solului
d) deplasari directe ale placilor tectonice
e) aluncari de teren Sau alte miscari superficiale
f) unde seismice cum ar fi tsunami sau miscari ale substantelor fluide '
g) distrugeri cauzate de mari schimbari tectonice, de inaltarea pamantului.
Din aceste categorii, de departe cel mai periculos si mai raspandit cutremur, insotit de nenumarate pierderi de vieti, este cel cauzat de miscarile puternice ale pamantului

Cutremur si foc

Amintrea marii conflagratii cea a urmat dupa cutremurul din 1906 in San Francisco si 1923 in Tokio este inca vie. In 1906, San Francisco, doar 20% din pierderi au fost cauzate de miscarea pamantului. Focul ce a urmat, in trei zile a distrus 12 km patrati si 521 de blocuri.
In 1972 pe 23 decembrie, in Managua, Nicaragua a avut loc un alt astfel de cutremur. Etajul doi al sediului pompierilor (construit in 1964, deci era relativ noua), s-a prabusit, omorand doi pompieri si ranind altii; focul izbucnit aici s-a intins imediat in intreg orasul si a fost stins abia dupa o saptamana.

Problemele solului

Dupa ultimele cutremure, problemele solului au cauzat mari pierderi economice. Un exemplu clasic este cutremurul din 1964 de la Niigata, Japonia(foto). Acceleratia maxima a fost de aproximativ 0 m/s si nu a fost considerata prea mare. Expansiunea orasului Niigata a cuprins si zona raului Shinano. Dar 3018 case au fost distruse si 9750 au fost avariate datorita craparii si asezarii inegale a pamantului. In jur de 15000 de case au fost inundate si au murit 26 de oameni in urma prabusirii barajului de pe raul Shinano.

Deplasari la suprafata

Poate ca deplasarile la suprafata sunt cel mai inspaimantator aspect al cutremurelor pentru oameni. Oricum, in comparatie cu miscarile puternice de pamant, deplasarile sunt rare. Chiar si intr-un cutremur foarte mare, zona expusa la deplasari de suprafata este mult mai mica decat cea afectata de miscarile putenice ale pamantului. Un exemplu foarte clar este cutremurul din 1972 din managua, Nicaragua, unde mai putin de 1% din distrugeri au fost cauzate de deplasarea la suprafata.

Avalansele si alunecari de teren

Un exemplu graitor este cutremurul din 31 mai 1970 din Peru, cu magnitudinea de 7,75, care a produs cel mai mare dezastru seismic de pana atunci din emisfera vestica. Urmarea a fost o avalansa, din nordul muntelui Huascaran, continand mai bine de 50 de milionae metri cubi de piatra, zapada si gheata, traversand 15 km pana in orasul Yungay, cu o viteza de aproximativ 320 km/h. Mai mult de 18 mii de oamnei au fost ingropati de vii de aceasta avalansa care a acoperit orasul Ranrahirca si o parte din orasul Yungay.

Inaltarea Pamantului

O alta urmare a cutremurelor este inaltarea cutremurelor, dar acest lucru nu a cauzat pierderi de vieti omenesti sau raniri grave. Singura problema importanta sunt distrugerile in domeniul agriculturii, fiind afectate lucrarile de irigare.

Tsunami

Acestea sunt valuri uriase generate de deplasari bruste ale placilor tectonice sub apa, in asociatie cu cutremurele. Datorita marilor cutremure din pacific, acest ocean este predispu la producerea valurilor seismice. Pentru ca un cutremur sa produca un tsunami.

Evaluarea riscului seismic

Este necesar pentru unele constructii din regiunile populate sa se
alcatuiasca de catre ingineri o serie de studii pentru fiecare zona in
parte, in scopul estimarii riscurilor seismice.
In zonele locuite este mult mai probabil sa apara
probleme la cutremure de genul distrugerea unui baraj sau stricarea unui reactor
nuclear, de exemplu, decat de la stricarea unei tevi de petrol.

Factorii necesari evaluarii riscului seismicFactorii care trebuie luati in considerare pentru evaluarea unui
risc seismic au fost bine definiti.Acesti factori sunt:

Realizarea unei harti structurale geologice a regiunii si un studiu a
celor mai recente miscari tectonice;

Selectia faliilor active din regiune si tipul deplasarilor
(lateral-stanga etc.). In plus sunt necesare criterile geologice pentru
miscarile faliilor in holocen (acum 10 mii de ani);

Realizarea unei harti a structurii geologice a locului respectiv si a
imprejurimilor, cu o atentie marita asupra stratului superficial de roca.
Astfel de harti arata tipul de roca, structura suprafetei faliilor si incude evaluari ale
unor lungimi probabile, continuitatea si tipul miscarilor unor asfel de
falii.

In cazul unor falii care se misca de la sine, explorarile geofizice
sunt folosite pentru a defini si afla locatia celor mai recente rupturi de
falii. Probele geofizice se gasesc uneori incluse in masuratorile
rezistentei si a gravitatii in lungul profilului normal al faliei.

O detaliata documentare istorica privind cutremurele din zona si din
jurul acesteia. Cataloagele seismice ale evenimentelor de-a lungul
timpului sunt necesare pentru prepararea listelor cu posibilele cutremure.
Lista trebuie sa prezinte locatia, magnitudinea si maximul de modificare a
intensitatii Mercalli pentru fiecare cutremur

Constructia, daca intregistrarile o permit a curbei de recurenta a
frecventei cutremurelor regionale, chiar si pana la cele mai mici
magnitudini.

O revedere a inregistrarilor disponibile, in legsatura cu zguduirile de
pamant, pagube si alte informatii legate de intensitatea din apropierea
acestei zone.

Estimarea maximului de intensitate Mercalli, in apropierea zonei prin
intermediul rapoartelor cu previziuni.

Dovezile geologice si seismologice reunite intr-o singura sectiune pot
fi folositen pentru a prezice un cutremur care va fi cea mai puternica
zguduire a pamantului in acea zona. Unde este posibil, sa se specifice
faliile unde ruptura se poate produce. De obicei adancimea focarului
lungimea rupturii si estimarea deplasariilor faliilor poate fi determinata
dar cu unele incertitudini. Aceste evaluari sunt folositoare pentru a
exprima magnitudinea posibila a pagubelor cutremurelor in intermediul
curbei standard.

Studierea propietatilor fundamentului, pana la extinderea cautarii
tipului de cladire.

Masuratori(densitate, continut de apa, valorile atenuante) a
propietatilor fizice ale solului prin teste de laborator.

Determinarea valurilor P sau S, viteza lor si atenuarea valurilor Q, in
paturile joase prin metode geofizice.

Cand exista o indicatie geologica a prezentei unui material ca
fundatie, un raport geologic, in stratul superficial din acea zona este
prevazator. Adaugand ariile de subzistenta, asezarea si stabilitatea
pantei trebuie studiata.

Predictia cutremurelor

Predictia unui cutremur inseamna determinarea: locului unde se va produce, a intensitatii , si a momentului cand se va produce. Multe persoane considera ca predictia este legata numai de prezicerea timpului cand va avea loc cutremurul. Prin studii seismice realizate pe baza
observatiilor se poate prezice, de obicei, zona in care se petrec de
obicei cutremure. Pot fi stabilite limitele unui cutremur intr-o anumita
zona prin intermediul relatiei dintre magnitudine si lungimea faliei
observate.
Alta schema se bazeaza pe detectarea seismicitatii in regiunea
tectonica. In 1973, in urma predictiilor oferite de U. S. Geological
Survy, se spunea ca un cutremur cu o magnitudine de 4 se va produce in
lungul faliei San Andreas in urmatoarele 6 luni. Predictia se baza pe
principalele zguduiri care se petrecusera in ultimii 3 ani in regiunea San
Andreas. Presupunerile facute spuneau ca sectiunile din mijloc se afla
inca sub presiune si sunt gata sa elibereze aceasta energie printr-un
cutremur; insa nici un cutremur nu s-a produs in urmatoarele 6 luni.
Cel mai promitator experiment s-a petrecut in California unde
datele depind de detectarea periodicitatii de 22 de ani a magnitudinii
moderate(ML=5,5) a cutremurelor cu centrul in apropierea faliei San
Andreas.
Seismogramele disponibile au fost comparate cu mecanismul sursei
celor din 1922, 1934 si 1988, acestea includ schimbarile in masa de apa din
pamant si deplasarea faliilor.
A fost de multe ori semnalat, ca pe langa abilitatea de a prezice
timpul si marimea unui cutremur apar si unele probleme care nu pot fi
rezolvate.Sa prtesupunem ca s-a anuntat posibilitatea producerii unui
cutremur distrugator in cel putin o luna. Care va fi raspunsul populatiei?
Se vor petrece schimbari in domeniul comercial si industrial pentru un
timp, se vor disloca segmente importante ale economiei?

Chiar si cu predictii pe termen scurt, apar dificultati in amanarea activitatilor pana trece perioada de atentionare. Sa spunem ca timpul prezis a luat sfarsit
si nici un cutremnur nu a avut loc, cine isi va asuma responsabilitatea
redeschiderii scolilor si reluarea celorlate activitati.

Placile tectonice

Suprafata de exterior a Pamantului este sparta in placi imense de scoarta terestra ,care sunt mobile si se misca pe o manta elastica si fierbinte care imprejmuieste nucleul Pamantului.

Miscarea acestor placi este treptata si neuniforma.Uneori aceste placi se bloceaza la limita dintre ele ,aceste zone purtand numele de falii.In zona faliilor se acumuleaza presiuni uriase care se elibereaza sub forma unui cutremur.in imagine este aratat 'Cercul de Foc',cu epicentrele cutremurelor la limite.

In California, placa Nord Americana si placa Pacificului aluneca una sub cealalta de-a lungul sistemului de falii San Andreas.

Miscarea acestor placi este dramatic evidenta in unele locuri.

Locurile pe unde au fost eliberati aburii sunt bine expuse de-a lungul Campiei Carrizo,intindere a faliei San Andreas.Crapaturile scoartei terestre din imagine au aproximativ 130m

Miscarea placilor si ruperea mecanica pot fi demonstrate cu ajutorul diagramelor.Placile tectonice adiacente sau bucati de placi asupra carora nu se exercita deloc o presiune sau aceasta este foarte mica pot caracteriza o falie inactiva ,una cu continue subductii,una in care energia a fost recent eliberata intr-un cutremur.

De-a lungul timpului de la decenii la milenii,presiunea se strange de-a lungul faliei pana cand ajunge la un punct in care cedeaza.

Alunecarea brusca apare cand presiunea este eliberata creand o miscare asemenea unui cutremur.

Miscarea placii Pacificului de-a lungul faliei San Andreas cara un segment al Californiei costale spre nord-vest, si anume ramasitele Californiei si a zonei de coasta a continentului Nord-American.

Aceasta miscare de alunecare orizontala ,care caracterizeaza falia San Andreas,este numai una din cele trei tipuri de miscari ale faliilor.Celelalte doua sunt miscari de alunecare normala si alunecare inverse.