Землетрясения — это подземные удары и колебания земной поверхности, возникающие в результате тектонических процессов, передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Землетрясения могут вызывать вулканическая деятельность, падение небольших небесных тел, обвалы, прорывы плотин и другие причины.

Причины землетрясений не раскрыты до конца. Напряжения, возникающие под действием глубинных тектонических сил, деформируют слои земных пород. Они сжимаются в складки, а когда перегрузки достигают критических уровней, рвутся и смещаются. Образуется разлом земной коры, который сопровождается серией толчков. И число толчков, и промежутки между ними бывают самыми различными. Толчки включают в себя форшоки, главный толчок и афтершоки. Наибольшей силой обладает главный толчок. Люди воспринимают его как очень длительный, хотя продолжается он обычно несколько секунд.

Психиатры и психологи в результате исследований получили данные, что зачастую афтершоки оказывают гораздо более тяжкое психическое влияние на людей, чем главный толчок. Появляется ощущение неотвратимости беды, человек бездействует, в то время как ему следует защищаться.

Очагом землетрясения называется некоторый объем в толще Земли, в пределах которого высвобождается энергия. Центром очага является условная точка — гипоцентр или фокус. Эпицентр землетрясения — это проекция гипоцентра на поверхность Земли. Самые большие разрушения происходят вокруг эпицентра, в плейстосейстовой области.

Энергия землетрясений оценивается магнитудой (от лат. magnitudo — величина). В сейсмологии используются несколько магнитудных шкал. Например в Японии, эта шкала состоит из семи магнитуд. На основании этой шкалы профессор Калифорнийского технологического института Ч, Рихтер в 1935 г. предложил усовершенствованную шкалу, 9-магнитудную.

Магнитуда землетрясения является условной величиной, которая характеризует общее количество энергии, выделившееся в очаге землетрясения. Силу землетрясения оценивают по международной сейсмической шкале МСК-64 (шкала Меркалли). Она имеет 12 условных градаций — баллов.

Прогнозирование землетрясений ведется при помощи регистрации и анализа их «предвестников» — форшоков (предварительных слабых толчков), деформации земной поверхности, изменения параметров геофизических полей, переменах в поведении животных. До сих пор, к сожалению, отсутствуют методы достоверного прогноза землетрясений. Временные рамки начала землетрясения могут составлять 1—2 года, а точность прогнозирования места землетрясения колеблется от десятков до сотен километров. Все это снижает эффективность мероприятий по защите от землетрясений.

В сейсмоопасных районах проектирование и строительство зданий и сооружений ведется с учетом возможности землетрясений. Опасными для сооружений считаются землетрясения от 7 баллов и выше, поэтому строительство в районах с 9-балльной сейсмичностью — неэкономично.

Самыми надежными в сейсмическом отношении считаются скальные грунты. Устойчивость сооружений во время землетрясений зависит от качества строительных материалов и работ. Существуют требования по ограничению размеров зданий, а также требования учета соответствующих правил и норм (СПиН), которые сводятся к усилению конструкции сооружений, строящихся в сейсмоопасных зонах.

Антисейсмические мероприятия разделяют на две группы:

• Профилактические, предупредительные мероприятия — это изучение природы землетрясений, определение их предвестников, разработка методов прогнозирования землетрясений.
• Мероприятия, которые осуществляются непосредственно перед началом землетрясения, во время него и после его окончания.

От уровня организации спасательных работ, обученности населения и эффективности системы оповещения зависит результативность действий в условиях землетрясений.

Очень опасным непосредственным следствием землетрясения является паника, во время которой люди от страха не могут осмысленно принять меры к спасению и взаимопомощи. Особенно опасна паника в местах наибольшего скопления людей — на предприятиях, в учебных заведениях и в общественных местах.

Гибель и травмы происходят при падении обломков разрушенных зданий, а также в результате нахождения людей в завалах и неполучения ими своевременной помощи. Вследствие землетрясений могут возникать пожары, взрывы, выбросы опасных веществ, аварии на транспорте и другие опасные явления.

В настоящее время существуют два основных сейсмических пояса: Средиземноморско-Азиатский, который включает в себя Португалию, Италию, Грецию, Турцию, Иран, Северную Индию — до Малайского архипелага, и Тихоокеанский, охватывающий Сахалин, Курильскую гряду.

В России насчитывается около 28% сейсмоопасных районов:

• Прибайкалье, Камчатка, Курильские острова — районы возможных 9-балльных землетрясений;
• Южная Сибирь и Северный Кавказ — районы возможных 8-балльных землетрясений.

Самые сильные землетрясения были в Ашхабаде (Туркмения), 1948 г., в Армении в 1988 г., где были разрушены полностью Спитак, Ленинакан, Кировакан; на севере Сахалина в 1995 г. Эти землетрясения были вызваны перемещением масс земной коры, т.е. носили тектонический характер. Ученые считают, что в ближайшие годы сейсмическая активность Земли возрастет.

Вулканическая деятельность — это результат активных процессов, которые постоянно происходят в недрах Земли. Вулканизмом называется совокупность явлений, которые связаны с перемещением в земной коре и на ее поверхности магмы.

Магмой (от греч. magma — густая мазь) называется расплавленная масса силикатного состава, которая образуется в глубине Земли. Когда магма достигает земной поверхности, она извергается в виде лавы.

В лаве отсутствуют газы, которые улетучиваются при извержении. Именно это отличает ее от магмы.

Вулканы подразделяются на вулканы действующие, уснувшие и потухшие. Известны три основных типа извержений: эффузивный (гавайский), смешанный (стромболианский) и экструзивный (купольный).

Вулканическая деятельность и землетрясения взаимосвязаны: сейсмические толчки обозначают начало извержения. Вулканическая деятельность инициирует оползни, обвалы, лавины, цунами (на морях и океанах).

Оползни — это смещение по уклону масс грунта под действием силы тяжести. Скользящие вниз горные породы формируют склоны холмов, гор, речные и морские террасы. Оползни вызываются естественными и искусственными причинами.

Естественные причины: подмыв оснований склонов водами, увеличение крутизны склонов, сейсмические толчки и др.

Искусственные причины: неправильная агротехника, вырубка лесов, слишком большой вынос грунта и т.п. Современные оползни на 80% связаны с антропогенным фактором.

В механизме оползневого процесса выделяют оползни сдвига, выдавливания, гидродинамического выноса. Оползни различают по глубине залегания поверхностного скольжения: поверхностные (до 1 м ), мелкие (до 5 м ), глубокие (до 5 м ), очень глубокие (больше 20 м ). По скорости смещения оползни делятся на медленные, средние и быстрые. Именно последние из них являются причиной катастроф с множеством жертв. Масштаб оползней определяется площадью, вовлеченной в процесс. По мощности оползни определяются объемом смещающихся пород — от нескольких сотен кубометров до 1 млн м 3.

Сели — это бурные паводки на горных реках, грязекаменные потоки, вызываемые сильными ливнями, промывами перемычек водоемов, интенсивным таянием снегов, землетрясениями. Антропогенные факторы также способствуют возникновению селей. Большая скорость грязевых потоков ( 15 км/ч ) представляет основную опасность. Сели подразделяются на сильные, средние и слабые потоки по мощности. Характеризуются селевые потоки линейными размерами, объемом, плотностью, структурой, скоростью движения, продолжительностью, повторяемостью.

Для профилактики селей строят селезадерживающие и селенаправляющие гидротехнические сооружения, закрепляют растительный слой на склонах гор и проводят другие противоселевые мероприятия.

Разновидность оползней — снежные Лавины, смесь кристаллов снега и воздуха. Эти огромные массы снега, сползающие с горных склонов, уносят ежегодно в Европе около 100 человеческих жизней. Причиной лавин может быть землетрясение. Лавины по характеру движения подразделяются на склоновые, лотковые и прыгающие. Большая кинетическая энергия, заключенная в лавине, обладает огромной разрушительной силой. На горных безлесых склонах в 30-40° создаются самые оптимальные условия для образования лавин. Скорость схода лавин может достигать от 20 до 100 м/сек. Прогнозировать точно время схода лавины невозможно.

Профилактические мероприятия разделяются на пассивные и активные.

Пассивные методы заключаются в постройке дамб, лавинорезов, снегозадержателей, посадках леса.

Активные способы включают в себя искусственное провоцирование схода лавины в определенном месте и в нужное время. Это обстрел лавин снарядами и взрывы направленного действия, а также использование сильных источников звука.