Как размещаются на земле сейсмические: Как размещаются на Земле сейсмические пояса? Расскажите о землетрясениях и извержениях вулканов, известных вам из сообщений по радио, телевидения, газет.

Козырьки и навесы. Наружные и внутренние лестницы. Комплектующие

Сейсмические пояса Земли представляют собой линии, по которым проходят границы между литосферными плитами. Если плиты движутся навстречу друг другу, то на стыках образуются горы (такие участки еще называют зонами горообразования). Если же литосферные плиты расходятся, то в этих местах появляются разломы. Естественно, такие процессы как схождение-расхождение литосферных плит не остаются без последствий — около 95% всех землетрясений и извержений вулканов происходит в этих областях. Именно поэтому они носят название сейсмических (с греческого seismos — сотрясать).

Принято выделять два основных сейсмических пояса: широтный Средиземноморско-Трансазиатский и перпендикулярный ему меридиональный Тихоокеанский. В данных двух областях происходит подавляющее большинство всех землетрясений. Если посмотреть на карту сейсмической опасности, то становится отчетливо видно, что зоны, выделенные красным и бордовым, находятся именно в месте расположения этих двух поясов.

Они простираются на тысячи километров, огибая земной шар, пролегают на суше и под водой.

Практически 80% всех землетрясений и извержений вулканов приходятся на Тихоокеанский сейсмический пояс, иначе называемый Тихоокеанским огненным кольцом. Данная сейсмическая зона действительно, будто кольцом, обхватывает почти весь Тихий океан. Различают две ветви этого пояса — Восточную и Западную.

Восточная ветвь начинается от берегов Камчатки и идет по Алеутским островам, проходит через все западное побережье Северной и Южной Америк и заканчивается в районе Южно-Антильской петли. В этой области больше всего мощных землетрясений происходит на Калифорнийском полуострове, чем обусловлена архитектура таких городов, как Лос-Анджелес и Сан-Франциско — там преобладают дома высотой в один-два этажа с редкими многоэтажными строениями, в основном в центральных частях городов.

Западная ветвь Тихоокеанского огненного кольца тянется от Камчатки через Курильские острова, Японию и Филиппины, охватывает Индонезию и, огибая дугой Австралию, через Новую Зеландию доходит до самой Антарктиды. В этом районе происходит множество мощных подводных землетрясений, часто приводящих к катастрофическим цунами. Сильнее всего от землетрясений и цунами в этом регионе страдают такие островные государства, как Япония, Индонезия, Шри-Ланка и тд.

Средиземноморско-Трансазиатский пояс, как следует из его названия, простирается через все Средиземное море, включая в себя южно-европейские, северно-африканские и ближневосточные регионы. Далее он тянется практически через всю Азию, по хребтам Кавказа и Ирана до самых Гималаев, к Мьянме и Таиланду, где, по оценкам некоторых ученых, соединяется с сейсмической Тихоокеанской зоной.

По данным сейсмологов, на этот пояс приходится около 15% мировых землетрясений, при этом наиболее активными зонами Средиземноморско-Трансазиатского пояса принято считать Румынские Карпаты, Иран и восток Пакистана.

Второстепенные сейсмические пояса

Выделяют также и второстепенные зоны сейсмический активности. Второстепенными они считаются потому, что на их долю приходится лишь 5% всех землетрясений нашей планеты. Сейсмический пояс Атлантического океана начинается у берегов Гренландии, тянется вдоль всей Атлантики и находит свой конец возле островов Тристан-да-Кунья. Здесь не бывает сильных землетрясений, и благодаря отдаленности этой зоны от континентов подземные толчки в этом поясе не приносят разрушений.

Западная часть Индийского океана так же характеризуется своей собственной сейсмической зоной, и хотя она достаточно велика по длине (доходит своим южным концом до самой Антарктиды), землетрясения здесь не слишком сильны, а их очаги располагаются неглубоко под землей. Так же сейсмическая зона существует и в Арктике, но из-за практически полной безлюдности этих мест, а так же благодаря малой мощности подземных толчков, землетрясения в этом регионе не имеют особенного влияния на жизнь людей.

Самые мощные землетрясения 20-21 веков

Так как на Тихоокеанское огненное кольцо приходится до 80% всех землетрясений, то основные по своей мощности и разрушительности катаклизмы произошли именно в этом регионе. В первую очередь, стоит упомянуть Японию, которая не раз становилась жертвой сильнейших землетрясений. Самым разрушительным, хоть и не самым сильным по магнитуде своих колебаний, стало землетрясение 1923 года, которое носит название Великое землетрясение Канто. По разным оценкам, во время и от последствий данного бедствия погибло 174 тысячи человек, еще 545 тысяч так и не были найдены, общее число пострадавших оценивается в 4 миллиона человек. Самым сильным японским землетрясением (с магнитудой от 9,0 до 9,1) стало знаменитое бедствие 2011 года, когда мощное цунами, вызванное подводными толчками у берегов Японии, вызвало разрушения в приморских городах, а пожар на нефтехимическом комплексе в городе Сендай и авария на АЭС Фокусима-1 нанесли огромный ущерб как экономике самой страны, так и экологии всего мира.

Наиболее сильным из всех документально зарегистрированных землетрясений считается Великое Чилийское землетрясение с магнитудой до 9,5, которое произошло в 1960 году (если посмотреть на карте, то становится видно, что оно произошло так же в области Тихоокеанского сейсмического пояса).

Бедствием, унесшим самое большое количество жизней в 21 веке, признано землетрясение в Индийском океане 2004 года, когда мощное цунами, являвшееся его последствием, унесло почти 300 тысяч жизней человек из почти 20 стран мира. На карте зона землетрясения относится к западной оконечности Тихоокеанского кольца.

В Средиземноморско-Трансазиатском сейсмическом поясе так же произошло множество крупных и разрушительных землетрясений. К одному из таких относится землетрясение 1976 года в Таншане, когда только по официальным данным КНР погибло 242 419 человек, однако по некоторым данным число жертв превышает 655 тысяч, что делает это землетрясение одним из самых смертельных в истории человечества.

Сейсмические пояса Земли — это зоны, где соприкасаются между собой литосферные плиты, из которых состоит наша планета. Основной характеристикой подобных областей является повышенная подвижность, которая может выражаться в частых землетрясениях, а также в наличии действующих вулканов, которые время от времени имеют свойство извергаться. Как правило, подобные районы Земли тянутся на тысячи миль в длину. На протяжении всей этой дистанции может прослеживаться большой разлом земной коры. Если же подобный хребет находится на дне океана, он выглядит как среднеокеанический желоб.

Современные названия сейсмических поясов Земли

Согласно общепринятой географической теории, ныне на планете существует два крупнейших сейсмических пояса. В их число входит один широтный, то есть расположенный вдоль экватора, а второй — меридианный, соответственно, перпендикулярный предыдущему. Первый называется Средиземноморско-Трансазиатским и свое начало он берет примерно в Персидском заливе, а крайняя точка достигает середины Атлантического океана. Второй называется меридиональный Тихоокеанский, и проходит он в полном соответствии со своим именем. Именно в этих областях наблюдается наибольшая сейсмическая активность. Здесь имеют свое место горные образования, а также постоянно действующие вулканы. Если данные сейсмические пояса Земли просмотреть на карте мира, то становится понятно, что большинство извержений приходится именно на подводную часть нашей планеты.

Самый большое хребет в мире

Важно знать, что 80 процентов всех землетрясений и вулканических извержений приходится именно на Тихоокеанский горный хребет. Большая его часть расположилась под солеными водами, но он затрагивает и некоторые части суши. Например, на Гавайских островах, именно из-за раскола земной породы, постоянно происходят землетрясения, которые часто приводят к большому количеству человеческих жертв. Далее этот гигантский хребет включает в себя более мелкие сейсмические пояса Земли. Так, к нему относятся Камчатка, Алеутские острова. Он затрагивает западное побережье всего Американского континента и заканчивается аж на Южной Антильской Петле. Именно поэтому все жилые регионы, которые расположены вдоль этой линии, постоянно переживают более или менее сильные земные толчки. Среди наиболее популярных городов-гигантов, который находится в этой нестабильной области — Лос-Анджелес.

Сейсмические пояса земли. Названия менее распространенных из них

Теперь рассмотрим зоны так называемых вторичных землетрясений, или второстепенной сейсмичности. Все они достаточно плотно расположены в пределах нашей планеты, однако в некоторых местах отголоски совсем не слышны, в то время, как в других регионах толчки достигают чуть ли не максимума. Но стоит отметить, что данная ситуация присуща только тем землям, которые находятся под водами Мирового океана. Второстепенные сейсмические пояса Земли сосредоточены в водах Атлантики, в бассейне Тихого океана, а также в Арктике и в некоторых районах Индийского океана. Интересно, что сильные толчки, как правило, приходятся именно на восточную часть всех земных вод, то есть «Земля дышит» в районе Филиппин, постепенно спускаясь ниже, к Антарктиде. В некоторой степени очаги этих ударов распространяются и на воды Тихого океана, а вот в Атлантике практически всегда спокойно.

Более подробное рассмотрение данного вопроса

Как было сказано выше, сейсмические пояса Земли образуются именно в месте стыков наиболее крупных литосферных плит. Самым масштабным среди таковых является меридианный Тихоокеанский хребет, на всей длине которого насчитывается огромное количество горных возвышений. Как правило, очаг ударов, который вызывает толчки в этой природной зоне — подкоровый, поэтому распространяются они на очень большие расстояния. Наиболее сейсмически активной ветвью меридианного хребта является его северная часть. Тут наблюдаются крайне высокие удары, которые часто доходят до Калифорнийского побережья. Именно по этой причине количество небоскребов, которое возводится в данной области, всегда сводится к минимуму. Обратите внимание на то, что такие города, как Сан-Франциско, Лос-Анджелес, в общем-то, одноэтажные. Высотки возведены только в центре города. Направляясь ниже, к югу, сейсмичность данной ветки снижается. На западном побережье Южной Америки толчки уже не такие сильные, как на Севере, однако там все равно отмечаются подкорковые очаги.

Множество веток одного большого хребта

Названия сейсмических поясов Земли, которые являются ответвлениями от основного меридианного Тихоокеанского хребта, напрямую связаны с их географическим местоположением. Одна из веток — Восточная. Она берет свое начало у берегов Камчатки, проходит вдоль Алеутских островов, затем огибает весь Американский континент и заканчивается на Фолклендских островах. Данная зона не является катастрофически-сейсмической, и толчки, которые образуются в ее пределах, невелики. Стоит лишь отметить, что в районе экватора от нее уходит ответвление на Восток. Карибское море и все островные государства, которые здесь расположены, уже находятся в зоне Антильской сейсмической петли. В данном регионе ранее наблюдалось множество землетрясений, которые приносили немало бедствий, однако в наши дни Земля «успокоилась», и толчки, которые слышны и ощутимы на всех курортах Карибского моря, не представляют никакой опасности для жизни.

Небольшой географический парадокс

Если рассматривать сейсмические пояса Земли на карте, то получается, что восточная ветка Тихоокеанского хребта проходит вдоль самого западного побережья суши нашей планеты, то есть вдоль Америки. Западная же ветка того же сейсмического пояса начинается у Курильских островов, проходит через Японию, а после делится еще на две другие. Странно, что названия этим сейсмическим зонам были подобраны с точностью да наоборот. Кстати, те две ветки, на которые делится данная полоса, также имеют названия «Западной» и Восточной», но на сей раз их географическая принадлежность совпадает с общепринятыми правилами. Восточная уходит через Новую Гвинею к Новой Зеландии. В этом районе прослеживаются достаточно сильные подземные толчки, часто носящие разрушительный характер. Восточная ветка охватывает берега Филиппинских островов, южные острова Таиланда, а также Бирму, и в завершении соединяется со Средиземноморско-Трансазиатским поясом.

Краткий обзор «параллельного» сейсмического хребта

Теперь рассмотрим ту литосферную область, которая расположена ближе к нашему региону. Как вы уже поняли, название сейсмических поясов нашей планеты зависит от их расположения, и в данном случае Средиземноморско-Трансазиатский хребет тому подтверждение. В пределах его протяжности находятся Альпы, Карпаты, Апеннины и острова, расположенные в Средиземном море. Наибольшая сейсмическая активность приходится на Румынский узел, где довольно часто наблюдаются сильные толчки. Продвигаясь на Восток, данный пояс захватывает земли Белуджистана, Ирана и завершается в Бирме. Однако общий процент сейсмической активности, который приходится на эту область, равен всего лишь 15. Поэтому данный регион является вполне безопасным и спокойным.

На мой взгляд, одно из самых разрушительных природных явлений – это землетрясение . Даже страшно представить весь ужас и катастрофические последствия этой стихии. Не менее разрушительны и вызываемые землетрясениями гигантские волны – цунами . Не так давно я посмотрела фильм «Невозможное». В нем очень ярко показана разрушающая мощь этих огромных волн. Фильм произвел на меня сильное впечатление. К счастью, живу я в центре европейской части России, где подобное явление просто невозможно. Я искренне сочувствую людям, проживающим поблизости от сейсмических поясов.

Опасные районы мира, где они расположены

Как я уже сказала, не на всех участках планеты возможны землетрясения. Происходят они в основном в сейсмически активных местах, характеризуемых большой подвижностью. Участки эти находятся на стыках литосферных плит, сподвижки в которых и приводят к столь страшному явлению.

Землю как бы опоясывают три основных сейсмически активных района. Эти районы и есть сейсмические пояса .

Существует три главных пояса:

• Огненное кольцо, или как его еще называют по месту его расположения, – Тихоокеанское . Для него характерны не только землетрясения, а также цунами и многочисленные извержения вулканов.
• Второй пояс протянулся от Евразийских Альп до Азиатских Гималаев .
• Третий проходит через весь Атлантический океан .

Опасные районы России

Но не вся территория России сейсмически спокойна. Поэтому не всем россиянам повезло так, как мне. Если посмотреть на сейсмическую карту России, то нетрудно заметить, что самые опасные районы находятся на юге и востоке страны .

В нашей стране серьезные подземные толчки происходят в районах гористой складчатости Кавказа, Алтая, Сибири, а также на острове Сахалин, Командорских и Курилах.

Одно из самых сильных землетрясений России произошло как раз на острове Сахалин в поселке Нефтегорск. Оно унесло жизни большей части населения поселка и полностью его разрушило. После этого было принято решение расселить выживших по другим регионам, а этот поселок не восстанавливать.

Сейсмическими поясами Земли называются зоны соприкосновения литосферных плит, составляющих нашу планету. Ключевой характеристикой этих пограничных зон является повышенная подвижность и, как следствие этого, высокая вулканическая активность. 95% всех землетрясений, происходящих на планете, приходится на сейсмические пояса. Собственно, это зоны проявления активности земной коры, выраженной в вулканических процессах, землетрясениях и горообразовании.

Протяженность поясов огромна: они опоясывают земной шар на тысячи километром, пролегают по суше и по океаническому дну. На сегодня в географической науке принято выделять два сейсмических пояса: Средиземноморско-Трансазиатский — широтный пояс, протянувшийся вдоль экватора — и Тихоокеанский — меридиональный, идущий перпендикулярно широтному.

Средиземноморско-Трансазиатский сейсмический пояс

Пояс проходит по Средиземному морю и прилегающим к нему южно-европейским горным массивам, а также горам Северной Африки и Малой Азии. Далее он тянется по хребтам Кавказа и Ирана, через Среднюю Азию, Гиндукуш к Куэнь-Луню и Гималаям.

Наиболее активными в сейсмическом отношении зонами Средиземноморско-Трансазиатского пояса является зона Румынских Карпат, Ирана и Белуджистана. От Белуджистана зона сейсмоактивности тянется до Бирмы. Довольно сильные удары нередко бывают в Гиндукуше.

Зоны подводной активности пояса расположены в Атлантическом и Индийском океанах, а также частично в Северно-Ледовитом. Сейсмическая зона Атлантики проходит через Гренландское море и Испанию вдоль Средне-Атлантического хребта. Зона активности Индийского океана через Аравийский полуостров идет по дну на юг и юго-запад к Антарктиде.

Тихоокеанский сейсмический пояс

Более 80% всех землетрясений на Земле приходится именно на Тихоокеанский пояс. Он проходит по горным цепям, опоясывающим Тихий океан, по дну самого океана, а также по островам его западной части и Индонезии.

Восточная часть пояса огромна и тянется от Камчатки через Алеутские острова и западные прибрежные зоны обоих Америк к Южно-Антильской петле. Северная часть пояса обладает наибольшей сейсмической активностью, которая ощущается в Калифорнийском звене, а также в района Центральной и Южной Америки. Западная часть от Камчатки и Курил тянется к Японии и дальше.

Восточная ветвь пояса полна извилистых и резких поворотов. Она берет начало на острове Гуам, проходит к западной части Новой Гвинеи и резко поворачивает на восток к архипелагу Тонга, от которого берет крутой поворот на юг. Что качается южной зоны сейсмической активности Тихоокеанского пояса, то на текущий момент времени она изучена недостаточно.

Сейсмические волны

Сейсмические волны — это энергетические потоки, которые расходятся по земной поверхности от эпицентра землетрясения или искусственного взрыва. Основными видами волн являются объемные и поверхностные . Объемные волны — самые мощные — они движутся в недрах земли, в то время как поверхностные волны идут только по поверхности.

Объемные волны:

• волны Р (волны сжатия или первичные) — самые быстрые, могут двигаться в разных средах (твердой, жидкой, газообразной), действуют схожим образом со звуковой волной — посткупальные движения, захватывающие частицы породы;
• волны S (волны поперечны, рассекающие, побочные или вторичные) — движутся медленнее, чем тип Р, не могут проходить в жидкой среде.

Поверхностные волны:

• волны Релея — движутся по поверхности земли так же, как волны на воде; имеет большую разрушительную силу. Вибрации, ощущаемые во время землетрясений и взрывов, вызваны именно этим типом волн.
• волны Лява — их движение похоже на движение змеи, раздвигают породу в стороны, считаются самыми разрушительными.

Давно известно, что землетрясения распределены на земной поверхности неравномерно. Они концентрируются в сейсмических поясах , протягивающихся на тысячи километров. Некоторые пояса, такие как пояс вдоль Альп и Гималаев, были известны давно, другие выявлены позднее с помощью сейсмографов, установленных в рамках единой сети по всей Земле. Оказалось, что сейсмические пояса Земли строго совпадают с обеими мировыми системами рельефа: рифтов и желобов. За пределами этих систем землетрясения происходят редко, а внутри случаются постоянно.

Мы еще мало знаем об условиях, существующих в очагах землетрясений, но несомненно, что они возникают в результате деформации литосферы, когда под воздействием приложенных к ней напряжений предел прочности оказывается превзойденным и литосфера раскалывается, катастрофически высвобождая огромное количество энергии, все эти процессы начали происходить ещё до появления . Пояса сейсмичности как бы маркируют зоны раскола литосферы . Они разбивают внешнюю твердую оболочку Земли на крупные блоки, или, как их стали называть, плиты.

Имея перед собой карту сейсмичности, любой пытливый человек, даже совсем не искушенный в тектонике плит, не затруднится провести границы литосферных плит. Для этого достаточно следовать вдоль сейсмических поясов. Можно выделить тринадцать главных литосферных плит : Евразиатская, Северо-Американская, Южно-Американская, Африканская, Филиппинская, Тихоокеанская, Кокосовая, Наска и другие. Их размеры могут составлять тысячи километров. В состав плит входят как континенты, так и припаянные к ним океанские котловины вплоть до срединных хребтов. И только в немногих случаях (например, в Андах) граница плит совпадает с разделом континент — океан (). Разделение литосферы на плиты, ограниченные сейсмическими поясами, явилось одним из главных фактов в теории тектоники плит.

Землетрясения и сейсмические пояса отражают взаимодействие литосферных плит между собой . Если возникают землетрясения, это значит, что происходит раскол и деформация литосферы; если землетрясений нет, то, следовательно, нет деформаций в твердой оболочке.

Тектоническая активность на Земле сконцентрирована главным образом вдоль границ плит и проявляется из-за их взаимодействия. От того, как плиты движутся друг относительно друга, зависит и то, какой магматизм проявится вдоль их границ. То есть можно предположить, что границы плит должны контролировать и распределение рудных полезных ископаемых, генетически связанных с магматическими породами.

Происхождение материков и океанов. Горные породы



1. Каково внутренне строение Земли?

Ядро, мантия, земная кора.

2. Что называют литосферой? Какие движения в ней происходят?

Литосфера – твёрдая оболочка Земли. Происходит движение литосферных плит.

3. На какие группы делят горные породы по происхождению? Приведите примеры.

Магматические (базальт), осадочные (песок), метаморфические (мрамор).

Вопросы и задания

1. Какое строение имеет литосфера? Какие явления происходят на границах ее плит?

Литосфера состоит из ядра, мантии и земной коры. На границах литосферных плит может образовываться новая земная кора из вещества магмы, попадающей на поверхность Земли по линиям разломов.

2. Как размещаются на Земле сейсмические пояса? Расскажите о землетрясениях и извержениях вулканов, известных вам из сообщений по радио, телевидения, газет. Объясните причины этих явлений.

Сейсмические области протянулись на тысячи километров и совпадают с областями глубинных разломов на суше, в океане – со срединно-океаническими хребтами и глубоководными желобами. Крым, 1927 год. Одно из самых сильных в истории черноморского побережья произошло днем 26 июня 1927 года. Ашхабад, Туркмения, 1948 год. Это было самое разрушительное землетрясение на территории Советского Союза. Камчатка, 1952 год. 5 ноября 1952 года в Тихом океане, в 130 километрах от побережья Камчатки, произошло землетрясение силой от 8,3 до 9 магнитуд. Ташкент, Узбекистан, 1966 год. 26 апреля столица Узбекистана разбудили подземные толчки в 8 баллов, сопровождаемые сильным гулом. Спитак, Армения, 1988 год. 7 декабря 1988 года в Армении произошла настоящая катастрофа. Нефтегорск, Россия. 28 мая 1995 года, на северо-восточном побережье острова Сахалин произошел подземный толчок.

3. Как следует работать с картой строения земной коры?

Используя карту строения земной коры, определите районы новой и новейшей складочности, для которых свойственны явления землетрясений и вулканизма, а затем сравните с картой плотности населения. Вы обнаружите, что плотность населения в опасных районах достаточно высока. Кроме различных по возрасту складчатых поясов, по карте строения земной коры можно определить структуру древних и молодых платформ, лавовые покровы и рифтовые зоны материков. На карте можно определить и строение океанической коры. Обратите внимание на области океанической коры, поднятые над уровнем моря, глубоководные желоба и рифтовые зоны срединно-океанических хребтов.

4. Справедливо ли утверждение, что распространение материковой коры совпадает с площадью суши?

Земная кора продолжается в океан, образуя материковую отмель и материковый склон.

5. Люди каких профессий и с какой целью изучают земную кору?

Геология – разведка месторождений полезных ископаемых. Вулканологи – изучают строение, действия вулканов. Строители – основы грунта. Почвоведы – строение и свойства почв.

6. Где, по вашему мнению, в далёком будущем на Земле могут образоваться новые океаны; новые материки?

Изучив карту строения земной коры можно предположить, что в районах рифтовых разломов на материках в далёком будущем могут образоваться моря и океаны, а в районах океанических хребтов – острова и материки.

ГДЗ география 7 класс Коринская, Душина, Щенев Дрофа Задание: § Стр 29

На данной странице представлено детальное решение задания § Стр. 29 по географии для учеников 7 классa автор(ы) Коринская, Душина, Щенев

§ Стр. 29

Вопросы и задания

1. Какое строение имеет литосфера? Какие явления происходят на границах её плит?

Литосфера состоит из земной коры и верхней части мантии. Выделят 2 типа земной коры: материковую (континентальную) и океаническую, которые состоят из базальтового, гранитного (только у материковой земной коры) и осадочного слоев. На границах литосферных плит происходит их взаимодействие, при направлении движения в разные стороны образуются срединно-океанические хребты, при взаимодействии материковой и океанической земной коры образуются горные пояса на суше и глубоководные желоба в океане.

2. Как размещаются на Земле сейсмические пояса? Расскажите о землетрясениях и извержениях вулканов, известных вам из сообщений радио, телевидения, газет. Объясните причины этих явлений.

Сейсмические пояса размещаются на Земле в зонах активного взаимодействия литосферных плит материкового и океанического типа. Известные мне землетрясения: Ашхабадское (1948), Спитакское (1988), землетрясение в Нефтегорске (1995). Известные мне извержения вулканов: извержение вулкана Кракатау (1883), извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль (2010), извержение вулкана Ключевская Сопка (2013). Эти явления происходят из-за взаимодействия тектонических плит, в основе этих явлений лежат процессы внутри недр Земли – тектонические процессы.

3. Как следует работать с картой строения земной коры?

С картой строения земной коры стоит работать исходя из знаний условных обозначений этой карты, далее необходимо выявить расположение территории на литосферной плите либо в зоне взаимодействия двух плит, и снова воспользоваться условными знаками для объяснения тех или иных явлений, которые могут происходить на выбранной территории.

4. Справедливо ли утверждение, что распространение материковой коры совпадает с площадью суши?

Нет, утверждение не справедливо, так как площадь суши является только та честь суши, которая находится выше уровня Мирового океана. Тогда как часть материковой земной коры располагается под водой (материковые отмели – шельф, территории занятые морями и поверхностными водными объектами).

5. Люди каких профессий и с какой целью изучают земную кору?

Земную кору изучают геологи (а также геофизики, геохимики) – для формирования знаний об геологической истории земли и прогнозирования её развития, а также для обнаружения месторождений полезных ископаемых.

6*. Где, по вашему мнению, в далёком будущем на Земле могут образоваться новые океаны; новые материки?

По моему мнению, новые океаны на Земле могут образоваться между Южной и Северной Америкой, а также между Африкой и Евразией, так как литосферные плиты, на которых они расположены двигаются в противоположном направлении, значительно увеличится площадь Индийского и Атлантического океанов. Новый материк может образоваться при слиянии Австралии, Евразии и Северной Америки.

Стр. 29

Параграф 4. Рельеф Земли

Вопросы в начале параграфа

1. Назовите основные формы поверхности на суше и океаническом дне. Как они различаются по высоте и изображаются на карте?

Основные формы поверхности на суше: горы (низкие, средневысокие, высокие) и равнины (низменности, возвышенности, плоскогорья). На океаническом дне: срединные хребты, расселины и долины (равнины), глубоководные желоба. На картах они выражаются различными цветами и изолиниями (для гор – изогипсы, для океанов и морей – изобаты). Горы выделяются коричневым цветом от светло-коричневого до темно-коричневого (от низких к более высоким абсолютным отметкам). Равнины изображаются от темно-зеленого до светло-коричневого (от низменностей к плоскогорьям). Глубины морей и океанов окрашиваются от светло-синего цвета до темно-синего (от материковой отмели к глубоководным желобам).

2. Как изменяются горы и равнины во времени?

Со временем горы разрушаются из-за процессов выветривания, высота гор уменьшается, если не происходит их «омоложение» и поднятие за счет внутренних тектонических процессов. Равнины со временем могут увеличивать свою высоту за счет увеличения осадочного чехла, либо под воздействием тектонических поднятий. Кроме того, равнины могут и опускаться за счет все тех же тектонических процессов.

что такое в географии, где образуются и как размещаются на Земле

Сейсмические пояса Земли — что это такое в географии

Определение

Сейсмический пояс – это подвижный участок земной коры, расположенный на границе литосферных плит.

На Земле несколько сейсмических поясов. Их протяженность составляет десятки тысяч километров. Наиболее крупными считаются Тихоокеанский (тянущийся по меридиану) и Средиземноморско-Трансазиатский (проходящий по широте).

Образование подвижных областей происходит следующим образом:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

• разность температуры центральных и поверхностных земных слоев провоцирует возникновение конвекции;
• конвекция приводит в движение литосферные плиты;
• литосферные плиты двигаются вдоль разлома, заходят одна под другую, сталкиваются между собой или расходятся в разные стороны, если их уровни совпадают;
• зоны земной поверхности, находящиеся над ними, приходят в движение.

Результатами процесса являются землетрясения, извержения вулканов, цунами, образование впадин и горных хребтов.

Примечание

Раздел географии, изучающий движение литосферных плит, называется геотектоникой. А научное представление о строении литосферы – тектоникой.

Главные сейсмические пояса современности

Перечень значимых сейсмических поясов мира состоит из:

1. Средиземноморско-Трансазиатского пояса, берущего начало в Персидском заливе и заканчивающегося в центре Атлантического океана.
2. Тихоокеанского, расположившегося перпендикулярно предыдущему, провоцирующего серию извержений на дне Тихого океана.
3. Великой рифтовой долины, находящейся на территории Восточной Африки.
4. Хакасских гор Монголии.
5. Отдельного региона в пределах восточной части Индийского океана.
6. Евразийского пояса.
7. Архипелага между Алеутским островами и Камчаткой.
8. Района между Гебридскими островами и Филиппинами.

Два первых пояса считаются главными и наиболее опасными. Характерные свойства остальных позволяют относить их к второстепенным.

Сейсмически активные районы России

На территории России наибольшая сейсмическая активность фиксируется:

• на Северном Кавказе;
• в Саянах;
• вблизи озера Байкал;
• на острове Сахалин;
• в районе Курильских островов;
• на Камчатке.

Более спокойными, но проявляющими известные виды активности, считаются Верхояно-Колымский регион, Приморье, Приамурье, Чукотка, Корякское нагорье. Незначительные столкновения литосферных плит периодически фиксируются на равнинах Сибирской, Скифской, Восточно-Европейской платформ.

Примечание

В целом, территория РФ не может носить название сейсмически активной области. Размещение большинства ее регионов относительно разломов литосферных плит позволяет относить страну к зонам умеренной сейсмичности.

4. Происхождение материков и океанов

1. Какое строение имеет литосфера? Какие явле­ния происходят на границах ее плит?

Литосфера по своему строению неодно­родна и состоит из земной коры и верх­ней части мантии Земли. Земную кору подразделяют на океаническую и мате­риковую. Материковая кора значительно толще океанической и состоит из «базаль­тового», «гранитного» посадочного слоев. Осадочные породы в океанической коре располагаются непосредственно на «ба­зальтовом» слое.

Земная кора не является монолитом. Она состоит из огромных литосферных плит, которые медленно передвигаются относительно друг друга вместе с верхним вязким слоем магмы. Плиты могут расхо­диться, сходиться или двигаться одна вдоль другой.

На границах литосферных плит может образовываться новая земная кора из ве­щества магмы, попадающей на поверх­ность Земли по линиям разломов. Именно эти районы границ между литосферными плитами отличаются неустойчивостью и характеризуются частыми землетрясени­ями и извержениями вулканов. Эти райо­ны называют сейсмическими поясами.

2. Как размещаются на Земле сейсмические по­яса? Расскажите о землетрясениях и извержениях вулканов, известных вам из сообщений радио, те­левидения, газет. Объясните причины этих явлений.

Землетрясения и извержения вулка­нов — страшное и вместе с тем завора­живающее зрелище. На побывавших в районе землетрясения или наблюдавших извержение вулкана производят огромное впечатление эти гигантские силы приро­ды, которыми человек не только не в со­стоянии управлять, но часто не может да­же предсказать время возникновения и силу этих явлений. Посмотрите на лица людей на картине К. П. Брюллова «По­следний день Помпеи». Паника и страх за жизнь своих близких и свою жизнь, ужас от неизбежного зла, которое уничтожает город и хоронит под грудами разрушен­ных зданий живых людей.

Землетрясения и извержения вулканов связаны с воздействием на земную кору внутренних сил Земли. При движении ли­тосферных плит в некоторых участках ко­ры постепенно накапливается напряже­ние, которое приводит к нарушению ста­бильности и резкому смещению пластов горных пород по отношению друг к другу. Так возникают землетрясения.

По трещинам земной коры расплавлен­ная магма устремляется на поверхность, где застывает и образует конус вулкана с кратером посередине. После извержения вулкан может надолго прекратить свою деятельность, а затем, под воздействием внутренних сил Земли, вновь извергать­ся, подвергая опасности людей, которые живут и занимаются хозяйством на его склонах или в непосредственной близости к вулкану.

3. Как следует работать с картой строения земной коры?

Используя карту строения земной ко­ры в атласе, определите районы новой и новейшей складчатости, для которых свойственны явления землетрясений и вулканизма, а затем сравните с картой плотности населения. Вы обнаружите, что плотность населения в опасных районах достаточно высока.

Кроме различных по возрасту складча­тых поясов, по карте строения земной ко­ры можно определить структуру древних и молодых платформ, лавовые покровы и рифовые зоны материков. На карте мож­но определить и строение океанической коры. Обратите внимание на области оке­анической коры, поднятые над уровнем моря, глубоководные желоба и рифтовые зоны срединно-океанических хребтов.

4. Справедливо ли утверждение, что распростра­нение материковой коры совпадает с площадью суши?

Вы сможете правильно ответить на этот вопрос, изучив карту строения земной коры. Земная кора продолжается в океан, образуя материковую отмель и мате­риковый склон, о которых вы помните из начального курса географии.

5. Где, по вашему мнению, в далеком будущем на Земле могут образоваться новые океаны? Новые материки?

Изучив карту строения земной коры, пожалуй, можно предположить, что в районах рифтовых разломов на матери­ках в далеком будущем могут образовать­ся моря и океаны, а в районах океаниче­ских хребтов — острова и материки. Но это очень смелое предположение.

4. Происхождение материков и океанов

4.5 (90%) 2 votes

На этой странице искали :

• как следует работать с картой строения земной коры
• справедливо ли утверждение что распространение материковой коры совпадает с площадью суши
• как размещаются на земле сейсмические пояса
• какие явления происходят на границах литосферных плит
• какое строение имеет литосфера

Сохрани к себе на стену!

ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ТЕКТОНИЧЕСКИХ СТРУКТУР — ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, РЕЛЬЕФ И МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ

Задачи: сформировать представление о развитии природы на территории страны, знания об абсолютном и относительном возрасте горных пород, о геологическом летоисчислении; объяснить структуру и содержание геохронологической таблицы, научить пользоваться ею; расширить знания учащихся о тектонических структурах, их происхождении, размещении на территории России; развивать краеведческие знания о геологическом строении земной коры; показать практическое значение знаний о тектоническом строении для человека в современных условиях; научить анализировать и сопоставлять тектоническую и геологическую карты.

Ход урока

I. Вводная беседа и подготовка к восприятию новых знаний.

Структура урока определяется принципиальной новизной учебного материала и его сложностью. Ключевое звено урока — объяснение учителя. Работа школьников направлена на усвоение и закрепление знаний и умений. Поэтому важно сразу же мотивировать учебную деятельность учащихся путем совместного целеполагания.

Перед объяснением нового материала необходимо выяснить опорные знания учащихся о возрасте горных пород, геологическом прошлом Земли, развитии природы на территории страны. Эту работу можно провести, используя следующие вопросы:

• Какой возраст имеет наша планета?

• Какое строение имеет литосфера?

• Какие явления происходят на границах ее плит?

• Как размещаются на Земле сейсмические пояса?

• Случаен ли облик земной поверхности?

• Всегда ли он был таким?

• Как ученые доказывают, что природа постоянно развивалась, изменялась? На основании каких фактов?

• Какие науки занимаются изучением строения земной коры и развитием природы на Земле?

В каждом классе совокупность этой информации различна, но в целом учащиеся знакомы с отдельными вопросами, поэтому учитель только корректирует их знания в процессе беседы. Итогом беседы будет вывод о постоянном, непрерывном изменении поверхности Земли и развитии природы. Среди наук, изучающих Землю, следует рассказать об исторической геологии, геотектонике, палеонтологии, минералогии. Эти определения учащиеся могут записать в тетради.

Геология — наука, изучающая Землю: ее состав, структуру, внутренние и внешние процессы, историю. Впервые определение геологии дал Чарльз Лайель в 1830 году. Современная геология делится на ряд отраслей, многие из которых стали самостоятельными науками: историческая геология, геотектоника, палеонтология и т. д.

Историческая геология изучает историю и закономерности развития земной коры и Земли в целом.

Геотектоника — учение о строении земной коры и формировании тектонических структур.

Палеонтология — наука о вымерших организмах и о развитии органического мира Земли.

«Наша планета существует уже многие миллионы лет, в течение которых жизнь на ее поверхности испытала большие изменения… Это изменение форм органической жизни можно проследить, изучая их остатки, сохранившиеся в толще земной коры в виде окаменелостей. .. Изучением форм этой минувшей жизни, их особенностей, условий существования и причин изменения — вымирания одних, развития и совершенствования других — занимается отрасль науки, называемая палеонтологией».

(В. А. Обручев.)

Минералогия — наука, изучающая минералы, их состав, свойства, условия образования и нахождения в природе.

Учитель. Минералы — это не только причудливые кристаллы, тускло поблёскивающие на музейных полках; это и разноцветные зёрнышки в расколотом придорожном булыжнике, и песчинки на морском берегу, и снежинки, медленно опускающиеся на землю. Они слагают и оплавленную глыбу метеорита, и кусок свинцовой руды в ковше экскаватора, и глинистый обрыв реки. Минералы обнаружены и далеко за пределами Земли — на далёких планетах, в кометах, в межзвёздной пыли. В общем, минерал — это один из основных «кирпичиков», которые слагают окружающий нас мир неживой природы.

Петрография — наука, изучающая горные породы.

Учитель. Горные породы представляют собой природное соединение одного или нескольких минералов. Каждая горная порода образовалась в определенных условиях. Так, например, гранит состоит из довольно крупных кристаллов («зёрен») кварца, полевого шпата и слюды.

II. Получение новых знаний.

1. На этом этапе урока учитель формирует у учащихся представление о развитии природы на Земле, о геологическом летоисчислении.

Учитель. Раскрывая и расшифровывая историю нашей планеты, геологи сталкиваются с увлекательным и динамичным сценарием, написанным природой. История эволюции Земли — своеобразный красочный и яркий спектакль, полный драматических событий, многие участники и зрители которого давным-давно ушли в небытие, оставив свой след в земных слоях.

Каждый пласт, каждый слой земной коры представляет собой как бы страницу огромной каменной книги, на которой своеобразным языком в виде отпечатков растений и ископаемых остатков животных записаны события, происходившие на Земле и в её недрах многие сотни миллионов лет назад. Прочесть исторический сценарий, написанный этими «каменными иероглифами» хотя и нелегко, но вполне возможно. Однако составить полную картину эволюции нашей планеты очень сложно, т. к. одни страницы каменной летописи окончательно утеряны, другие сильно повреждены временем, а третьи — перепутаны и искажены.

Геологи медленно и скрупулёзно, шаг за шагом находят и изучают факты, строят различные гипотезы, воссоздают из небытия картины далёкого прошлого. Но история Земли по-прежнему полна загадок и тайн.

Точную дату рождения нашей планеты определить довольно трудно. Существует много гипотез о времени и особенностях её возникновения. По мнению современных ученых, Земля родилась около 4,6 млрд. лет назад из плотного облака космической пыли и газа. Несколько сотен миллионов лет Протоземля провела в виде холодного безжизненного скопления космического вещества. Постепенно она начала разогреваться, это привело к изменению вещества, из которого она состояла. Расплавленное земное вещество стало распределяться по удельному весу. На поверхности остались легкие соединения, а тяжелые соединения и элементы опустились на глубину. Так появились мантия и ядро. Земная кора образовалась, когда Земля стала остывать. Планета покрылась тонкой твердой оболочкой, хотя в её глубинах продолжал кипеть расплав.

Именно со времени образования земной коры начинается геологическая история Земли. Самые древние горные породы свидетельствуют о том, что возраст литосферы более 3,5 млрд. лет. Все время геологической истории развития природы разделили на пять эр.

Задание: запишите в тетрадь.

1. Определение «геологическая эра» необходимо записать в тетради как одно из ключевых на данном уроке.

Геологическая эра — наиболее крупный этап развития земной коры и органического мира.

2. Названия эр также следует записать в тетради, т. к. на них учащиеся будут опираться при работе с геохронологической таблицей. Свой рассказ учитель сопровождает демонстрацией картин природы различных геологических эпох.

Учитель. Первая геологическая эра, возраст которой, по-видимому, не менее 3,5 млрд. лет, продолжалась более 900 млн. лет. В то время поверхность Земли представляла собой однородную серую равнину, напоминающую современный лунный ландшафт. Постепенно формировались атмосфера и гидросфера. Следов органической жизни практически нет. Породы органического происхождения указывают на существование бактерий и водорослей. Эти простейшие формы жизни покрывали живой тонкой пленкой огромные пространства морской поверхности и суши. Жизнь еще многого не умела, она еще не научилась по-настоящему расти и двигаться. Она умела главное — жить, приспосабливаться к любым, самым невероятным условиям. Эта практически безжизненная эра носит название архея (древнейшая).

Протерозой, или эра ранней жизни, длился примерно 2 млрд. лет, его возраст 2,7 млрд. лет. В протерозойских отложениях остатки организмов встречаются всё чаще — это в большинстве своем такие же круглые одноклеточные бактерии и водоросли, но среди них уже существовали и примитивные многоклеточные организмы: водоросли, кишечнополостные, черви и др.

Эра древней жизни, палеозой, характеризуется заменой в процессе дальнейшего развития первоначальных низкоорганизованных примитивных форм жизни более высокоорганизованными. Появляются, быстро развиваются и процветают рыбы, амфибии, рептилии, летающие насекомые, пауки; широкое распространение получают водоросли, пышно развиваются кораллы, растения выходят на сушу, появляются семенные папоротники, исчезают каменноугольные леса. Возраст палеозоя предположительно составляет 570 млн. лет, а продолжительность — около 350 млн. лет.

В мезозое, эре средней жизни, появились первые, а затем и высшие млекопитающие, настоящие костистые рыбы, настоящие птицы. В растительном мире на смену господствующим голосеменным приходят покрытосеменные, происходит резкое сокращение папоротников. Мезозой продолжался 163 млн. лет, возраст этой эры — 230 млн. лет.

Эра новой жизни, кайнозой, наступила 67 млн. лет назад. Вымирают крупные пресмыкающиеся, исчезают головоногие моллюски. Среди животных господствуют млекопитающие и птицы, в растительном мире — покрытосеменные растения. Наконец 1,5 млн. лет назад появился человек. Животный и растительный мир принял современный облик.

Каждая эра подразделяется на геологические периоды, а те, в свою очередь, на эпохи. Названия периодов чаще всего происходят от местностей, где впервые были найдены соответствующие отложения.

На заключительном этапе урока учащиеся знакомятся с понятием «геологическое летоисчисление», желательно использовать и его определение, которое приводится в учебнике.

Геологическое летоисчисление — это раздел геологии, который занимается изучением возраста, продолжительности и последовательности формирования горных пород.

2. Далее учитель переходит к характеристике методов изучения земной коры, используя коллекцию горных пород.

Учитель. Все методы определения возраста горных пород подразделяются на две группы: а) методы определения относительного возраста горных пород; б) методы определения абсолютного возраста горных пород. Методами первой группы определяют, какие породы древнее, а какие моложе относительно друг друга. Методами второй группы определяют возраст породы в единицах времени.

Учитель кратко раскрывает историческую обусловленность открытия палеонтологического и радиоактивного методов, рассказывает, что лежит в основе этих методов. Кроме того, необходимо обратить внимание учащихся на то, что данные о геологическом возрасте горных пород, полученные с помощью палеонтологического и радиоактивного методов, хорошо сочетаются и никогда не противоречат друг другу.

3. Этот этап урока посвящен геохронологической таблице.

Учитель. На основании изучения возраста горных пород составлены геологическая карта и геохронологическая таблица, в которой систематизированы знания об основных геологических событиях и облике земной поверхности, а также о закономерностях образования полезных ископаемых.

Далее необходимо объяснить структуру и содержание геохронологической таблицы и познакомить с приёмами ее чтения, указав на то, что в верхней части таблицы отражены события самые «молодые», т. е. таблицу надо читать снизу вверх — с древнейшего времени. Учитель привлекает учащихся к чтению таблицы с демонстрацией картин и других имеющихся иллюстраций, отражающих природу в определенные эры и периоды. Такие картины заинтересовывают учеников, буквально оживляют таблицу, создают конкретные, наглядные представления.

С целью формирования умения пользоваться геохронологической таблицей и самостоятельно ориентироваться по ней учитель организует работу, предложив учащимся выполнить задания и ответить на вопросы:

1) Перечислите геологические эры, начиная с древнейшей.

2) Назовите самую короткую эру и самую длинную.

3) Прочтите названия периодов каждой эры.

4) Какие периоды были наиболее продолжительными? Какой период — самый короткий?

5) Прочтите таблицу по горизонтали. Какие события геологической истории в ней отражены?

6) Охарактеризуйте какой-либо период.

Здесь важно обратить внимание на взаимосвязь в изменении соотношения суши и моря, возникновения и разрушения гор и изменения климата, растительного и животного мира.

Учитель. Образование гор вело к уменьшению площади морей, похолоданию климата и, как следствие, вымиранию одних животных и появлению других, приспособленных к жизни в новых условиях. Образование горных систем, таким образом, изменяло не только рельеф, но и весь древний природный комплекс.

Вопросы:

1) Какие горные породы образовались в палеозое, мезозое и т. д.?

2) Как изменялся климат, растительный и животный мир?

3) Какие периоды в истории Земли были влажными?

4) Когда на Земле появились птицы?

5) Когда появились пустыни?

6) Как называется эра и период, в которые мы живем?

Учитель. Раньше породы делили на первичные (магматические и метаморфические) и вторичные (осадочные). Затем выделили среди осадочных пород наиболее молодые и назвали их третичными, а затем обнаружили «самые молодые» — четвертичные. Это название отнесли и к периоду, когда они отложились.

В целом у учащихся должно сложиться представление о длительном естественном развитии природы, которое привело к образованию географической оболочки. Территория нашей страны лишь ее часть.

4. Учитель. В процессе совместной работы мы поняли, что в геохронологической таблице заключена огромная информация о развитии Земли. Но по ней трудно судить, в каких районах земного шара, материка или нашей страны происходили те или иные геологические события. Об этом дают представление различные карты: тектонические, геологические, размещения полезных ископаемых и т. д. С тектонической картой (картой строения земной коры) мы уже знакомы. Геологическая карта показывает распространение горных пород различного возраста, выходящих на поверхность. На основании геологических карт проводится поиск и разведка полезных ископаемых.

5. Работа с тектонической картой России проводится с целью расширения знаний об основных тектонических структурах и их размещении на территории страны.

Учитель. Вы уже знаете, что земная кора представляет собой совокупность литосферных плит и их осколков. Литосферные плиты состоят из платформ и складчатых поясов.

Платформа — это обширный малоподвижный участок земной коры. Имеет двухъярусное строение: фундамент из смятых метаморфизированных пород и чехол, сложенный спокойно залегающими осадочными породами.

Складчатый пояс — это подвижный участок земной коры, имеющий сложную складчатую структуру.

Понятия «платформа» и «складчатый пояс» учащиеся записывают в тетрадь. Учитель сопровождает свое объяснение демонстрацией схем строения платформы и складчатого пояса. Это помогает школьникам быстрее вспомнить и закрепить понятия.

Учитель отмечает, что территория страны — часть древнего материка Лавразии. Основная ее часть — это Евразийская литосферная плита, которая имеет очень сложное строение и состоит из платформ и складчатых областей разного возраста.

Для формирования умения работать по тектонической карте можно предложить учащимся следующие вопросы и задания:

1) Какими способами показаны на тектонической карте геологические структуры?

2) Каким цветом показаны на карте области разных складчатостей — от байкальской до кайнозойской?

3) Какие структуры занимают наибольшие территории? Какой возраст они имеют?

4) Чем плиты отличаются от платформ? (Плиты — это молодые платформы. )

5) Какие территории нашей страны возникли в герцинскую складчатость, в мезозойскую, в кайнозойскую?

6) Почему Кавказские горы выше Уральских?

Чтобы углубить понятие «платформа», необходимо познакомить учащихся с такими понятиями, как «траппы» и «щиты». Их также можно записать в тетрадь.

Траппы — это излившиеся в разное время и наслоившиеся друг на друга лавовые потоки, они образуют ступенчатые склоны. В России характерны для Среднесибирского плоскогорья.

Щиты — это выход фундамента платформы на поверхность. В нашей стране известны Балтийский щит на Русской платформе, Анабарский щит на Сибирской платформе и т. д.

6. Работа с геологической картой России может быть организована в виде устной практической работы с целью изучения ее содержания и выработки умения ее читать, а также сопоставлять с тектонической картой.

1) Изучите условные обозначения к геологической карте.

2) Расскажите, что обозначают цвета и буквенные индексы на этой карте.

3) Установите, какого возраста породы слагают Восточно-Европейскую равнину.

4) Где на равнине выходят на поверхность магматические породы?

5) Отложениями какого возраста сложена Западно-Сибирская равнина?

6) Отложениями какого возраста сложена территория на которой вы живете?

7) На основе полученных фактов сделайте вывод о том, что можно узнать, изучая геологическую карту.

7. В заключение урока учитель кратко рассказывает о практической важности данной темы для представителей различных профессий в современных условиях.

III. Подведение итогов урока.

Домашнее задание: § 6, выполнить задание 1 на с. 38-39 в рабочей тетради, определения ключевых слов выучить.

Сейсмические волны помогли составить карту «утечек» железа из ядра в мантию Земли

Фото 24smi. org

11 июня, Минск /Корр. БЕЛТА/. Ученые из Израиля и США применили методы из астрономии, чтобы составить первую карту поверхности ядра Земли. На ней можно увидеть зоны, в которых материя ядра начала просачиваться в нижние слои мантии. Научный журнал Science опубликовал исследование геологов, сообщает ТАСС.

«Мы проанализировали тысячи отражений сейсмических волн от поверхности ядра Земли, не фокусируясь на каждом подобном колебании. Анализ показал, что на границе между мантией и ядром есть множество областей, где горячая и плотная материя проникает в мантию. Это стало абсолютной неожиданностью для нас», — рассказал один из авторов работы, геолог из Мэрилендского университета (США) То-ен Ким.

Считается, что ядро нашей планеты состоит из твердого металлического центра и внешнего слоя из жидкого железа и никеля. Этот слой постоянно движется, создавая магнитное поле, которое защищает жизнь на поверхности Земли и ее атмосферу от космических лучей, вспышек на Солнце и других опасных космических явлений.

Однако последние наблюдения, математические модели структуры ядра указали на то, что внутри может скрываться не два, а три отдельных слоя. Также геологи обнаружили намеки на то, что ядро постоянно обменивается материей с мантией, в результате чего из ядра в мантию поднимаются своеобразные «пузыри» из железа.-0-

сейсмограф | Определение и факты

Узнайте у геофизика Хорста Радемахера о работе сейсмометра, о том, как он записывает данные, моделируя землетрясение в классе

Геофизик Хорст Радемахер из Калифорнийского университета в Беркли, моделируя землетрясение в классе и объясняя, как регистрирует простой сейсмограф Земля трясется.

Показано с разрешения Регентов Калифорнийского университета. Все права защищены.(партнер-издатель Britannica) Посмотреть все видео к этой статье

сейсмограф , прибор, регистрирующий сейсмические волны, вызванные землетрясением, взрывом или другим явлением, вызывающим сотрясение Земли. Сейсмографы оснащены электромагнитными датчиками, которые преобразуют движения грунта в электрические изменения, которые обрабатываются и записываются аналоговыми или цифровыми цепями приборов. Термины сейсмограф и сейсмометр часто используются взаимозаменяемо; однако, хотя оба устройства могут обнаруживать и измерять сейсмические волны, только сейсмограф обладает способностью регистрировать явления.Запись, производимая сейсмографом на экране дисплея или на бумажной распечатке, называется сейсмограммой.

Хотя изначально сейсмографы были предназначены для обнаружения естественных землетрясений, сейсмографы имеют множество других применений, таких как разведка нефти, исследование земной коры и нижних слоев, а также мониторинг вулканической активности.

Британская викторина

Тест «Твердая Земля»

Термин геология относится, согласно Britannica, к областям исследования, связанным с твердой Землей.Насколько основательны ваши познания во всех областях геологии? Проверьте свои знания, пройдя этот тест.

Разработка первых сейсмографов

Ранний сейсмический прибор, называемый сейсмоскопом, не регистрировал во времени колебания грунта, а просто показывал, что произошло сотрясение. Китайский ученый Чжан Хэн изобрел такой инструмент еще в 132 году н. э. Он был цилиндрической формы с восемью драконьими головами, расположенными по его верхней окружности, каждая с шаром во рту.По нижней окружности было восемь лягушек, каждая прямо под головой дракона. Когда произошло землетрясение, шары выбрасывались изо рта дракона, вероятно, внутренним маятником, который двигался вперед и назад в соответствии с направлением вибрации, и попадались пастью лягушки, производившей шум.

В 1855 году итальянский ученый Луиджи Пальмьери сконструировал сейсмограф, состоящий из нескольких U-образных трубок, заполненных ртутью и ориентированных по разным сторонам света.Когда земля тряслась, движение ртути создавало электрический контакт, который останавливал часы и одновременно запускал записывающий барабан, на котором регистрировалось движение поплавка на поверхности ртути. Таким образом, это устройство указывало время возникновения, а также относительную интенсивность и продолжительность движения грунта.

Пальмьери, Луиджи: сейсмограф

Эскиз сейсмографа итальянского ученого Луиджи Пальмиери.

Извержение Везувия в 1872 году Луиджи Пальмиери (Asher and Company, Лондон, 1873)

Основной проблемой при измерении движений грунта является достижение точки покоя, которая остается неподвижной при движении грунта.Для этой цели использовались различные типы маятников. Самый простой тип — обычный маятник, в котором тяжелая масса подвешена на проволоке или стержне к фиксированной точке (как в часах). Другими формами являются перевернутый маятник, в котором тяжелая масса прикреплена к верхнему концу вертикального стержня, заостренного нижним концом, и горизонтальный маятник, в котором стержень с грузом на конце подвешен в двух точках так, чтобы качаться в почти горизонтальной плоскости, а не в вертикальной плоскости. После серии землетрясений, произошедших недалеко от Пертшира, Шотландия, в 1839 году, в 1840 году недалеко от Комри был установлен сейсмометр с перевернутым маятником.

Первый настоящий сейсмограф, по мнению итальянских сейсмологов, был создан в 1875 году итальянским физиком Филиппо Чекки. В сейсмографе Чекки также использовались маятники, но он был первым, кто зафиксировал относительное движение маятников по отношению к движениям грунта Земли как функцию времени. Движения, вызванные сейсмическими волнами, активируют часы, а записывающая поверхность (которая отслеживает движение грунта) перемещается на 1 см (0,04 дюйма) в секунду, что позволяет читателю установить время начала землетрясения, а также его продолжительность.

Развитие сейсмографов происходило быстро в 1880 году, когда шотландский физик сэр Джеймс Альфред Юинг, шотландский инженер Томас Грей и английский геолог Джон Милн, работавшие в то время в Японии, начали изучать землетрясения. После сильного землетрясения, произошедшего в том же году в Иокогаме недалеко от Токио, они организовали Японское сейсмологическое общество. Под его эгидой были изобретены различные приборы, предшественники сегодняшнего сейсмографа. Среди приборов, созданных в этот период, был знаменитый сейсмограф Милна с горизонтальным маятником.Милн успешно использовал этот сейсмограф для записи нескольких землетрясений в Японии. Затем, вернувшись в Англию, он создал с помощью таких инструментов небольшую всемирную сейсмографическую сеть.

Милн, Джон: сейсмограф с горизонтальным маятником

Сейсмограф с горизонтальным маятником, изобретенный английским сейсмологом Джоном Милном в 1880 году. шелковая нить (T), прикрепленная к точке над осью. К концу стрелы была прикреплена тонкая пластина (С), в которой параллельно стреле была прорезана узкая щель.Аналогичная пластина с прорезью под прямым углом к ​​верхней пластине была закреплена на верхней части коробки, содержащей записывающий барабан (D). Луч света от масляной лампы проходил через обе щели и образовывал небольшое световое пятно на листе светочувствительной миллиметровки (бромидной бумаги), обернутой на записывающем барабане.

Британская энциклопедия, Inc.

Горизонтальный маятниковый сейсмограф был значительно улучшен после Второй мировой войны. Сейсмограф Пресса-Юинга, разработанный в США для регистрации длиннопериодных волн, получил широкое распространение во всем мире.В этом устройстве использовался маятник типа Милна, но ось, поддерживающая маятник, была заменена эластичной проволокой, чтобы избежать трения.

Сейсмограф Press-Ewing

Сейсмограф Press-Ewing, разработанный в США для регистрации длиннопериодных волн, получил широкое распространение во всем мире.

М. Ван Камп/Королевская обсерватория Бельгии.

USAArray — Как

Успех эксперимента «Переносной массив» требует участия сотен землевладельцев, которые позволяют сейсмическим станциям занимать свою собственность на срок от 18 до 24 месяцев.На самом деле, частные землевладельцы являются самым большим числом участников Transportable Array. USArray работает с местными университетами, чтобы найти и зарегистрировать землевладельцев, желающих разместить у себя сейсмическую станцию. Недостаточно сейсмометров, чтобы охватить все Соединенные Штаты одновременно, поэтому первая группа из 400 сейсмометров была развернута в западной части Соединенных Штатов. Когда это развертывание было завершено, сейсмометры переместились в следующую полосу штатов к востоку. Это «скользящее» развертывание будет продолжаться до тех пор, пока не будут охвачены все Соединенные Штаты.Региональные сети иногда используют станцию ​​для постоянной установки.

Сейсмическая станция USArray состоит из сейсмометра, системы сбора данных и оборудования связи, закопанных в герметичной теплоизолированной камере или своде на глубине около шести футов под поверхностью. Сейсмическая станция также включает в себя солнечную панель для питания аккумуляторов и отдельно стоящий модуль связи для передачи данных в реальном времени через спутник, телефон или Интернет.

Характеристики участка

• Вся площадка имеет размеры 6 на 15 футов.
• Станция мало повлияет на ландшафт.
• Существующая растительность сохранена.
• Долгосрочные помехи минимальны.
• Станция будет размещена в месте, где отсутствует вибрация.
• Если на территории есть домашний скот, будет установлен забор.
• Станция будет находиться в земле от 18 до 24 месяцев.

Заглубленный сейсмометр является основным прибором на сейсмической станции. Он обнаруживает и измеряет движение земли.Эти вибрации похожи на звуковые волны в воздухе, но охватывают широкий частотный диапазон, намного ниже порога человеческого слуха. Датчики сейсмометра чрезвычайно чувствительны и могут улавливать широкий спектр движений, начиная от низкоамплитудных фоновых вибраций, например, создаваемых ветром или прибоем, до сигналов локальных, региональных и отдаленных землетрясений. Чувствительность станции зависит от того, насколько тихие местные условия: чем ниже «фоновый шум» от людей и природных источников, таких как движение транспорта и качающиеся деревья, тем больше вероятность того, что станция сможет обнаружить слабые сигналы землетрясения.Места выбираются таким образом, чтобы минимизировать фоновый шум настолько, насколько это практически возможно, но при этом обеспечить доступ для установки оборудования.

Сейсмометр размером чуть больше галлонной банки из-под краски, содержит тонкие движущиеся части и сложную электронику, но работает по очень простому принципу. Датчик движения состоит из груза, подвешенного на пружине, подвешенной к корпусу сейсмометра. Когда происходит землетрясение, подвешенный груз первоначально остается неподвижным, а каркас движется вместе с поверхностью Земли.Относительное движение между весом и Землей обеспечивает меру движения земли. Три датчика объединены в одном корпусе для измерения движения грунта в трех измерениях.

Современные сейсмометры, подобные используемым USArray, используют сложную систему обратной связи для электронного измерения колебаний грунта. Сигналы преобразуются в цифровые записи, которые затем сохраняются на компьютере в хранилище. Эти данные непрерывно передаются в центры обработки данных EarthScope по сотовому телефону, широкополосному Интернету или системам спутниковой связи.Тип выбранной системы связи зависит от условий на объекте и в окрестностях. Как только данные поступают в центр обработки, они автоматически индексируются и немедленно отправляются в Центр управления данными IRIS, где они хранятся и становятся доступными через Интернет для исследователей и широкой общественности.

A. Получение сейсмограммы

Перейдите на страницу монитора станции USArray, введите номер своей станции или почтовый индекс и нажмите «GO.» Появится 24-часовая сейсмограмма для выбранной вами станции.

 

B. Чтение вашей сейсмограммы

Сейсмограмма показывает данные за 24 часа до настоящего времени. Просмотрите строки слева направо, начиная с верхней строки и двигаясь вниз. В верхней строке отображаются самые старые данные. Нижняя строка показывает самые последние.

Время, указанное сбоку, указано по среднему времени по Гринвичу (GMT).

Обратите внимание, что сейсмограмма показывает только вертикальное движение грунта, хотя на каждой станции есть три датчика для регистрации движения грунта в разных направлениях (вертикальное, север-юг, восток-запад).Измерения производятся 40 раз в секунду.

 

C. Просмотр недавних землетрясений

Если вашей станцией недавно были зарегистрированы землетрясения, они будут перечислены справа от вашей сейсмограммы. Нажмите на перечисленные землетрясения, чтобы увидеть их сейсмограммы.

 

Строительство передвижной площадки требует использования небольшой обратной лопаты, небольшой бетономешалки, 6-футового куска пластиковой дренажной трубы диаметром 42 дюйма и другого оборудования. Материалы для десятков станций заранее отправляются на склад, где строительно-монтажные бригады получают доступ к оборудованию по мере необходимости. Грузовики могут перевозить материалы для нескольких объектов, поэтому строительная бригада из трех человек, использующая три автомобиля, один прицеп и одну экскаваторную лопату, может построить четыре объекта за пять дней, прежде чем вернуться на склад.

Полевые операции, связанные с установкой переносимого массива, выполняются небольшими группами наемного персонала под руководством сотрудников IRIS.Познакомьтесь с ведущим инженером-строителем.

 

Представьте, что вы геолог, изучающий действующие вулканы. Вы хотите знать, находится ли магматический очаг конкретного вулкана близко к поверхности, что предполагает извержение в ближайшем будущем. Или вы сейсмолог, которому нужно понять вероятность землетрясений в Южной Калифорнии, и поэтому вам нужна карта недр разломов в этом регионе. Сейсмическая визуализация дает возможность «видеть» структуры, которые находятся глубже, чем мы можем их изучить.

Процесс создания трехмерных изображений недр Земли с использованием сейсмических сигналов, называемый сейсмической томографией, можно сравнить с трехмерным изображением компьютерной томографии. CAT-сканирование (компьютерная аксиальная томография) создает трехмерное изображение мозга путем наложения множества плоских двумерных рентгеновских снимков. Основная идея компьютерной томографии заключается в следующем: рентгеновский луч движется вокруг пациента, делая снимки под сотнями разных углов. Компьютер берет информацию и создает трехмерное изображение ваших внутренних мягких тканей.Луч рентгеновского излучения является источником энергии, который посылает свой сигнал (электромагнитное излучение) на приемник (пленку), который фиксирует и сохраняет данные.

При сейсмической томографии источником энергии является землетрясение. Сейсмические волны землетрясения регистрируются множеством приемников (сейсмографов). В отличие от рентгеновского луча, который направлен в одном направлении, что требует от врача многократного наведения луча для получения изображения под разными углами, землетрясение излучает сейсмические волны во всех направлениях. Вместо того, чтобы перемещать источник энергии, чтобы получить обзор со всех сторон, сейсмологи используют данные о землетрясениях, записанные несколькими приемниками, для картирования недр Земли.Чем больше у вас приемников, тем детальнее будет ваше трехмерное изображение.

В конце сентября 2007 г. было собрано около 2,7 терабайт (2 700 000 000 000 байт) данных со станций Transportable Array. В среднем 300-страничная книга занимает около 1 мегабайта (1 000 000 байт), поэтому количество собранных на сегодняшний день сейсмических данных эквивалентно более чем 2,5 миллионам книг; для сравнения, в Библиотеке Конгресса хранится 29 миллионов книг.

объекта EarthScope будут производить данные со скоростью, которая всего десять лет назад превзошла бы технические возможности геолого-геофизического сообщества. Только USArray производит почти 5 терабайт данных в год.

Эти данные передаются в режиме реального времени в сетевое оборудование EarthScope Array в Калифорнийском университете в Сан-Диего с минимальной задержкой через спутник, мобильный телефон и Интернет и архивируются в Центре управления данными IRIS в Сиэтле, штат Вашингтон. Доступ к этим данным может получить любой.

Место сейсмометра

Для получения сейсмических записей самого высокого качества сейсмометр должен быть размещен в районе с низким уровнем вибрации грунта.» «Сейсмический шум» может создаваться легковыми и грузовыми автомобилями, воздушным движением, скважинными насосами, ветром, пешеходным движением, строительством и всем, что производит громкий шум. Этот техногенный и атмосферный шум скрывает вибрации, вызванные небольшими или отдаленными землетрясениями.

Сейсмометры должны быть размещены на скале для оптимальной работы. Сейсмические датчики, находящиеся в непосредственном контакте с коренной породой, улавливают возникающие вибрации. в земной коре во время землетрясений. Если датчики размещаются на почве, а не на скальной породе, посторонние шумы, передаваемые почвой, уменьшаются. могут накладываться на колебания землетрясений, что усложняет интерпретацию сейсмических записей.

Поэтому идеальное место для сейсмометр находится в тихом, отдаленном районе, вдали от городской суеты. Площадка сейсмометра должна иметь тонкий почвенный покров, чтобы свести к минимуму шум почвы. Тонкая почва также облегчает установку и обслуживание сейсмометра.

Восторг солдат Природная природная зона в западной части округа Балтимор является местом расположения удаленной сейсмической станции. Этот сайт предлагает ряд критические преимущества для размещения удаленного сейсмометра.Потому что земля находится в ведении Департамента природных ресурсов. Park Service, сайт предлагает долгосрочную безопасность и стабильность инфраструктуры. Ассоциация с Парковой службой также предлагает прекрасную возможность для образовательной и общественной деятельности. Участие в сейсмическом проекте.

Зона Soldiers Delight относительно изолирована от интенсивного движения, строительства и других видов деятельности, вызывающих вибрацию. мешать сейсмическим измерениям.Из-за уникальной геологии района Soldiers Delight почвенный покров тонкий, что является идеальным условием для размещение сейсмометра. Этот регион также предлагает открытые пространства, свободные от деревьев. Деревья передают энергию ветра земле, и это создает сейсмический шум, который может ухудшить качество сейсмического сигнала. Наконец, это место находится достаточно близко к Геологической службе Мэриленда. объектов и имеет достаточную высоту для передачи данных обратно в Survey.

Никакие другие места в столичном регионе, которые мы исследовали, не предлагают всех этих идеальных условий.Для получения дополнительной информации о геологическом Окружение природной природной зоны «Солдатские наслаждения» см. нашу страницу геологического тура «Солдатские наслаждения».

инструментов — посадочный модуль НАСА InSight Mars

Измерение пульса Марса

Сейсмометр компании InSight, SEIS, сейсмический эксперимент по изучению внутренней структуры, представляет собой круглый прибор в форме купола, который находится на поверхности Марса и улавливает «импульсы» или сейсмические колебания Марса. Его измерения дают представление о внутренней активности планеты.Сейсмометр терпеливо ждет, чтобы почувствовать импульс или сейсмические волны от марсотрясений и ударов метеоритов. Набор датчиков ветра, давления, температуры и магнитного поля помогает точно настроить измерения сейсмометра. Это помогает ему обнаруживать вибрации поверхности, создаваемые погодными условиями, такими как пыльные бури, или турбулентностью в атмосфере из-за таких явлений, как пыльные вихри, которые также могут генерировать сейсмические волны. Измерения SEIS рассказывают ученым о природе материала, из которого впервые образовались скалистые планеты Солнечной системы. Поскольку он показывает, что находится под ним, сейсмометр может даже сказать нам, есть ли жидкая вода или шлейфы действующих вулканов под марсианской поверхностью.

Технические характеристики

Основная работа	Для измерения пульса Марса путем изучения волн, создаваемых марсотрясениями, ударами метеоритов и даже поверхностными вибрациями, вызванными деятельностью в атмосфере Марса и погодными явлениями, такими как пыльные бури.
Местоположение	Размещен на поверхности Марса.
Мощность	До 8,5 Вт
Вакуумная камера	Около 0,8 галлона (3 литра).
Возврат данных	38 мегабит в сутки.

Тестирование развертывания инструмента с помощью InSight’s Arm

«Мы долго ждали этого момента.Прошло 130 лет с момента первой сейсмической записи на Земле и почти 50 лет с тех пор, как сейсмометр был размещен на Луне во время программы «Аполлон». То, что мы узнаем из SEIS, прольет свет на то, как Марс формировался и развивался».

— Филипп Логнонне, главный исследователь

5 вещей, которые нужно знать

• Первый за 40 лет

  InSight доставляет на Марс первый сейсмометр за 40 лет. В последний раз сейсмометры летали на Красную планету с посадочными модулями «Викинг».

• Как стетоскоп

  Подобно стетоскопу врача, который прислушивается к сердцебиению пациента, SEIS «прислушивается» к марсотрясениям.

• Слушая метеоры

  Используя сейсмометр, ученые рассчитывают обнаружить от 5 до 10 метеоров в ходе миссии InSight.

• Ультрачувствительный

  SEIS может настроиться на толчки размером меньше атома водорода!

• Чувствовать погоду

  Сейсмометр InSight может обнаруживать погодные явления, такие как пыльные бури, которые вызывают сейсмические волны.

Как это работает

SEIS будет прослушивать сейсмические волны на поверхности Марса, проливая свет на внутреннюю структуру Красной планеты.

Ряд физических явлений может создавать сейсмические волны, в том числе марсотрясения, падение метеоритов на поверхность, оползни или даже давление ветра на поверхность. Погодные явления, такие как пылевые вихри, также могут генерировать сейсмические волны.

Волны меняются во время движения

Как свет меняется, когда он проходит через воду или стекло, так и сейсмические волны меняются, когда они проходят через недра планеты.То, как меняются волны, зависит от материала, из которого выполнен интерьер. SEIS рассказывает ученым, как внутренняя часть Марса изменяет волны, помогая им выяснить, какой материал изменил его.

Волны рассказывают истории

Волны сильного землетрясения могут распространяться на большие расстояния и проходить через множество различных типов материалов внутри планеты. Все эти различные материалы изменяют волну по-своему. Чтобы понять, что на самом деле представляет собой внутренняя часть планеты, SEIS может четко слушать множество различных вариаций сейсмических волн.Это помогает обнаруживать множество деталей о структуре слоев, изменивших волны.

Ученые считают, что районы на расстоянии от 620 до 1250 миль (от 1000 до 2000 километров) от места посадки InSight, такие как район вокруг горы Элизиум, испытали вулканизм и землетрясения от 1 до 10 миллионов лет назад. Это недавно для планеты! Сейсмометр InSight сможет обнаруживать шлейф вулкана, если через него проходят сейсмические волны.

Как мы записываем землетрясения

Сейсмографы

Во время землетрясения вибрации, вызванные разрушением породы вдоль зоны разлома, распространяются наружу от точки разрыва.Прибор, используемый для записи и измерения этих колебаний, называется сейсмографом.

Традиционные сейсмографы состояли из чувствительного элемента, называемого сейсмометром, усилителя и печатного дисплея, часто с использованием фотобумаги или термочувствительной бумаги. Визуальная запись, производимая сейсмографом, называется сейсмограммой. В современных сейсмографах дисплей заменяется или дополняется дигитайзером и либо локальным цифровым хранилищем (например, съемными дисками), либо системой телеметрии, использующей радио, телефон или Интернет для отправки потока цифровых данных на центральный пункт регистрации и анализа.EarthquakesCanada владеет и управляет Канадской национальной сетью сейсмографов и несколькими специальными развертываниями, все из которых контролируются из ее центров обработки данных, расположенных в Оттаве, Онтарио и Сиднее, Британская Колумбия.

Как работают сейсмометры

Чтобы определить движение земли во время землетрясения, движение земли должно быть измерено относительно чего-то, что остается относительно неподвижным (т. е. не подвергается воздействию сотрясений). В сейсмометре неподвижный объект состоит из массы, подвешенной на пружинах внутри корпуса.Во время землетрясения масса остается неподвижной, а корпус вокруг нее движется при сотрясении земли. Большинство современных сейсмометров работают электромагнитно. Для массы используется большой постоянный магнит, а внешний корпус содержит многочисленные обмотки из тонкой проволоки. Движения корпуса относительно магнита генерируют слабые электрические сигналы в проволочной катушке.

Волны землетрясения уменьшаются в силе, когда они проходят через землю. Наиболее сильно затухают высокочастотные волны; следовательно, сейсмографы, предназначенные для наблюдения за локальными землетрясениями, должны реагировать на другую частоту колебаний грунта, чем те, которые используются для регистрации удаленных землетрясений.Приборы, чувствительные к сейсмическим волнам, которые колеблются несколько раз в секунду, называемые короткопериодными сейсмографами, используются для регистрации локальных землетрясений, во время которых волны, достигающие сейсмографа, все еще очень быстры и близки друг к другу. Сейсмографы с длинным периодом реагируют на волны более низкой частоты и используются для записи удаленных событий. Современные широкополосные сейсмографы выполняют обе функции.

Некоторые сейсмографы с коротким периодом увеличивают движение грунта в несколько сотен тысяч раз. Такие чувствительные инструменты с высоким коэффициентом усиления могут обнаруживать движения грунта на расстоянии, слишком маленьком, чтобы человек мог его почувствовать.В случае сильных землетрясений поблизости колебания грунта могут превысить записывающую способность сейсмографов. Для точной регистрации сигналов от сильных локальных землетрясений необходим третий тип сейсмографа с низким коэффициентом усиления, с сильным движением. Сейсмографы сильных движений применяют минимальное увеличение (менее 100x) и обычно чувствительны к ускорению грунта. Традиционные инструменты сильного движения не будут работать постоянно, а только при срабатывании сильного движения грунта, и будут записывать только до тех пор, пока движение грунта не вернется к незаметному уровню.Современные цифровые регистраторы сильных движений в настоящее время заменяют аналоговые регистраторы (на фотобумаге), а некоторые из них имеют возможность непрерывной телеметрии.

Чтобы полностью охарактеризовать движение Земли, движение должно быть измерено в трех перпендикулярных направлениях. Следовательно, сейсмографы часто используют три датчика, регистрирующие в каждом из направлений север-юг, восток-запад и вертикальное (вверх и вниз) направление.

Предлагаемая литература

• «Ученый-любитель», Scientific American, июль 1957 г. и июль 1979 г.: основные принципы и способы создания простого сейсмографа.
• Ходжсон, Джон. Землетрясения и строение Земли. Нью-Джерси, Прентис Холл, 1964, с. 60-69: Как работают сейсмографы и интерпретация сейсмограмм.

Сейсмограф и сейсмометр

Что такое сейсмограф

Сейсмограф или сейсмометр — это прибор, используемый для обнаружения и регистрации сейсмических волн. Сейсмические волны — это распространяющиеся колебания, переносящие энергию от очага землетрясения наружу во всех направлениях. Они проходят через недра Земли и могут быть измерены с помощью чувствительных детекторов, называемых сейсмографами. Ученые установили по всему миру сейсмографы для отслеживания движения земной коры.

Сейсмические волны делятся на два типа: объемные волны и поверхностные волны.

Объемные волны включают P (компрессионные или первичные) волны и S (поперечные или вторичные) волны. Землетрясение излучает P- и S-волны во всех направлениях, а взаимодействие P- и S-волн с поверхностью Земли и неглубокой структурой создает поверхностные волны. Вблизи землетрясения тряска велика, и в ней преобладают поперечные волны и короткопериодные поверхностные волны .Это волны, которые наносят наибольший ущерб нашим зданиям, автомагистралям и т. д.

На больших расстояниях амплитуда сейсмических волн уменьшается по мере того, как энергия, выделяемая землетрясением, распространяется по большему объему Земли. Также с увеличением расстояния от землетрясения волны разделяются во времени и рассеиваются, потому что P, S и поверхностные волны распространяются с разными скоростями.

Изображение: Объемные и поверхностные волны

Волны Лява и волны Рэлея являются поверхностными волнами.Волны любви — это поперечные волны, которые сотрясают землю в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению распространения волн. Они регистрируются сейсмометрами, измеряющими горизонтальное движение грунта.

Изображение: волны Лява поперечны и ограничены горизонтальным движением

Волны Рэлея являются самыми медленными из всех типов сейсмических волн и в некотором смысле самыми сложными. Подобно волнам Лява, они имеют дисперсию, поэтому конкретная скорость, с которой они распространяются, зависит от периода волны и приповерхностной геологической структуры, и их амплитуда также уменьшается с глубиной.Типичные скорости волн Рэлея составляют от 1 до 5 км/с.

Как правило, сейсмограф состоит из груза, прикрепленного к неподвижному основанию. Во время землетрясения основание движется, а масса нет. Движение основания относительно массы обычно преобразуется в электрическое напряжение. Электрическое напряжение записывают на бумагу, магнитную ленту или другой носитель записи. Запись, записанная сейсмографом в ответ на колебания грунта, вызванные землетрясением или другими источниками колебаний грунта, называется сейсмограммой .

Как работает сейсмограф?

Сейсмографы записывают зигзагообразную кривую, показывающую различную амплитуду колебаний грунта под прибором. Эта запись пропорциональна движению массы сейсмометра относительно земли, но ее можно математически преобразовать в запись абсолютного движения земли. Это примеры того, как работают сейсмографы. Сейчас они намного современнее, но физические принципы те же:

Видео: Как работает сейсмограф

Видео: сейсмограф и шкала Рихтера

Магнитуда землетрясения определяется показаниями сейсмических волн, возникающих в результате вибраций, создаваемых сейсмическим источником. Чувствительные сейсмографы, которые значительно увеличивают эти движения грунта, могут обнаруживать сильные землетрясения из источников в любой точке мира. Время, место и магнитуда землетрясения могут быть определены по данным, зарегистрированным сейсмографическими станциями.

Изображение: сейсмограф

Как обнаруживаются землетрясения? — Британская геологическая служба

Землетрясения происходят, когда происходит внезапное движение горных пород вдоль разлома внутри Земли. Когда скалы по обе стороны разлома движутся мимо друг друга, они посылают сейсмические волны через Землю, расходящиеся наружу, как рябь, возникающая, когда камень падает в пруд.

Обнаружение землетрясения

Сейсмограмма представляет собой запись движений грунта, вызванных сейсмическими волнами при землетрясении. Сейсмограф или сейсмометр — это измерительный прибор, который создает сейсмограмму. Почти все сейсмометры основаны на принципе инерции, то есть когда подвешенная масса имеет тенденцию оставаться неподвижной, когда земля движется.

Иллюстрация простого сейсмометра. Подвешенная масса имеет тенденцию оставаться неподвижной из-за своей инерции, когда земля движется.Перо записывает относительное движение. БГС ©UKRI. Все права защищены.

Сейсмометры

позволяют нам обнаруживать и измерять землетрясения путем преобразования вибраций, вызванных сейсмическими волнами, в электрические сигналы, которые мы затем можем отображать в виде сейсмограмм на экране компьютера. Сейсмологи изучают землетрясения и могут использовать эти данные, чтобы определить, где и насколько сильным было конкретное землетрясение.

Чтобы зафиксировать фактическое движение земли во всех трех измерениях, сейсмологам необходимо использовать три отдельных датчика в одном приборе.Каждый датчик регистрирует вибрации в разных направлениях:

• Компонент Z измеряет движение вверх/вниз
• Компонент E измеряет движение с востока на запад
• Компонент N измеряет движение с севера на юг

Трехкомпонентный сейсмометр. Z (красный) измеряет движение вверх/вниз; E (зеленый) измеряет движение с востока на запад; N (синий) измеряет движение север/юг. БГС ©UKRI. Все права защищены.

Сейсмические волны

Есть два основных типа сейсмических волн, которые проходят через тело Земли: P-волны и S-волны.Р-волны — это продольные волны, состоящие из серии сжатий и расширений вдоль направления движения. P означает первичный, потому что они путешествуют быстрее всего. S-волны — это поперечные волны, движение которых перпендикулярно направлению движения. S обозначает сдвиг или вторичный, поскольку они медленнее, чем P-волны.

Там, где присутствует свободная поверхность (например, на границе раздела Земля/воздух), эти два типа движения могут объединяться, образуя поверхностные волны, которые вызывают тряску, вызывающую разрушение зданий и их падение.Существует два типа поверхностных волн: волны Рэлея и волны Лява. Волны Рэлея генерируются взаимодействием P- и S-волн на поверхности Земли, а волны Лява генерируются интерференцией нескольких поперечных волн. Движения грунта от поверхностных волн часто намного больше, чем движения от объемных волн.

Обзор типов и свойств сейсмических волн

Тип (и названия)	Движение частиц	Типичная скорость	Прочие характеристики
P Первичное сжатие Продольное	Чередующиеся сжатия («толчки») и расширения («тянет») в том же направлении, что и волна.	VP 5–7 км/с в типичной земной коре: >8 км/с в мантии и ядре Земли; 1,5 км/с в воде; 0,3 км/с в воздухе.	P-движение быстрее всего распространяется в материалах, поэтому P-волна является первой энергией, появляющейся на сейсмограмме. Обычно меньшая и более высокая частота, чем поперечные и поверхностные волны. Р-волны в жидкости или газе — это волны давления, в том числе звуковые волны.
S Сдвиг Вторичный Поперечный	Переменные поперечные движения перпендикулярно направлению распространения.	VS 3–4 км/с в типичной земной коре; 4,5 км/с в мантии Земли; 2,5–3,0 км / с в (твердом) внутреннем ядре.	S-волны не распространяются через жидкости, поэтому не существуют в жидком внешнем ядре Земли или в воздухе, воде или расплавленной породе (магме). S-волны распространяются медленнее, чем P-волны в твердом теле, и, следовательно, приходят после P-волн.
L Любовь Поверхностные волны	Поперечное горизонтальное движение, перпендикулярное направлению распространения и обычно параллельное поверхности Земли.	VL 2,0–4,5 км/с в Земле в зависимости от частоты распространяющейся волны.	Волны любви существуют из-за поверхности Земли. Они самые большие на поверхности и уменьшаются по амплитуде с глубиной. Волны Лява являются дисперсионными, то есть скорость волны зависит от частоты, при этом низкие частоты обычно распространяются с более высокой скоростью. Глубина проникновения волн Лява также зависит от частоты, при этом более низкие частоты проникают на большую глубину.
Р Рэлея Поверхностные волны	Движение как по направлению распространения, так и перпендикулярно (в вертикальной плоскости).	VR 2,0–4,5 км/с в Земле в зависимости от частоты распространяющейся волны.	Волны Рэлея также имеют дисперсию, и их амплитуды обычно уменьшаются с глубиной в Земле. Внешний вид и движение частиц похожи на волны на воде.

Р-анимация

Обратите внимание на деформацию черного прямоугольника при прохождении через него волны.

Анимация и субтитры предоставлены Л. Брейлом, Университет Пердью, www.ics.purdue.edu/~braile

S-волна анимации

Обратите внимание на деформацию черного прямоугольника при прохождении через него волны.

Анимация и субтитры предоставлены L Braile, Университет Пердью www.ics.purdue.edu/~braile

Как локализуются землетрясения?

Землетрясения генерируют различные типы сейсмических волн, которые распространяются по Земле с разной скоростью. P-волны самые быстрые и являются первым сигналом, появляющимся на сейсмограмме, за ними следуют более медленные S-волны, затем поверхностные волны.Время прихода P- и S-волн на разные сейсмометры используется для определения местоположения землетрясения. Предполагая, что мы знаем относительную скорость P- и S-волн, разница во времени между приходами P- и S-волн определяет расстояние, на котором землетрясение находится от сейсмометра.

Сейсмограмма, показывающая временную последовательность прихода продольных, поперечных и поверхностных волн от далекого землетрясения. ©УКРИ. Все права защищены.

Глядя на сейсмограммы с разных записывающих станций, мы можем узнать эпицентр землетрясения.Сигналы сначала приходят на ближайшую станцию, а затем на самую дальнюю. Разница во времени между P- и S-волнами говорит нам о расстоянии землетрясения от сейсмометра. Если мы рассчитаем время S минус P для определения расстояния от сейсмометра на трех станциях, мы сможем определить, где находится эпицентр землетрясения.

Представьте, что A, B и C — это три разные сейсмометрические станции, расположенные в разных местах. Как только мы узнаем расстояние до землетрясения от трех сейсмических станций, мы можем определить место землетрясения.Нарисуйте круг вокруг каждой станции с радиусом, равным расстоянию от нее до места землетрясения. Землетрясение произошло в точке, где пересекаются все три окружности. БГС ©UKRI. Все права защищены.

Как измеряются землетрясения?

Оценка силы землетрясения может быть выражена несколькими способами, но сейсмологи чаще всего используют две шкалы: интенсивность и магнитуду.

Интенсивность землетрясения

Интенсивность – это качественная мера силы сотрясений, вызванных землетрясением, определяемая по наблюдаемым воздействиям на людей, объекты и здания.Для данного землетрясения интенсивность обычно уменьшается по мере удаления от эпицентра. В мире используется несколько различных шкал интенсивности, основанных на опыте сотрясения людей и его влиянии на объекты и здания. Также можно оценить интенсивность по записям движений грунта.

В Великобритании мы используем Европейскую макросейсмическую шкалу (EMS) для количественной оценки воздействия землетрясения на людей, объекты и здания. Оценки интенсивности из разных мест могут быть объединены для создания макросейсмических карт, показывающих, как изменяется сила сотрясения.

Макросейсмическая напряженность (EMS) для землетрясения магнитудой 3,1 ML 23 января 2020 г. недалеко от Стоктон-он-Тис, Великобритания. Желтой звездочкой отмечен эпицентр землетрясения. Интенсивность рассчитывается в квадратах сетки 2 км на основе более 840 сообщений от людей, которые почувствовали землетрясение. Для расчета значения интенсивности в любом квадрате сетки требуется минимум пять наблюдений, в противном случае значение записывается как «Чувство», но интенсивность не рассчитывается (показана серыми квадратами). Синие квадраты указывают на то, что отчеты из этих мест предполагают, что землетрясение не ощущалось.БГС © УКРИ. Все права защищены.

Войлочные отчеты

Поскольку интенсивность землетрясения может быть связана с тем, что люди чувствуют или испытывают во время сотрясения от землетрясения, можно использовать людей в качестве «датчиков интенсивности» и собирать отчеты о сильных землетрясениях. Например:

 

Ученые могут использовать эти отчеты по войлоку для сравнения силы недавних землетрясений с теми, которые произошли до современных научных измерений (примерно с 1970 года в Великобритании), но для которых доступны современные письменные отчеты. Таким образом, записи о землетрясениях в Великобритании можно экстраполировать на 14 век.

Европейская шкала макросейсмической интенсивности (EMS 98)

 

Скорая помощь	Определение	Описание
1	Не ощущается	Не ощущается даже при самых благоприятных обстоятельствах.
2	Почти не ощущается	Вибрация ощущается только отдельными людьми в состоянии покоя в домах, особенно на верхних этажах зданий.
3	Слабая	Вибрация слабая и ощущается в помещении несколькими людьми. Люди в состоянии покоя ощущают покачивание или легкую дрожь.
4	Широко наблюдаемый	Землетрясение ощущается в помещении многими людьми, на открытом воздухе очень немногие. Несколько человек просыпаются. Уровень вибрации не пугает. Дребезжат окна, двери и посуда. Подвесные предметы качаются.
5	Сильное	Большинство ощущают землетрясение в помещении, немногие на улице.Многие спящие просыпаются. Некоторые бегают на свежем воздухе. Здания трясутся повсюду. Висячие предметы сильно раскачиваются. Китай и стаканы стучат друг о друга. Вибрация сильная. Тяжелые предметы опрокидываются. Двери и окна распахиваются или закрываются.
6	Легкое повреждение	Ощущается большинством в помещении и многими на открытом воздухе. Многие люди в зданиях пугаются и выбегают на улицу. Мелкие предметы падают. Незначительные повреждения многих обычных зданий, например. мелкие трещины в штукатурке и мелкие кусочки штукатурки выпадают.
7	Вред	Большинство людей пугаются и убегают на улицу. Мебель сдвигается и предметы падают с полок в большом количестве. Многие обычные здания имеют умеренные повреждения: небольшие трещины в стенах; частичное обрушение дымоходов.
8	Серьезные повреждения	Мебель можно опрокинуть. Многие обычные постройки повреждаются: рушатся трубы; в стенах появляются большие трещины, и несколько зданий могут частично разрушиться.
9	Разрушение	Памятники и колонны падают или искривляются. Многие обычные здания частично рушатся, а некоторые рушатся полностью.
10	Очень разрушительный	Многие обычные здания рушатся.
11	Разрушение	Большинство обычных зданий рушится.
12	Полное разрушение	Практически все надземные и подземные сооружения сильно повреждены или разрушены.

Резюме из Грюнталя, Г. (редактор), Муссона, Р., Шварца, Дж. и Стукки, М., 1998 г. Европейская макросейсмическая шкала, 1998 г. .   Cahiers du Centre European de Géodynamique et de Séismologie Vol. 15. (Люксембург: Европейский центр геодинамики и сейсмологии.)

Магнитуда землетрясения

Магнитуда — это мера количества энергии, высвобождаемой во время землетрясения, и ее можно оценить по амплитуде колебаний грунта, зарегистрированных сейсмометрами. Оно не зависит от расстояния до эпицентра.

На основе амплитуды различных частей наблюдаемой записи движения грунта с конкретными поправками на расстояние был разработан ряд различных шкал магнитуд. Масштабы магнитуд землетрясений логарифмические, т. е. увеличение магнитуды на единицу соответствует десятикратному увеличению амплитуды.

Шкала первой магнитуды была разработана Чарльзом Рихтером в 1935 году на основе наблюдений за землетрясениями в Южной Калифорнии, и, хотя шкала строго применима только там, она использовалась во всем мире.Репортеры прессы любят шкалу Рихтера и будут сообщать о любой силе землетрясения как о «магнитуде по шкале Рихтера». Однако для любого крупного землетрясения, о котором сообщалось в новостях, очень маловероятно, что рихтеровская (или местная) магнитуда является подходящей шкалой.

Из-за сложности вычислений сообщаемая величина событий может меняться по мере анализа большего количества данных. Для разрушительного события 24 декабря 2004 года на Суматре первоначальная магнитуда Mw 9,0 была пересчитана несколько месяцев спустя до Mw 9. 3, так как было проанализировано больше данных.

Быстрый факт

Мы не можем напрямую измерить силу землетрясения из-за всей сложной и недоступной геологии, скрытой под поверхностью Земли.

Сейсмологи должны использовать различные методы, чтобы попытаться измерить землетрясения по эффектам, которые они производят на поверхности.

Читать далее

Величина момента

В настоящее время наиболее стандартной и надежной мерой силы землетрясения является моментная магнитуда (Mw), которая основана на сейсмическом «моменте».Момент связан с площадью разрыва сейсмического разлома и величиной подвижки на разрыве, а также с прочностью самих пород. Первоначальная шкала магнитуд Рихтера занижает размер крупных событий, поэтому константы, используемые в определении Mw, были выбраны таким образом, чтобы числа магнитуд Рихтера и моментные магнитуды совпадали для более мелких событий.

Подробнее о звездной величине

Формула величины момента

Сейсмический момент (Mo) = μ × площадь разрыва × длина скольжения

, где μ — модуль сдвига земной коры (примерно 3 × 10 ¹⁰  Н/м)

Магнитуда момента (Mw) = 2/3(log Mo) – 6. 06

Величина Рихтера (местная величина ML)

Первоначально магнитуда землетрясения основывалась на амплитуде смещения грунта, измеренной стандартным сейсмографом. Наиболее известным из них является магнитуда Рихтера, которая была определена для локальных землетрясений в южной Калифорнии.

ML = (log A) + 2,56 (log D) – 1,67

Где A — измеренное движение грунта (в микрометрах), а D — расстояние до события (в километрах).Это до сих пор используется для измерения магнитуды мелководных явлений на расстоянии менее 600 км (сегодня это называется локальной магнитудой или ML). Для событий крупнее ML 8 эта шкала насыщается и дает слишком малые оценки магнитуды.

Величина объемной волны

Для землетрясений, измеренных на расстоянии более 600 км, магнитуда может быть оценена по формуле:

Мб = log(A/T) + σ(D,h)

Где A — максимальная амплитуда (в микрометрах) P-волн, измеренная в период T (обычно около одной секунды), а σ — калибровочный член (в диапазоне 6–8), который зависит от расстояния до события D и глубины. события h (используются таблицы σ).

Величина поверхностной волны

Для неглубоких землетрясений (т. е. тех, которые генерируют поверхностные волны) магнитуда может быть оценена по формуле:

МС = log(A/T) + 1,66(log Δ) + 3,3

Где A — максимальная амплитуда (в микрометрах) волн Рэлея, T — период (обычно около 20 секунд) и Δ — расстояние (в градусах).

Сейсмическая энергия

Энергия землетрясения зависит от магнитуды.И магнитуда, и сейсмический момент связаны с количеством энергии, излучаемой землетрясением.

Таблица сейсмической энергии

 

9064 2,0 ​​× 10 ¹²

Величина	Энергия в джоулях	Примечания
-3.0	2	1 кг упал 20 см
-20	63
-1 0	2000	100 кг человек прыгает вниз 2 м
0 . 0	6	6.3 × 10 4
1.0	2.0 × 10 6
6.3 × 10 7	6.3 × 10 7	Только потомство поблизости
3.0	2.0 × 10 9 9	Энергия от 50 литров бензина
40	6.3 × 10 10	часто ощущаются до десятки миль
50174
Энергия от 50 000 литров бензина
6. РубрикаРазное Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт