Taevavõlv on alati olnud turvalisuse sümbol. Ja tänapäeval tunneb inimene, kes kardab lennukis lendamist, kaitstuna ainult siis, kui ta tunneb oma jalge all tasast pinda. Seetõttu muutub kõige kohutavamaks asi, kui muld sõna otseses mõttes jalge alt lahkub. Maavärinad, isegi kõige nõrgemad, õõnestavad turvatunnet nii palju, et paljud tagajärjed ei ole hävingud, vaid paanika ja psühholoogilised, mitte füüsilised. Lisaks on see üks neist katastroofidest, mida inimkond ei suuda ära hoida, ja seetõttu uurivad paljud teadlased maavärinate põhjuseid, arendavad meetodeid šokkide fikseerimiseks, prognoosimiseks ja hoiatamiseks. Inimkonna poolt selles küsimuses juba kogutud teadmiste hulk võimaldab teatud juhtudel kaotusi minimeerida. Samas näitavad viimaste aastate maavärinate näited selgelt, et õppida ja teha on veel palju.
Nähtuse olemus
Kõigi südamesmaavärin on seismiline laine, mis paneb maakoore liikuma. See tekib erineva sügavusega võimsate protsesside tulemusena. Pigem väikesed maavärinad tekivad litosfääri plaatide triivi tõttu pinnale, sageli mööda rikkeid. Sügavamal asukohal on maavärinate põhjustel sageli laastavad tagajärjed. Need voolavad tsoonides piki vahevöösse sulanduvate nihkeplaatide servi. Siin toimuvad protsessid viivad kõige märgatavamate tagajärgedeni.
Maavärinaid juhtub iga päev, kuid inimesed ei pane enamikku neist tähele. Need on fikseeritud ainult spetsiaalsete seadmetega. Samal ajal toimub suurim löökide jõud ja maksimaalne hävitamine epitsentritsoonis, seismilisi laineid tekitanud allika kohal.
Kaalud
Täna on nähtuse tugevuse määramiseks mitu võimalust. Need põhinevad sellistel mõistetel nagu maavärina intensiivsus, selle energiaklass ja magnituud. Viimane neist on väärtus, mis iseloomustab seismiliste lainete kujul vabaneva energia hulka. Selle nähtuse tugevuse mõõtmise meetodi pakkus välja 1935. aastal Richter ja seetõttu nimetatakse seda rahvasuus Richteri skaalaks. Seda kasutatakse siiani, kuid vastupidiselt levinud arvamusele ei omistata igale maavärinale punktid, vaid teatud magnituud.
Maavärina hinded, mis on alati tagajärgede kirjelduses ära toodud, viitavad teisele skaalale. See põhineb laine amplituudi muutumisel või epitsentri kõikumiste suurusel. VäärtusedSee skaala kirjeldab ka maavärinate intensiivsust:
- 1-2 punkti: üsna nõrgad šokid, salvestatud ainult instrumentide abil;
- 3-4 punkti: tajutav kõrghoonetes, sageli märgatav lühtri õõtsumise ja väikeste esemete nihkumise tõttu, inimene võib tunda pearinglust;
- 5-7 punkti: põrutused on tunda juba maapinnal, hoonete seintele võivad tekkida praod, krohvi valgud;
- 8 punkti: võimsad järeltõuked tekitavad maapinnas sügavaid pragusid, nähtavaid kahjustusi hoonetele;
- 9 punkti: majade seinad on hävinud, sageli maa-alused ehitised;
- 10-11 punkti: selline maavärin põhjustab varisemisi ja maalihkeid, hoonete ja sildade kokkuvarisemist;
- 12 punkti: viib kõige katastroofilisemate tagajärgedeni, kuni maastiku ja isegi jõgede vee liikumise suuna tugeva muutumiseni.
Maavärinate hinded, mis on esitatud erinevatest allikatest, määratakse täpselt sellel skaalal.
Klassifikatsioon
Katastroofi ennustamise võime on selge arusaam selle põhjustest. Maavärinate peamised põhjused võib jagada kahte suurde rühma: looduslikud ja tehislikud. Esimesed on seotud soolestiku muutustega, aga ka mõnede kosmiliste protsesside mõjuga, teised on põhjustatud inimtegevusest. Maavärinate klassifikatsioon põhineb selle põhjustanud põhjustel. Looduslike hulgas eristatakse tektooniliste, maalihkete, vulkaaniliste jt. Peatume neil üksikasjalikum alt.
Tektoonilinemaavärinad
Meie planeedi maakoor on pidevas liikumises. See põhjustab enamikke maavärinaid. Maakoore moodustavad tektoonilised plaadid liiguvad üksteise suhtes, põrkuvad, lahknevad ja koonduvad. Rikete kohtades, kus plaatide piirid läbivad ja tekib surve- või tõmbejõud, koguneb tektooniline pinge. Kasvamine viib varem või hiljem kivimite hävimiseni ja nihkumiseni, mille tulemusena tekivad seismilised lained.
Vertikaalsed liikumised põhjustavad rikete teket või kivimite kerkimist. Veelgi enam, plaatide nihkumine võib olla ebaoluline ja ulatuda vaid mõne sentimeetrini, kuid sel juhul vabanevast energiast piisab pinnale tõsiseks hävitamiseks. Selliste protsesside jäljed maa peal on väga märgatavad. Need võivad olla näiteks põllu ühe osa nihked teise suhtes, sügavad praod ja langused.
Vee all
Ookeani põhjas toimuvate maavärinate põhjused on samad, mis maismaal – litosfääri plaatide liikumine. Nende tagajärjed inimestele on mõnevõrra erinevad. Väga sageli põhjustab ookeaniplaatide nihkumine tsunami. Olles tekkinud epitsentrist kõrgemal, tõuseb laine järk-järgult kõrgusele ja ulatub ranniku lähedal sageli kümne meetrini ja mõnikord viiekümneni.
Statistika kohaselt tabab üle 80% tsunamidest Vaikse ookeani kaldaid. Tänapäeval on seismilistes tsoonides palju teenuseid, mis tegelevad hävitavate lainete esinemise ja leviku ennustamisega ning elanikkonna teavitamisegaoht. Inimesed on aga selliste looduskatastroofide eest veel vähe kaitstud. Näited maavärinatest ja tsunamidest meie sajandi alguses on veel üks kinnitus sellest.
Vulkaanid
Mis puudutab maavärinaid, siis ilmuvad mu pähe kujutised kuumast magmapurskest. Ja see pole üllatav: kaks loodusnähtust on omavahel seotud. Maavärina võib põhjustada vulkaaniline tegevus. Tuliste mägede sisu avaldab survet maapinnale. Vahel üsna pikal purskeks valmistumisel toimuvad perioodilised gaasi- ja auruplahvatused, mis tekitavad seismilisi laineid. Pinnale avaldatav rõhk tekitab nn vulkaanilise värina (treemori). See on väikeste maavärinate jada.
Maavärinaid põhjustavad nii aktiivsete kui ka kustunud vulkaanide sügavuses toimuvad protsessid. Viimasel juhul on need märgiks, et külmunud tulimägi võib siiski ärgata. Vulkaaniuurijad kasutavad purske ennustamiseks sageli mikromaavärinaid.
Paljudel juhtudel on raske üheselt seostada maavärinat tektoonilise või vulkaanilise rühmaga. Viimase tunnusteks on epitsentri asukoht vulkaani vahetus läheduses ja suhteliselt väike suurusjärk.
Jõkked
Maavärina võib põhjustada ka kivimite varing. kukub kokkuja maalihked mägedes tekivad erinevate soolestikus toimuvate protsesside ja loodusnähtuste ning inimtegevuse tagajärjel. Maapinnas olevad lohud ja koopad võivad kokku variseda ja tekitada seismilisi laineid. Kivimite varisemist soodustab ebapiisav vee äravool, mis hävitab näiliselt tahkeid struktuure. Varingu võib põhjustada ka tektooniline maavärin. Muljetavaldava massi kokkuvarisemine põhjustab samal ajal väiksemat seismilist aktiivsust.
Selliste maavärinate puhul on iseloomulik väike jõud. Reeglina ei piisa varisenud kivimi mahust märkimisväärsete vibratsioonide tekitamiseks. Kuid mõnikord põhjustavad seda tüüpi maavärinad märgatavat kahju.
Klassifikatsioon esinemissügavuse järgi
Maavärinate peamised põhjused on, nagu juba mainitud, seotud erinevate protsessidega planeedi soolestikus. Üks selliste nähtuste klassifitseerimise võimalustest põhineb nende päritolu sügavusel. Maavärinad jagunevad kolme tüüpi:
- Pind – allikas asub mitte rohkem kui 100 km sügavusel, umbes 51% maavärinatest kuulub seda tüüpi.
- Keskne – sügavus varieerub 100–300 km, 36% maavärinatest paikneb sellel lõigul.
- Sügav fookus – alla 300 km põhjustab see tüüp umbes 13% sellistest katastroofidest.
Kõige olulisem kolmandat tüüpi meremaavärin toimus 1996. aastal Indoneesias. Selle keskus asus rohkem kui 600 km sügavusel. See sündmus võimaldas teadlastel "valgustada" planeedi sisikonda märkimisväärse sügavusega. Aluspinnase ehituse uurimiseks kasutatakse peaaegu kõiki süvafookusega maavärinaid, mis inimesele ei ole ohtlikud. Paljud andmed Maa ehituse kohta saadi nn Wadati-Benioffi tsooni uurimise tulemusena, mida saab kujutada kõvera kaldjoonena, mis näitab kohta, kus üks tektooniline plaat siseneb teise alla.
Antropogeenne tegur
Maavärinate olemus on inimkonna tehniliste teadmiste arengu algusest saadik mõnevõrra muutunud. Lisaks looduslikele põhjustele, mis põhjustavad värinaid ja seismilisi laineid, ilmnesid ka kunstlikud. Inimene, kes valdab loodust ja selle ressursse ning suurendab oma tegevusega tehnilist jõudu, võib esile kutsuda looduskatastroofi. Maavärinate põhjused on maa-alused plahvatused, suurte reservuaaride loomine, suurte nafta- ja gaasikoguste kaevandamine, mille tulemuseks on tühimikud maa all.
Sellega seoses on üheks üsna tõsiseks probleemiks veehoidlate loomisest ja täitmisest tulenevad maavärinad. Mahu ja massi poolest tohutu veesammas avaldab survet sooltele ja põhjustab kivimite hüdrostaatilise tasakaalu muutumist. Veelgi enam, mida kõrgem on loodud tamm, seda suurem on nn indutseeritud seismilise aktiivsuse tõenäosus.
Kohates, kus maavärinad toimuvad looduslikel põhjustel, on inimtegevus sageli tektooniliste protsesside peal ja provotseerib looduslikekatastroofid. Sellised andmed panevad nafta- ja gaasiväljade arendamisega seotud ettevõtetele teatud vastutuse.
Tagajärjed
Tugevad maavärinad põhjustavad suuri hävitusi suurtel aladel. Tagajärgede katastroofilisus väheneb epitsentrist kaugenedes. Hävitamise kõige ohtlikumad tagajärjed on mitmesugused inimtegevusest tingitud õnnetused. Ohtlike kemikaalidega seotud tööstusharude kokkuvarisemine või deformatsioon viib nende sattumiseni keskkonda. Sama võib öelda matmispaikade ja tuumajäätmete ladestuskohtade kohta. Seismiline aktiivsus võib põhjustada suurte alade saastumist.
Lisaks arvukatele hävitamistele linnades on maavärinatel teistsugused tagajärjed. Nagu juba märgitud, võivad seismilised lained põhjustada kokkuvarisemisi, mudavoolusid, üleujutusi ja tsunamisid. Maavärinatsoonid pärast looduskatastroofi muutuvad sageli tundmatuseni. Sügavad praod ja langused, pinnase erosioon – need ja muud maastiku "muutused" toovad kaasa olulisi keskkonnamuutusi. Need võivad põhjustada piirkonna taimestiku ja loomastiku surma. Seda soodustavad mitmesugused sügavatest riketest tulenevad gaasid ja metalliühendid ning lihts alt elupaiga tervete osade hävitamine.
Tugev ja nõrk
Kõige muljetavaldavam hävitus jääb alles pärast mega-maavärinaid. Neid iseloomustab magnituudi suurus üle 8,5. Sellised katastroofid on õnneks äärmiselt haruldased. Sarnaste maavärinate tagajärjel kauges minevikus tekkisid mõned järvedja jõesängid. Maaliline näide looduskatastroofi "tegevusest" on Gek-Goli järv Aserbaidžaanis.
Maavärinaid, mis on tugevuselt tagasihoidlikumad ja põhjustavad tõsiseid õnnetusi ja surmajuhtumeid, nimetatakse hävitavateks ja katastroofilisteks. Nõrgal seismilisel aktiivsusel võivad aga olla muljetavaldavad tagajärjed. Sellised maavärinad põhjustavad seinte lõhenemist, lühtrite kõikumist jne ning reeglina ei too kaasa katastroofilisi tagajärgi. Suurimat ohtu kujutavad nad mägedes, kus võivad põhjustada tõsiseid varisemisi ja maalihkeid. Selliste maavärinate allikate asukoht hüdroelektrijaama või tuumaelektrijaama lähedal võib samuti põhjustada inimtegevusest tingitud katastroofi.
Nõrgad maavärinad on varjatud oht. Reeglina on nende esinemise tõenäosust maapinnal väga raske teada saada, samas kui muljetavaldavama ulatusega nähtused jätavad alati identifitseerimisjäljed. Seetõttu on ohus kõik seismiliselt aktiivsete tsoonide läheduses asuvad tööstus- ja elamurajatised. Selliste ehitiste hulka kuuluvad näiteks paljud Ameerika Ühendriikide tuumaelektrijaamad ja elektrijaamad, samuti radioaktiivsete ja toksiliste jäätmete matmispaigad.
Maavärina piirkonnad
Seismiliselt ohtlike tsoonide ebaühtlane jaotus maailmakaardil on seotud ka loodusõnnetuste põhjuste iseärasustega. Vaikses ookeanis on seismiline vöö, millega on nii või teisiti seotud muljetavaldav osa maavärinatest. Sinna kuuluvad Indoneesia, Kesk- ja Lõuna-Ameerika läänerannik, Jaapan, Island, Kamtšatka, Hawaii, Filipiinid, Kuriilid ja Alaska. Teiseksaktiivsuse astme järgi on vöö Euraasia: Püreneed, Kaukaasia, Tiibet, Apenniinid, Himaalaja, Altai, Pamiir ja Balkan.
Maavärina kaart on täis muid potentsiaalselt ohtlikke piirkondi. Kõik need on seotud tektoonilise aktiivsuse kohtadega, kus on suur tõenäosus litosfääriplaatide kokkupõrkeks, või vulkaanidega.
Venemaa maavärinakaart on samuti täis piisaval hulgal potentsiaalseid ja aktiivseid allikaid. Kõige ohtlikumad tsoonid selles mõttes on Kamtšatka, Ida-Siber, Kaukaasia, Altai, Sahhalin ja Kuriili saared. Viimaste aastate hävitavaim maavärin meie riigis toimus Sahhalini saarel 1995. aastal. Siis oli katastroofi intensiivsus ligi kaheksa punkti. Katastroof põhjustas suure osa Neftegorskist hävimise.
Loodusõnnetuse tohutu oht ja selle ärahoidmise võimatus sunnib teadlasi üle maailma maavärinaid üksikasjalikult uurima: põhjuseid ja tagajärgi, "tuvastusmärke" ja prognoosimisvõimalusi. Huvitaval kombel aitab tehnoloogiline areng ühelt poolt täpsem alt ennustada kohutavaid sündmusi, tabada vähimaidki muutusi Maa sisemistes protsessides ning teisest küljest saab sellest ka lisaohu allikas: õnnetused hüdroelektrijaamades. ja tuumaelektrijaamad, õlireostused kohati lisanduvad pinnale murduvad.tootmine, kohutav mastaabitulekahjudes tööl. Maavärin ise on sama mitmetähenduslik nähtus kui teaduse ja tehnika areng: see on hävitav ja ohtlik, kuid näitab, et planeet on elus. Teadlaste sõnul täielikvulkaanilise tegevuse ja maavärinate lakkamine tähendab geoloogilises mõttes planeedi surma. Soolte eristumine saab lõpule, otsa saab mitu miljonit aastat Maa sisemust kütnud kütus. Ja pole veel selge, kas planeedil leidub inimestele kohta ilma maavärinateta.
