Старт в науке
Научный журнал для школьников ISSN 2542-0186
О журнале Выпуски Правила Олимпиады Учительская Поиск Личный портфель

ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАК СПОСОБ ПРЕДСКАЗАНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Котило Т.М. 1
1 МБОУ СОШ № 13 имени В.В. Козлова н.п. Белое Море Мурманской области, 9 класс
Давыдова Г.Е. (н.п. Белое Море Мурманской области, МБОУ СОШ № 13 имени В.В. Козлова)
1. Карелин Л.В. Пять романов. – М.: Советский писатель, 1990. 640 с.
2. Землетрясения – доступ к странице – http://www.vigivanie.com/vigivanie-pri-zemletryasenii/79-zemletryasenie-priroda-yavleniya-prichini.html(18.12.2016).
3. Забытые истории. Князь Борис Голицын – аристократ науки. Доступ к странице – https://sergeytsvetkov.livejournal.com/290195.html (17.12.2017).
4. Землетрясения. Доступ к странице – http://www.vigivanie.com/vigivanie-pri-zemletryasenii/79-zemletryasenie-priroda-yavleniya-prichini.html (10.01.2017).
5. Шкала Рихтера – классификация землетрясений по магнитудам. Доступ к странице – https://ria.ru/spravka/20130416/932944104.html (02.01.2017).
6. Геотуризм на Кольском: Землетрясения на Кольском полуострове. Доступ к странице – http://www.hibiny.com/news/archive/98471 (17.01.2017).
7. Земные катастрофы – землетрясения. Доступ к странице – http://awesomeworld.ru/prirodnye-yavleniya/zemletryaseniya.html (10.12.2017).
8. Чжан Хэн и первый в мире сейсмограф. Доступ к странице - https://mydiscoveries.ru/chzhan-hen-i-pervyiy-v-mire-seysmograf (17.12.2017).
9. Предсказание землетрясений животными. Доступ к странице http://earth-chronicles.ru/news/2014-04-07-63127 (24.12.2017).
10. Как животные предсказывают землетрясения. Доступ к странице - http://www.liveinternet.ru/community/4707634/post197095831(24.12.2017).
11. Туманова К.С. К вопросу поисков предвестников землетрясений. Доступ к странице – https://science-education.ru/pdf/2015/1/34.pdf (10.01.2018).
12. Бусев А.И., Ефимов И.П. Определения, понятия, термины в химии: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1981. 192 с.
13. Явление изменения химического состава подземных вод при землетрясении. Доступ к странице – http://russ-nauka.ru/reestr-sssr/zemlja/geohimija/46-izmenenie-himicheskogo-sostava-podzemnyh-vod.html (10.01.2018).
14. Эколого-гидрогеохимические исследования. Доступ к странице – https://studfiles.net/preview/6224041/page:25/ (10.01.2017).
15. Что такое предсказание землетрясений. Доступ к странице – http://doprosy.ru/stihiya/384_CHto_takoe_predskazanie_zemletryaseniy.html (11.01.2018).
16. Рябинин Г.В., Хаткевич Ю.М. К вопросу о возможности прогноза землетрясений гидрогеохимическими методами. Доступ к странице – http://www.kscnet.ru/ivs/conferences/simposium_4/abstr/abs5-29.pdf (11.01.2018).
17. Семенов Р.М. Землетрясение 27. 08. 2008 года на юге Байкала и его предвестники. Доступ к странице – https://cyberleninka.ru/article/n/zemletryasenie-27-08-2008-goda-na-yuge-baykala-i-ego-predvestniki (11.01.2018).
18. Кац В.К., Драчев С.С. Радон как индикатор сейсмической активности в подземных водах Республики Алтай в афтершоковой период Алтайского землетрясения. Доступ к странице – http://altay-geojournals.ru/wp-content/uploads/2015/02/8-14.pdf (11. 01.2018).
19. Патент № 2519050 – Способ краткосрочного прогноза землетрясений. Доступ к странице – http://allpatents.ru/patent/2519050.html (12.01.2018).
20. Зубков С.И. Предвестники землетрясений. – М.: ОИФЗ РАН, 2002. – 140 с.
21. Ученые предложили новый способ предсказывания землетрясений. Доступ к странице – https://texnomaniya.ru/uchenie-predlozhili-noviiy-sposob-predskazivaniya-zemletryaseniiy (11.01.2018).
22. http://images.nature.web.ru/nature/2001/01/30/0001160206/ris1.gif (02.01.2017).

Вся земля сотряслась, туч метнулась гряда.

Сотрясенье земли унесло города…

Все оковы небес разомкнуться смогли.

Свел разгул сотрясенья суставы земли,

Сжал он бедную землю в такие тиски,

Что огромные скалы разбил на куски…

поэт Низами

«Да, то было землетрясение, начались те самые одиннадцать секунд, когда земля шесть секунд металась из стороны в сторону, как взбесившаяся львица в клетке, а пять секунд уминала все ногами, будто взбесившаяся слониха. А потом земля улеглась и снова стала матерью – землёй… Земля отбуйствовала, но то, что сотворила она за одиннадцать секунд, весь этот ужас, который родился в её судорогах, он не сгинул. Гибли, задыхаясь, в развалинах люди. Начались пожары. Многие души не выдержали, смешались перед неведомым и пошатнулись. Бежали в клубах пыли куда – то люди, крича, простирая руки, в смятённом сознании своем отыскивая нужные слова, чтобы понять, опомниться. И множество слов понадобилось выкрикнуть иным, прежде чем вспомнили они то главное, то единственное слово, которое всё объясняло – ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ!» [1]. Так описывается ашхабадское землетрясение, произошедшее в 1948 году в романе «Землетрясение» Лазарем Викторовичем Карелиным.

Определение землетрясения. Схема очага землетрясения

Это художественный образ, а ученые (сейсмологи) дают такое определение этому явлению: землетрясение – это сильное колебание поверхности земли, вызванное процессами, происходящими в литосфере. Большинство землетрясений происходит по близости от высоких гор, так как эти области до сих продолжают формироваться и земная кора здесь особенно подвижна [2].

Землетрясение – можно назвать одним из самых разрушительных природных явлений, с которым сталкивается человек. Сильные землетрясения приводят к извержениям вулканов, цунами, оползням, камнепадам и другим ужасным последствиям. Поэтому я решила в своей работе выяснить, как они происходят, существуют ли классификации землетрясений, а самое главное можно ли их предсказать.

kotil1.tif

Рис. 1. Схема очага землетрясения

Место, в котором непосредственно происходит землетрясение (столкновение плит) называется его очагом или гипоцентром (рис. 1). Область поверхности земли, на которой происходит землетрясение, называют эпицентром. Именно здесь происходят самые сильные разрушения. Нарушение целостности горных пород в результате движений земной коры, называется тектоническим разрывом. Плейстосейстовая область – это проявления максимальной силы землетрясения. Изосейсты – это линии на поверхности Земли, соединяющие точки с равной плотностью потока сейсмической энергии.

Этапы землетрясений

Состоит землетрясение из нескольких этапов. Основному, наиболее сильному толчку, предшествуют предупреждающие колебания (форшоки, с англ. foreshock), а после него начинаются афтершоки (с англ. aftershock), последующие сотрясения, причём магнитуда самого сильного афтершока на 1.2 меньше, чем у основного толчка. Период от начала форшоков до конца афтершоков вполне может длиться несколько лет, как это, например, случилось в конце XIX столетия на острове Лисса в Адриатическом море: длилось оно три года и за это время учёные зафиксировали 86 тысяч толчков.

Что касается длительности основного толчка, то она обычно непродолжительна и редко когда длится более минуты. Например, самый мощный толчок на Гаити, произошедший несколько лет назад, длился сорок секунд – и этого оказалось достаточно, чтобы превратить город Порт-о-Пренс в руины. А на Аляске была зафиксирована серия толчков, которые сотрясали землю около семи минут, при этом три из них привели к значительным разрушениям.

Рассчитать, какой именно толчок окажется основным и будет иметь наибольшую магнитуду, крайне сложно, проблематично и стопроцентных способов нет. Поэтому сильные землетрясения нередко застают население врасплох. Так случилось в 2015 году в Непале, в стране, где настолько часто фиксировались несильные сотрясения, что люди попросту не обращали на них особого внимания. Поэтому содрогание почвы магнитудой в 7.9 балла привело к большому числу жертв, а последующие за ним через полчаса и на следующий день более слабые афтершоки с магнитудой 6.6 не улучшили ситуации.

Нередко бывает, что сильнейшие содрогания, происходящие с одной стороны планеты, сотрясают противоположную сторону. Например, землетрясение с магнитудой в 9.3, произошедшее 2004 году в Индийском океане, несколько ослабило возрастающее напряжение в разломе Сан-Андреас, что находится на стыке литосферных плит вдоль побережья Калифорнии. Оно оказалось такой силы, что немного видоизменило вид нашей планеты, сгладив её выпуклость в средней части и сделав более округлой [7].

Классификация землетрясений

Существуют несколько классификаций землетрясений (рис. 2):

kotil2.wmf

Рис. 2. Схема классификации землетрясений

1. Классификация землетрясений по происхождению:

Виды землетрясений

Причины и природа происхождения

Тектонические

– возникают при смещении горных плит или в результате столкновений океанической и материковой платформ. При таких столкновениях образуются горы или впадины и происходят колебания поверхности.

Вулканические

– происходят, когда потоки раскалённой лавы и газов давят снизу на поверхность Земли. Вулканические землетрясения обычно не слишком сильные, но могут продолжаться до нескольких недель. Кроме того, вулканические землетрясения обычно являются предвестниками извержения вулкана, которое грозит более серьёзными последствиями.

Обвальные

– связаны с образованием под землёй пустот, возникающих под воздействием грунтовых вод или подземных рек. При этом верхний слой поверхности земли обрушивается вниз, вызывая небольшие сотрясения.

Наведенные (техногенные, антропогенные)

Причиной служат последствия непродуманной инженерной деятельности человека. Обычно это деятельность, связанная с заполнением водохранилищ, строительством крупных гидротехнических сооружений, эксплуатацией нефтяных или газовых месторождений, закачкой жидкости в скважины и подземные пустоты, а также с проведением взрывов большой мощности.

При ударе космических тел о Землю

Причиной служат удары и взрывы метеоритов, астероидов и комет. Взрыв космических тел кроме сейсмических волн формирует также воздушные ударные волны, распространяющиеся на большие расстояния.

Моретрясения

Причиной служат подводные или прибрежные тектонические и вулканические землетрясения, сопровождающиеся сдвигом вверх и вниз протяженных участков морского дна. При моретрясениях возникают и распространяются на большие расстояния сейсмические и огромные гравитационные волны (цунами), производящие опустошительные разрушения на суше.

2. Классификация землетрясений по интенсивности:

Сила землетрясения

Краткая характеристика

Изображения

I. Неощутимое

Не ощущается. Отмечается только сейсмическими приборами.

kotil3.tif

II. Едва ощутимое

Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными. Отмечается сейсмическими приборами.

kotil4.tif

III. Слабое

Ощущается в помещениях некоторыми людьми. Находящиеся в покое в помещении люди ощущают раскачивание или легкое дрожание.

kotil5.tif

IV. Широко наблюдаемое

Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен. Внутри здания сотрясение ощущает большинство людей.

kotil6.tif

V. Сильное

Большинство ощущает землетрясение внутри здания, снаружи ощущается только некоторыми. Многие спящие просыпаются. Некоторые выбегают на улицу. Строения испытывают легкое сотрясение по всей поверхности. Подвешенные предметы значительно качаются. Стеклянные и фарфоровые изделия стучат друг о друга. Вибрации сильные. Объекты с высоко расположенным центром тяжести падают. Двери и окна открываются и закрываются.

kotil7.tif

VI. Легкие повреждения

Подавляющее большинство людей ощущает землетрясение внутри здания. Люди напуганы и выбегают прочь из здания. Маленькие предметы падают. Лёгкие повреждения у большинства обычных зданий; например, тонкие трещины в штукатурке, небольшие куски откалываются.

kotil8.tif

VII. Повреждения

Подавляющее большинство людей напуганы и выбегают из здания. Мебель сдвигается, большинство предметов падает с полок. Многие здания умеренно повреждены: небольшие трещины в стенах; часть дымовых труб обрушивается.

kotil9.tif

VIII. Тяжелые повреждения

Перевёрнутая мебель. Большинству зданий причинён значительный ущерб: дымовые трубы падают; большие трещины в стенах; некоторые здания могут частично разрушиться.

kotil10.tif

IX. Разрушительное

Памятники и колонны падают. Многие здания частично разрушены, некоторые – полностью.

kotil11.tif

Х. Опустошительное

Большинство зданий полностью разрушены.

kotil12.tif

ХI. Уничтожающее

Практически все здания полностью разрушены.

kotil13.tif

ХII. Катастрофа

Сильная катастрофа

Практически все наземные и подземные структуры очень сильно повреждены или разрушены.

kotil14.tif

3. Классификация землетрясений по глубине эпицентра:

1. Нормальные – эпицентр до 70 км;

2. Промежуточные – эпицентр до 300 км;

3. Глубокофокусные – эпицентр на глубине, превышающей 300 км, типичны для Тихоокеанского кольца. Чем глубже эпицентр, тем дальше дойдут порождённые энергией сейсмические волны [7].

Предсказания землетрясений

В отличие от многих природных явлений предсказать или спрогнозировать возникновение землетрясений довольно сложно. Прогноз землетрясений – это предположение о том, что землетрясение определённой магнитуды произойдёт в определённом месте в определённое время. Прогнозирование землетрясений бывает долгосрочным (дается на десятки лет вперед), среднесрочным (прогноз на несколько лет) и краткосрочным (недели – месяцы) [15].

1. Ученые выделяют несколько методов предсказания землетрясений:

название метода

характеристика метода

1. Геологический

изучение разломов и трещиноватости пород, что является одним из факторов, который определяет возможное место будущего землетрясения.

2. Геофизический

оценивается плотность, электропроводность, магнитная восприимчивость, скорости продольных и поперечных волн и т.д.

3. Гидрохимический

основан на измерении содержания химических элементов в грунтовых и скваженных водах. Определяется содержание радона, гелия, фтора, кремнистой кислоты и других элементов, как наиболее характерных предвестников предстоящих землетрясений.

4. Биологический

изучение необычного поведения животных.

5. Механический

изучение деформации горных пород, движение блоков и мегаблоков в сейсмоактивных регионах.

6. Сейсмологический

вычисление частоты проявления микроземлетрясений, выделение зон временной активности и затишья.

7. Биофизический

изучение аномального проявления геоплазмы Земли.

Рассмотрим два метода, которые взаимосвязаны между собой.

2. Биологический метод предсказания землетрясений.

Ученым уже давно известно, что животные умеют предсказывать землетрясения. Особенно чувствительны к приближающимся колебаниям земной коры рептилии, амфибии и рыбы.

kotil15.tif

Ещё древнегреческий историк Диодор рассказывал о сверхъестественном чутье животных. В 373 году до н.э. сильнейшее землетрясение разрушило город Гелику, лежавший на берегу Коринфского залива. Море, нахлынувшее после катастрофы, поглотило разрушенный город – город, которому предвещало беду множество животных. За пять дней до удара стихии всполошились крысы, змеи, жуки и сбежали в направлении от моря вглубь Пелопоннеса. Они оказались в безопасности. Погибли лишь люди, не поверившие дурному знамению [9].

В более современное время, в 1975 году, в китайском городе Хэйчэне накануне крупного землетрясения произошло массовое бегство змей, несмотря на то, что на дворе стояла зима и змеи должны были находиться в спячке. В апреле 2009 года в окрестностях итальянского городка Л’Акуила (L`Aquila) незадолго до сильного землетрясения, местные жабы все до одной покинули. И это лишь несколько примеров. Именно после этих случаев ученые и пришли к выводу, что перед землетрясением изменяется состав подземных и почвенных вод. А те амфибии и рыбы, которые живут в воде, это прекрасно ощущают и бегут от опасности. Международная группа ученых, которая изучала поведение представителей животного мира накануне сильных землетрясений, объясняет происходящее следующим образом: любое землетрясение имеет некоторый период подготовки, во время которого слои земной породы могут испытывать деформацию, разрушаться ввиду возрастающего давления и высвобождать определенные химически активные вещества. Эти химически активные вещества, высвобождаясь на поверхность, реагируют с воздухом и служат причиной появления в нём положительно заряженных ионов, которые и влияют на состояние животных и рептилий. Порой они вызывают головную боль или тошноту или стимулируют выброс серотонина в кровоток живых организмов. Чувствуя изменение в химическом составе воды, амфибии бегут из водоемов. Тоже самое происходит и с ящерицами и змеями на суше. Таким образом, даже незначительные подвижки в земной коре накануне землетрясения и изменение химического состава воздуха, почвы и воды дают возможность животным предсказать катастрофу [10].

3. Гидрохимический метод предсказания землетрясений.

Почему же перед землетрясением меняется химический состав воды? Здесь на помощь ученым приходят гидрохимический анализ как способ предсказаний землетрясений. Гидрохимия – это наука о химическом составе природных вод и его изменениях в связи с протекающими химическими, физическими и биологическими процессами [12].

Особенности гидрохимического изучения показателей подземных вод заключаются том, что они могут различаться по времени и характеру проявления в зависимости от гидрогеологических условий, места и интенсивности землетрясений. Существуют два пути для научного обоснования гидрохимических предвестников землетрясений. Первый путь связан с теоретическими и экспериментальными исследованиями влияния процессов, предшествующих землетрясениям, на подземные воды. Второй путь предполагает натурное изучение гидрогеохимических эффектов в период подготовки землетрясения [16].

В государственном реестре открытий СССР (реестр – это систематизированный свод документированной информации о научных открытиях, зарегистрированных в СССР с 1957 по 1991) под номером 129 от 21 февраля 1966 года зарегистрировано открытие явления изменения химического состава подземных вод при землетрясении. Данное явление было открыто советскими учеными: академиком АН Узбекской ССР Г.А. Мавляновым, кандидатом физико-математических наук В. И. Уломовым, доктором геолого-минералогических наук А.Н. Султанхаджаевым и другими. Они установили, что в период, предшествующий землетрясению, и в момент самой катастрофы в подземных водах изменяется концентрация содержащихся в них инертных газов гелия, радона и аргона и химических элементов урана и фтора, а также изменяется изотопный состав урана, углерода, аргона [13]. Процесс подготовки землетрясения сопровождается формированием в подземных водах газово-химической аномалии. Подземные воды обогащаются газами не только при увеличении числа трещин в породах. На их состав влияют и ультразвуковые колебания в неспокойных недрах.

Наиболее активно, по мнению ученых, реагируют на сейсмические толчки радон и гелий. Мировой опыт наблюдений за этими растворенными газами в подземных водах показывает, что при удачном подборе наблюдательных пунктов накануне сильных землетрясений можно зафиксировать конкретные изменения их содержания. Например, на Японских островах и в Киргизии тоже чаще всего фиксируются колебания концентраций этих газов.

Радон (Rn) – это радиоактивный газ, присутствующий в грунтовых водах и в воде скважин. Он постоянно выделяется из Земли в атмосферу. Изменения содержания радона перед землетрясением впервые были замечены в Советском Союзе. По данным Б.З. Мавашева, в Ташкентском артезианском бассейне перед 1-8-балльным землетрясением концентрация радона увеличилась в 1.8 – 2.5 раза, перед 5-балльным – на 20-25 %. Максимальное содержание радона наблюдается за 4-5 дней до землетрясения, а в день землетрясения оно резко падает [14]. Кац В.К. и Драчев С.С. в своей работе «Радон как индикатор сейсмической активности в подземных водах Республики Алтай в афтершоковой период Алтайского землетрясения» указывают, что состояние подземных вод в связи с Алтайским землетрясением, произошедшим осенью 2003 года, изменилось. Сопоставление концентрации радона на водозаборных скважинах города в период землетрясений показывает, что устанавливаются аномальные концентрации радона превышающие фоновые в 2 – 5 раз [18].

Гелий (He) – это химически инертный газ, без цвета и запаха. Изменение концентрации гелия в воде также свидетельствует о приближении землетрясения. Например, перед Ташкентским землетрясением концентрация гелия составляла 0.014 – 0.038 %, а непосредственно перед и в момент землетрясения возросла до 0.024 – 0.276 %, то есть увеличилась в 1.6 – 12.5 раза [14]. За содержанием гелия в водах Байкала и Ангары иркутские ученые наблюдали в течение четырех лет. За эти годы в пробах были отмечены незначительные колебания его содержания. С 20 августа по 24 августа 2008 года содержание гелия оставалось в норме, а 25 – 26 августа – резко упало и оставалось на минимальном уровне до 27 августа. Утром 27 августа, за два часа до землетрясения, содержание гелия начало резко возрастать и достигла максимума в момент самых сильных подземных толчков [17]. В 2009 году учеными Семеновым Р.М., Имаевым В.С., Семеновым А.Р. и другими была подана заявка на патент на изобретение «Способ краткосрочного прогноза землетрясений». Сущность изобретения: из глубинной воды Байкала отбираются пробы для изучения. Отбор проб осуществляют посредством специально спроектированного водозабора (рис. 3, А).

kotil16.tif

А

kotil17.tif

Б

Рис. 3. А – Схема Байкальского водозабора, включающего в себя глубинный водоприемник (8), электронасос (9), расположенный в водозаборной станции на берегу Байкала, фильтры для грубой (10) и тонкой (11) очистки воды. Б – График изменения содержания гелия накануне Култукского землетрясения 27.08.2008

По результатам исследований содержание в воде растворенного гелия строятся графики изменения его концентрации (рис. 3, Б). Одновременно ведутся наблюдения за изменением сейсмичности [19].

Существуют данные о том, что может меняться содержание и других элементов, веществ, ионов в воде перед землетрясением. По мнению Л.С. Балашова и других ученых редкие щелочные металлы (рубидий, цезий, литий) в подземных водах хлоридного состава обнаруживаются в повышенных количествах в сейсмически активных зонах. По их мнению, перед сейсмическими подвижками происходит накопление в водах калия и лития по отношению к натрию, a цезия по отношению к калию и рубидию [14]. В районе Курильских островов установлены изменения концентрации ионов хлора, сульфат ионов. В Дагестане отмечены колебания содержания ионов хлора и фтора, а также углекислого газа [14].

За изменениями в составе грунтовых вод также наблюдают и ученые других стран. Так шведские сейсмологи из Стокгольмского университета Аласдер Скелтон и его коллеги собирали образцы и определяли химический состав грунтовых вод в течение 5 лет. За эти годы в районе изучаемых скважин было зафиксировано 2 подземных толчка. А за полгода каждого из них ученые наблюдали следующие изменения: менялось соотношение ионов натрия и количество изотопов водорода. По мнению ученых, это было следствием того, что в скважину из-за движения земной коры поступали воды из других источников. Так как за изменением состава воды ученые следили долго, то имеются основания утверждать, что все зафиксированные изменения связаны с землетрясениями и не являются случайными [21].

Характерно, что после землетрясения концентрация газов в водах и изотопный состав урана и других элементов резко снижаются и становятся такими, как до землетрясения. Следовательно, изучение химического состава подземных вод можно считать одним из действенных методов в предсказании такого сложного явления как землетрясение.

4. Землетрясения на Кольском полуострове

Первое упоминание в летописях о землетрясении на юге Кольского полуострова датируется 1542 годом, а наиболее сильное событие произошло в Кандалакшском заливе в 1927 году. Магнитуда этого землетрясения в настоящее время оценивается как 6.5, а интенсивность – в 8 баллов. За период инструментальных наблюдений, начавшихся в регионе в конце 1950-х годов, с вводом сейсмической станции Апатиты имели место землетрясения с интенсивностью 3-4 балла, на отдельных участках до 5 баллов. Чаще всего в летописных книгах упоминается поселок Кола. Его трясло в 1758, 1772, 1819 и 1873 годах. Магнитуда этих событий составляла 4.1-4.6 баллов, а интенсивность – 6.

Вблизи вершины Кольского залива, в месте слияния рек Колы и Туломы, известны и современные сейсмические события. Серия подземных толчков 24 октября 1968 года зарегистрирована несколькими сейсмическими станциями. Колебания почвы интенсивностью до 4 баллов отмечены в Мурманске, Североморске, Полярном, Ура-Губе, Западной Лице, на острове Кильдин и в ряде других населенных пунктов. Площадь распространения ощутимых сотрясений, по данным Кольского регионального сейсмологического центра РАН, составила не менее 40 тысяч квадратных километров. Эпицентр землетрясения располагался рядом с городом Кола, к западу от него. Магнитуда землетрясения оценивается от 3.6 до 4.3. В этом же районе 25 июля 1975 года зарегистрировано землетрясение с магнитудой 2.7 балла, 16 июня 1990 года вблизи Мурманска произошло землетрясение с магнитудой 4 балла, интенсивность колебаний в эпицентре составила 4-5 баллов. Несмотря на то, что землетрясение произошло днем, оно хорошо ощущалось практически по всему Мурманскому побережью и, особенно в Мурманске, который расположен на сопках и имеет большое количество многоэтажных сооружений. В окрестностях Мурманска сейсмостанции ежегодно регистрируют и слабые сейсмические толчки с магнитудой 1-3 балла. В настоящее время интенсивность землетрясений существенно уменьшилась. Вместе с тем известно, что на древних платформах, наряду с большим количеством слабых землетрясений, очень редко бывают и сильные землетрясения [6], в связи с этим, очень мало информации по теме используемых методов предсказания землетрясений на Кольском полуострове.

5. Тестирование учащихся школы № 13

Работая над данной темой, я узнала много интересного о землетрясениях. И у меня возник вопрос: «А что знают мои одноклассники и ученики других классов об этом удивительном явлении?». И поэтому я провела тестирование, в котором приняло участие 39 учащихся 5 – 9 классов школы. Им были предложены следующие вопросы:

1. Что такое землетрясение? Укажите правильный ответ.

а) подземные удары и колебания поверхности Земли;

б) область возникновения подземного удара;

в) проекция центра очага землетрясения на земную поверхность.

2. Чувствительный прибор, который улавливает и регистрирует подземные толчки, отмечая их силу, направление и продолжительность:

а) тектограф;

б) сейсмограф;

в) рихтограф.

3. По причинам происхождения землетрясения бывают:

а) тектонические;

б) моретрясения;

в) наведенные;

г) надводные;

д) вулканические;

е) обвальные.

4. Место наибольшего проявления землетрясения:

а) очаг землетрясения;

б) эпицентр землетрясения;

в) язык землетрясения.

5. Основными причинами землетрясений являются:

а) волновые колебания в скальных породах;

б) строительство крупных водохранилищ в зонах тектонических разломов;

в) сдвиг в скальных породах земной коры, разлом, вдоль которого один скальный массив с огромной силой трется о другой;

г) вулканические проявления в земной коре.

6. Район, где особенно часто возникают землетрясения:

а) центральный район;

б) сейсмически активный район;

в) вулканический район.

7. Признаками приближающегося землетрясения могут быть следующие явления:

а) резкое изменение погодных условий;

б) голубоватое свечение внутренней поверхности домов;

в) самовоспламенение и самовозгорание горючих веществ и материалов;

г) запах газа в районах, где раньше этого не отмечалось;

д) выпадение обильных осадков в виде дождя или снега;

е) вспышки в виде рассеянного света зарниц.

8. Шкала Рихтера имеет значения:

а) от 1 до 9 баллов;

б) от 0 до 10 баллов;

в) от 1 до 12 баллов.

9. Магнитуду землетрясения определяют при помощи сложных расчетов:

а) по шкале Рихтера;

б) по шкале Меркали;

в) по шкале Бофорта.

kotil18.wmf

kotil19.wmf

kotil20.wmf

kotil21.wmf

kotil22.wmf

Лучше всего учащиеся ответили на вопросы № 1,2,4,6,8. Практически не было правильных ответов на вопросы № 3,7,9. Более удачно справились с заданиями учащиеся 9 и 8 класса, так как они уже изучали материал о землетрясениях на уроках ОБЖ и географии.

Заключение

Закончить свою работу я хочу описанием последствий землетрясений из романа Л. В. Карелина «…Леонид прилетел в Ашхабад и не нашёл города. Глазам его открылись развалины, напомнившие войну, Варшаву, которую разрушили и взорвали, отступая фашисты. В Варшаве Леонид не увидел ни одного уцелевшего дома, если не считать домов предместий. В Ашхабаде он тоже сперва не увидел ни одного, уцелевшего дома. Потом уж ему показали один уцелевший дом, тот, что построили некогда с сейсмическими излишествами. И ещё один дом, вернее, домик, во дворе филармонии, который был построен как беседка, и, возможно, цилиндрическая форма его и спасла. Осела на несколько метров, но всё же сохранила свой облик старинная мечеть. Потрескались, но всё же устояли метровые стенки банка. Постепенно, когда пообвыкся, Леонид стал различать в развалинах ну если не целиком дома, то на половину дома, на четверть дома. И всюду: в этих половинках и четвертушках, в наскоро сколоченных сараях, отрытых землянках – всюду возрождалась, входила в обычную колею человеческая жизнь» [1].

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Землетрясение – можно назвать одним из самых разрушительных природных явлений, с которым сталкивался человек;

2. Прогноз землетрясений является сложной и актуальной задачей;

3. Гидрохимический метод используется в сейсмологии для прогноза времени возникновения землетрясений. В период предшествующий землетрясению и в момент самой катастрофы в подземных водах изменяется концентрация содержащихся в них инертных газов (гелий, радон, аргон), щелочных элементов (литий, цезий, рубидий, кальций, натрий, фтор и др.), а также изменяется изотопный состав урана, углерода и др. элементов;

4. Изменения содержания в частности гелия и радона в воде накануне землетрясения являются краткосрочным предвестниками землетрясений;

5. Гидрогеохимический метод в комплексе с другими методами может служить отличным предвестником землетрясений.


Библиографическая ссылка

Котило Т.М. ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАК СПОСОБ ПРЕДСКАЗАНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ // Старт в науке. – 2019. – № 2-5. – С. 596-606;
URL: http://science-start.ru/ru/article/view?id=1530 (дата обращения: 26.08.2019).