La fizică și geografie

CUTREMUR

     Cutremur sau seism sunt termenii folosiți pentru mișcările pămîntului,  ce constau în vibrații originate în zonele interne ale Terrei, propagate în formă de unde prin roci. Aceste vibrații rezultă din mișcările plăcilor tehtonice, fiind des cauzate de o activitate vulcanică.

În unele țări, cuvântul cutremur este folosit doar pentru acele mișcări ale plăcilor tehtonice care provoacă daune majore și seism sau mișcări seismice pentru cele care trec neobservate.

    Scara seismoligică a lui Richter este o scală logaritmică, care este folosită pentru a evalua intensitatea cutremurelor.

    Cutremure puternice ce devin catastrofe naturale, pot distruge construcții, clădiri, chiar localități întregi, provoacă alunecări de teren, chiar catastrofe naturale. Cutremurele submarine pot declanșa formarea de valuri uriașe până la 30 de m înățime atingând viteze neașteptate (800 km/h), astfel în Oceanul Pacific a produs pagube foarte mari materiale, cu pierderi de vieți omenești. Știința care se ocupă cu studiul cutremurului se numește seismologie.

      Prin studiul cutremurelor, la observatoarele seismice răspândite pe glob, cu ajutorul unui aparat de înregistrare a cutremurului s-a constatat că aceste mișcări ale scoarței pămîntului au un centru în adîncime de propagare circulară a undelor seismice. Punctul de la suprafață, (situat deasupra hipocentrului), în care se măsoară intensitatea cutremurului este numit epicentru. De aceea intensitatea cutremurului este definită nu numai de intensitatea și direcția de propagare a undelor, ci și de profunzimea hipocentru(adâncimi măsurate până la 700 km). Intensitatea cutremurului, măsurată în epicentru, va fi cu atât mai mare cu cât hipocentrul este mai aproape de suprafață. La un cutremur se pot deosebi mișcări orizontale, verticale și de torsiune. În funcție de cauzele care le produc, se deosebesc: cutremure tectonice, cutremure vulcanice și cutremure de prăbușire.

Cauzele producerii cutremurelor pot fi de două feluri:

1. Naturale:

• deplasarea plăcilor tectonice
• erupții vulcanice
• impactul cu meteoriți

2. Antropice

• mijloacele de transport(produc minicutremure)
• explozii subterane antropice (de exemplu un test nuclear subteran)
• edificii care se surpă (mine abandonate de exemplu)

     Anual se înregistrază circa 500.000 de mișcări seismice, însă doar 0,2% din ele pot provoca pagube.

     Urmări ale mișcărilor seismice: energia eliberată declanșază avalanșe și valuri seismice, produce modificări ale mediului natural și antropic în funcție de intensitatea și de modul de propagare a undelor, cu pierderi umane și economice.

     În momentul în care se declanșează cutremurul, din epicentru, adică din punctul situat deasupra vatrei cutremurului, vor porni unde de șoc. Primele valuri care vor porni se numesc unde primare sau unde P. Acestea sunt valuri longitudinale, care se propagă asemănător cu undele sonore: produc mișcări în sens înainte – înapoi, în direcția de propagare. Undele primare sunt urmate de undele secundare, sau undele S. Sub efectul acestora, rocile se vor zgudui perpendicular pe direcția de mers. Al treilea tip de unde, undele de suprafață, provoacă unduirea solului și accentuează efectul distrugator al undelor secundare.

1. Unda P :

• este o undă longitudinală, de compresie
• determină mișcarea particulelor solului paralel cu direcția de propagare
• unda se deplasează prin compresie-dilatare în direcția de mers
• amplitudinea acestei unde este direct proporțională cu magnitudinea (energia cutremurului)
• este percepută la suprafață de către oameni ca pe o săltare, un mic șoc în plan vertical
• nu este periculoasă pentru structuri (clădiri) deoarece conține (transportă) aproximativ 20% din energia totală a cutremurului

2. Unda S :

• este o undă transversală, de forfecare
• determină mișcarea particulelor solului perpendicular (transversal) față de direcția de propagare
• deplasarea acestei unde este similară cu înaintarea unui șarpe (mișcări ondulatorii stânga-dreapta față de direcția de înaintare)
• este resimțită la suprafață sub forma unei mișcări de forfecare, de balans în plan orizontal
• este periculoasă, deoarece transportă aproximativ 80% din energia totală a cutremurului
• determină distrugeri proporționale cu magnitudinea cutremurului și cu durata de oscilatie
• clădirile cad datorită intrării în rezonanță a frecvenței proprii de oscilație a structurii clădirii cu frecvența undei incidente, în acest caz efectul distructiv fiind puternic amplificat .

Cele trei tipuri de margini

Munţii Himalaya, un exemplu de munți formați prin încrețire

Suprafața globului este divizată în plăci tectonice. În timpul deplasării lor, acestea inevitabil vor întâlni alte plăci tectonice în cale. Când două plăci se întâlnesc, își lovesc și își deformează marginile astfel:

• 1. Margini divergente

Dacă se întâlnesc două plăci a căror margini sunt formate din crustă oceanică și care se mișcă depărtându-se una de alta, în spațiul care apare, iese la suprafață roca încinsă din manta, formându-se vulcani. Această rocă încinsă se răcește în apa oceanului, se întărește și duce la formarea unei noi cruste oceanice. Ea împinge cele două plăci forțându-le să se depărteze ducând la apariția cutremurelor în locul respectiv. Locul în care acest fenomen apare se numește zonă de divergență.

• 2.Margini convergente

Când două plăci se ciocnesc, o parte din marginile lor se distruge. Rezultatul acestor distrugeri depinde de tipul de cruste de la marginea plăcilor care se ciocnesc. Astfel: - daca se ciocnește o placă oceanică de una continentală, cea oceanică, fiind mai subțire și mai densă va fi forțată să intre sub cea continentală care este mai ușoară și mai groasă. Aici apare fenomenul de subducție . Crăpătura scoarței pe unde placa pătrunde în manta se numește fosă. -când se ciocnesc 2 plăci oceanice, de asemenea una poate fi împinsă sub cealaltă. -când se ciocnesc două plăci continentale, se creează arii de munți pentru că marginile care se ciocnesc se vor încreți, se vor compresa și vor fi împinse la suprafață. Acesta este procesul formării munților prin încrețire (ex.: Himalaya). Zona în care două plăci se ciocnesc se numește zonă de convergență.

• 3.Când plăcile tectonice trec unele pe lângă altele ele vor aluneca, se vor lipi, se vor freca una de alta ducând la apariția unei presiuni care va face ca plăcile să se zdruncine, să se smucească formând cutremure.