¿Cuál es la explicación científica de los terremotos?

Con el avance de la ciencia y la tecnología, una gran cantidad de datos empíricos ha convertido gradualmente la investigación de los terremotos en una ciencia sistemática y completa. La gente moderna ha proporcionado explicaciones para los terremotos que se acercan más a la verdad. La ciencia moderna cree que los terremotos son causados ​​por el movimiento de la corteza terrestre. A medida que la tierra acumula gradualmente una enorme energía en su constante movimiento y cambios, provoca la ruptura repentina de las capas de roca o la dislocación de fallas originales en algunas áreas frágiles de la corteza terrestre. terremoto.

La teoría de la tectónica de placas es una nueva teoría de la deriva continental propuesta por los geólogos franceses Le Pichon, Mackenzie, Morgan y otros en 1968. Esta teoría divide la corteza global en seis placas principales: Placa del Océano Pacífico, Placa Euroasiática Placa Africana, Placa Americana, Placa del Océano Índico (incluida Australia) y Placa Antártica. En términos generales, dentro de la placa, la corteza es relativamente estable, mientras que la unión entre placas es un área relativamente activa de la corteza, donde ocurren con frecuencia volcanes, actividad sísmica, fracturas, pliegues de compresión, ascenso de magma y subducción de la corteza. Esta teoría atribuye las causas de los terremotos tectónicos, que representan más del 90% de los terremotos totales del mundo, a la colisión y extrusión entre las distintas placas de la corteza terrestre. Según el análisis de la teoría de la estructura de placas, la frecuente aparición de fuertes terremotos en el oeste de mi país se puede explicar: la placa del subcontinente indio continúa chocando con la placa continental euroasiática y se aprieta continuamente, formando el segundo terremoto más grande del mundo después del Cinturón sísmico del Pacífico - Zona sísmica Mediterráneo-Himalaya. Esta zona sísmica se distribuye de este a oeste, a lo largo del continente euroasiático, y pasa por el Himalaya en mi país. Por lo tanto, la región occidental de mi país se ha convertido en una de las zonas más activas, intensas y concentradas de terremotos continentales. en el mundo.

Además de los factores geológicos, las actividades humanas a veces pueden causar terremotos. Especialmente ahora, los proyectos que los humanos pueden implementar son cada vez más masivos y su impacto en la tierra también está aumentando, por lo que debemos hacerlo. estar atentos a este respecto.

Según sus desencadenantes específicos, los terremotos se pueden dividir en terremotos tectónicos, terremotos volcánicos, terremotos de hundimiento, terremotos inducidos y terremotos artificiales, que se describirán en detalle a continuación.

Terremotos tectónicos

Los terremotos tectónicos suelen ser causados ​​por fallas en la corteza terrestre, por lo que también se les llama "terremotos de falla". "Falla" se refiere a una estructura en la que las capas de roca de la corteza terrestre se rompen debido a una tensión que alcanza una cierta intensidad, y hay un movimiento relativo obvio a lo largo de la superficie de ruptura. Varían en tamaño y escala, pero todos destruyen la continuidad e integridad de la roca. capas. La corteza terrestre (o litosfera) se deforma durante los movimientos tectónicos. Cuando la deformación excede la capacidad de carga de la roca, la roca se fractura durante un largo período de tiempo durante el movimiento tectónico, lo que hace que la roca vibre. formando así un terremoto. Los terremotos tectónicos son el tipo principal de terremotos superiores al 90% y casi todos los terremotos destructivos son terremotos tectónicos.

Término general para un grupo de terremotos que ocurren en la misma área de origen dentro de un cierto período de tiempo y tienen una serie de terremotos de diferentes tamaños, y sus mecanismos sismogénicos tienen alguna conexión interna o tienen diferentes características sismogénicas. Secuencia de terremotos. Según las manifestaciones de las secuencias de terremotos, los terremotos tectónicos se pueden dividir en los siguientes tipos principales:

(1) Terremotos aislados

Los temblores previos y posteriores son raros, y la magnitud de las réplicas es La La magnitud del terremoto principal también es muy diferente y el tamaño del terremoto está desproporcionado. La energía del terremoto se libera básicamente a través de una sacudida principal, y la suma de la energía de las sacudidas previas y posteriores es a menudo inferior a 1/1.000 de la sacudida principal. A las 2:38 del 20 de marzo de 2009, condado autónomo de Yitong Manchu, Siping. Ciudad, provincia de Jilin. Se produjo un terremoto de magnitud 4,3 en el límite de la ciudad de Gongzhuling. El epicentro se encontraba a unos 70 kilómetros de la ciudad de Changchun y a unos 240 kilómetros de la ciudad de Shenyang. El terremoto se sintió en las áreas de Siping y Changchun, pero duró sólo unos segundos y pasó antes de que la mayoría de la gente lo sintiera. La Oficina Sismológica Provincial de Jilin informó por la tarde que el terremoto fue un terremoto aislado.

(2) Terremoto principal - terremoto tipo réplica

En una secuencia de terremotos, el terremoto más grande es particularmente prominente y la energía liberada representa más del 90% de la energía del terremoto. toda la secuencia. El terremoto más grande está relacionado con La diferencia de magnitud entre terremotos subgrandes es mayor o igual a 0,6 y menor o igual a 2,4. Este terremoto más grande se llama sismo principal; entre otros terremotos más pequeños, los que ocurren antes del sismo principal se llaman sismos previos y los que ocurren después del sismo principal se llaman réplicas. Este terremoto de Wenchuan es un típico terremoto del tipo principal con réplica.

A las 14:28:04 del 12 de mayo de 2008, el principal terremoto que se produjo en el condado de Wenchuan, Sichuan (31,0 grados de latitud norte, 103,4 grados de longitud este) fue un terremoto de magnitud 8,0. Posteriormente, se produjeron varias réplicas de magnitud 6,0 ​​a 6,4 respectivamente. La magnitud de las réplicas es relativamente pequeña y la diferencia de magnitud entre el terremoto más grande y el segundo más grande está entre 0,6 y 2,4.

(3) Terremoto de doble choque

En una secuencia de actividad sísmica, más del 90% de la energía es liberada principalmente por dos terremotos que ocurren cerca en tiempo, ubicación y tamaño. El terremoto más grande La diferencia de magnitud con respecto al siguiente terremoto más grande es menor o igual a 0,5. El 18 de abril de 1980, ocurrió un terremoto de magnitud 5,2 en el condado de Tianjun, provincia de Qinghai, y el 24 de abril, ocurrió otro terremoto de magnitud 5,0. la zona original del terremoto. En esta secuencia de terremotos, sólo la diferencia de magnitud entre estos dos terremotos es inferior a 0,5. Las otras réplicas son relativamente pequeñas y pertenecen al tipo de doble terremoto.

(4) Terremotos en enjambre

La energía principal de una secuencia de terremotos se libera a través de múltiples terremotos con magnitudes similares. El número máximo de terremotos con una diferencia de magnitud menor o igual a. 0,5 llega a 3 o más, no hay un sismo principal obvio y la proporción de energía del terremoto más grande en toda la secuencia es generalmente inferior al 80%.

Las características de los terremotos de enjambre son una alta frecuencia de terremotos, fluctuaciones obvias en la liberación de energía, una velocidad de atenuación lenta y una larga duración de la actividad. La fuente de los enjambres sísmicos suele ser poco profunda (menos de 10 kilómetros) y el rango de distribución de los enjambres sísmicos se expande gradualmente con el tiempo. El terremoto de Xingtai de 1966 entró en esta categoría. A las 5:29 del 8 de marzo de 1966, se produjo un fuerte terremoto de magnitud 6,8 ​​en el este del condado de Longyao, distrito de Xingtai, provincia de Hebei. Posteriormente, en el plazo de 21 días, del 8 al 29 de marzo, se produjeron cinco terremotos consecutivos en el área de Xingtai. Terremotos de magnitud 6 o superior.

Terremotos volcánicos

Los terremotos provocados por el impacto o efectos térmicos de la erupción de magma durante la actividad volcánica se denominan terremotos volcánicos. Este tipo de terremoto puede ocurrir en vísperas de una erupción volcánica, o al mismo tiempo que una erupción volcánica. Su característica es que la fuente del terremoto a menudo se limita a áreas volcánicas activas. Generalmente, los terremotos poco profundos con una profundidad de no más de 10 kilómetros tienen grandes magnitudes. En su mayoría son enjambres de terremotos sin sacudidas principales y tienen un rango de impacto pequeño. Algunos terremotos ocurren cerca de volcanes, con una profundidad focal de 1 a 10 kilómetros. Su ocurrencia no está directa o claramente relacionada con erupciones volcánicas, sino que está relacionada con cambios en la distribución del geoestrés provocados por cambios en el estado del magma o gas subterráneo. El terremoto se llama terremoto volcánico tipo A. También hay algunos terremotos que ocurren concentradamente en un rango estrecho cerca del cráter del volcán activo, con una profundidad focal menor a 1 km y un área de impacto pequeña. Se denominan terremotos volcánicos de tipo B. A veces, el magma subterráneo se precipita cerca del suelo pero no sale a la superficie, lo que también puede provocar terremotos, que se denominan terremotos volcánicos latentes.

Los terremotos y los volcanes suelen estar relacionados. Las erupciones volcánicas pueden provocar terremotos y los terremotos que ocurren cerca de los volcanes también pueden provocar erupciones volcánicas. De las 27 actividades volcánicas registradas en 1999, 14 ocurrieron poco más de dos meses después del terremoto de Turquía. El famoso grupo de volcanes Tengchong está ubicado en el lado oeste de la montaña Gaoligong en la sección sur de las montañas Hengduan en el oeste de Yunnan. Los volcanes y flujos de lava forman una larga franja que se extiende de norte a sur con el condado de Tengchong como centro, cubriendo un área de. ​​87×33 kilómetros cuadrados, y hay más de 70 conos volcánicos, de los cuales 22 tienen cráteres intactos, 10 han sido dañados y el resto son volcanes sin cráteres. La actividad volcánica y de lava se inició desde el Plioceno hasta el Holoceno. Esta zona es famosa por sus recursos geotérmicos extremadamente ricos. Según estadísticas incompletas de 1974, entre los 79 grupos de manantiales en el condado de Tengchong, 10 tienen temperaturas superiores a 90°C y el flujo de calor natural en la superficie alcanza 25.498×104 kilojulios/segundo. Equivale a quemar 270.000 toneladas de carbón estándar al año. En Atami Hot Field, el centro de alta temperatura del área geotérmica, hay manantiales de vapor, aguas termales y manantiales hirvientes. El sonido del agua hirviendo y la transpiración del vapor de agua se pueden ver a kilómetros de distancia. Los terremotos en esta zona son frecuentes y tienen las características de los terremotos de impacto de magma: hay muchos terremotos pequeños, enjambres de terremotos y terremotos poco profundos.

Terremoto de hundimiento

Debido a la disolución de las rocas solubles por el agua subterránea, aparecen cavidades en las rocas que se expanden gradualmente, o se forman enormes cavidades debido a la minería subterránea, provocando la cima del roca y suelo colapsen, el terremoto causado por esta situación se llama terremoto de colapso. La energía sísmica proviene principalmente de la gravedad. Los terremotos de colapso se producen principalmente en zonas de piedra caliza u otras rocas kársticas. Debido a la continua expansión de las cuevas subterráneas, el techo de la cueva se derrumba y provoca vibraciones.

El colapso de una mina o deslizamientos de tierra a gran escala, deslizamientos de tierra, etc. también pueden causar este tipo de terremotos. Hay muy pocos terremotos de este tipo y representan alrededor del 3% del número total de terremotos. Sus magnitudes son muy pequeñas y su alcance de impacto no es grande.

Guilin, Guangxi es un relieve kárstico típico. Debido a las condiciones geológicas especiales, los terremotos que ocurren aquí son en su mayoría terremotos de colapso, que se caracterizan por su pequeña magnitud, alcance estrecho, alta intensidad y daños locales severos. . A las 16:30 del 24 de septiembre de 1981, se produjo un terremoto de hundimiento en el condado de Pingle, ciudad de Guilin, con un hundimiento vertical de 120 metros, un movimiento horizontal de 800 metros y un ancho de 60 a 100 metros. Las tierras de cultivo a ambos lados de Laohuchong están completamente sumergidas por arena, barro y rocas, cubriendo un espesor de 10 a 30 metros. A las 11:54 del 11 de noviembre de 1997, se produjo un terremoto de colapso de 1,2 en la escala de Richter en la aldea de Zhemu, ciudad de Zhemu, distrito de Yanshan, ciudad de Guilin. La superficie total afectada por el terremoto fue de unos 100.000 metros cuadrados. Según los informes, fue el terremoto que causó los daños más graves en la historia del terremoto de Guilin, con la mayor área de colapso del suelo, el mayor número de sumideros y daños sísmicos relativamente concentrados.

Terremotos inducidos

Los terremotos provocados por determinados factores externos en la corteza en una zona concreta se denominan terremotos inducidos. Estos factores externos pueden incluir explosiones nucleares subterráneas, caídas de meteoritos, inundaciones de pozos petroleros, etc. El más común de los cuales son los terremotos de embalses. Después de que el depósito retiene agua, cambia el estado de tensión del suelo y el agua del depósito penetra en las fallas existentes, la lubricación y la corrosión, y promueve nuevos deslizamientos en las fallas. Sin embargo, no todos los terremotos en los embalses ocurrirán después del embalse de agua. Sólo cuando hay fallas activas, litología dura y otras condiciones en el área del embalse se pueden inducir. Los investigadores científicos han resumido 7 signos de terremotos inducidos por embalses: (1) La altura de la presa es superior a 100 metros y la capacidad de almacenamiento es superior a mil millones de metros cúbicos (2) Hay fallas activas en el área de la presa (3; ) El área de la presa del embalse es fallas mesozoicas y cenozoicas. La cuenca de la depresión o su borde tiene altibajos obvios en los tiempos modernos (4) Hay anomalías del gradiente de gravedad en las profundidades (5) Se desarrollan fisuras de tracción profundas en la masa rocosa; la permeabilidad del agua es fuerte; (6) En la historia se han producido terremotos en el área de la presa del embalse (7) Hay aguas termales en el área de Kuba;

Clasificados según las condiciones geológicas de ingeniería, los terremotos inducidos por embalses tienen diferentes tipos de causas, que incluyen principalmente el tipo de colapso kárstico y el tipo de ruptura de falla. Los terremotos inducidos por embalses de colapso kárstico son los más comunes y en su mayoría son terremotos débiles o moderadamente fuertes. Hay ocho grandes embalses en zonas kársticas de mi país, cuatro de los cuales han provocado terremotos. Aunque la probabilidad de que se produzcan terremotos inducidos por reservorios rotos por fallas es baja, pueden provocar terremotos de moderados a fuertes. Los terremotos inducidos en el embalse de Xinfengjiang en mi país y en el embalse de Koyna en India pertenecen a este tipo.

El embalse de Xinfengjiang, también conocido como lago Wanlu, fue construido en 1958. Es un proyecto de conservación de agua que integra riego, generación de energía y control de inundaciones. El 20 de octubre de 1959, el embalse comenzó a almacenar agua. la actividad se registró en noviembre del mismo año cuando el embalse de Fengjiang fue incautado en mayo de 1960, cuando el nivel del agua del embalse alcanzó los 81 metros, se produjeron de 3 a 4 terremotos con una intensidad de aproximadamente 3,1 en julio de 1960; , cuando el nivel del agua del embalse subió a 90 metros, se produjo un terremoto moderado de magnitud 4,3, el 19 de marzo de 1962, cuando el nivel del agua del embalse subió a 110,5 metros, se produjo un fuerte terremoto de magnitud 6,1, con epicentro; aguas abajo de la presa A 1,1 kilómetros, la profundidad del foco del terremoto fue de unos 5 kilómetros. El terremoto causó daños en algunas partes de la presa. Desde entonces, la intensidad de los terremotos se ha debilitado rápidamente año tras año.

El embalse de KOYNA en India está situado a 230 kilómetros al sur de Mumbai, India. El embalse de Koyna en India no solo tiene una base ideal debajo de la presa, sino que también tiene una estructura geológica completa en el área donde se encuentra el embalse. Desde la perspectiva de la ciencia de las placas geológicas, este depósito se construyó en la Placa India y es parte de la Placa Indoaustraliana. Se formó hace millones de años. Se cree que esta estructura geológica es la más estable, la llamada zona libre de terremotos, y antes de la construcción del embalse no se registraban terremotos. En 1963, se completó el embalse de Koyna y se llenó inmediatamente de agua. Después de eso, continuaron ocurriendo pequeños terremotos en el área cercana. Entre 1964 y 1965, el mayor número de terremotos en una semana llegó a más de 40. El embalse se llenó de agua en 1965 y desde entonces los terremotos han aumentado en número e intensidad. En 1967, el número de terremotos por semana llegaba a 320.

El 13 de septiembre de 1967 se produjo un terremoto de magnitud 5,5 y el 11 de diciembre de 1967 cerca de la presa se produjo un terremoto de magnitud 6,5, con una intensidad de epicentro de 8 grados. Antes de los terremotos inducidos por el embalse de Koyna en la India, se creía que la intensidad de los terremotos inducidos por el embalse no excedería la magnitud 6. Pero después de que el embalse de Koyna provocara un terremoto, este indicador se revisó a 6,5.

Terremotos artificiales

Los terremotos artificiales en un sentido amplio son terremotos provocados por actividades humanas. Por ejemplo, las vibraciones causadas por voladuras industriales, explosiones nucleares subterráneas, pilotes, voladuras e incluso el tráfico de vehículos pueden formar terremotos artificiales. Los terremotos artificiales en un sentido estricto pueden entenderse como terremotos creados por explosiones artificiales con el fin de estudiar los terremotos. La magnitud es muy pequeña, la ubicación puede ser determinada libremente por las personas y la escala puede controlarse.

La "Detección de fallas sísmicas activas y evaluación del riesgo sísmico" es un proyecto de estudio nacional y uno de los "Décimo Plan Quinquenal" nacional. Las ciudades clave de todo el país deben llevar a cabo proyectos de estudio sísmico profundo. Su objetivo es comprender la distribución y los peligros de las fallas activas y tomar medidas específicas de prevención de terremotos y reducción de desastres, que pueden reducir en gran medida los desastres sísmicos urbanos. Los terremotos artificiales son el principal medio de exploración. Generan ondas sísmicas a través de terremotos artificiales y luego analizan las ondas sísmicas para estudiar fallas urbanas activas y realizar evaluaciones relevantes. Algunos expertos describieron vívidamente esto como "hacer una tomografía computarizada de la tierra".

A la 1 de la mañana del 1 de abril de 2004, "¡Bang! ¡Bang!" de repente hizo dos sonidos ahogados en la playa al este de Nanhui, Shanghai, que estaba completamente en silencio, y el suelo con Un radio de 1 kilómetro tembló levemente. El barro subterráneo se elevó hacia el cielo junto con columnas de agua. Al instante, aparecieron señales de ondas sísmicas en las pantallas de la red sísmica de la Administración de Terremotos de Shanghai y en los fuertes instrumentos de monitoreo de la red de terremotos. Cinco minutos después, los resultados mostraron: un "terremoto" de magnitud 2,1 en el área de Nanhui. Se trata de un "terremoto artificial" controlado remotamente por personal científico y tecnológico de Shanghai y creado con 1,68 toneladas de explosivos. Hay dos "fuentes" de "terremotos artificiales", una de las cuales contiene 1,5 toneladas de explosivos. El personal científico y técnico perforó ocho pozos con un diámetro de unos 20 centímetros y una profundidad de 40 metros y enterró los explosivos bajo tierra. A la 1 de la madrugada, después de la detonación del GPS, la energía de la explosión penetró 30 kilómetros bajo tierra y alcanzó el límite entre la corteza y el manto; el límite entre la corteza Moho y el manto fue el primer sismólogo yugoslavo. Mohorovich en 1909. Descubierta y llamada así en su honor, se llama superficie de discontinuidad de Mohorovich, conocida como superficie de Moho (o superficie de Moh). . En sólo 25 segundos, los monitores sísmicos en Changxing, Zhejiang, a 200 kilómetros de distancia, recibieron sus ondas sísmicas. Otra "fuente sísmica" a 10 kilómetros de distancia está enterrada con 180 kilogramos de explosivos, que pueden realizar un "escaneo fino" de la estructura media de la corteza terrestre a 30 kilómetros bajo tierra.

Knowledge Point Terremoto del embalse de Xinfengjiang

La presa del embalse de Xinfengjiang es la primera presa de hormigón del mundo de más de 100 metros de altura que resiste un terremoto de magnitud 6.

Actividad sísmica en la década de 1960, cuando el embalse de Xinfengjiang fue incautado:

En mayo de 1960, cuando el nivel del agua del embalse alcanzó los 81 metros, se produjeron tres o cuatro terremotos con una intensidad de A Se sintió un terremoto de alrededor de magnitud 3,1.

El 18 de julio de 1960, cuando el nivel del agua del embalse alcanzó los 90 metros, se produjo un terremoto moderado con una intensidad de 4,3.

El 19 de marzo de 1962, cuando el nivel del agua del embalse alcanzó los 110,5 metros, se produjo un fuerte terremoto de magnitud 6,1 (algunos dicen que 6,4), cuyo epicentro se situó a 1,1 kilómetros aguas abajo de la presa, y. La profundidad del epicentro fue de aproximadamente El terremoto causó daños a algunas partes de la presa. Desde entonces, la intensidad del terremoto se ha debilitado rápidamente año tras año.