علامات غير مباشرة على حدوث زلزال قوي. نذير وقوع زلزال. إجراءات السلامة الوقائية

نذير الزلازل

من خلال مراقبة التغيرات في الخصائص المختلفة للأرض ، يأمل علماء الزلازل في إقامة علاقة بين هذه التغييرات وحدوث الزلازل. تسمى خصائص الأرض ، التي تتغير قيمها بانتظام قبل الزلازل ، بالسلائف ، وتسمى الانحرافات عن القيم الطبيعية نفسها حالات شاذة.

سنصف أدناه أهم (يُعتقد أن هناك أكثر من 200) سلائف الزلزال التي تتم دراستها حاليًا.

الزلزالية. يمكن أن يكون موقع وعدد الزلازل بمقادير مختلفة بمثابة مؤشر مهم لزلزال قوي وشيك. على سبيل المثال ، غالبًا ما يسبق الزلزال القوي سرب من توابع الزلزال الضعيفة. يتطلب الكشف عن الزلازل وحسابها عددًا كبيرًا من أجهزة قياس الزلازل وأجهزة معالجة البيانات ذات الصلة.

حركات القشرة الأرضية. يمكن للشبكات الجيوفيزيائية التي تستخدم شبكة التثليث على سطح الأرض ورصد الأقمار الصناعية من الفضاء أن تكشف عن تشوهات واسعة النطاق (تغيرات الشكل) لسطح الأرض. يتم إجراء عمليات مسح دقيقة للغاية على سطح الأرض باستخدام مصادر ضوء الليزر. تتطلب إعادة الاستطلاعات الكثير من الوقت والمال ، لذلك في بعض الأحيان تمر عدة سنوات بينها ولن يتم ملاحظة التغييرات على سطح الأرض في الوقت المناسب ومؤرخة بدقة. ومع ذلك ، فإن مثل هذه التغييرات هي مؤشر مهم على حدوث تشوه في قشرة الأرض.

هبوط وارتفاع أجزاء من قشرة الأرض. يمكن قياس الحركات الرأسية لسطح الأرض باستخدام مقياس دقيق لتسوية الأرض أو مقاييس المد والجزر في البحر. نظرًا لأن مقاييس المد والجزر يتم ضبطها على الأرض وتسجل موضع مستوى سطح البحر ، فإنها تكتشف التغييرات طويلة المدى في متوسط \u200b\u200bمستوى المياه ، والتي يمكن تفسيرها على أنها صعود وهبوط الأرض نفسها.

منحدرات سطح الأرض. لقياس زاوية ميل سطح الأرض ، تم تصميم أداة تسمى مقياس الميل. عادة ما يتم تثبيت أجهزة قياس الميلان بالقرب من الصدوع على عمق يتراوح بين 1 و 2 متر تحت سطح الأرض وتشير قياساتها إلى تغيرات كبيرة في المنحدر قبل وقت قصير من حدوث الزلازل الضعيفة.

تشوهات. لقياس تشوهات الصخور ، يتم حفر الآبار وتركيب مقاييس الإجهاد فيها ، وتحديد قيمة الإزاحة النسبية لنقطتين. ثم يتم تحديد التشوه بقسمة الإزاحة النسبية للنقاط على المسافة بينهما. هذه الأدوات حساسة جدًا لدرجة أنها تقيس التشوهات في سطح الأرض بسبب المد والجزر الناتج عن جاذبية القمر والشمس. المد والجزر الأرضية ، وهي حركة كتل القشرة الأرضية ، على غرار المد البحري ، تسبب تغيرات في ارتفاع الأرض بسعة تصل إلى 20 سم. تشبه أجهزة Crypometer مقاييس الإجهاد وتستخدم لقياس الزحف ، أو الحركة النسبية البطيئة للأعطال.

سرعات الموجات الزلزالية. تعتمد سرعة الموجات الزلزالية على حالة الإجهاد للصخور التي تنتشر من خلالها الموجات. يفسر التغير في سرعة الموجات الطولية - أولاً انخفاضها (حتى 10٪) ، ثم قبل الزلزال - العودة إلى القيمة الطبيعية بالتغير في خصائص الصخور مع تراكم الضغوط.

المغناطيسية الأرضية. يمكن أن يشهد المجال المغناطيسي للأرض تغيرات محلية بسبب تشوه الصخور وحركة قشرة الأرض. تم تطوير مقاييس مغناطيسية خاصة لقياس الاختلافات الصغيرة في المجال المغناطيسي. وقد لوحظت مثل هذه التغييرات قبل الزلازل في معظم المناطق التي تم فيها تركيب أجهزة قياس المغناطيسية.

كهرباء دنيوية. يمكن أن ترتبط التغيرات في المقاومة الكهربائية للصخور بحدوث زلزال. يتم إجراء القياسات باستخدام أقطاب كهربائية موضوعة في التربة على مسافة عدة كيلومترات من بعضها البعض. في هذه الحالة ، يتم قياس المقاومة الكهربائية لطبقة الأرض بينهما. وجدت التجارب التي أجراها علماء الزلازل من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية بعض الارتباط بين هذه المعلمة والزلازل الضعيفة.

محتوى الرادون في المياه الجوفية. الرادون هو غاز مشع موجود في المياه الجوفية ومياه الآبار. يتم إطلاقه باستمرار من الأرض إلى الغلاف الجوي. لوحظت التغييرات في محتوى الرادون قبل الزلزال لأول مرة في الاتحاد السوفيتي ، حيث تم استبدال زيادة مقدارها عشر سنوات في كمية غاز الرادون المذاب في مياه الآبار العميقة بانخفاض حاد قبل زلزال طشقند عام 1966 (بقوة 5.3 درجة).

منسوب المياه في الآبار والبئر. غالبًا ما يرتفع منسوب المياه الجوفية أو ينخفض \u200b\u200bقبل الزلازل ، كما كان الحال في Haicheng ، الصين ، على ما يبدو بسبب التغيرات في حالة الإجهاد للصخور. يمكن أن تؤثر الزلازل أيضًا بشكل مباشر على مستويات المياه ؛ يمكن أن تتقلب مياه البئر عندما تنتقل الموجات الزلزالية ، حتى لو كانت البئر بعيدة عن مركز الزلزال. غالبًا ما يشهد مستوى المياه في الآبار الواقعة بالقرب من مركز الزلزال تغيرات مستقرة: في بعض الآبار يصبح أعلى ، وفي حالات أخرى يكون أقل.

تغير في نظام درجة حرارة طبقات الأرض القريبة من السطح. يتيح التصوير بالأشعة تحت الحمراء من مدار فضائي إمكانية "فحص" نوع من الغطاء الحراري لكوكبنا - طبقة رقيقة غير مرئية بسمك سنتيمترات ، تم إنشاؤها بالقرب من سطح الأرض بواسطة إشعاعها الحراري. في الوقت الحاضر ، تراكمت العديد من العوامل التي تشير إلى تغير في نظام درجة الحرارة لطبقات الأرض القريبة من السطح خلال فترات التنشيط الزلزالي.

التغييرات في التركيب الكيميائي للمياه والغازات. تتميز جميع المناطق النشطة من الناحية الجيوديناميكية للأرض بتفتيت تكتوني كبير لقشرة الأرض ، وتدفق حرارة مرتفع ، وتصريف عمودي للمياه والغازات من أكثر التركيبات الكيميائية والنظيرية تنوعًا وغير مستقرة في الوقت المناسب. هذا يخلق الظروف للدخول تحت الأرض

سلوك الحيوان. على مر القرون ، تم الإبلاغ مرارًا وتكرارًا عن السلوك غير المعتاد للحيوانات قبل وقوع الزلزال ، على الرغم من أنه حتى وقت قريب ، ظهرت تقارير عن هذا دائمًا بعد الزلزال ، وليس قبله. من المستحيل تحديد ما إذا كان السلوك الموصوف مرتبطًا بالفعل بزلزال ، أو ما إذا كان مجرد حدث شائع يحدث كل يوم في مكان ما في المنطقة المجاورة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تذكر الرسائل كلا من تلك الأحداث التي يبدو أنها حدثت قبل الزلزال ببضع دقائق ، وتلك التي حدثت قبل أيام قليلة.

هجرة سلائف الزلازل

تتمثل الصعوبة الكبيرة في تحديد موقع مصدر الزلزال المستقبلي من ملاحظات السلائف في مساحة كبيرة لتوزيع الأخير: المسافات التي يتم فيها ملاحظة السلائف أكبر بعشرات المرات من حجم التمزق في المصدر. في الوقت نفسه ، يتم ملاحظة السلائف قصيرة المدى على مسافات أكبر من تلك طويلة المدى ، مما يؤكد ضعف ارتباطها بالتركيز.

نظرية التمدد

النظرية التي يمكن أن تفسر بعض السلائف تستند إلى تجارب معملية مع عينات من الصخور تحت ضغوط عالية جدًا. عُرفت باسم "نظرية التمدد" ، وقد طُرحت لأول مرة في الستينيات من قبل دبليو بريس من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وطورها أ.م. نور من جامعة ستانفورد. في هذه النظرية ، يشير التمدد إلى زيادة حجم الصخور عند التشوه. عندما تتحرك قشرة الأرض ، تتراكم الضغوط في الصخور وتتشكل الشقوق المجهرية. تغير هذه الشقوق الخصائص الفيزيائية للصخور ، على سبيل المثال ، تقل سرعة الموجات الزلزالية ، ويزداد حجم الصخور ، وتتغير المقاومة الكهربائية (تزداد في الصخور الجافة وتنخفض في الصخور الرطبة). علاوة على ذلك ، عندما يتغلغل الماء في الشقوق ، لم يعد بإمكانها الانهيار ؛ وبالتالي ، يزداد حجم الصخور ويمكن أن يرتفع سطح الأرض. نتيجة لذلك ، ينتشر الماء في جميع أنحاء الطبقة المتوسعة ، مما يزيد من ضغط المسام في الكسور ويقلل من قوة الصخور. هذه التغييرات يمكن أن تؤدي إلى الزلازل. يطلق الزلزال ضغوطًا متراكمة ، ويتم ضغط المياه من المسام ، ويتم استعادة العديد من خصائص الصخور السابقة.

T. ZIMINA

زلزال مدينة كوبي (اليابان). عام 1995. عمارة في منطقة وسط البلد.

زلزال مدينة كوبي (اليابان). عام 1995. صدع في الأرض عند رصيف السفينة.

زلزال في سان فرانسيسكو (الولايات المتحدة الأمريكية). 1906 سنة.

في كل عام ، تحدث عدة مئات الآلاف من الزلازل على الكرة الأرضية ، وحوالي مائة منها تكون مدمرة ، وتقتل الناس ومدن بأكملها. ومن بين أسوأ الزلازل التي شهدها القرن العشرين المنتهية ولايته - الزلزال الذي ضرب الصين عام 1920 وأودى بحياة أكثر من 200 ألف شخص ، وفي اليابان عام 1923 قتل خلاله أكثر من 100 ألف شخص. ثبت أن التقدم العلمي والتقني لا حول له ولا قوة في مواجهة العناصر الهائلة. وبعد أكثر من خمسين عامًا ، لا يزال مئات الآلاف من الأشخاص يموتون أثناء الزلازل: في عام 1976 ، أثناء زلزال تيان شان ، توفي 250 ألف شخص. ثم حدثت زلازل مروعة في إيطاليا واليابان وإيران والولايات المتحدة (في كاليفورنيا) وفي أراضينا الاتحاد السوفياتي السابق: في 1989 في Spitak وفي 1995 في Neftegorsk. وفي الآونة الأخيرة ، في عام 1999 ، اجتاحت الكارثة ودفنت حوالي 100 ألف شخص تحت أنقاض منازلهم خلال ثلاثة زلازل مروعة في تركيا.

على الرغم من أن روسيا ليست أكثر المناطق المعرضة للزلازل على وجه الأرض ، إلا أن الزلازل في بلدنا يمكن أن تسبب الكثير من المشاكل: على مدار ربع القرن الماضي ، حدث 27 زلزالًا كبيرًا في روسيا ، أي بقوة تزيد عن سبعة على مقياس ريختر. تم إنقاذ الوضع جزئيًا بسبب الكثافة السكانية المنخفضة للعديد من المناطق الخطرة الزلزالية - سخالين ، جزر الكوريل ، كامتشاتكا ، إقليم ألتاي ، ياقوتيا ، منطقة بايكال ، والتي ، مع ذلك ، لا يمكن قولها عن القوقاز. ومع ذلك ، في مناطق الزلازل المدمرة المحتملة في روسيا ، يعيش ما مجموعه 20 مليون شخص.

هناك معلومات تفيد أنه في القرون الماضية في شمال القوقاز كانت هناك زلازل مدمرة بلغت شدتها سبع إلى ثماني نقاط. تتميز منطقة Kuban Lowland والروافد الدنيا لنهر Kuban بنشاط زلزالي بشكل خاص ، حيث حدثت في الفترة من 1799 إلى 1954 ثمانية زلازل قوية بلغت قوتها ستة إلى سبعة. منطقة سوتشي في إقليم كراسنودار نشطة أيضًا ، لأنها تقع عند تقاطع صدعين تكتونيين.

تبين أن السنوات الخمس عشرة الماضية كانت مضطربة بشكل زلزالي لكوكبنا. لم تكن أراضي روسيا استثناءً: أصبحت المناطق الرئيسية ذات الخطورة الزلزالية - الشرق الأقصى والقوقاز وبايكال - أكثر نشاطًا.

تقع معظم مصادر الصدمات القوية بالقرب من أكبر هيكل جيولوجي يعبر منطقة القوقاز من الشمال إلى الجنوب ، في الارتفاع العرضي عبر القوقاز. يفصل هذا الارتفاع بين أحواض الأنهار التي تتدفق غربًا إلى البحر الأسود وشرقًا في بحر قزوين. الزلازل القوية في هذه المنطقة - تشلدران في عام 1976 ، بارافان في عام 1986 ، سبيتاك في عام 1988 ، راتشا دجافسكي في عام 1991 ، باريساك في عام 1992 - انتشرت تدريجيًا من الجنوب إلى الشمال ، من القوقاز الصغرى إلى البولشوي ووصلت أخيرًا إلى الحدود الجنوبية للاتحاد الروسي.

يقع الطرف الشمالي للارتفاع العرضي عبر القوقاز على أراضي روسيا - إقليمي ستافروبول وكراسنودار ، أي في منطقة مينيراليني فودي وعلى قوس ستافروبول. الزلازل الضعيفة التي تبلغ قوتها 2 أو 3 درجات في منطقة مينيراليني فودي شائعة. تحدث الزلازل الأقوى هنا في المتوسط \u200b\u200bمرة كل خمس سنوات. في أوائل التسعينيات ، تم تسجيل زلازل قوية إلى حد ما بلغت شدتها ثلاث إلى أربع نقاط في الجزء الغربي من إقليم كراسنودار - في منطقة لازاريفسكي وفي منخفض البحر الأسود. وفي تشرين الثاني (نوفمبر) 1991 ، شعرت مدينة توابسي بزلزال بقوة مماثلة.

في أغلب الأحيان ، تحدث الزلازل في مناطق الإغاثة المتغيرة بسرعة: في منطقة انتقال قوس الجزيرة إلى خندق محيطي أو في الجبال. ومع ذلك ، هناك أيضًا العديد من الزلازل في السهل. لذلك ، على سبيل المثال ، على المنصة الروسية الهادئة زلزاليًا ، تم تسجيل حوالي ألف زلزال ضعيف خلال فترة المراقبة بأكملها ، معظم التي نشأت في مناطق إنتاج النفط في تتارستان.

هل التنبؤ بالزلازل ممكن؟ ظل العلماء يبحثون عن إجابة لهذا السؤال لسنوات عديدة. تراقب آلاف المحطات ، التي تحيط بالأرض بإحكام ، أنفاس كوكبنا ، وتحاول جيوش كاملة من علماء الزلازل والجيوفيزياء ، مسلحين بالأدوات والنظريات ، التنبؤ بهذه الكوارث الطبيعية الرهيبة.

أحشاء الأرض لا تهدأ أبدًا. تؤدي العمليات التي تحدث فيها إلى تحركات قشرة الأرض. تحت تأثيرهم ، يتشوه سطح الكوكب: يرتفع وينخفض \u200b\u200b، يمتد وينكمش ، تتشكل عليه شقوق عملاقة. تغطي شبكة كثيفة من الشقوق (الصدوع) الأرض بأكملها ، وتقسمها إلى مناطق كبيرة وصغيرة - كتل. على طول الأخطاء ، يمكن أن تتحرك الكتل الفردية بالنسبة لبعضها البعض. لذا ، فإن قشرة الأرض هي مادة غير متجانسة. تتراكم التشوهات فيه تدريجيًا ، مما يؤدي إلى تطور التشققات المحلية.

للتنبؤ بإمكانية حدوث زلزال ، عليك أن تعرف كيف يحدث. أساس المفاهيم الحديثة لأصل مصدر الزلزال هي أحكام ميكانيكا الكسر. وفقًا لمنهج مؤسس هذا العلم ، Griffiths ، في مرحلة ما يفقد الكراك ثباته ويبدأ في الانهيار
الانتشار. في مادة غير متجانسة ، قبل تكوين صدع كبير ، يجب أن تظهر ظواهر مختلفة تسبق هذه العملية - السلائف. في هذه المرحلة ، لا تؤدي الزيادة لسبب ما في الضغوط في منطقة التمزق وطولها إلى انتهاك استقرار النظام. تتناقص شدة السلائف بمرور الوقت. مرحلة عدم الاستقرار - يحدث انتشار شبيه بالانهيار الجليدي بعد حدوث انخفاض أو حتى اختفاء كامل للسلائف.

إذا طبقنا أحكام ميكانيكا الكسر على عملية حدوث الزلازل ، فيمكننا القول إن الزلزال هو انتشار الانهيار الجليدي لصدع في مادة غير متجانسة - قشرة الأرض. لذلك ، كما في حالة المواد ، تسبق هذه العملية سلائفها ، وقبل حدوث زلزال قوي مباشرة ، يجب أن تختفي تمامًا أو تقريبًا. غالبًا ما يتم استخدام هذه الميزة عند التنبؤ بحدوث زلزال.

يتم أيضًا تسهيل التنبؤ بالزلازل من خلال حقيقة أن التشققات التي تشبه الانهيار الجليدي تحدث حصريًا على العيوب الزلزالية ، حيث حدثت مرارًا وتكرارًا في وقت سابق. لذلك ، يتم إجراء عمليات المراقبة والقياسات لغرض التنبؤ في مناطق معينة وفقًا لخرائط تقسيم المناطق الزلزالية المطورة. تحتوي هذه الخرائط على معلومات عن مصادر الزلازل وشدتها وفترات تكرارها وما إلى ذلك.

عادة ما يتم التنبؤ بالزلازل على ثلاث مراحل. أولاً ، يتم تحديد المناطق ذات الخطورة الزلزالية المحتملة على مدى السنوات العشر إلى الخمس عشرة القادمة ، ثم يتم عمل توقع متوسط \u200b\u200bالمدى - لمدة 1-5 سنوات ، وإذا كان احتمال حدوث زلزال في مكان معين مرتفعًا ، فسيتم تنفيذ تنبؤ قصير المدى.

تم تصميم التوقعات طويلة الأجل لتحديد المناطق ذات الخطورة الزلزالية للعقود القادمة. وهو يعتمد على دراسة الدورة طويلة المدى للعملية التكتونية الزلزالية ، وتحديد فترات التنشيط ، وتحليل الهدوء الزلزالي ، وعمليات الهجرة ، إلخ. اليوم ، على خريطة الكرة الأرضية ، تم تحديد جميع المناطق والمناطق حيث يمكن أن تحدث الزلازل ، من حيث المبدأ ، مما يعني أنه من المعروف أنه من المستحيل البناء ، على سبيل المثال ، محطات الطاقة النووية وأماكن بناء منازل مقاومة للزلازل.

تستند توقعات منتصف المدة إلى تحديد سلائف الزلازل. في الأدبيات العلمية ، تم تسجيل أكثر من مائة نوع من السلائف متوسطة المدى ، تم ذكر حوالي 20 منها في أغلب الأحيان. كما ذكر أعلاه ، تظهر ظواهر شاذة قبل الزلازل: الزلازل الضعيفة المستمرة تختفي ؛ تشوه قشرة الأرض ، تتغير الخصائص الكهربائية والمغناطيسية للصخور ؛ ينخفض \u200b\u200bمستوى المياه الجوفية ، وتنخفض درجة حرارتها ، وكذلك يتغير تركيبها الكيميائي والغازي ، وما إلى ذلك. تكمن صعوبة التنبؤ على المدى المتوسط \u200b\u200bفي أن هذه الحالات الشاذة يمكن أن تتجلى ليس فقط في منطقة التركيز ، وبالتالي لا يمكن إرجاع أي من السلائف المعروفة على المدى المتوسط \u200b\u200bإلى العالمية. ...

لكن من المهم أن يعرف الشخص متى وأين يكون في خطر بالضبط ، أي أنك تحتاج إلى توقع حدث في غضون أيام قليلة. لا تزال هذه التوقعات قصيرة المدى تمثل الصعوبة الرئيسية لعلماء الزلازل.

العلامة الرئيسية لزلزال وشيك هو اختفاء أو الحد من السلائف على المدى المتوسط. هناك أيضًا سلائف قصيرة الأجل - تغييرات تحدث نتيجة للتطور الذي بدأ بالفعل ، ولكن لا يزال كامنًا لكسر كبير. لم تتم دراسة طبيعة العديد من أنواع السلائف بعد ، لذلك عليك فقط تحليل الوضع الزلزالي الحالي. يتضمن التحليل قياس التركيب الطيفي للتذبذبات ، والطبيعة النموذجية أو غير الطبيعية للقادمات الأولى للموجات العرضية والطولية ، وتحديد الميل إلى التجمع (وهذا ما يسمى سرب الزلازل) ، وتقييم احتمالية تنشيط بعض الهياكل النشطة تكتونيًا ، وما إلى ذلك ، في بعض الأحيان ، يتم استخدام الصدمات الأولية كمؤشرات طبيعية لزلزال - نذر. يمكن أن تساعد كل هذه البيانات في التنبؤ بوقت ومكان حدوث زلزال في المستقبل.

وفقًا لليونسكو ، فقد توقعت هذه الاستراتيجية بالفعل سبعة زلازل في اليابان والولايات المتحدة والصين. كانت التوقعات الأكثر إثارة للإعجاب في شتاء 1975 في مدينة هايتشنغ في شمال شرق الصين. تمت ملاحظة المنطقة لعدة سنوات ، حيث أتاحت الزيادة في عدد الزلازل الضعيفة إعلان إنذار عام في 4 فبراير في الساعة 14:00. وفي الساعة 1936 ، وقع زلزال بأكثر من سبع نقاط ، ودُمرت المدينة ، لكن لم يكن هناك ضحايا عمليًا. شجع هذا النجاح العلماء بشكل كبير ، ولكن تبعت سلسلة من خيبات الأمل: لم تحدث الزلازل القوية المتوقعة. ووقعت اللوم على علماء الزلازل: إعلان إنذار الزلازل يفترض مسبقًا إغلاق العديد من المؤسسات الصناعية ، بما في ذلك العمليات المستمرة ، وانقطاع التيار الكهربائي ، وانقطاع إمدادات الغاز ، وإجلاء السكان. من الواضح أن التنبؤ غير الصحيح في هذه الحالة يؤدي إلى خسائر اقتصادية جسيمة.

في روسيا ، حتى وقت قريب ، لم تجد التنبؤات بالزلازل تنفيذها العملي. كانت الخطوة الأولى في تنظيم المراقبة الزلزالية في بلدنا هي إنشاء المركز الفيدرالي للتنبؤ بالزلازل التابع للخدمة الجيوفيزيائية التابعة لأكاديمية العلوم الروسية (FTP RAS) في نهاية عام 1996. الآن تم تضمين مركز التنبؤ الفيدرالي في الشبكة العالمية للمراكز المماثلة ، ويستخدم علماء الزلازل في جميع أنحاء العالم بياناته. يقوم بجمع المعلومات من محطات رصد الزلازل أو نقاط المراقبة المتكاملة الموجودة في جميع أنحاء البلاد في المناطق المعرضة للزلازل. تتم معالجة هذه المعلومات وتحليلها ، وعلى أساسها ، يتم وضع توقعات زلزالية حالية ، والتي يتم إرسالها أسبوعياً إلى الوزارة. حالات الطوارئ، وهي بدورها تتخذ قرارات بشأن الأنشطة المناسبة.

تستخدم خدمة التقارير العاجلة RAS تقارير من 44 محطة رصد زلازل في روسيا ورابطة الدول المستقلة. كانت التوقعات الواردة دقيقة للغاية. في العام الماضي ، تنبأ العلماء مسبقًا وبشكل صحيح بزلزال ديسمبر في كامتشاتكا بقوة تصل إلى ثمانية داخل دائرة نصف قطرها 150-200 كيلومتر.

ومع ذلك ، يُجبر العلماء على الاعتراف بأن المهمة الرئيسية لعلم الزلازل لم يتم حلها بعد. يمكن للمرء أن يتحدث فقط عن الاتجاهات في تطور الوضع الزلزالي ، ولكن التنبؤات الدقيقة النادرة تعطي الأمل في أن الناس في المستقبل القريب سوف يتعلمون بشكل كافٍ أن يتقابلوا بشكل مناسب مع أحد أكثر مظاهر قوة الطبيعة روعة.

تصوير O. Belokoneva.

يعتقد أستاذ معهد تومسك للفنون التطبيقية A. A. Vorobyov أن الفاشيات ناتجة عن العمليات الميكانيكية والكهربائية في الصخور أثناء الضغط والتوتر.

في كل عام ، تحدث عدة مئات الآلاف من الزلازل على الكرة الأرضية ، بعضها يصبح مدمرًا. ولكن حتى علماء الزلازل المعاصرين قادرون عمليًا على توقع متى وأين ومدى قوة الهزات. من المعروف أن الحيوانات يمكن أن تتوقع وقوع زلزال وتتصرف بتوتر شديد وعصبية وتحاول الخروج من مكان مضطرب في أسرع وقت ممكن. في بعض الأحيان ، قبل وقوع الزلزال ، تسمع قعقعة من الأرض. يعتقد العلماء أنه ناتج عن حركة الصفائح التكتونية. وأحيانًا يمكن ملاحظة ومضات غامضة من الضوء في السماء.

يعلم الجميع أن اليابان عانت وتعاني أكثر من غيرها من العوامل الجوية. كان اليابانيون هم أول من بدأ في تحليل مختلف الظواهر الطبيعية ، سلائف الزلازل. وربما يكونون هم أول من كتب في سجلاتهم التاريخية عن ظواهر ضوئية غير عادية نشأت قبل حركة الأرض تحت أقدامهم. 373 ق. - من أولى الأدلة الموثقة على مثل هذه الظاهرة الغريبة في أرض الشمس المشرقة.

لفترة طويلة ، تجاهل الجيوفيزيائيون وعلماء الزلازل ظاهرة ومضات الضوء المرتبطة بالزلازل ، معتقدين أن تمزق خطوط الجهد العالي ومضات الغاز المنفجر في الأنابيب هي السبب. في العقود الأخيرة فقط ، أصبح العلماء مهتمين بها بشكل جدي ، حيث ازدادت الأدلة المسجلة على الفيديو أكثر من ذلك بكثير.

يعتقد الأستاذ في معهد تومسك للفنون التطبيقية أ.أ. فوروبيوف أن التوهجات ناتجة عن عمليات ميكانيكية وكهربائية في الصخور أثناء الضغط والتوتر. إذا تم ضغط ملايين الأطنان من المعادن الطبيعية وتفكيكها ، فستعمل آلة كهربائية قوية تحت سطح الأرض ، وتولد مجالات عالية الجهد وموجات الراديو. عندما تنهار الصخور ، يمكننا أن نرى تفريغات كهربائية شديدة ، تشبه ومضات البرق.

كل هذه الظواهر تسبق الزلزال. ويمكن ملاحظتها قبلها بيوم لساعات ، ولكن في أغلب الأحيان قبل الصدمة نفسها بدقائق. وتجدر الإشارة إلى أن التفريغ الكهربائي يحدث عند تدمير أي صخور وحتى طبقات الفحم. ربما ، في بعض الأحيان ، لا تعد ومضات الضوء التي يتم تصويرها على الكاميرا أكثر من انفجارات في مناجم الفحم ، عندما يتم إشعال النار في خليط الهواء والميثان في الأخير بواسطة عمليات كهربائية طبيعية.

وجد العلماء أيضًا أنه قبل ساعات قليلة من بدء الزلزال في الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر فوق مركز الزلزال المستقبلي ، تزداد شدة وهج الخط الأخضر للأكسجين الذري. في رأيهم ، تحدث إثارة الطبقات العليا من الغلاف الجوي تحت تأثير الموجات تحت الصوتية من مصدر الزلزال الوشيك. إذا كان الزلزال كبيرًا ، فإن الموجات فوق الصوتية ، عند انتشارها لأعلى ، يمكن أن تنقل جزءًا من طاقتها إلى ذرات الأكسجين ، مما يجعلها تتوهج بخاصية الطول الموجي لهذا العنصر. عادة ما يكون التوهج ضعيفًا ولا يمكن ملاحظته. ولكن مع زيادة حادة في تركيز هذه الجسيمات ، يمكن ملاحظة ومضات من الضوء بالعين المجردة في الليل. يمكن للضوء أن ينبض ، وله ظل مختلف ويتحرك عبر السماء.

كل زلزال قوي يؤدي إلى تفريغ جزئي للضغوط المتراكمة في هذا المكان من المنطقة النشطة زلزاليا. في الوقت نفسه ، تنخفض الضغوط في القيمة المطلقة في منطقة مصدر الزلزال بمقدار 50-100 كجم / سم 2 فقط ، وهي النسبة الأولى فقط من تلك الموجودة في قشرة الأرض. ومع ذلك ، فإن هذا يكفي لحدوث الزلزال القوي التالي في مكان معين بعد فترة زمنية كبيرة إلى حد ما ، محسوبة بعشرات ومئات السنين ، لأن معدل تراكم الإجهاد لا يتجاوز 1 كجم / سم 2 في السنة. تُستمد طاقة الزلزال من حجم الصخور المحيطة بالمصدر. نظرًا لأن الطاقة المرنة القصوى التي يمكن أن تتراكمها الصخور قبل التدمير تُعرف بـ 10 3 erg / cm 3 ، فهناك علاقة تناسبية مباشرة بين طاقة الزلزال وحجم الصخور التي تتخلى عن طاقتها المرنة أثناء الزلزال. بطبيعة الحال ، فإن الفترة الزمنية بين الزلازل القوية المتتالية ستزداد مع زيادة طاقة (حجم) الزلزال. وهكذا نصل إلى المفهوم دورة الزلازل.

بناءً على تحليل الزلازل لقوس كوريل كامتشاتكا ، ثبت أن الزلازل من الحجم م\u003d 7.75 تتكرر في المتوسط \u200b\u200bبعد 140 ± 60 سنة. مدة الدورة الزلزالية تييعتمد على طاقة الزلزال هـ:

من الضروري للتنبؤ بالزلازل أن تنقسم الدورة الزلزالية إلى 4 مراحل رئيسية. يستمر الزلزال نفسه لعدة دقائق ويشكل المرحلة الأولى. ثم تأتي المرحلة الثانية من الهزات الارتدادية التي تنخفض تدريجيًا في التردد والطاقة. بالنسبة للزلازل القوية ، تستمر عدة سنوات وتستغرق حوالي 10 ٪ من الدورة الزلزالية. خلال مرحلة توابع الزلزال ، يستمر التفريغ التدريجي للمنطقة البؤرية. ثم تأتي بعد ذلك مرحلة طويلة من السكون الزلزالي ، والتي تستغرق ما يصل إلى 80٪ من كامل وقت الدورة الزلزالية. خلال هذه المرحلة ، هناك استعادة تدريجية للضغط. بعد أن يقتربوا مرة أخرى من المستوى الحرج ، تنتعش الزلازل وتزداد حتى الزلزال التالي. تستغرق المرحلة الرابعة من التنشيط الزلزالي حوالي 10٪ من الدورة الزلزالية. تحدث معظم سلائف الزلازل في المرحلة الرابعة.

السلائف الزلزالية... المفهوم الفجوات الزلزالية قدمها في شكلها الحديث S.A. Fedotov. ووجد أن مناطق الهزات الارتدادية لا تتداخل. في الوقت نفسه ، تميل الزلازل القوية التالية إلى التواجد بين مصادر ما حدث بالفعل. على هذا الأساس ، تم بناء طريقة للتنبؤ طويل المدى بمواقع الزلازل القادمة ، مع الأخذ بعين الاعتبار مرحلة الدورة الزلزالية ومعدل تراكم الطاقة في المنطقة النشطة زلزاليًا.

يجب فهم الفجوة الزلزالية على أنها الغياب طويل الأمد للزلازل القوية في منطقة الصدع النشط زلزاليًا بين بؤر الزلازل التي حدثت بالفعل. مصطلح "طويل الأجل" يعني عشرات بل مئات السنين. هناك ضغوط متزايدة بين نهايات التمزقات من مصادر الزلازل السابقة ، مما يزيد من احتمال وقوع الحدث الزلزالي التالي في هذا المكان. تكمن صعوبة استخدام هذا السلائف في أنه ، نظرًا للتاريخ القصير جدًا لتسجيل الزلازل ، أولاً ، من الصعب تحديد الأماكن التي حدثت فيها الزلازل بالفعل في الماضي البعيد ، وثانيًا ، من الناحية العملية ، اتضح أنه يوجد عدد كبير من الفجوات في المناطق النشطة زلزاليًا. ولا يستطيع كل منهم تحديد مرحلة الدورة الزلزالية. قد يتضح أن بعضها مناطق غير زلزالية نتيجة للسمات التكتونية أو بسبب حالة الإجهاد الموجهة بشكل غير موات.

على عكس الفجوة الزلزالية التي كانت موجودة في المنطقة النشطة زلزاليًا لسنوات عديدة ، أحيانًا في المرحلة الثالثة من الدورة الزلزالية ، على خلفية زيادة تكثيف الزلازل ، وهي فترة قصيرة نسبيًا الهدوء الزلزالي... يسمح لنا التحليل التفصيلي لهذا الموقف باقتراح القواعد الأساسية التالية لاكتشاف الهدوء الزلزالي:

تقييم تجانس الكتالوج الزلزالي ؛

تحديد الحجم الأدنى المسجل بدون ثغرات ؛

القضاء على المجموعات والهزات الارتدادية ؛

التقييم الكمي لحجم وأهمية الانحراف ؛

تحديد بداية الشذوذ ؛

تقدير حجم المنطقة الشاذة.

في حالة حدوث خطأ ممتد وموحد إلى حد ما في القوة النشطة زلزاليًا ، يمكن أن يساهم نقل الضغوط إلى حافة الصدع من الزلزال الذي حدث في تكوين سلسلة من الزلازل اللاحقة في سلسلة على طول الصدع. التشابه مع الإطالة التدريجية المفاجئة للشق مناسب هنا. سبب أكثر عمومية الهجرة الزلزاليةقد تكون هناك موجات تشوه تنتشر على طول الأحزمة الزلزالية. مصدر محتمل لموجة التشوه هو أقوى زلزال في الماضي. يمكن أن يساهم التغيير في مجال التشوه في بدء الزلازل في تلك الأماكن التي تراكمت فيها ضغوط تكتونية كبيرة. يمكن أن تسبب موجات التشوه آثار الهجرة من الزلازل القوية الموجودة في آسيا الوسطى والقوقاز. النظر في سلسلة من الزلازل مع م \u003e 6 في جزء طوله 700 كيلومتر من الفرع القوقازي لصدع شمال الأناضول. بداية هجرة الزلازل ، على ما يبدو ، كانت زلزال أرضروم عام 1939 ، م\u003d 8. انتشرت عملية الهجرة في اتجاه شمالي شرقي بمتوسط \u200b\u200bسرعة 12 كم / سنة. في عامي 1988 و 1991. وفقًا لهذا الاتجاه ، حدثت زلازل مدمرة في أرمينيا (سبيتاك) وجورجيا (راتشينسكي). يتم استخدام ظاهرة الهجرة بنجاح للتنبؤ على المدى الطويل. وبهذه الطريقة تم التنبؤ بزلزال ألاي في قيرغيزستان في 1 نوفمبر 1978.

حدوث الزلازل أمر شائع جدا. روييشير إلى مجموعة من الزلازل التي تختلف اختلافًا طفيفًا من حيث الحجم ، حيث يتجاوز احتمال حدوثها في خلية مكانية معينة لفترة زمنية محددة الاحتمال التالي لقانون التوزيع العشوائي. تم تبني قانون بواسون باعتباره الأخير. لتمييز سرب من سلسلة توابع زلزال قوي ، يتم اعتماد القاعدة التالية: إذا كان حجم الصدمة الرئيسية في مجموعة من الزلازل م ر يتجاوز حجم أقوى تالية م ر -1 بكمية صغيرة ( م ر - م ر –1 = 0.3) ، ثم يمكن تحديد هذه المجموعة على أنها سرب ويجب على المرء أن يتوقع زلزالًا رئيسيًا بقوة مرتين م ر .

يتم تحديد المسافة بين الأحداث الزلزالية المجاورة في مجموعة من خلال تفاعل مجالات الضغط في مصادرها. مجموعة من نأو المزيد من الزلازل المحسوبة في نافذة الزمكان تي–ر، حدودها (بالزمن والمسافة) على النحو التالي:

تي(ك) = أ·عشرة bK ; (2.12)

ر(ك) = ج· إل . (2.13)

أين ك – فئة الطاقة للزلزال ، بالنسبة إلى معلمات نافذة الزمان والمكان التي يتم تحديدها عند العثور على أحداث التجميع ؛ إل- طول التمزق في مصدر الزلزال لفئة طاقة معينة ، والتي تم العثور عليها من خلال العلاقة (2.7) ؛ أ ، ب- البارامترات التجريبية للنموذج ، القيمة من عند\u003d 3 ، والتي تتوافق مع منطقة تأثير الضغوط لكل تمزق على الأجزاء المجاورة وقيمة معيار التركيز لكسر المواد الصلبة المذكورة أدناه.

المعلمة التنبؤية لكثافة الكسر الزلزالية ،وهو تناظرية لمعيار تركيز التدمير في الانتقال إلى مقياس منطقة نشطة زلزاليًا ، يعتمد على تطبيق النظرية الحركية لقوة المواد الصلبة على الصخور. يُعتقد أن الزلزال يحدث بعد تراكم تركيز حرج من التمزقات الصغيرة في منطقة مصدره. لبناء خرائط لمعامل كثافة الكسر الزلزالي ك cf تنقسم المنطقة النشطة زلزاليًا إلى وحدات تخزين أولية متداخلة الخامس،في كل منها يتم حساب القيم ك sr للفاصل الزمني Δ تي ي زيادة مع بعض الخطوة Δ رحسب الصيغة:

, (2.14)

أين ن- عدد الزلازل لكل وحدة حجم ؛ إلهو متوسط \u200b\u200bطول التمزق لهذه الزلازل محسوبة على النحو

. (2.15)

طول التمزق في البؤرة أنا-يتم حساب الزلزال بواسطة الصيغة (2.7).

ويترتب على ذلك (2.14) أن ك متوسط \u200b\u200bالقيم بعد بدء العد له قيم عالية ، ويتناقص تدريجياً مع اقتراب زلزال قوي. بالنسبة للمناطق النشطة زلزاليًا المختلفة في العالم ، قبل الزلازل القوية ، تتراكم العديد من الفواصل ذات الأحجام السابقة في بؤرها بحيث يكون متوسط \u200b\u200bالمسافة بين الفواصل المجاورة يساوي ثلاثة أضعاف متوسط \u200b\u200bطولها. في هذه الحالات ، يحدث مزيج يشبه الانهيار الجليدي من التمزقات المتراكمة ، مما يؤدي إلى تكوين تمزق رئيسي (رئيسي) ، مما يتسبب في حدوث زلزال قوي. يعتمد نموذج التكسير غير المستقر والانهيار الجليدي (LNT) على ظاهرتين: تفاعل مجالات إجهاد الشقوق وتوطين عملية التكسير. من الطبيعي أن نتوقع المظهر توطين العملية الزلزاليةقبل الزلازل القوية. يمكن العثور عليها عن طريق حساب خرائط التراكم لعدد الأحداث الزلزالية أو الطاقة أو أسطح الكسر على فترات زمنية متتالية.

يشير ظهور الهزات الأرضية إلى نهاية المرحلة الثالثة من الدورة الزلزالية ويشير إلى اكتمال عملية توطين النشاط الزلزالي. بهذا المعنى ، تعتبر الهزات النذيرة ذات أهمية كبيرة ، حيث يمكن اعتبارها مقدمة قصيرة الأجل لزلزال ، مما يشير إلى الموقع الدقيق للمركز المنخفض. ومع ذلك ، لم يتم العثور على معايير موثوقة حتى الآن لاكتشاف الهزات على خلفية الأحداث الزلزالية. لذلك ، يتم تحديد الهزات ، كقاعدة عامة ، بعد وقوع الزلزال ، عندما يكون موقع المصدر معروفًا. في حالات نادرة ، قبل الصدمة الرئيسية ، توجد سلسلة قوية من الهزات النذيرة التي من المحتمل جدًا أن تشير إلى زلزال قوي محتمل وتستخدم للتنبؤ. حدثت أهم حالة من هذا النوع قبل زلزال هايتشنغ. م \u003d7.3 (الصين) 4 فبراير 1975

في ممارسة علم الزلازل ، تشمل الهزات الأرضية الأحداث التي حدثت في بضع ثوانٍ ودقائق وساعات ، وفي الحالات القصوى ، أيام في منطقة مصدر زلزال قوي. ومع ذلك ، يمكن أيضًا تسمية الهزات الأرضية بالأحداث التي حدثت في منطقة المصدر في وقت سابق ، ولكن بدرجة عالية من الاحتمال تشير إلى عملية التحضير لزلزال قوي في هذا المكان. قد تشمل مثل هذه الهزات ظواهر تمت دراستها بالتفصيل وتسمى الهزات الارتدادية البعيدة. تم إعطاء التعريف التالي لهذا النوع من الأحداث الزلزالية.

دع أ- زلزال قوي بلغت قوته م> م أ , وبعد ذلك تحدث الهزات الارتدادية ؛

في- زلزال في نطاق أصغر من المقادير ( م ب <م<م ج), ما حدث لبعض الوقت تي أ ب بعد الزلزال أعلى مسافة لا أكثر د أ ب منه؛

من عند- زلزال قوي وشيك ( م> م ج). الزلازل فيو من عندتقع خارج منطقة توابع الزلزال العادية أ.الفرضية حول توابع الزلزال البعيدة هي أن الزلزال فييقع بالقرب من الزلزال الوشيك من عندليس بالصدفة.

لتحديد وقوع حدث غير عرضي فيفي منطقة نشطة زلزاليًا ، من المهم تحديد فترة زمنية قصيرة تي أ ب ومسافة معتدلة د أ ب , من غير المحتمل أن يحدث فيفي نافذة زمكان معينة مقارنة بقانون التوزيع العشوائي. الزلازل الضعيفة نسبيًا ، التي تشير إلى مكان المستقبل الأقوى ، لا تحدث مباشرة بعد الزلزال القوي السابق فحسب ، بل تحدث أيضًا في فترة زمنية قصيرة قبلها. يطلق عليهم اسم الهزات الأمامية المستحثة ويمكن أن تحدث على مسافات تصل إلى عدة مئات من الكيلومترات من بداية الزلزال القوي. تشير هذه الحقيقة إلى أنه أثناء التحضير لزلزال قوي ، يتم تنشيط حجم كبير من القشرة الأرضية للمنطقة النشطة زلزاليًا. وتُفسر ظاهرة الهزات الارتدادية البعيدة والصدمات الناتجة عن الحساسية العالية للتأثيرات الخارجية للصخور ، والتي تكون في ظروف قريبة من فقدان الاستقرار.

السلائف الجيوفيزيائية والجيوكيميائية والجيوكيميائية... من خلال النظر في النماذج الخاصة بإعداد الزلازل (نموذج الانتشار الموسع (DD) ، التكسير الانهيار غير المستقر (LNT) ، نموذج الانزلاق غير المستقر ، نموذج التوحيد) يتبع ذلك أن مراحل المنشأ وتطوير المصدر يجب أن تكون مصحوبة بتشوهات الصخور غير المرنة. في الوقت نفسه ، يجب توقع أكبر التغييرات في مجال تشوه قشرة الأرض في المناطق الأكثر نعومة والتي تمثلها مناطق الصدع. في هذا الصدد ، فإننا ننظر في فرضية الحدوث تشوه الشذوذ... في منطقة Kopetdag النشطة زلزاليًا وحوض Pripyat الهادئ زلزاليًا ، والتي تتميز بدثار رسوبية كثيفة ، تم الكشف عن شذوذ محلي للحركات الرأسية بعرض يتراوح من 1 إلى 2 كم ، والتي تتشكل في غضون 10-1-10 سنوات مع طبيعة التدرج العالي للحركات (10-20 مم / كم في السنة ).

أدى تعميم نتائج الملاحظة إلى استنتاج حول ثلاثة أنواع رئيسية من التشوهات المحلية:

1. تمثل الانحرافات الأكثر وضوحا من النوع γ غرق المعايير في مناطق الصدوع التكتونية في ظل ظروف التمدد تحت الأفقي.

2. في ظل الضغط شبه الأفقي ، يتم تسجيل الحالات الشاذة من النوع ، والتي تمثل رفع السطح على قاعدة أكبر مقارنةً بالانحرافات من النوع (الانحناء الإقليمي).

3. الشذوذ سعلى شكل (خطوة). كل منهم يتطور على خلفية منحدر أبطأ شبه ثابت للسطح مع تغيير في الضغوط الإقليمية.

دعونا نفكر في مثال للشذوذ من النوع في كامتشاتكا على طول ملف تعريف تسوية 2.6 كم يعبر منطقة الصدع. الملف الشخصي يتضمن 28 اعتصام. في الفترة 1989-1992 تم استخدامه للملاحظات المتكررة بتكرار 1 مرة في الأسبوع. تم الكشف عن النزوح الرأسي لسطح الأرض بسعة عدة سنتيمترات بدقة قياس تبلغ 0.1 مم. تراوح عرض الحالات الشاذة من 200 إلى 500 متر ، ولم يتم اكتشافها في جزء الملف الشخصي الذي كان خارج منطقة الصدع. أظهرت نتائج القياسات في فترات زمنية متتالية أنها تعكس الطبيعة النبضية لحجم الحالات الشاذة. تم الكشف عن زيادة في اتساع الحالات الشاذة قبل الزلازل التي حدثت على مسافة تصل إلى 200 كم من ملف تعريف المراقبة. ومع ذلك ، لا تحدث الشذوذات المحلية على جميع العيوب. بالإضافة إلى ذلك ، في فترات زمنية منفصلة ، يتوقفون عن التطور ، ويتحولون من حركي إلى ثابت. ومن ثم يترتب على ذلك أنه بالنسبة لظهور حالات شاذة محلية ، من الضروري تلبية شروط معينة لتغيير مجال الضغط الإقليمي وخصائص المواد (المعلمات) لمناطق الصدع ، التي تنشأ فيها. في هذا الصدد ، من المناسب تسمية مثل هذه الحالات الشاذة حدودي. يمكن أن ينشأ شذوذ من النوع ، على سبيل المثال ، بسبب التغيرات في مجال الإجهاد الإقليمي وهبوط الصخور في منطقة الصدع. ومع ذلك ، يمكن أن يحدث الهبوط أيضًا عند ضغط إقليمي ثابت بسبب التغيرات في خصائص الصدع ، على سبيل المثال ، بسبب التغيرات في ضغط المسام. يمكن أن يصل التشوه النسبي للصخور في منطقة الشذوذ من النوع إلى 10-5 1 / سنة ، وهو ما يتوافق مع الملاحظات الميدانية.

المناذر المغناطيسية الأرضية لطالما حظيت الزلازل باهتمام كبير ، نظرًا لوجود التأثير البيزومغناطيسي ووجود المعادن المغناطيسية في الصخور ، يجب أن تنعكس التغيرات في حالة الإجهاد في الاختلافات في المجال المغنطيسي الأرضي. هناك وجهتا نظر حول طبيعة السلائف المغنطيسية الأرضية. واحد يربطهم بالظواهر الكهربية ، والثاني - مع المغناطيسية البيزومغناطيسية. أجريت ملاحظات مغناطيسية أرضية مماثلة في منطقة عشق آباد مع تخطيط معين للمعايير. لم يتجاوز الخطأ المقدر في قياس جذر متوسط \u200b\u200bالتربيع 0.5 nT. تم تحديد الاختلافات في التغيرات في المتجه الكلي للمجال المغنطيسي الأرضي تي على طول ثلاثة ملامح قبل زلزال 7 سبتمبر 1978 بقوة 4.4. تم تحديد أن التغييرات الشاذة في الشكل الشبيه بالخلية حتى 6 nT ظهرت قبل 6-8 أشهر من الصدمة الزلزالية على جميع المعايير على طول الملامح على طول مناطق الصدع. في الوقت نفسه ، انخفض اتساع الانحرافات مع ابتعاد الاعتصام عن الصدع. وقت تطور الحالات الشاذة تيتزامنًا مع التباين في منحدر سطح الأرض المسجل بواسطة مقياس الإمالة المثبت في حفرة بالقرب من أحد المعايير. وهذا يعطي ثقة كبيرة في عزو الاختلافات المغناطيسية الأرضية إلى الأصل التكتوني. أدت الحسابات والمقارنة مع قياسات التيارات التيلورية إلى استنتاج مفاده أن الشذوذ ناتج عن التأثير الكهربائي لتدفق الترشيح للمياه الجوفية المتفاوتة في القوة. حدثت أكبر التغييرات في الأخير في مناطق الصدع.

تم تحديد السلائف المغنطيسية الأرضية ذات الطبيعة المغناطيسية في منطقة بايكال ، وتم تأكيد طبيعتها الفيزيائية من خلال الحسابات الكمية. كما وجد أن التغيرات في الضغوط الميكانيكية للصخور تبلغ 0.01 ميجاباسكال نتيجة التقلبات الموسمية في مستوى بحيرة بايكال تؤدي إلى تغيرات في المجال المغناطيسي المسجل في المنطقة الساحلية. تي1 ن.

بعد العمل الأول على استخدام السبر ثنائي القطب DC في موقع اختبار Garm و سلائف المقاومة الكهربائية، تم تنفيذ العمل في هذا الاتجاه بنشاط في موقع اختبار Garm ، وكذلك في قيرغيزستان وتركمانستان. يتم إجراء الدراسات الكهربائية العميقة بواسطة طرق استشعار التردد (FS) والسبر بالتشكيل (SZ).

أول عمل منهجي للكشف سلائف الكتروتيلوريك (ETP) تم تنفيذه في أوائل الستينيات. في كامتشاتكا. كانت خصوصيتها هي التسجيل المتزامن في عدة محطات ، وفي كل محطة ، تم استخدام عدد من خطوط القياس والأقطاب الكهربائية غير القابلة للاستقطاب لاستبعاد العمليات القريبة من القطب. وقد وجد أن التغيرات الشاذة في فرق الجهد سجلت قبل الزلازل في كامتشاتكا ، والتي لا ترتبط بالتغيرات في المجال المغنطيسي الأرضي وعوامل الأرصاد الجوية. أكد العمل في منطقة جارم والقوقاز الملامح الرئيسية لهذا النوع من الشذوذ: تغيير يشبه الخليج هفي العشرات الأولى من الميليفولت ، بغض النظر عن طول خط القياس و "المدى البعيد" الكبير (يصل إلى عدة مئات من الكيلومترات من مركز الزلزال). بالإضافة إلى ذلك ، يتضح أن شذوذ ETP ترتبط بأعطال في قشرة الأرض وتكون "حدوديًا" ، أي مرتبطة بالتغيرات في الخواص الكهروكيميائية والكهربائية للصخور في منطقة الصدع تحت تأثير مجال إجهاد متغير ببطء.

عند البحث السلائف الكهرومغناطيسيةفي نطاق الموجات الراديوية ، تم تسجيل معدل عد النبضات الكهرومغناطيسية (EMP). أثناء العمل ، تم استخدام مجموعة من الترددات ، ولكن تم الحصول على النتائج الأكثر إثارة للاهتمام في نطاق 81 كيلو هرتز. هناك حالات شاذة معروفة في معدل العد قبل الزلازل الثلاثة في اليابان. كانت المسافات المركزية هي المئات الأولى من الكيلومترات ، والتي ضمنت تسجيل EMP بواسطة الحزمة المنعكسة ، بافتراض أن الإشارة ظهرت في المنطقة المركزية. بدأ مستوى معدل العد المغلف في الزيادة 0.5-1.5 ساعة قبل الصدمة الزلزالية وانخفض بشكل حاد إلى المستوى الأولي مباشرة بعد الزلزال. اتضح أنه في المنطقة المركزية للزلزال ، يمكن ملاحظة كل من الزيادة والنقصان في نشاط الكهرومغناطيسي قبل الزلزال. لذلك ، على سبيل المثال ، عندما ، قبل يومين من الزلزال في منطقة الكاربات في 4 مارس 1977 ، من م\u003d 7 وعمق المصدر 120 كم ، لوحظت زيادة تدريجية في عدد الإشارات إلى محطة الاستقبال في السمت مما يشير إلى مركز الزلزال. مكّن وجود محطة بعيدة من استنتاج أن هذه الزيادة ناتجة عن تحسين إرسال الإشارات من العواصف الرعدية البعيدة فوق المنطقة المركزية. لاحظ أنه بالإضافة إلى الزيادة العامة في عدد الإشارات ، هناك زيادة في التأرجح في الدورة النهارية. أظهرت دراسات أخرى أنه قبل زلزال ألاي في 1 نوفمبر 1978 ، من م\u003d 7 وزلزال سبيتاك في 7 ديسمبر 1988 م م\u003d 6.9 ، على العكس من ذلك ، لوحظ تلاشي إرسال الإشارة عبر المناطق المركزية. كل هذا أدى إلى استنتاج مفاده أن السلائف في النبضات الكهرومغناطيسية يمكن أن تكون انعكاسًا للظروف الجيوكهربائية المتغيرة على مركز الزلزال الوشيك ، على سبيل المثال ، بسبب التأين الشاذ للغلاف الجوي.

أكبر عدد من السلائف الموثوقة المسجلة للزلازل ، باستثناء الزلازل ، تتعلق بقياسات مستوى المياه الجوفية. هذا ينتمى الى سببين. أولاً ، البئر وحتى البئر عبارة عن مقاييس إجهاد حجمية حساسة وتعكس بشكل مباشر التغييرات في حالة الإجهاد والانفعال في الأرض. ثانيًا ، فقط الجيولوجيا المائية هي التي تراكمت سلسلة طويلة من المراقبة على شبكة واسعة من الآبار والآبار. على الرغم من تنوع أشكال المظاهر السلائف الهيدروجيديناميكية، في المنطقة المركزية للزلزال الوشيك ، غالبًا ما يتم ملاحظة التسلسل التالي: قبل عدة سنوات من حدوث زلزال قوي ، لوحظ انخفاض متسارع تدريجيًا في المستوى ، يليه ارتفاع حاد في الأيام أو الساعات الأخيرة قبل الصدمة. يتجلى هذا النوع أيضًا في معدل تدفق المصادر أو الآبار ذاتية التدفق. عادةً ما يكون حجم التغيرات الشاذة في مستوى المياه الجوفية في الآبار قبل وقوع الزلزال عدة سنتيمترات ، ولكن لوحظ أيضًا حالات فريدة من الحالات الشاذة عالية السعة.

خلال زلزالين غازلي عام 1976 بقوتهما 7 و 7.3 ، تم تسجيل شذوذ يبلغ 15.6 متر ، وكان البئر يقع على مسافة 530 كم من مصادر الزلزال. تم تقديم أحد التفسيرات المحتملة لهذه الظاهرة. دع بئر الملاحظة تخترق اثنين أو أكثر من طبقات المياه الجوفية أو أنظمة الكسر. إذا تم فصلها بواسطة طبقات ضعيفة من الصخور ، ثم مستويات قياس الضغط حوموصلية الماء تيهذه الآفاق ستختلف فيما بينها. بالنسبة لنظام من أفقين ، سيتم تحديد مستوى الماء في البئر حسب النسبة

. (2.16)

في حالة حدوث تشوه تكتوني ، تم قطع اتصال البئر بأحد الآفاق ، أو على العكس من ذلك ، تم فتح أفق معزول سابقًا ، فقد يؤدي ذلك إلى تغيير مفاجئ في مستوى المياه في البئر. هذه الآلية هي مظهر محدد لقانون أكثر عمومية يصف اللاخطية للنظام عند الوصول إلى عتبة الترشيح.

دعونا نتحدث عن السمات المكانية للسلائف الهيدروجيديناميكية (GHD). بناءً على قياسات مستوى الماء ، يتم حساب عدد من المعاملات ، أهمها التغيير في التشوه الحجمي للصخور. أظهر تحليل خرائط GHD - حقول القوقاز أثناء زلزال سبيتاك أنه ، ابتداء من أغسطس 1988 ، كان هناك اتجاه لتطوير هيكل الامتداد في منطقة الزلزال المستقبلي. استمر تطوير هيكل Spitak نحو زيادة حجمه مع زيادة متزامنة في شدة التشوهات. بحلول الأول من ديسمبر عام 1988 ، توسع الهيكل بحيث وصل محوره الممدود إلى 400 كم ، وكان عرضه حوالي 150 كم. يقع مركز الهيكل ، الذي يتميز بانخفاض مستوى المياه في الآبار ، في المنطقة المركزية للزلزال المستقبلي. لوحظت أقصى شدة للشذوذ وأبعاد هيكل الامتداد قبل الزلزال بـ 11 ساعة. قبل 40 دقيقة من حدوث الصدمة ، بدأت عملية تقليل الحالة الشاذة.

السلائف الجيوكيميائية تشير إلى زيادة غير طبيعية في محتوى الرادون في المياه الحرارية ذات الأصل العميق (قبل زلزال طشقند في 25 أبريل 1966 ، م \u003d 5.1). تم إثبات الاحتمال الكبير لارتباط الحالة الشاذة بالزلزال من خلال العودة السريعة لمحتوى الرادون إلى المستوى الطبيعي بعد الصدمة. تم الحصول على أطول سلسلة زمنية من الملاحظات على نظام الآبار في موقع طشقند النذير. وقد مكّن ذلك من تحديد المستويات التنبؤية لعدد من المعلمات وساهم ، بالاقتران مع الأساليب الجيوفيزيائية ، في إصدار تنبؤ قصير المدى لزلزال ألاي في 1 نوفمبر 1978 بقوة 7. إحدى العقبات التي تحول دون استخدام الأساليب الجيوكيميائية للتنبؤ بالزلازل هي الحساسية الفعالة غير المحددة لمجال التشوه وحجم المنطقة. مسؤولة عن الاختلافات الملاحظة. يمكن تطبيق طرق التنبؤ الجيوكيميائي كمكمل للآخرين ، في المقام الأول طرق الهيدروجيديناميك والتشوه.

سبقت العديد من الزلازل ، وخاصة الكبيرة منها ، بعض الظواهر غير المعتادة في هذه المنطقة. نتيجة لتنظيم البيانات عن الزلازل الكبيرة في القرنين السابع عشر والواحد والعشرين ، وكذلك من السجلات التي تذكر فيها الأحداث المرتبطة بالزلازل ، تم إنشاء عدد من الظواهر النموذجية التي يمكن أن تكون بمثابة السلائف التشغيلية للزلازل. نظرًا لأن الزلازل لها آليات حدوث مختلفة ، وتحدث في ظروف جيولوجية مختلفة ، وفي أوقات مختلفة من اليوم والسنة ، يمكن أن تكون الظواهر المصاحبة التي تعمل كسلائف مختلفة أيضًا.

اعتبارًا من بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، فإن جميع الظواهر السابقة تقريبًا لها تفسير علمي. ومع ذلك ، فمن النادر للغاية استخدامها للإنذار الفوري ، لأن ظاهرة السلائف ليست خاصة بالزلازل. على سبيل المثال ، يمكن أن تحدث ظواهر الضوء الجوي في الغلاف الجوي خلال فترات العواصف الجيومغناطيسية أو تكون ذات طبيعة من صنع الإنسان ، ويمكن أن يحدث اضطراب الحيوانات بسبب الإعصار الوشيك.

في الوقت الحالي ، يتم تمييز الظواهر التالية التي يمكن أن تكون بمثابة نذير للزلازل: الصدمات ، وظواهر الغلاف الجوي غير الطبيعية ، والتغيرات في مستوى المياه الجوفية ، والسلوك المضطرب للحيوانات.

المقال الرئيسي: Foreshock

الهزات الأرضية هي زلازل معتدلة تسبق زلزالًا قويًا. يمكن أن يكون نشاط النذير المرتفع مع ظواهر أخرى بمثابة مقدمة تشغيلية. لذلك ، على سبيل المثال ، بدأ المكتب الصيني لرصد الزلازل ، على هذا الأساس ، إجلاء مليون شخص في اليوم السابق للزلزال القوي في عام 1975.

على الرغم من أن نصف الزلازل الكبرى تسبقها هزات نذير ، إلا أن 5-10٪ فقط من العدد الإجمالي للزلازل هي هزات نذير. هذا غالبا ما يولد تنبيهات خاطئة.

الظواهر البصرية في الغلاف الجوي

لقد لوحظ منذ فترة طويلة أن العديد من الزلازل الكبيرة تسبقها ظواهر بصرية في الغلاف الجوي غير معتادة في منطقة معينة: ومضات شبيهة بالشفق ، أعمدة ضوئية ، غيوم ذات شكل غريب. تظهر كما لو كانت مباشرة قبل الهزات الارتدادية ، لكن في بعض الأحيان يمكن أن تحدث في عدة أيام. نظرًا لأن هذه الظواهر يتم ملاحظتها عادةً عن طريق الصدفة من قبل الأشخاص الذين ليس لديهم تدريب خاص ، والذين لا يستطيعون تقديم وصف موضوعي قبل الظهور الهائل لأجهزة الصور والفيديو المحمولة ، فإن تحليل هذه المعلومات صعب للغاية. فقط في العقد الماضي ، مع تطور المراقبة الساتلية للغلاف الجوي ، والتصوير المحمول ومسجلات الفيديو الرقمية للسيارة ، تم تسجيل ظواهر بصرية غير عادية قبل الزلزال بشكل موثوق ، ولا سيما قبل زلزال سيتشوان.

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، ترتبط الظواهر الضوئية غير العادية في الغلاف الجوي بمثل هذه العمليات في منطقة الزلزال المستقبلي مثل:

إطلاق الغازات في الغلاف الجوي من أبخرة الصخور المتوترة. يعتمد نوع وطبيعة الظاهرة على الغازات الخارجة: الميثان القابل للاشتعال وكبريتيد الهيدروجين يمكن أن يعطيا مشاعل اللهب ، والتي لوحظت ، على سبيل المثال ، قبل زلازل القرم ، الرادون ، تحت تأثير نشاطها الإشعاعي ، يتألق بالضوء الأزرق ويسبب مضانًا للغازات الأخرى في الغلاف الجوي ، ويمكن لمركبات الكبريت أن تسبب تلألؤًا كيميائيًا.

كهربة الصخور المتوترة ، والتي تتسبب في حدوث تصريفات كهربائية على سطح الأرض وفي الغلاف الجوي في منطقة التركيز المستقبلي.

تغيير في مستوى المياه الجوفية

ثبت بعد الواقع أن العديد من الزلازل الكبيرة سبقتها تغيرات شاذة في مستوى المياه الجوفية ، سواء في الآبار أو الآبار ، وكذلك في الينابيع والينابيع. على وجه الخصوص ، قبل زلزال تشويا ، في أماكن على سطح التربة ، ظهرت فجأة الينابيع التي بدأت منها المياه تتدفق بسرعة كافية. ومع ذلك ، فإن نسبة كبيرة من الزلازل لم تسبب تغييرات سابقة في طبقات المياه الجوفية.

سلوك الحيوان المضطرب

لقد ثبت بشكل موثوق أن الصدمات الرئيسية للعديد من الزلازل القوية يسبقها اضطراب لا يمكن تفسيره للحيوانات على مساحة كبيرة. وقد لوحظ هذا ، على سبيل المثال ، خلال زلازل القرم عام 1927 ، قبل زلزال عشق أباد. ولكن ، على سبيل المثال ، قبل زلزال Spitak وزلزال Neftegorsk ، لم يلاحظ أي سلوك حيواني شاذ.