Калининградское землетрясение 21 сентября 2004 года

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геофизика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ГЕОЭКОЛОГИЯ
УДК 550. 34
6
В.В. Орленок
КАЛИНИНГРАДСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 21 СЕНТЯБРЯ 2004 ГОДА
Описывается картина уникального для запада Русской платформы природного события, анализируются его детали и обстоятельства. Приводятся данные сейсмологических станций- описываются распределения сейсмической энергии до и после основных толчков землетрясения, свидетельствующая о невозможности его предсказания только по этим характеристикам. Дается прогноз на будущее.
The picture unique for the west of Russian platform of natural event is described, its details and circumstance are analyzed. Data of seismological stations, a picture of distribution of seismic energy before and after the basic pushes of the earthquake, testifying about impossibility of its prediction only under these characteristics are cited.
The forecast for the future is given.
До недавнего времени Калининградская область считалась вполне безопасной в сейсмическом отношении. В платформенных регионах землетрясения чрезвычайно редки. Но, как свидетельствуют история и древние летописи, землетрясения на Русской платформе все же случались. Именно такое событие, повергшее в шок многих калининградцев, произошло здесь 21 сентября 2004 года.
Два последовательных толчка были зафиксированы в 14 часов 05 минут и в 16 часов 32 минуты по местному времени. Сила первого из них (магнитуда) составила около 5,0 единиц по шкале Рихтера, второго — 5,4. Удар подземной стихии был настолько неожиданным, что жители немедленно «высыпали» из домов, офисов и магазинов на улицы и долго не решались вернуться обратно. Многие жители областного центра провели ночь на улице. Наиболее пострадали старые довоенные постройки. В домах появились трещины, осыпалась штукатурка, разрушились дымоходы. Наиболее сильные разрушения отмечались на побережье Балтийского моря. В Светлогорске высокая насыпь (более 20 м) железнодорожного полотна (в километре от санатория «Янтарный берег») была полностью разрушена на протяжении более 60 м, так что в воздухе повисли железнодорожные рельсы со шпалами. Насыпь расположена в районе речной палеодолины, протянувшейся через Самбий-ский полуостров от Приморска до Светлогорска.
Вестник РГУ им. И. Канта. 2006. Вып. 1. Естественные науки. С. 6 — 11.
По данным сейсмостанций Норвегии, Финляндии, Швеции и Польши, эпицентр этого землетрясения находился в море, в 20 км от северного побережья Самбийского полуострова. Очаг первого толчка располагался на глубине 6,4 км, второго — 10,3 км, то есть подвижки пород, вызвавшие землетрясение, произошли в верхних слоях земной коры, если учитывать, что толщина земной коры здесь достигает 35 км. Площадь подвижек земной коры составила порядка 1,5 тыс. км2. Землетрясение прослушивалось во многих странах Европы. Оно было зарегистрировано в Санкт-Петербурге, Москве, Эстонии, Швеции, Норвегии и других местах.
Вскоре возникла дискуссия относительно положения и координат эпицентра калининградского землетрясения. По данным сотрудников Института физики Земли РАН, эпицентр его располагался в районе пос. Люблино, в 7 км западнее Калининграда. Второй эпицентр показан в районе г. Ладушкина, в 20 км юго-западнее Калининграда. Однако эти представления расходятся с данными европейских сейсмологических станций, согласно которым оба эпицентра находились в море.
По данным автора, эпицентр землетрясения располагался в районе северной части Самбийского полуострова, вдоль упомянутой выше палеодолины, где наблюдались наибольшие разрушения, почти в 35 км от Калининграда. Поэтому девятиэтажные здания областного центра не испытали сильных колебаний и деформаций, какие испытали аналогичные по этажности корпуса санатория «Янтарный берег» и другие здания Светлогорска, расположенные всего в 1−2 км от эпицентра. Стены этих зданий испытывали такие сильные изгибы и деформации, что в них лопались оконные стекла, чего в Калининграде не наблюдалось. С другой стороны, если принять утверждение о расположении эпицентров в море, то при этом неизбежно должна была возникнуть волна цунами после каждого толчка. Высота такой волны на глубоководье обычно составляет около 2 м, а длина — десятки километров. При подходе к пологому песчаному побережью Балтики эта волна должна была трансформироваться, в результате чего ее высота достигала бы 4−5 м. Такие волны причинили бы большие разрушения гидротехническим сооружениям и пристаням на большей части восточного побережья Балтики, однако и этого не наблюдалось. Тем не менее, по древним летописям, исследованным профессором А. А. Никоновым, волны цунами в Балтике отмечались в 1756, 1823 и 1888 гг. В частности, в 1683 г. волны цунами были зафиксированы вблизи г. Висмара (Германия), а позднее описаны после землетрясения в Финском заливе (вблизи Эстонии) в 1976 г. Таковы косвенные свидетельства того, что морские землетрясения, случавшиеся ранее, сопровождались образованием разрушительных волн цунами. Отсутствие цунами в случае калининградского землетрясения подтверждает версию о том, что его эпицентр находился не в море, а на суше — на севере Самбии.
На карте эпицентров землетрясений, зарегистрированных в Балтийском регионе (рис. 1), видно, что большинство их приходится на районы Фенноскандии, северную часть Балтийского моря, его Ботнический и Финский заливы, а южнее — на районы Альп.
8
Рис. 1. Карта эпицентров землетрясений, зарегистрированных в Балтийском регионе в XX в.
Известны летописные упоминания о землетрясениях в Кёнигсберге
5 августа 1803 г. и в октябре 1303 г. Сила их была сравнимой с описываемым сентябрьским землетрясением, так как эти события на века запечатлелись в памяти народа.
По сейсмическим записям калининградского землетрясения отчетливо различимы две группы волн: малоамплитудные продольные волны (Рп), пришедшие от подошвы земной коры — границы Мохорови-чича, и поперечные волны (Бп) — в десятки раз большей амплитуды и поэтому наиболее опасные, несущие основную угрозу разрушения зданий и сооружений (рис. 2, 3).
Анализ нарастания сейсмической энергии перед землетрясением, в ходе двух его толчков и последовавший затем спад (рис. 4) показывает, что микросейсмический фон составлял не более 1 — 2 магнитуд по шкале Рихтера. Утверждать однозначно о нарастании форшоков (сейсмической энергии перед первым ударом), по-видимому, нельзя. В связи с этим уверенный прогноз и предсказание этого землетрясения были практически невозможны. После второго, более мощного толчка на-
блюдались три достаточно заметных афтершока, следовавших через равные промежутки времени с магнитудой 2 — 2,2, то есть снижение энергии происходило достаточно быстро, но афтершоки регистрировались еще сутки. Они, однако, были слишком слабыми, чтобы ощущаться людьми.
Время по Гринвичу: 11. 05
Время по Гринвичу: 16. 38
10 М
222М6 -. *ки1и1^
1004. 265 М 05 О: «к С: Е00
ИЙ8. 1
200″. 265 1105 © мк. С И00
|| 1 1
2004. 265 1105 о мк. с: гоо Ргу

256 051
& gt- НИНИН юо
30Э*"06
2004. 265 1Э-. Э2
О Ьу» С: ?00
явяа
2004. 265 Ш2
О: Ьу*. С: МОО

2004. 263 1ЭЭ2
с Ьу". с гоо
¦2 909 713

'-'-^ЖЩМИищччч'-
*
Рис. 2. Сейсмические записи шведских станций двух толчков калининградского землетрясения
9
Рис. 3. Строение земной коры в районе г. Калининграда и ход лучей сейсмических волн от очага землетрясения. Фрагмент сейсмической записи, соответствующей главным волнам, показан сверху
10
В.В. Орленок
20 сентября 2004 г 21 сентября 2004 г 22 сентября 2004г
г-
I
і'-
г '- а 1
* V, А • -V, А у) Л і V. V * * ч I [ • г
¦ V V V
& lt-$*? * ^ & amp- А Ф Ф * $ & amp- 9 & amp- Л ^ ^
Ъ- V & gt-'- Ь- С*'- 4У & amp- О ч*у 4? ЧЬ? ф* ф- ччГ О ¦& gt- ч*& gt- ^
время (ч)
Рис. 4. Нарастание сейсмической энергии перед землетрясением, в ходе двух толчком и ее спад после второго толчка
Имелись ли какие-либо свидетельства о предвестниках калининградского землетрясения? Если бы в регионе работала геофизическая станция, на которой наряду с анализом сейсмограмм осуществлялся бы мониторинг других компонентов (магнитного поля, термобарической обстановки, теплового потока, уровня моря и других), предвестники землетрясения были бы, вероятно, обнаружены. Тем не менее еще за два года до описываемого землетрясения были зафиксированы выбросы повышенного теплового потока в нескольких колодцах. В декабре 2002 г. эффект термоколодца (термин автора) был отмечен в пос. Лесное на Куршской косе, а в ноябре-декабре 2003 г. — в Озерках. Предположение о том, что это было связано с выносом глубинных термальных вод, безосновательно, потому что глубинные воды под осадочной толщей на границе с фундаментом, имеющие аномальные температуры до 90 °C, сильно минерализованы, преимущественно хлоридные и вследствие большого удельного веса не могут подниматься по микротрещинам на высоту свыше 2000 м. Это подтверждается химическим составом вод в термоколодцах, который при подъеме температуры до 50 °C оставался таким же, как и в соседних холодных колодцах. Следовательно, за два года до землетрясения происходили подвижки в верхах земной коры под Калининградским регионом с образованием разломов в фундаменте, по которым под подошву осадочной толщи нагнеталось глубинное тепло- местами это тепло вышло на поверхность и было зарегистрировано в указанных колодцах.
Что ожидает в будущем Калининградский регион в отношении его сейсмоблагополучия? Учитывая многовековую статистику подобных явлений в платформенных областях, следует признать, что регион находится в районе повышенной микросейсмичности. Расположенный на юговосточном борту Балтийской синеклизы, Калининградский регион приурочен к пограничной геодинамической области, в которой, с одной стороны, происходит опускание земной коры (на юге Балтики) со скоростью более 2 мм/год, а с другой — поднятие древнего докембрийского щита Фенноскандии (Швеция, Финляндия, Норвегия) со скоростью 10- 20 мм/год. При такой разнополярной и контрастной геодинамике возможны подвижки земной коры, но такой силы землетрясения, как случившееся 21 сентября 2004 г., могут происходить здесь с интервалом 50 — 100 лет.
Об авторе
В. В. Орленок — д-р геол. -минерал. наук, проф., РГУ им. И. Канта.
УДК 502. /8:546. 79
Н. П. Прохорычева, Д. И. Жердев, В.И. Свистельницкий
СОДЕРЖАНИЕ РАДИЯ-226 В ПОЧВАХ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Исследовано содержание радия-226 в почвах двух типов лесных и двух типов луговых биогеоценозов Калининградской области. Установлено, что содержание радия-226 выше в дубравах и суходольных лугах.
The paper provides data on investigations of Ra-226 content in soils of wood and meadow ecosystems in the Kaliningrad Region. The highest concentration of Ra-226 has been recorded in soils of broadleaved oak forests and upland meadows.
Радий-226 — промежуточный продукт распада урана-238, относящийся к группе щелочно-земельных элементов, т. е. представляет собой химический аналог элементов-биофилов кальция и магния. Он вносит в природный радиоактивный фон определенную дозовую нагрузку. В поверхностные горизонты почв радий поступает из материнской подстилающей породы и накапливается в гумусовом слое с помощью растений. Растения, по данным авторов [1, с. 120], влияют на содержание радия в почвах. Кроме того, определенное количество радия вносится в почву с фосфорными удобрениями.
Радий может мигрировать в почве в виде растворенной формы или переноситься механическим путем вместе с твердыми частицами земли [2, с. 16].
Методика
11
Исследования содержания природных радионуклидов в почвах биогеоценозов области, в том числе и радия-226, начали проводиться с 1998 г. Для этого в районах области произвольно выбирались биогеоценозы, в которых на наиболее характерных пробных площадках производился вертикальный разрез почвы глубиной 70 см. Разрез делился на горизонты с шагом в 10 см, в каждом из которых отбирался образец почвы весом и 1 000 г. В образце почвы определяли механический состав, описывали цвет включения, измельчали, высушивали и проводили определение радионуклида на гамма-спектрометре. Всего было исследовано более 600 образцов почв лесных и луговых биогеоценозов области.
В статье приводятся данные по разрезам почв двух лесных и двух луговых биогеоценозов Гвардейского и Гурьевского районов области. По другим районам приведены обобщенные данные.
Вестник РГУ им. И. Канта. 2006. Вып. 1. Естественные науки. С. 11 -14.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой