Сейсмология (от греч. seismos - колебание, землетрясение и logos - слово, учение) - раздел геофизики, изучающий причины, подготовку и процесс землетрясений, а также последствия, с ними связанные. К основным сейсмологическим направлениям относится изучение сейсмического процесса, очага землетрясения, волнового сейсмического поля вдали и вблизи очага (инженерная сейсмология). Исследование сейсмического процесса включает изучение совокупности землетрясений в пространстве и времени, выявление причинных и стохастических закономерностей их возникновения и связи с общей эволюцией Земли.
Практическая их цель - долгосрочный прогноз мест возникновения, силы и повторяемости землетрясений. При изучении очага землетрясения проводят детальные исследования процессов подготовки землетрясения в реальной физико-геологической среде, смещений блоков Земли и других превращений среды в очагах, оценку параметров очага, выявляют предвестники землетрясений и разрабатывают краткосрочный и оперативный прогноз времени землетрясений, способы управления сейсмическим процессом, оценивают возможность антропогенного (техногенного) влияния на сейсмичность. Решение инженерно-сейсмологических задач состоит в изучении вызываемого землетрясением сейсмического волнового поля вблизи очага, исследовании сильных сейсмических движений земной поверхности и взаимодействия грунта с сооружением, разработке методов и проведении сейсмического микрорайонирования, определении воздействия землетрясений на гидросферу и атмосферу Земли. Исследования вдали от очага включают изучение волнового сейсмического поля на расстояниях, превышающих длину сейсмической волны, а также разработку и использование сейсмических методов познания внутреннего строения Земли. К этому направлению примыкает изучение сейсмических шумов на поверхности Земли - микросейсм. К прикладным задачам относятся регистрация и распознавание подземных ядерных испытаний. К сейсмологии тесно примыкает сейсмометрия - разработка приборов и методов регистрации сейсмических волн.
Сейсмологические исследования включают визуальные наблюдения над землетрясениями и регистрацию возбуждаемых землетрясениями сейсмических волн во всём динамическом и частотном диапазонах (приборные наблюдения). Волны регистрируются сейсмографами, что позволяет определять местоположение очага землетрясения и его параметры. Сейсмографы могут быть стационарными и экспедиционными. Первые устанавливаются на сейсмических станциях и работают непрерывно. Сеть сейсмических станций составляет основу сейсмической службы, призванной вести наблюдения за сейсмическим процессом, составлять бюллетени и каталоги землетрясений, предупреждать о вызываемых подводными землетрясениями волнах цунами, информировать производство о сильных землетрясениях и т.д. Системы экспедиционных сейсмографов помещаются в очаговых областях происшедших сильных землетрясений для регистрации их последующих толчков, на площадках особо ответственного строительства (например, строительства АЭС и ГЭС), на дне океанов и морей. Экспедиционные сейсмографы засылались также на Луну и Венеру. Существует также Шахтная сейсмология, которая занимается мониотриногом сейсмичности в районе разрабатываемого рудного тела, и прогнозированием и предупреждением горных ударов для обеспечения безопасности горных работ.
Сейсмология тесно связана с физико-математическими и геолого-географическими и техническими науками. Например, изучение сейсмического процесса соприкасается с физической географией, тектоникой, особенно с неотектоникой и сейсмотектоникой, с математической теорией случайных процессов, с космофизикой. Исследование очага и предвестников землетрясения опирается на достижения физики твёрдого тела, механики, особенно теории хрупкого разрушения материалов, геодезии, разных разделов физики Земли, гидрогеологии, геохимии. Проблема прогноза землетрясений близка к проблеме прогноза горных ударов, которые исследуются горными науками. Исследования вблизи очага учитывают достижения инженерной геологии и необходимы для развития сейсмостойкого строительства. Использование сейсмических волн для изучения внутреннего строения Земли требует применения методов математической физики и сочетания с данными гравиметрии, геотермии, петрологии, геомагнетизма и других наук о Земле. Достижения сейсмологии в изучении строения земной коры послужили основой для развития методов сейсмической разведки.
Простейшие сейсмологические наблюдения проводились еще в древности; как точная наука cейсмология сформировалась в конце XIX в. Путём анализа землетрясений и их последствий получают сведения, необходимые для строительства зданий и сооружений в сейсмических областях. Изучение упругих колебаний, возникающих при землетрясениях, даёт также основные сведения о строении внутренних зон Земли. Сейсмология обладает хорошо разработанной теорией, алгоритмами для обработки данных и для решения задач о распространении упругих колебаний, имеет весьма чувствительную измерительную аппаратуру. Мировая сейсмологическая сеть насчитывает несколько сот станций, большое число станций временно размещается вблизи очагов землетрясений.
Сейсмологические наблюдения позволяют отслеживать современные движения, глубинное строение и геодинамику зон перехода от континентов к океанам, а также вулканических областей, изучать механизм глубинной магматической деятельности и вулканических извержений. Очаги землетрясений располагаются на глубинах до 700 км, но большая часть (3/4) сейсмической энергии выделяется в очагах, находящихся на глубине до 70 км. Размер очага катастрофических землетрясений может достигать 100 × 1000 км. Его положение и место начала перемещения масс (гипоцентр) определяют путем регистрации сейсмических волн, возникающих при землетрясениях (у слабых землетрясений очаг и гипоцентр совпадают). Проекция гипоцентра на земную поверхность именуется эпицентром. Вокруг него располагается область наибольших разрушений (эпицентральная, или плейстосейстовая, область).
Литература:
Статья
Обсуждение