Földrengés
A Metapedia wikiből
Földrengés , a talajnak olyan szapora váltakozása megrázkódása, amely a Föld kérgében jelen levô természetes ok következtében jön létre. A földkéregnek az a viszonylag kis kiterjedésû része, amelybôl a rengés kipattant, a renget fészke. A F. fészek igen sok esetben a pontszerû hypocentrummal helyettesíthetô, a hypocentrum felszíni megfelelôje pedig az epicentrum; fészekmélységnek nevezik a hypocentrum távolságát az epicentrumtól. A földrengést kiváltó feszültség rendesen nem egyetlen rengés alakjában egyenlítôdik ki, hanem a legerôsebb, ú. n. fôrengést gyöngébb elôrengések elôzik meg és utórengések követik. A F. kutatás végsô célja tisztázni, hogyan jön létre és folyik le a földrengés és feltárni, mi van a Föld belsejében. A F.tan ezt a colt a makroszeizmológia és mikroszeizmológia sajátos kutatómódszerével éri el, míg a kutatás eredményeit gyakorlati célokra az alkalmazott F. tan értékesíti.
Tartalomjegyzék |
Makroszeizmológia
A makroszeizmológia a F. tannak az az ága, amely a mûszerek nélkül is érezhetô F. hatások erôsségének eloszlásából vonja le következtetéseit. A F. erôsségi fokozat segítségével a F. hatások erôsségének eloszlásából határozza meg a rengés kipattanásának helyét, fészekmélységét és útmutatást ad a rengéskárok elleni védekezésre
Földmozgás
A F. által létrehozott (fôleg a kipattanási hely közvetlen közelében) függôleges és vízszintes irányú, igen sokszor dübörgés, morajlás, mennydörgésszerû hangjelenségtôl kísért földmozgás következtében épületek megsérülhetnek, össze is dûlhetnek, a talaj megrepedhet, csuszamlás állhat elô, egyik kéregrész a másikhoz képest függôleges v. vízszintes irányban elmozdulhat, folyók eltorlaszolódhatnak, a talajvíz magasságában változás következhetik be. Tengerrengés az olyan F.. amelynek fészke a tenger fenekében van és megrázott (makroszeizmikus) területe is tengerre esik. Az óceánok vizének (pl. hajón) érezhetô, de nem látható rugalmas rezgése alakjában válik megfigyelhetôvé; ezzel ellen tétben a tengerrengést gyakorta kísérô és a nála jóval több kárt okozó özönár a nyílt tengeren mint rázkódás nem érezhetô, csak a vízfelület hullámos feldudorodásából vehetô észre. Rendesen 13 hatalmas, legalább 150, de nem ritkán 500-1000 km hosszú hullám fejlôdik ki, amelynek magassága nyílt tengeren az 1 métert is alig éri el, míg a partok közelében a 40 métert is meghaladja. A jelenség a víznek a parttól való visszahúzódásával kezdôdik, hogy aztán a visszaözönlô víztömeg, amelyet a tengerfenék diszlokációja hozott mozgásba, pusztító hevességgel zúduljon a szárazföldre minden emberi építményt megsemmisítve. A F. keltette érezhetô földmozgás a másodperc tört részéig, legfeljebb néhány másodpercig tart. A F. hatások erôsségének becslésére többek között a 12 fokos Sieberg-féle (1937) földrengéserôsségi fokozat szolgál.
Rengéshatások
A rengéshatások erôssége tapasztalat szerint nemcsak a kiváltó F. erôsségétôl függ, hanem az altalaj minôségétôl is. A vékony, laza, különösen a vízzel átitatott altalajok erôsségnövelô hatásúak, míg bizonyos vastagságon túl ugyanezon talajfajták, elnyelvén a rengési energiát, a rengéshatások erôsségét csökkentik. Ennek megfelelôen az egynemû szilárd sziklán tapasztalható valódi rengéserôsségtôl meg kell különböztetnünk a változó kôzetminôségbôl felépített altalajon tapasztalható látszólagos erôsséget. A rengés epicentruma a legnagyobb valóságos erôsséget feltüntetô terület súlypontja. A rengés fészekmélységének az erôsségeloszlásból való meghatározására Kövesligethy Radó dolgozott ki módszert.
Sekélyfészkû rengések
A sekélyfészkû rengések (fészekmélységük kisebb 50 km-nél) oka három-féle lehet, ennek megfelelôen 3 rengésfajtát különböztetünk meg: 1. a beomlásos rengések természetes üregek beomlása, 2. a tektonikus rengések a hegyképzô erôk mûködése következtében jönnek létre, míg 3. a vulkáni rengések a vulkánkitörés megelôzôi, kísérôi illetve követôi. Az összes földrengések 90%-a tektonikus, 7%-a vulkáni, 3%-a beomlásos rengés. A mélyfészkû rengések (fészekmélységük több száz kilométer) valószínûleg a kéreg említett tetemes mélységeiben lejátszódó termikus-kémiai folyamatoknak köszönik létrejöttüket, mivel törés a fô rengést kiváltó tényezô ilyen nagy mélységben, amint arra alább rámutatunk, nem lehetséges. Az eddig észlelt földrengések között az 1920. december 16.-i Ping-liang-i (Kína) volt a legerôsebb, ez 500 km sugarú körzetben pusztított. Emlékezetes rengések még az özönártól kísért 1908. december 28.-i messinai, amely Messinában és Reggio Calabriában pusztított fôleg és 83.000 életet követelt áldozatul, meg az 1923. szeptember 1.-i középjapáni, ez alkalommal 653.000 épület ment tönkre és 200.000 volt a halálos áldozatok száma, az özönár nagy hajókat vetett a szárazra. A magyar rengések közül az 1783. április 22.-i komáromi alkalmából Komáromban a vár és minden lakóház megsérült, Gyôrött, Ácsott sok épületen keletkeztek falrepedések, Budakeszin a leomló falak 4 embert agyonvertek, a csupán Komárom polgári lakóházaiban okozott kár 75.000 forint volt. Az 1810. január 14.-i móri rengéskor, amelyrôl Kitaibel Pál és Tomtsányi Ádám írtak jeles monográfiát, az okozott kár 360.000 forint. Az 1911. július 8.-i kecskeméti földrengés fôleg Kecskeméten, Nagykôrösön, Kerekegyházán és Lajosmizsén okozott károkat. As 1925. január 31.-i egri földrengés alkalmával magában Egerben veszedelmesen megsérüli 200 ház, megrongálódott 2000 kémény, 1000 tûzfal. Ostoroson 406 épületbôl csak 8 maradt sértetlen, súlyos károk voltak még Kistályán, Andornakon, Egerszalókon, Novajon, Felnémeten, a teljes kárösszeg 1,500.000 P. Szerencsére az évi átlagos 9000 földrengésbôl csak átlag 90 a súlyosabb károkat okozó szárazföldi rengés. A F. fészkek kb. háromnegyed része a Földközi tenger és a Csendes óceán körüli törési övbe esik.
Mûszerek adatainak kiértékelése
A mikroszeizmológia a földrengéstannak az az ága, amely a földrengésjelzô mûszereik feljegyzéseinek kiértékesítésébôl vonja le következtetéseit. Elsô sorban a F. jelzô mûszerek által szolgáltatott idôadatokat használja fel s a rengéssugarat nyomon követve, a Föld belsô felépítésérôl ad képet.
1. Wiechert-féle 1000 kg-os horizontális földrengésjelzô készülék: oldalt ragokkal kitámasztott, vékony csúcson álló súly. 2. Vertikális földrengésjelzô készülék: rugón függô súly. (Vázlatosan).
Jelzô mûszer
A F. jelzô mûszer lényegében véve egy, a rengés alatt nyugalomban maradó pontot létesít, az ezen ponthoz erôsített írószerkezet megfelelôen megnagyítva jegyzi fel a földmozgást. Rendesen külön készülék (1. ábra) szolgál a két vízszintes (horizontális) és ismét külön készülék (2. ábra) a függôleges (vertikális) irányú mozgásösszetevô megörökítésére, bár készül ú. n. "egyetemes" F. jelzô készülék is mindhárom mozgásösszetevô feljegyeztetésére. Modern hordozható F. jelzô készülék képét L a 23-s. táblán.
Mûszer feljegyzése
A F. jelzô mûszer feljegyzése, a szeizmogramm, három fô részre tagolható. Az elsô rész (P) akkor kezdôdik, amikor az állomásra a kéregbe behatoló hosszanti hullám, a második (S) akkor, amikor az ugyanezen úton jött kereszthullám megérkezik, míg a harmadik rész az u. n. felületi hullám megérkezésével veszi kezdetét (4. ábra). Mivel a P és S megérkezésének idôkülönbsége annál nagyobb, minél messzebb esik az állomás a fészektôl, ez alapon a fészektávolság, több állomás adatából a kipattanási hely meghatározható. A szeizmogramm kiértékesítése a rajta látható feltûnô változások fizikai jelentésének megjelölésében áll; a kiértékesítés lehetôvé teszi i a rengés kipattanási helyének, hanem a kipattanás idejének és a fészekmélységnek meghatározását is.
2. A földrengést hullámok tovaterjedése a föld belsejében.
Földrengési sugár
De továbbá, mivel a földrengési sugár mélyen behatol a Föld testébe (4. ábra), feleletet kaphatunk arra a kérdésre is, mi van a Föld belsejében (5. ábra). Az idevágó vizsgálatok szerint bolygónk lényegében véve egy 1200 km vastag, 3'4 sûrûségû külsô, egy 1700 km vastag, 6.4 sûrûségû belsô héjból és egy 3500 km sugarú 9.6 sûrûségû magból áll.
4. Az 1938. márc. 11-i preveza-i (Görögország) földrengés budapesti szeizmogrammja, a Budapesti Földrengési Observatorium Wiechert-féle földrengésjelzôjén.
Külsô héj
A külsô héj fôleg szilíciumot (Si) és alumíniumot (Al), ill. szilíciumot és magnéziumot (Mg) tartalmazó kôzetekbôl (az elôbbit Sal-nak, az utóbbit Sima-nak nevezik), a középsô héj oxidokból és szulfidokból, a mag 88% vasból és 6-10% nikkelbôl van felépítve.
6. A Föld belseje. Törések csak a külsô héj 50-60 km2 mélységéig terjedô felsô részében lehetségesek, ezen alul a képlékenység állapota következik. Ez a megállapítás a sekély és a mélyfenekû rengések megkülönböztetésében jelent
Jelzôkészülék
A F. jelzô készülékek feljegyzésein látható, többé-kevésbé szabályos ú. n. mikroszeizmikus nyugtalanság több-féle okokra vezethetô vissza. így nagy városok közelében a forgalom és erôgépek által keltett rezgések, szól, meredek tengerparton hullámcsapás, talajfagyás stb. hatására.
6. Autó elhaladásánál észlelt földmozgás diagrammja.
Alkalmazott tan
Az alkalmazott F. tan a F. jelzôkéhez hasonló elvon felépülô rezgésmérô segítségével különbözô gyakorlati kérdésekre ad feleletet, így a robbantással keltett rugalmas hullámok tovaterjedésének vizsgálatából az altalaj felépítésére, a természeti talajkincsek helyének kijelölésére (szeizmikus altalajkutatás), az altalaj saját rezgésszámának meghatározására nyílt lehetôség. Az utcai forgalom, a házakban elhelyezett gépek mesterséges rezgéseket (ház, ill. úttest rezgések) keltenek, amelyek úgy az úttest, mint a házak élettartamát megrövidítik. Annak a kérdésnek eldöntésében, milyen rezgés károkozó, ismerni kell úgy az altalajnak, mint a házaknak saját rezgésszámát és csillapítását, mert elsôsorban akkor van nagy pusztítás, ha az altalaj, ház saját rezgésszáma a mesterséges rezgés rezgésszámával egyenlô és kicsi a csillapítás. A dinamikus, építô altalajkutatás sajátos rezgéskeltôvel (excenteresen elhelyezett forgó tömeg) keltett rugalmas rezgések tovaterjedési sebességébôl következtet az építési altalaj teherbírására, teherbírásának egyenletességére; még pedig minél nagyobb a terjedési sebesség, annál nagyobb a teherbírás. A földrengéskutatás szervezete. A F. tan fiatal tudománya gyors fejlôdését annak köszönhette, hogy már 1903-ban nemzetközi megegyezés alapján létesült Nemzetközi Földrengéskutató Szövetkezet az egész földkerekségre nézve az egységes szempontok szerint végzett kutatást biztosította. A Nemzetközi Földrengéskutató Szövetkezés Kongresszusa által kitûzött munkatervet a Nemzeti Földrengési Szolgálatok hajtják végre a Nemzetközi Szövetkezés Strasbourgban székelô Központi Irodájának útmutatása mellett. A magyar F.-i szolgálatot a Budapesti Földrengési Observatorium látja el, amelynek hálózatához a Budapesti Központi Földrengési Observatorium, a Kalocsai Földrengési Observatorium, a Kecskeméti Földrengési Observatorium és a Szegedi Földrengési Obsorvatoriuni tartozik, a Budapesti Központi Földrengési Observatorium vezetése mellett.
De Quorvain-féle modern hordozható földrengésjelzô készülék. A felsô Imi sarokban a készülék vázlata: 1. felfüggesztés; >. rugók; 3. súly; 4. idôjelet adó óra; 5. kormozott papírhenger; 6. tû.
