590 likes | 894 Views
הגיאולוגיה של רעידות אדמה. שמוליק מרקו. הרוגי רעידות אדמה כ-10,000 נפש בשנה. כרבע מכלל ההרוגים באסונות טבע. כרבע מכלל ההרוגים באסונות טבע - בגלל רעידות אדמה. eqs. eqs. eqs. eqs. שאלות. מהי רעידת אדמה?
E N D
הגיאולוגיה של רעידות אדמה שמוליק מרקו
הרוגי רעידות אדמהכ-10,000 נפש בשנה כרבע מכלל ההרוגיםבאסונות טבע
כרבע מכלל ההרוגים באסונות טבע - בגלל רעידות אדמה eqs eqs eqs eqs
שאלות • מהי רעידת אדמה? • מה מאפיין את רעידות האדמה? (פיזור בזמן ובמרחב, עוצמה, מידת העתקה, נזקים, דגמים חוזרים) • איך מודדים את רעידות האדמה? • איך יודעים את מקום הרעידה? • אילו מאפיינים ניתן לחזות מראש? (למשל: מיקום, עוצמה, נזקים, זמן)
רעידת סן פרנסיסקו 1906 הובילה לתובנה ש רעידת אדמה מתרחשת כשקרוםכדור הארץ נשבר California 1906
רעידת אדמה מתרחשת כשקרוםכדור הארץ נשבר Elastic Rebound theory מאמץ נאגר בקרום על ידי מעוות אלסטי. כשהקרום נכנע ונשבר המאמץ משתחרר בבת אחת. השיחרור מחולל רעידת אדמה. אחרי כל שבירה נוצר מצב חדש ולכן לא ניתן לנבא בדיוק את זמן השבירה הבאה
מדידת רעידות אדמה בשיטת ריכטר • מודדים את האמפליטודה המרבית במילימטרים • מחשבים לוג בסיס 10 • מתקנים למרחק ולסוג הסייסמוגרף
הצטברות של הרבה תזוזות קטנות במשך מיליוני שנים מתבטאת בתנועה ניכרת של גושים גדולים
רעידת אדמה מתחילה בנקודה המכונה מוקד. מהמוקד מתפשט הקרע וגדל למשטח המכונה משטח ההעתק.
ברעידות חזקות הקרע מגיע עד פני השטח המדד המקובל לגודל הרעידה הוא המומנט הסייסמי: שטח השבירהXמידת התזוזהXהחיכוך
Seismic Moment Mo Mo=mAu A = Area of fault plane u = average slip m = shear modulus Moment Magnitude Mw קשר אמפירי בין מומנט למגניטודה (כפי שנמצא בקליפורניה): Mw = 2/3 log10(Mo) - 10.7
רעידת אדמה • שבירה פיתאומית של קרום כדור הארץ מחוללת רעידת אדמה. • גלים סייסמיים מתפשטים מרגע תחילת השבירה. • המוקד הוא המקום על מישור ההעתק שבו החלה השבירה. לרוב הוא נקרא בשם המקום שנמצא מעליו על פני השטח. • ברעידות חזקות הקרע מגיע עד פני השטח. Epicenter Hypocenter (מוקד)
קרע בפני השטח, ,תורכיה 1999 תנועה שמאלית והתקצרות בניצב להעתק
כשקרום כדור הארץ נשבר נוצרים סוגים שונים של גלים סייסמיים שמתקדמים במהירויות שונות. הכי מהירים
P Primary-Pressure WavesS Secondary-Shear WavesSurface (Rayleigh & Love) Waves ~5-8 km/s ~3-5 km/s ~4-6 km/s אנימציה נוספת:http://www2.wwnorton.com/college/geo/egeo/flash/8_2.swf
גלים סייסמיים שמחוללת רעידת אדמה חזקה עוברים בכל כדור הארץ
סייסמוגרמה של רעידת אדמה P S • סייסמוגרמות של שלושת הרכיבים של רעידת אדמה אחת: אנכי צפון-דרום מזרח-מערב • גלי לחץ (P) מופיעים תחילה. אחריהם גלי גזירה (S) בעלי אמפליטודה גדולה Dt
Dt מיקום: הפרש הזמן בין ההגעה הראשונה של גלי הלחץ לבין ההגעה הראשונה של גלי הגזירה גדל עם המרחק ממוקד רעידת האדמה הזמן מהרעידה מ-3 מדידות של הפרש זמני הגעה ל-3 תחנות סייסמיות ניתן לחשב את מיקום הרעידה רעידת אדמה המרחק מהמוקד
מיקום המוקד על פי הגעה ראשונה של P ו-S IST TEH GII
תוצאת הרעידה תלויה במספר גורמים איכות הבניה טופוגרפיה סלע הכיסוי מקור עובי מסלול הגלים ס ל ע ה ת ש ת י ת אפשר לשלוט על טיב הבניה, לבחור אתר עם תשתית מתאימה אבל אין שליטה לא על זמן ולא על עוצמת הרעידה במקור.
דוגמא להגברה של גלים סייסמיים 3 ק"מ S4 S1 S3
התנזלות קרקע Liquefaction יפן 1964
מידע מקוון על רעידות אדמה www.iris.edu http://neic.usgs.gov/neis/epic/epic.html
רעידות אדמה חוזרות ומתרחשות במקומות שבהם קרום כדור הארץ נשבר מוקדי רעידות אדמה של 25 שנה מסומנים בנקודות שחורות
תדירות רעידות אדמה חזקות בעולם M>7 M>8
נפיצות העוצמות של רעידות אדמה • עוצמות חזקות נדירות, חלשות יותר נפוצות יותר • logN=a-bM עוצמה (מגניטודה)=M תדירות=N לרוב b~1 aתלוי בגודל האוכלוסיה Gutenberg-Richter distribution law
סייסמוגרפים קיימים רק כ-100 שנים. לצורך הבנת תהליכים גיאולוגיים יש לתעד את רעידות האדמה לאורך זמן ארוך יותר סייסמוגרפים – 100 שנה היסטוריה – 3000 שנה גיאולוגיה – 200,000 שנה איך יודעים על רעידות האדמה בעבר ?
היסטוריה: רעידות אדמה מתועדות בטקסטים וציורים מידע 'הנדסי': עיקר הפגיעה בצריחי כנסיות
ארכיאולוגיה: נזקי רעידות אדמה במבנים קלעת נמרוד 1759 ג'רש 749 יריחו 1927
ארכיאולוגיה: נזקי רעידות אדמה במבנים בית שאן 749
התמוטטות בניינים סוסיתא 749
מצד עתרת שנבנה בשנת 1179 ע"י הצלבנים נחצה על ידי העתק הירדן
2 מסגדעותמני שתי התמונות הבאות 1 60 מ' מצד עתרת שנבנה בשנת 1179 ע"י הצלבנים נחצה על ידי העתק הירדן
הירדן עתרת: חומת המצד הצלבני מועתקת 2.1 מ'
מסגד עותמני הירדן עתרת: חומת המצד הצלבני מועתקת 2.1 מ' 2.1 m N N
0.5 m מסגד עותומני שנבנה על המצד הצלבני עתרת מועתק 0.5 מ'
צ שילוב מקורות היסטוריים ותצפיות בשטח: שתי הרעידות שפגעו במצד עתרת ב- 20.5.1202 העתקה של 1.6 מ' במצודה הצלבנית 1.6 מ' בתקופה העותמנית נבנה מסגד
צ שילוב מקורות היסטוריים ותצפיות בשטח: שתי הרעידות שפגעו במצד עתרת 2.1 מ' ב- 20.5.1202 העתקה של 1.6 מ' במצודה הצלבנית 0.5 מ' בתקופה העותמנית נבנה מסגד ב- 30.10.1759 העתקה של עוד 0.5 מ' בכל המבנים
1202 1759 היסטוריה: האזור שבו הורגשו הרעידות 500 km
פאליאוסייסמולוגיה – חקר רעידות אדמה עתיקות.דוגמא לסחף של נחלים מועתק
וורוות - חילופי משקעים עונתיים באגם ליסאן
השכבות העדינות של משקעי אגם ליסאן הופרעו על ידי רעידות אדמה פרה-היסטוריות Seismite