Теория упругого отскока
В геологии теория упругого отскока объясняет, как энергия высвобождается во время землетрясения .
По мере деформации земной коры породы, охватывающие противоположные стороны разлома, подвергаются напряжению сдвига . Медленно они деформируются , пока не будет превышена их внутренняя жесткость. Затем они разделяются с разрывом по разлому; внезапное движение высвобождает накопленную энергию , и камни возвращаются почти к своей первоначальной форме. Ранее твердая масса разделяется между двумя медленно движущимися плитами, энергия высвобождается через окружающую среду в виде сейсмической волны .
Теория
[ редактировать ]После сильного землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году геофизик Гарри Филдинг Рид исследовал смещение земной поверхности вдоль разлома Сан-Андреас за 50 лет до землетрясения. [1] Он нашел доказательства изгиба на 3,2 метра за этот период. [2] Он пришел к выводу, что землетрясение, должно быть, было результатом упругого отскока энергии деформации , запасенной в горных породах по обе стороны от разлома. Более поздние измерения с использованием глобальной системы позиционирования во многом подтверждают теорию Рида как основу сейсмического движения.
Объяснение
[ редактировать ]Две стороны активного, но заблокированного разлома медленно движутся в разных направлениях, при этом энергия упругой деформации накапливается в любой прилегающей к ним горной массе. Таким образом, если дорога построена прямо через разлом, как в моменте 1 на рисунке, она перпендикулярна следу разлома в точке E, где разлом зафиксирован. Общее движение разлома (большие стрелки) приводит к тому, что породы поперек запертого разлома накапливают упругую деформацию , как в Времени 2. Эта деформация может нарастать со скоростью несколько сантиметров в год. Когда накопленное напряжение достаточно велико, чтобы преодолеть прочность горных пород, результатом является внезапный разрыв или максимально возможное возвращение к исходной форме, толчок, который ощущается на поверхности как землетрясение. Это внезапное движение приводит к смещению поверхности дороги, как показано во Времени 3. Накопленная энергия высвобождается частично в виде тепла, частично в виде изменения породы и частично в виде сейсмической волны .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рид, Х.Ф., Механика землетрясения, Калифорнийское землетрясение 18 апреля 1906 года; Отчет Государственной следственной комиссии, том 2, Вашингтонский институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, 1910 г.
- ^ Монро Дж.С.; Викандер Р. (2011). Меняющаяся Земля: изучение геологии и эволюции (6-е изд.). Cengage Обучение. п. 203. ИСБН 9780840062086 .