Дәріс №2. Литосферада болатын стихиялық құбылыстар, құбылыстар түрлері, олардың жіктелуі. Жалпы сұрақтар

1. 
   Жер сілкінісі. Анықтамасы және жіктелуі, жағымсыз факторлар. Жер сілкінісінің күші, қарқындылығы, жиілігі және ұзақтығы.
   
2. 
   Сейсмикалық белсенді аймақтар. Алдын алу шараларының тиімділігі және болжам.
   
3. 
   Жер сілкінісі кезінде қауіпті қабылдау ерекшелігі.
   

Жер сілкінісі кенеттен пайда болатын және жылдам таралатын дүлей зілзалаға жатады. Оған дейін алдын ала дайындық және көшіру шараларын жүргізу мүмкін емес, сондықтан жер сілкінісінің зардаптары көптеген экономикалық шығындармен және көптеген адамдардың қаза болумен байланысты. Зардап шеккендердің саны жер сілкінісінің орны мен күшіне, халықтың тығыздығына, құрылыстардың сейсмотұрақтылығы мен биіктіктеріне, тәулік уақытына, зақымдаушы фактордың екінші рет пайда болу мүмкіндігіне, халықтың және арнайы іздеу-құтқару құрамаларының (ІҚҚ) дайындықтарының дәрежесіне тәуелді.

Соңғы 500 жылда Жерде жер сілкінісінен 4,5 млн. адам қаза болған. ЮНЕСКО мәліметтері бойынша жерде жыл сайын ондаған апатты жер сілкінісі тіркеледі. Бақытқа орай, олардың аз ғана бөлігі жердің адамдар тұратын ауданында болады. Бірақ, адамдар игерген аймақта зілзала зардаптарын, басқа да табиғи зілзаламен салыстыру мүмкін емес. Орташа есеп бойынша, жылына 150 қиратушы, 7 мыңға жуық күшті, 19 бір қалыпты, 150 мың әлсіз және бірнеше млн. адамға білінбейтін, бірақ сейсмограф құралымен білінетін жер сілкінісі тіркелінеді.

Көп жылдар ішіндегі зерттеулердің нәтижесінде, ғалымдар бір шешімге келді, жер қыртысының белсенді сейсмикалық негізгі себебіне тектоникалық үрдістер, яғни жер қыртысындағы жалғасқан жаңа тектоникалық құрылымдарының аймақтарында болып жатқан деформация және қозғалыс деп тұжырымдады.

Тектоникалықтан басқа, жер сілкіністері жанар таудың атқылауына байланысты жанар таулық, жер астындағы бос жердің құлауымен байланысты таулардың құлауы, мысалы күшті жарылыстармен, үлкен гидротехникалық ғимараттардың құрылыстарынан, мұнай, газ, кен орындарын, жер асты суларын өңдеуден туындаған техногендік болып бөлінеді.

Жер сілкінісі өзінің зардаптарымен қауіпті («екінші рет қайталанған фактор»):

Мысалы, жер сілкінісінің табиғи зардаптары 1970 жылы 31 мамырда Тынық мұхитында, оңтүстік Америка жағалауынан 25 шақырым. Жер сілкінісінен 130 км орналасқан Ускаран (Перу) тауынын беткейінде жер асты дүмпуілдерінен мұздықтар мен тастар құлады, көптеген сырғымалар мен сел тасқындар пайда болды, екі қаланын мыңдаған үйлері қирап қалды. 67 мың адам қаза болып, 800 мың адам үйсіз қалды. [Гир Дж., Шах Х.Зыбкая твердь. М., 1988 ].

Соңғы жылдардағы барынша ауқымды апат: 2004 жылы 26 желтоқсанда Үнді мұхитындағы жер сілкінісінің нәтижесінде пайда болған үлкен цунами, Оңтүстік-Шығыс және Оңтүстік Азия елдерінің қатарынынан 280 мың адамның өмірін алып кетті.

Сейсмикалық толқын — жер сілкінісі немесе жарылыс ошақтарынан Жерде тараған серпінді тербеліс.

Жер сілкінісінің ошағы (орталық нүкте) – жер сілкінісіне себеп болатын, жоғарғы мантия немесе жер қыртысының қалыңдығында жер асты соққыларының пайда болған аумағы. Ошақ тереңдігі - Жер бетінен орталық нүктеге дейінгі қашықтық.

Жер сілкінісі кіндігі – орталық нүктенің тура үстінде орналасқан жер бетіндегі нүкте.

Жер сілкінісінің қарқындылығы – жер сілкінісінің сыртқы әсері, шығын дәрежесі, яғни Жер бетінде белгілі бір орында оның физикалық (күші) байқалуы (1 – ден 12 – ге дейінгі шкаламен есептелінеді). ТМД елдерінде және Европаның кейбір елдерінде МСК – 64 12-балдық шкаласы бекітілген,.

Жер сілкінісінің магнитудасы – жер сілкінісі дүмпулерінің (тербелісінің) сейсмикалық қуатын сипаттайтын мөлшер (жер сілкінісі кіндігінен 100 км қашықтықта сейсмограф жасаған жер дүмпудің микрон түрінде белгіленген ең жоғарғы амплитудасы логарифм түрінде анықталады). Жер сілкінісін магнитуда бойынша топтастыру пайда болған ошағында сейсмикалық толқын қуатын бағалаумен қалыптасқан. Рихтер шкаласы (1935 жылы америка сейсмографы Ч. Рихтер есімімен) бойынша магнитуда (М) 0-ден 8,9-ға дейін өзгеріп отырады (әлсіз жер сілкінісінен қатты жер сілкінісіне дейін, өте сирек апаттар).

Төменде келтірілген кестеде MSK- 64 шкаласы бойынша жер сілкінісі қарқындылығының қысқаша салыстырмалы сипаты көрсетілген.

Қазакстан территориясынын айтарлықтай бөлігі (оңтүстік және оңтүстік-шығыс) сейсмикалық аудандастыру картасына сәйкес, қарқындылығы 6-9 балл болатын күшті және қираткыш жер сілкінісі аймағында орналасқан.

Жер сілкінісі – бұл ұзақ уақытты дайындық және даму кезеңі бар, орасан зор геологиялық оқиға. Тербелістің тікелей көзі болып, аз ғана уақыттың ішінде жер сілкінісін тудыратын қиратушы энергияның орасан зор қорын босататын, тау жынысының төзімділік шегінен асатын, кедергі

шоғырланған кездегі серпімділік күші әсерінен жер массасының «опырылуы», жер сілкіну ошағында туындайтын кенеттен механикалық қозғалу барысы болып табылады.

Дайындық барысының ерекшелігі жер сілкінсінің жаршысы деген атқа ие болған белгілі табиғи құбылыстар түрінде көрінді.

Мысалы, ғалымдар жер сілкінісіне дайындық кезеңіндегі жер асты сулары режимінің өзгерісіне, жер асты суларының химиялық және газды құрамына көптен назар аударған (су деңгейінің өзгеруі, оның жылжу ерекшелігіне). Жер сілкінісінің жаршысы ретінде көрінуі мүмкін ондаған геохимиялық көрсеткіштер зерттелуде.

Тектоникалық қозғалыс орын алатын аудандарда жердің үстіңгі қабаты аздаған өзгерістерге, еңіске тап болады. Жер сілкінісінің алдында бұл қозғалыстың қарқыны мен тәртібі өзгереді. Оларды зерттеп білу ушін Жердің үстіңгі қабатының тәртібін геодезиялық құрылғылардың арнайы әдісімен зерттеу жұмыстары жүргізіледі.

Арнайы бір жер қыртысының учаскесінде жер сілкінісіне дайындық кезеңінде біртіндеп кедергі көбейе түседі, соның нәтижесінде түрлердің серпімділік құрамы өзгереді, демек, сейсмикалық толқындардың осы түрлерден өту жылдамдығы өзгереді. Соңғысын үнемі зерттеу белгілі бір нәтижие беруі мүмкін.

Магнит өрісінің өзгеруі, жер қыртысындағы электр тоқтары мен атмосфераның электрлік жағдайы зерттелуде. Жер асты сейсмо-акустикалық зерттеулер жүргізілуде. Жер сілкінісіне дейінгі және қайталанған жер асты дүмпулері сарапталады (форшок және афтершок). Тірі организмдердің іс-әрекетіндегі өзгерістер зерттеледі.

Толығымен алғанда жер сілкінісінің келтіретін зардаптары қорқынышты болып келеді, сондай-ақ сәтсіз болжам кезіндегі тәуекелдің бағасы да, өкінішке орай, орасан зор. Жер сілкінісінің дайындық процесін толық сенімділікпен белгілеуге болады, алайда, қашан және қай уақытта жер сілкінісінің «шаппалы ілгегі» жұмыс істейтінін толық сенімділікпен тап басып айту - өте қиын. Бұл мәселені шешу ғылымның еншісінде.

Жер сілкінісінің жаршысы - болатын немесе болуы мүмкін, форшоктар түрінде, жердің үстіңгі қабатының қозғалуы, геофизикалық алқаптың, жер асты суларының құрамы мен режимінің, жер сілкінісі болуы мүмкін аймақ ошағындағы заттардың құрамы мен жай күйінің өзгерісі түрінде көрінетін жерсілкінісінің белгілері.

Жер сілкінісін зерттеу саласының белгілі маманы К.Моги (Жапония) осы бір қиын және әзірге толық шешімін таппаған мәселеге шынайы түсініктеме береді. Оның пайымдауынша, болжау мәселесі жақын арада шешілуі мүмкін емес. Онымен қоса, болжаудың табиғи жағдайдағы жалпы әдісі болуы мүмкін емес. Жетістік тек жер сілкінісін және оның алдын алу құбылыстарын жүйелі және ұзақ мерзімді зерттеу нәтижесінде ғана келуі мүмкін.

Жер сікінісінің жаршысын зерттеу үшін Жапониядағы сейсмикалық бақылаулар стандартталған, Жапонияның Метеорологиялық агенттігінің телеметрикалық бақылау станцияларының жеткілікті дәрежеде жиі орналасқан торабымен қамтамасыз етіледі. 1875 жылдан бастау алған бүл бақылаулар, бүгінгі таңда қазіргі заманғы электромагниттік сейсмографтармен жабдықталған. Мұнымен қатар ірі жапондық университеттер, өз кезегіңде елдің бүкіл аумағын дерлік қамтып жатқан өздерінің дербес сейсмикалық бақылауларын жүргізеді.

Мұндай сейсмобақылау жүйесі АҚШ, Қытай, Ресей және бізде, Қазакстанда да бар.

А.Я. Сидориннің М., Наука. 1992 ж. жарық көрген «Жер сілкінісінің жаршысы» атты еңбегінде келесі жер сілкінісінің жаршылары карастырылады:

1. 
   XX ғасырдың екінші жартысында апаттық жер сілкіністерінің 60% -ке жуығы алғашқы форшокты белсенділікпен көрінді. Сондықтан форшоктар жер сілкінісін болжауды жүзеге асыру жүйесінде алдыңғы қатарлы орынды алады. Жекелеген жағдайда, 1975 жылғы 4 ақпан күні 7,3 магнитудамен Қытайда болған Хайчен жер сілкінісін болжауда дәл форшокты белсенділік шешуші роль атқарды;
   
2. 
   деформациялық жаршылар жердің үстіңгі қабатының баяу қозғалысын үнемі бақылау жолы арқылы (кеңістікті - уакыттық) зерттеледі;
   
3. 
   гравитациялық жаршылар (соның ішінде Ай мен Күннің тартылыс күші арқылы туындайтын судың көтерілу құбылысы);
   
4. 
   гидрогеодинамикалық жаршылар (жер асты суларының физикалық жағдайының өзгеруі);
   
5. 
   электромагниттік жаршылар (тау жыныстарындағы және т.б. электрлік қарсылығы және электролизацияның өзгеруі, электромагнит өрісінің өзгерісі);
   
6. 
   геомагниттік жаршылар;
   
7. 
   геохимиялық жаршылар (жер асты сулары және топырақ асты газдарының химиялық және газды құрамының өзгеруі);
   
8. 
   гидрометеорологиялық жаршылар (кейбір мәліметтерге қарағанда, күн белсенділігінің ауытқуы жер қыртысының тектоникалық белсенділігіне әсер етеді);
   
9. 
   биологиялық жаршылар (биологиялық және геофизикалық үдерістердің өзара байланысы мен бірлігінің концепциясы бүгінгі таңда жалпылама мақұлдауға ие болды). Пайымдауларға қарағанда, жер сілкінісінің алдындағы геофизикалық өріс параметрлерінің өзгеруі әр түрлі ағзалар мен жануарлардың физиологиялық реакциясына ықпал етеді. Жануарлардың аномалиялық қылықтарын зерттеудің аса қажеттілігі көп жағдайда, бұл жаршыларды соңғы күндері және тіпті жер сілкінісі алдындағы сағаттарда жер сілкінісін қысқа мерзімді болжау мүмкіндігіне негізделген.
   

Ғалым сейсмологтардың кейбір үй және жабайы хайуандардын, құстардың, жәндіктердің, қолда өсірілетін балықтың өздерін ұстау ерекшеліктері туралы былай деп жазады:

• 
  иттер жер сілкінісінен бірнеше күні бұрын түні бойы ұлыйды, нақ жер сілкінердің алдында ешбір себепсіз қатты үреді, байлаудан босануға, қожайынын көшеге шығаруға әрекеттенеді;
  
• 
  мысықтар жер сілкінерден бірнеше күн бұрын үйден кетіп қалады. Нақ жер сілкінердін алдында күшіктерін қауіпсіз орындарға апарады, ағаштың, бағанның басына шығып, аянышты мияулайды;
  
• 
  шошқалар жер сілкінісінің алдында шошқа қорадан қашып шығып, бір жерге топталады, бірін-бірі тістейді;
  
• 
  жылқы, қой, ешкі жер сілкінісінің алдында жемнен бас тартып, қораға кірмейді, қашуға тырысады. Жылқы тұяғымен жерді тартып, дірілдейді, жолда тоқтай береді;
  
• 
  сиырлар жер сілкінісінің алдында жайылмайды, сауғызбайды, далады, қора ішінде шапқылайды, қатты мөңіреп, жерге аунайды;
  
• 
  қояндар алғашқы дүмпуден азақ уақыт бұрын тор ішінде шарқ ұрып жүгіреді, басымен қабырғаны ұрады;
  
• 
  суырлар жер сілкінісінің алдында інінен қашып шығады, адамдарға қорықпай жақындайды;
  
• 
  егеуқұйрықтар мен тышқандар жер сілкінісінің алдында күндіз ғимарат ішінде жүгіреді, аулаға тобымен жиналып, адамдарға, итпен мысыққа назар аудармай, бір-біріне ұмтылады;
  
• 
  хайуанаттар бағында жер сілкінісінің алдында жыртқыш хайуанаттар, піл «концерт қояды», ал жер сілкінісінің алдында үндерін шығармай тордын бұрышында жатады;
  
• 
  құстар жер сілкінісінің алдында үздіксіз, қатты шулайды. Тауық жер сілкінісінің алдында есі шығып жүгіреді, кез келген жерде түнейді, балапандары ағаш басына ұшып шығады;
  
• 
  құрт-құмырсқа жер сілкінісінің алдында өз мекендерінен жаппай көшеді;
  
• 
  тасбақа жер сілкінісінің алдында ызақорланады;
  
• 
  балықтар жер сілкінісінен 2 күн бұрын қатты мазасызданып, су бетінде жүреді.
  

Осындай картаны 1978 жылы Қазақстанның жер сілкінісі қауіпті аудандары үшін ҚР ҰҒА сейсмологиялық институтынын ғалымдары ҚР Геология және жер қойнауын қорғау министірлігінің мамандарымен біріге жасады.

1980 жылы Алматы қаласының сейсмикалық аудандастырылуынын іс қимыл картасы енгізілді, бұған сәйкес қала құрылысынын бас жоспары өзгертіліп отырады.

• 
  Ғимаратты және үй-жайды сеймикалық төзімділік үшін зерттеу, оларды нығайту, қауіпті объектілерді тоқтату және бөлшектеу.
  
• 
  Жаңа ғимараттар мен үй-жайлардың сейсмикалық төзімді құрлысы.
  
• 
  Қондырғыларды, қысымы жоғары, сұйық газы бар балондарды, улы заттар салынған ыдысты сенімді бекіту.
  
• 
  Құтқару, инженерлік және басқа арнайы құрамаларды тұрақты әзірлікпен ұстау, олар мен жаттығу өткізв оларды киіммен, техникамен, прибормен және аппартурамен қамтамасыз ету.
  
• 
  Бірінші кезектегі қажетті заттардың және құтқару және басқада тиімді жұмыстарды жүргізу үшін материалдық техникалық құралдардың (дәрі-дәрмек жол қапшығы, арнай жол жабдығы және т.б.) қорын жасау, оларды аса сенімді және қауіпсіз жерде сақтау.
  
• 
  Улы, жанатын және жарылатын заттарды не қорын кәсіпорындар мен елді мекендерде азайту бойынша шаралар жүргізу, оларды қауіпсіз аймаққа орналастыру.
  
• 
  Әр бір мекемеде, ұйымда, кәсіпорында жер сілкінісі жағдайында шұғыл шаралар жоспарын әзірлеу.
  
• 
  Барлық, жұмысшы, қызметші, оқушы және халықпен сабақтармен сейсма жаттығуларды тұрақты өткізу.
  

Жер сілкінісінің барысында адамдар қаза болады, үйлер, жолдар, көпірлер, каналдар, тоғандар мен басқа да инженерлік ғимараттар, су құбырлары, канализация, электр беру жүйесі қирайды, байланыс желісі бұзылады, қар көшкіні, сел, сырғыма мен қопарылыс пайда болады. Тау жыныстарынан тастар құлайды, адамдарға үрей болады. Су асты және су жағалауындағы жер сілкінісі кезінде, теңіз түбінің қозғалыс нәтижесінде теңіздің гравитациялық толқындарынан цунами пайда болып, құрылыста үлкен бүлінушілік жасайды.

Жер сілкінісінің жойқын күші оның әсерінен болатын апаттары көпшілікке мәлім. Өйткені Қазақстанның 450 мың шаршы километр аумағында жер сілкіну қауіпі бар. Бұл аймақта 6 миллионнан астам халық тұрады, 27 қала, 400-ден астам елді мекендер бар. Еліміздің 40 пайызға жуық өндірістік әлеуеті осы аймақта шоғырланған.
Шығыс Қазақстан, Алматы, Жамбыл, Оңтүстік Қазақстан, Қызылорда, Маңғыстау облыстары мен Алматы қаласы сейсмикалық қауіпті аймақта орналасқан. Онда өнеркәсіптің негізгі қорының 30%-ы шоғырланып, тұрғын үй қорының 35%-на жуығы орналасқан, Республика халқының 40%-ы тұрады. Жер сілкінісінің қауіпті бар аймақтарда ірі қалалар мен елді мекендер, гидротехникалық ғимараттар мен зиянды өнеркәсіп орындары, жасанды және су қоймалары, жарылғаш және улы материалдар қоймалары орналасқан. Тұрғын үй алқабының бұзылуымен қатар тізбеленген объектілерді кейбіреулерінің бұзылуы, оңалмайтын экологиялық өзгеріске алып келуі мүмкін. Инженерлік желілер мен коммуникациялардың жер сілкінудің салдарынан бұзылуы аса қауіпті.

Жер сілкінісі кезіндегі қондырғы мен ғимаратты зақымдалуынан шегілген залал ғимараттың өзінің зақымдалуынан шеккен шығыннан біршама есе асып түседі.

Жер сілкінісі салдарының аса ауыр түрлері ғимараттар мен үйлерді сейсмикалық күшейту бойынша жұмыстар жер сілкінісі қауіпті ескерусіз жүргізілетін құрылыс пен ғимараттарда пайда болады. Бұған мысал ретінде соңғы жылдары Қазақстанда болған жер сілкіністері салдарын келтіруге болады (Құлан ауданы Жамбыл облысы).

1. 
   Жер сілкінісі. Анықтамасы және жіктелуі, жағымсыз факторлар.
   
2. 
   Жер сілкінісінің күші, қарқындылығы, жиілігі және ұзақтығы.
   
3. 
   Жер сілкінісінің зардаптары
   
4. 
   Жер сілкінісі жиілігінің қысқаша сипаттамасы
   
5. 
   Сейсмикалық белсенді аймақтар. Алдын алу шараларының тиімділігі және болжам.
   
6. 
   Жер сілкінісі кезінде қауіпті қабылдау ерекшелігі.