Чрезвычайные ситуации геологического характера

      В районах с высокой сейсмической активностью осуществляется сейсмостойкое или антисейсмическое строительство. Это значит, что при проектировании и строительстве учитываются возможные воздействия на здания и сооружения сейсмических сил. По принятой в РФ 12-бальной шкале опасными для зданий и сооружений считают землетрясения с интенсивностью в 7 баллов и более. Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, неэкономично. Поэтому в правилах и нормах указания ограничены 7 – 9 бальной сейсмичности.

      Проблема  защиты от землетрясений стоит очень  остро. Различают 2 группы антисейсмических мероприятий:

      - предупредительные, профилактические мероприятия, осуществляемые до возможного землетрясения (изучение природы землетрясений, раскрытие его механизма, идентификация предвестников, разработка методов прогноза);

      - мероприятия, осуществляемые непосредственно  перед, во время и после землетрясения.

      Эффективность действий в условия землетрясений  зависит от уровня организации аварийно-спасательных работ и обученности населения, эффективности системы оповещения.

      В конце прошлого века группа известных  западных сейсмологов провела сетевые дебаты, главным вопросом которых был «Является ли достоверный прогноз индивидуальных землетрясений реалистичной научной целью?». Все участники дискуссии, несмотря на значительные расхождения в частных вопросах, согласились с тем, что

1. детерминистические предсказания отдельных землетрясений с точностью, достаточной для того, чтобы можно было планировать программы эвакуации, нереальны;
2. по крайней мере, некоторые формы вероятностного прогноза текущей сейсмической опасности, основанные на физике процесса и материалах наблюдений, могут быть оправданы.

      Даже  если бы точность измерений и несуществующая пока физико-математическая модель сейсмического  процесса дали возможность с достаточной  точностью определить место и  время начала разрушения участка  земной коры, магнитуда будущего землетрясения остается неизвестной. Дело в том, что все модели сейсмичности, воспроизводящие график повторяемости землетрясений, содержат тот или иной генератор стохастичности, создающий в этих моделях динамический хаос, описываемый лишь в вероятностных терминах. Более явно источник стохастичности качественно можно описать следующим образом. Пусть распространяющийся во время землетрясения фронт разрушения подходит к участку повышенной прочности. От того, будет, разрушен этот участок или нет, зависит магнитуда землетрясения. Например, если фронт разрушения пройдет дальше, землетрясение станет катастрофическим, а если нет, останется небольшим. Исход зависит от прочности участка: если она ниже некоторого порога, разрушение пойдет по первому сценарию, а если выше, по второму. Возникает «эффект бабочки»: ничтожно малое различие в прочности или напряжениях приводит к макроскопическим последствиям, которые нельзя предсказать детерминистически, поскольку это различие меньше любой точности измерений. А предсказание места и времени землетрясения с неизвестной и, возможно, вполне безопасной магнитудой не имеет практического смысла, в отличие от расчета вероятности того, что сильное землетрясение произойдет. 

      2. Извержения вулканов – это процесс выброса вулканом на земную поверхность раскалённых обломков, пепла, излияние лавы. Извержение вулкана может иметь временной период от нескольких часов до многих лет.                                 

      Вулканизм – совокупность явлений, связанных с перемещением магмы из глубины Земли на ее поверхность.

      Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли. Вулканические извержения угрожают тем людям Земли, которым грозят и землетрясения. Около 200 млн. человек проживают в опасной близости к действующим вулканам.

      Извержения  вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям.

      В современном мире насчитывается около 760 действующих вулканов, при извержениях которых за последние 400 лет погибло свыше 300 000 человек.

      В России все вулканы расположены  на Камчатке и Курильских островах. Извержения вулканов реже, но также становятся гигантскими катаклизмами, имеющими планетарные последствия.

     Магма – это расплавленная масса преимущественно силикатного состава, которая образуется в глубинных зонах Земли. Достигая земной поверхности, магма извергается в виде лавы.

      Лава отличается от магмы отсутствием газов, улетучивающихся при извержении. Объем излившейся лавы может достигать десятков кубических километров.

     Слово  вулкан произошло от имени бога огня Вулкана.

     Вулканы представляют собой геологические образования,

возникающие над каналами и трещинами в  земной коре, по которым магма

извергается на земную поверхность.

     Обычно  вулканы представляют отдельные  горы, сложенные продуктами извержения. Основные части вулканического аппарата: магматический очаг; жерло – выводной канал, по которому магма поднимается  к поверхности; конус – возвышенность на поверхности Земли из продуктов выбросов вулкана; кратер – углубление на поверхности конуса вулкана.

     Типы  вулканических извержений, как правило, называются в честь известных  вулканов, на которых наблюдается  характерное поведение. Извержения некоторых вулканов могут иметь только один тип в течение определённого периода активности, в то время как другие могут демонстрировать целую последовательность типов извержений. Существуют различные классификации, среди которых выделяются общие для всех типы.

      Гавайский тип

      Извержения  гавайского типа могут возникать  вдоль трещин и разломов, как при  извержении вулкана Мауна-Лоа на Гавайях в 1950 году. Они также могут проявляться через центральное жерло, как при извержении в кратере Килауэа Ики вулкана Килауэа (Гавайи) в 1959 году.

      Данный  тип характеризуется выбросами жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы. Пирокластический материал практически отсутствует. В ходе извержений через трещины фонтаны лавы выбрасывается через разломы в рифтовой зоне вулкана, и растекаются вниз по склону потоками небольшой мощности на десятки километров. При извержении через центральный канал лава выбрасывается вверх на несколько сотен метров в виде жидких кусков типа «лепёшек», создавая валы и конусы разбрызгивания. Эта лава может скапливаться в старых кратерах, формируя лавовые озёра.

      Впервые вулканы такого типа были описаны  в Исландии (вулкан Крабла на севере Исландии, расположенный в рифтовой зоне). Тип извержения вулкана Фурнез на острове Реюньон очень близкок к гавайскому.

      Стромболианский тип

      Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы кручёных вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков (последнее извержение март 2007 г.) раскалённого шлака.

      Плинианский тип

      Плинианский тип (вулканический, везувианский) извержений получил своё название по имени римского учёного Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 году н. э., уничтожившего три больших города Геркуланум, Стабии и Помпеи.

      Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные  взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий. Крупные извержения плинианского типа, такие как извержения вулкана Сент-Хеленс 18 мая 1980 года или извержение Пинатубо на Филиппинах 15 июня 1991 года, могут выбрасывать пепел и вулканические газы на десятки километров в атмосферу. При плинианском типе извержений часто возникают быстодвижущиеся пирокластические потоки.

      К этому типу извержений относится  и грандиозный взрыв вулкана Кракатау в Зондском заливе между островами Суматра и Ява. Звук от извержения был слышен за 5014 км, а столб вулканического пепла достиг почти 100 километровой высоты. Образовались огромные волны — цунами, высотой от 25 до 40 метров, от которых в прибрежных районах погибло 40 000 человек. На месте островов Кракатау образовалась гигантская кальдера.

       Пелейский тип

      Пелейский тип извержений характеризуется  образованием грандиозных раскалённых лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы. Своё название этот тип извержений получил от вулкана Мон-Пеле на осторове Мартиника в группе малых Антильских островов, где 8 мая 1902 года взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана и вырвавшаяся из жерла раскалённая тяжёлая туча уничтожила город Сен-Пьер с 40 000 жителями. После извержения из жерла вылезла «игла» вязкой магмы, которая достигнув высоты 300 метров, вскоре разрушилась. Подобное извержение произошло 30 марта 1956 года на Камчатке, где грандиозным взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянного. Туча пепла поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскалённые лавины, которые, растопив снег, дали начало мощным грязевым потокам.

      Газовый или фреатический тип

      Газовый или фреатический тип извержений, при котором выбрасываются в  воздух обломки твёрдых, древних  пород (новая магма не извергается), обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами. Фреатическая активность обычно слабая, но бывают сильные проявления, такие как извержение вулкана Таал на Филиппинах в 1965 году и Ла-гранд-Суфриер на острове Гвадалупе.

      Подлёдный тип

      Подлёдный тип извержений относят к вулканам, расположенным подо льдом или ледником. Такие извержения могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву. Всего пять извержений такого типа наблюдалось в настоящее время.

      Извержение пепловых потоков

      Извержения  пепловых потоков были широко распространены в недалёком геологическом прошлом, но в настоящем не наблюдались человеком. В какой-то мере данные извержения должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины. На поверхность поступает магматический расплав, который, вскипая, разрывается и раскалённые лапилли пемзы, обломки вулканического стекла, минералов, окружённые раскалённой газовой оболочкой, с огромной скоростью движутся под уклон. Возможным примером подобных извержений может стать извержение 1912 года в районе вулкана Катмай на Аляске, когда из многочисленных трещин, излился пепловый поток, распространившийся примерно на 25 км, вниз по долине, имея мощность около 30 м. Долина получила название «Десяти тысяч дымов» из-за большого количества пара, выделявшегося долгое время из центральной части потока. Объём пепловых потоков может достигать десятков и сотен квадратных километров, что говорит о быстром опорожнении очагов с расплавом кислого состава.

      Гидроэксплозивные извержения