Dansul devastator al plăcilor tectonice

Colegiul Naţional “Avram Iancu” Cîmpeni

Îndrumător:Resiga Cornel Autor:

Macarie Daniela Cls a XI-a FBE

• Definiţie cutremur• Generalităţi• Zvâcnirile elastice• Gradele distrugerii• Cum prevestesc animalele un cutemur?• Ce se întâmplă cu o falie în timpul unui cutremur?• Ce putem face împotriva cutremurelor?• Cum putem măsura mişcarile pe care le simţim în timpul unui cutremur? • Cutremurele din România

Definiţie...• Cutremurele sunt mişcări mai

mult sau mai putin intense ale scoarţei terestre, produse ca urmare a eliberării energiei avumulate în zonele de stres tectonic ( planuri de subducţie, rifturi, falii transformate, falii crustale etc.) şi în regiunile vulcanice, dar şi datorită prabuşirii unor peşteri şi caverne, a manifestarii unor alunecari de teren de mare amploare, a prabuşirii unor faleze, caderii de stanci sau impactului unor meteoriţi cu scoarţa terestră.

Generalităţi...• Cutremurul este unul dintre cele mai

terifiante fenomene care se produc in natură. în general credem că pamantul pe care stam este extrem de solid si stabil. Un cutremur poate spulbera instantaneu acest mod de gândire, de cele mai multe ori intr-un mod extrem de violent. Până cu puţin timp în urma, oamenii de ştiinţă au avut doar bănuieli lipsite de o baza reala referitoare la ceea ce cauzeaza cu adevarat cutremurele. Chiar şi în zilele noastre mai exista înca o oarecare doză de mister care înconjoara acest fenomen.

….• Cutremurele au cauzat mari pagube

materiale de-a lungul anilor şi au produs numeroase victime. Doar in ultimii o suta de ani, au existat mai bine de 1,5 milioane de morti provocate de cutremure. De obicei, nu insusi faptul ca pamantul se cutremura este cel care cauzeaza victime, ci distrugerea, asociata acestui fenomen, a structurilor create de om, cat si determinarea altor dezastre naturale, cum ar fi tsunami-uri, avalanse si alunecari de teren.

• Astăzi, întelegem acest fenomen mult mai bine decat am facut-o cu 50 de ani in urma, dar inca nu putem sa ne impotrivim cutremurelor. Ele sunt provocate de procese geologice puternice si fundamentale, care nu pot fi controlate. Aceste procese sunt destul de imprevizibile, astfel incat nu este posibil in acest moment ca oamenii sa fie anuntati exact cand va avea loc un cutremur. Primele unde seismice detectate ne vor spune ca vor sosi vibratii mai puternice, insa acest fapt ne avertizeaza cu cel mult cateva minute înainte de momentul producerii cutremurului.

•

• Suprafaţa globului este divizată în placi tectonice. Acestea se mişcă unele în raport cu altele. Ele plutesc în diverse directii cu viteze diferite pe stratul de roci topite, pe astenosfera si se pot ciocni unele de altele. Cand 2 sau mai multe placi tectonice se intalnesc isi lovesc si isi deformeaza marginile astfel:

• 1. - se separă, se departează unele de altele (margini divergente);2. - se suprapun (margini convergente);3. - se ciocnesc unele de altele sau trec una pe langă alta fie una in sus si alta in jos, fie una in stanga si alta in dreapta.

•

1.Margini divergente• Dacă se întalnesc 2 plăci a caror margini sunt formate din crusta oceanica

si care se misca departandu-se una de alta, în spaţiul care apare, iese la suprafata roca incinsa din astenosfera, formandu-se vulcani. Acesta roca încinsă se raceste in apa oceanului, se intareste si duce la formarea unei noi cruste oceanice. Ea împinge cele doua plăci fortandu-le sa se departeze ducand la apariţia cutremurelor in locul respectiv. Locul in care acest fenomen apare se numeşte zona de divergenta.

•

2.Margini convergente• Când 2 placi se ciocnesc, o parte din marginile

lor se distruge. Rezultatul acestor distrugeri depinde de tipul de cruste de la marginea placilor care se ciocnesc. Astfel:- daca se ciocneste o placa oceanica de una continentala, cea oceanica, fiind mai subtire si mai densa va fi fortata sa intre sub cea continentala care este mai grea si mai groasa, fenomen numit subductie - Cercul de foc al Pacificului.- cand se ciocnesc 2 placi oceanice, de asemenea una poate fi impinsa sub cealalta.- cand se ciocnesc doua placi continentale, se creeaza arii de munti pentru ca marginile care se ciocnesc se vor increti, se vor compresa si vor fi impinse la suprafata - Himalaya.Zona în care doua placi se ciocnesc se numeşte zonă de convergenţă.

•

3.Când plăcile tectonice trec unele pe langă altele

• Când 2 placi se mişcă una pe langa cealalta ele vor aluneca, se vor lipi, se vor freca una de alta - San-Andreas în California - ducând la apariţia unei presiuni care va face ca plăcile sa se zdruncine, să se smucească formand cutremure.

• Aşadar, orice interacţiune a plăcilor tectonice duce la apariţia cutremurelor care nu sunt altceva decat smuciri, zdruncinaturi sau încreţiri ale acestora.

•

Zvâcnirile elastice• Din totalu cutremurelor produse

într-un an, peste 90% sunt de origine tectonică. Astfel, în arealele de stres tectonic, în lungul faliilor sau a planului de subducţie, apar compresii mari ale rocilor constituiente, care generează tensiuni puternice. În momentul cănd tensiunea acumulată depăşeşte pragul de rezistenţă, fragmentele de scoarţă ce se depplasează tangenţial au o mişcare bruscă(zvâcnire elastică), ce determină eliberarea unei cantităţi impresionante de energie.

Gradele distrugerii• În funcţie de intensitatea

miscarilor seismice, cutremurele sunt clasificate în două categorii : microseismele care nu sunt resimtite de om, ci doar de aparatele de inregistrare a miscarilor seismice;

macroseismele care sunt resimţite de om si care pot provoca distrugeri materiale si pierderi de vieţi omeneşti

Intensitatea cutremurelor a fost transpusă de-a lungul timpului în mai multe scari seismice, fiecare având la bază anumite principii.

Scara Mercalli• Scara Mercalli numită după

italianul Giuseppe Mercalli, ia în considerare efectul cutremurului într-un punct sau altul de pe Pământ, stabilind 12 grade.

• De exemplu : Gradul 2 : Foarte slab. Mici precipitaţii. Obiectele suspendate penduleaza fin.Gradul 5 : Destul de puternic. Efectele pot fi mai bine observate. Lichidele se revarsa, geamurile se sparg.Gradul 8 : Distrugator. Structurile mai slabe, statui si ziduri se pot darama.Gradul 10 : Dezastruos. Multe clădiri sunt disrtuse solul se crapa. Sunt posibile alunecari de teren si tsunami. Gradul 12 : Catastrofal. Solul se deformeaza, se modifica. Din epicentru se raspandesc valuri de pămant. Obiectele sunt aruncate în aer.

Scara de magnitudine Richter

Scara bazată pe măsurarea undelor seismice, utilizată la determinarea magnitudinii unui -cutremur în epicentru. Magnitudinea unui cutremur diferă de intensitatea acestuia, masurata de scara Mercalli, care este o scara subiectiva (pentru un acelaşi cutremur variază de la un loc la altul). Scara poarta numele seismologului nord-american Charles Richter (1900-1985). Cantitatea relativă de energie eliberată indica raportul energiei unor cutremure de intensitaţi diferite.

Cum prevestesc animalele un cutemur?

În iarna anului 1975, autorităţile din oraşul chinez Haicheng au ţinut cont de comportamentul neobişnuit al animalelor, reuşind să evacueze majoritatea populaţiei cu o zi înainte de un cutremur de 7,3 grade pe scara Richter. Au murit totuşi 2.000 de oameni, însă numărul a fost mult mai mic faţă de numărul estimat în lipsa evacuării.

Faptul că animalele presimt un cutremur este cunoscut încă din antichitate. Explicaţii ştiinţifice există, dar mecanismul nu se cunoaşte cu precizie. Primele consemnări datează din anul 373 îCh. În acel an, mii de şobolani, şerpi, nevăstuici şi alte animale au părăsit în panică oraşul grecesc Helice, cu doar câteva zile înainte de producerea unui cutremur devastator. De atunci, multe catastrofe au fost prevestite de animale, însă înţelepciunea oamenilor nu s-a ridicat la nivelul instinctelor necuvântătoarelor. Inelul regelui Solomon* s-a pierdut...

Cum funcţionează acest instinct?• Specialiştii de la Centrul de Seismologie din Nanning au

o fermă de şerpi. Ei au constatat că şerpii simt cutremurele care au epicentrul pe o rază de 120 de kilometri de fermă, cu cinci zile înainte de a se produce. Îşi părăsesc cuiburile şi încearcă să iasă din îngrădire (chiar şi pe timpul hibernării!), devenind totodată foarte agresivi.

• Geologul american James Berkland, spune că poate prevesti un cutremur cu o acurateţe de 75%, doar citind ziarul, la rubrica "animale pierdute" şi corelând aceste date cu ciclurile Lunii. Înaintea unui cutremur major, câinii încep să dispară de acasă cu două săptămâni înainte. Urmează apoi pisicile şi purceluşii de Guineea. Berkland a fost dat afară de la institutul de geologie unde lucra, pe motiv că a prezis cutremurul din 1989 de la Loma Prieta (nordul Californiei), folosind metode "neştiinţifice"...

• Animalele nu au puteri clarvăzătoare. Pur şi simplu, percep semnale pe care nu le pot detecta nici oamenii, nici instrumentele performante existente la ora actuală.

•

Ce putem face?• Deci, ce putem face în ceea ce priveste problema cutremurelor? Cele mai mari realizări din ultimii 50 de ani

privesc vigilenţa – mai ales în domeniul proiectarii de construcţii. In 1973, Codul Uniform privind constructiile, un set international de reguli privind realizarea cladirilor, a prevăzut reguli noi pentru fortificarea edificiilor impotriva fortei undelor seismice. Acestea includ ţntarirea fundaţiilor, ca si proiectarea unor cladiri suficient de flexibile pentru a absorbi vibraţiile fară să cadă sau sa se deterioreze. Este foarte importantă proiectarea unor structuri care să reziste in urma unui cutremur, mai ales in zonele in care riscul producerii unui asemenea fenomen este mai mare.

•

.... O altă componentă a vigilenţei este educarea publicului. United States Geological

Survey şi alte agenşii guvernamentale au editat mai multe brosuri care explică procesele ce se produc in timpul unui cutremur si care dau instructiuni

despre cum trebuie să vă pregatiţi casa pentru un posibil cutremur, şi de asemenea ce să faceţi atunci cand cutremurul loveşte. Pentru a afla ce trebuie să faceţi pentru a va pregati, consultati acest ghid online al Crucii Rosii.

în viitor, ameliorarea predictiilor şi a vigilentei ar trebui să minimizeze chiar mai mult pierderile de vieţi şi pagubele materiale, asociate cutremurelor. dar va trece multă vreme, daca acest lucru se va intampla vreodata, pana cand vom fi pregatiti sa intampinam fiecare cutremur care se va produce. La fel ca şi vremea rea sau ca si bolile, cutremurele sunt o forta care nu se poate evita, generată de puternicele procese naturale care influenţează planeta noastră. Tot ceea ce putem face este sa cunoastem în profunzime acest fenomen şi să dezvoltam metode mai eficiente pentru a-l combate.

Ce se intampla cu o falie in timpul unui cutremur?

• Majoritatea cutremurelor se produc pe falii. în timpul unui cutremur, roca de pe o parte a faliei alunecă în raport cu cealaltă. Suprafaţa faliei poate fi verticală, orizontala sau oblica în raport cu suprafaţa Pământului. Direcţia de alunecare diferă şi ea. în functie de tipul de alunecare pe falie cutremurele se împart in:

• 1. "Strike-slip" - cutremurele se produc pe un plan de falie aproximativ vertical şi roca de pe o parte alunecă orizontal pe langa cealalta. 2. "Dip-slip" - cutremurele se produc pe un plan de falie care face un unghi diferit de zero cu suprafata pamantului, iar cele doua flancuri ale faliei se deplasează paralel cu direcţia de înclinare a faliei.

De câte tipuri sunt faliile?

• Sunt trei tipuri principale de falii: Falii normale - în care deplasarea pe planul de falie este gravitationala; Falii inverse - în care componenta verticală a deplasarii pe planul de falie este în sens invers faţa de sensul de actiune al gravitatiei; Falii de decroşare - în care cele doua flancuri ale faliei se deplaseaza orizontal unul fata de celalalt.

Cum putem masura mişcările pe care le simţim în timpul unui cutremur?

• Ceea ce simţim este foarte complex: mişcări puternice, slabe, lente, lungi, scurte, de leganare, de aruncare, de rotire, de rostogolire. Acestea nu pot fi descrise printr-un număr. Mişcarea solului este descrisă de mai multe mărimi: deplasarea, viteza de oscilaţie şi acceleraţia maximă ale particulelor solului, frecvenţa de oscilaţie, durata mişcării.

*Care sunt cei mai importanţi factori care determină ce simţim în timpul

unui cutremur? • 1. Magnitudinea;

2. Distanţa epicentrală (sau hipocentrală); 3. Condiţiile locale de teren: anumite soluri pot să amplifice puternic anumite frecvenţe şi să atenueze sau chiar sa anuleze alte frecvenţe ale mişcarilor seismice. Undele seismice se propagă cu viteze diferite în tipuri diferite de roci. La trecerea de la rocă de baza la sol "moale", viteza undelor scade, dar amplitudinea lor creşte. Un sol "moale" se va mişca mai intens decat o rocă tare, chiar dacă se află la distanţe epicentrale egale.

*Pot fi cutremurele produse sau cauzate de om?

• Există cazuri cand activitatea umana a indus cutremure. Cauza a fost injecţia de fluide în foraje adânci, pentru recuperarea secundara a petrolului şi folosirea acestora ca rezerve de apa. Majoritatea acestor cutremure au fost minore. Cel mai mare s-a produs in 1967 in Colorado şi a avut magnitudinea de 5,5. Acesta a fost urmat de o serie de alte cutremure mici. Barajele, lacurile de acumulare, haldele gigantice de steril etc. pot cauza cutremure. Este vorba de ceea ce se cheamă "seismicitate indusă". Exploziile subterane foarte puternice (nucleare) pot declanşa cutremure în zone în care este deja acumulat stres tectonic, cu condiţia ca exploziile sa aibă loc chiar în zonele tectonice respective.

*Care ţări au cele mai multe şi mai mari cutremure?

• Aproximativ 75% din energia seismică este eliberată in Pacific, în locul unde placa oceanica mai subţire intra sub crusta continentală mai groasă, de-a lungul zonelor de subducţie. Această bandă de seismicitate are o lungime de 40.000 km şi se întinde de la coastele vestice ale Americii de Sud şi Centrale, America de Nord, Alaska, pana la Insulele Aleutine, Japonia, China, Filipine, Indonezia si Australia. 15% din energia seismică este eliberata în locul unde se întâlnesc plăcile Eurasiatica şi Africana, banda de seismicitate întinzându-se de la Burma spre vest spre Himalaia şi Caucaz până în Marea Mediterana.

*Care este cel mai mare cutremur cunoscut?

• Cel mai mare cutremur cunoscut este cel din Chile, din 22 mai 1960 cu magnitudinea moment egală cu 9,5 (circa 8,5-8,7 magnitudine Gutenberg-Richter). Cu magnitudini asemănătoare mai sunt şi alte cutremure .

• în teorie scara magnitudinilor cutremurelor nu este limitată superior sau inferior. în realitate, însa, mărimea unui cutremur este limitată de tensiunile ce se pot acumula în roci pana la limita de rupere şi, mai ales, de volumul în care sunt acumulate tensiuni până la limita de rupere.

 CE TREBUIE SĂ FACEŢI ÎN TIMPUL UNUI CUTREMUR PUTERNIC ?

• Aceste recomandări se refera la o multitudine de situaţii care se pot regăsi in mod frecvent atat intr-o cladire de invatamant cat si in mediul construit inconjurator, pe durata calatoriilor zilnice, sau in locuri publice. Utilizatorii acestor recomandari pot fi deopotriva copiii sau adultii. -Păstrati-va calmul, nu intraţi in panică, linistiţi-i si pe ceilalti, protejati copiii, batranii si femeile. Nu va speriati de zgomotele din jur.-Preveniti tendintele de a se parasi sala de clasa, de curs, laboratorul, locuinta etc. deoarece durata redusa a fazei seismice initiale va face ca faza puternica a miscarii sa surprinda grupurile de persoane pe scari, in aglomeratie si panica, conducand la accidente nedorite.

• -Daca va aflati in fata unei cladiri, ramaneti departe de aceasta, feriti-va de tencuieli, caramizi, cosuri, parapete, cornise, geamuri, care de obicei se pot prabusi in strada.-Daca va aflati inauntru ramaneti acolo, departe de ferestre care se pot sparge, stati inspre centrul cladirii, langa un perete structural rezistent.

*Ce lucruri nu trebuie făcute în timpul şi după un cutremur?

• - nu încercati să porniti gazul, în cazul în care l-aţi oprit dvs. sau a fost oprit automat. Lăsati compania de gaze sa o faca; - nu folosiţi chibrituri, brichete, echipamente electrice, pana nu sunteti siguri ca nu exista scurgeri de gaze; - nu folosiţi telefoanele decat in caz de urgenta, pentru a nu tine liniile ocupate in timp ce altii chiar au nevoie de ele; - nu aşteptaţi pompierii, medicii sau politia

să vă ajute, deoarece s-ar putea sa fie ocupati în altă parte.

• -Protejati-va sub o grinda, toc de usa solid, birou, masa, iar copiii sub bancile din clasa sau mese, care sunt suficient de rezistente spre a feri de caderea unor lampi, obiecte, mobile suprapuse, tencuieli ornamentale etc. -In lipsa unor astfel de posibilitati de a va mentine sub soc stabilitatea, va puteti proteja stand la podea langa un perete solid, ghemuit pe genunchi si coate, cu fata in jos: cu palmele impreunate va veti proteja capul (ceafa), iar cu antebratele pe lateral, fata.-Daca sunteti intr-un atelier, aplicati imediat, dupa caz, masurile de protectie specifice locului dvs. de activitate.-Nu fugiti pe usa, nu sariti pe fereastra, nu alergati pe scari, nu utilizati

liftul, dar - daca puteti - deschideti usa spre exterior, spre a preveni blocarea acesteia, in vederea eventualei evacuari dupa terminarea miscarii seismice si verificarea starii scarilor si a zonei de la iesire. Evitati aglomeratia.

-Nu alergati in strada sau pe strada, deplasati-va calm spre un loc deschis si sigur, feriti-va de versantii de unde pot cadea roci sau de unde pot avea loc alunecari de teren.

-Daca seismul va surprinde in autoturism, opriti-va cat puteti de repede intr-un loc deschis, evitand cladirile prea apropiate de strada, dincolo de poduri, pasaje, linii electrice aeriene si stati inauntru. Feriti-va de firele de curent electric cazute.

-Daca va aflati intr-un loc public cu aglomerari de persoane (teatru, cinematograf, biserica, stadion, sala de sedinte) nu alergati catre iesire; imbulzeala produce mai multe victime decat cutremurul. Stati calm si linistiti-va

vecinii de pe rand.

Cutremure în România• Focarul cutremurelor din tara noastra se afla in

Vrancea.• In ultima suta de ani in Romania au avut loc

cateva cutremure majore: pe 10 noiembrie 1940 (7,4 grade Richter) in noapte, la ora 3,39 dimineata la o adancime de 133 de kilometri facand ravagii in Moldova si Muntenia in principal: 1000 de morti si 4000 de raniti, majoritatea in Moldova { in Bucuresti, in timpul acestui cutremur s-a prabusit si celebrul bloc foarte modern Carlton, structura cu 8 etaje din beton armat din care nu au supravietuit decat 4 oameni); apoi alt cutremur devastator: 4 martie 1977 (7,2 grade Richter la o adancime de 100 de kilometri) la ora 21:22, a tinut 55 de secunde maxime si a fost unul din cele mai puternice si numit cel mai devastator de pana acum de pe teritoriul Romaniei. Acest mare cutremur a fost urmat de aproximativ 250 de replici, pana in ziua de 13 martie 1977.

Bibliografie

• Revista Terra nr. 11 noiembrie 2010• Revista Terra nr 12 decembrie 2012• Revista Terra nr. 1 ianuarie 2011• www.google.ro• www.wikipedia.com