Il existe plusieurs classifications de mouvements tectoniques. Selon l'un d'eux, ces mouvements peuvent être divisés en deux types : verticaux et horizontaux. Dans le premier type de mouvement, les contraintes sont transmises dans une direction proche du rayon de la Terre, dans le second - tangentiellement à la surface de la croûte terrestre. Très souvent, ces mouvements sont interconnectés ou un type de mouvement en donne naissance à un autre.

Au cours des différentes périodes du développement de la Terre, la direction des mouvements verticaux peut être différente, mais les composantes qui en résultent sont dirigées soit vers le bas, soit vers le haut. Les mouvements dirigés vers le bas et conduisant à l'abaissement de la croûte terrestre sont appelés vers le bas, ou négatifs ; les mouvements dirigés vers le haut et conduisant à une hausse sont ascendants, ou positifs. L'affaissement de la croûte terrestre entraîne un mouvement littoral vers la terre - transgression, ou l'approche de la mer. Quand la mer se lève, quand la mer se retire, on en parle régression.

En fonction du lieu de manifestation, les mouvements tectoniques sont divisés en surfaces, crustaux et profonds. Il existe également une division des mouvements tectoniques en oscillations et dislocations.

Mouvements tectoniques oscillatoires

Les mouvements tectoniques oscillatoires ou épiérogéniques (du grec épeirogenèse - naissance des continents) sont majoritairement verticaux, généraux crustaux ou profonds. Leur manifestation ne s'accompagne pas d'un changement brutal dans l'origine des roches. Il n’existe aucune zone à la surface de la Terre qui ne subisse ce type de mouvement tectonique. La vitesse et le signe (montée et descente) des mouvements oscillatoires changent à la fois dans l'espace et dans le temps. Leur séquence présente une cyclicité avec des intervalles allant de plusieurs millions d'années à plusieurs siècles.

Les mouvements oscillatoires des périodes Néogène et Quaternaire étaient appelés le dernier, ou néotectonique. L'amplitude des mouvements néotectoniques peut être assez grande ; par exemple, dans les montagnes du Tien Shan, elle était de 12 à 15 km. Dans les plaines, l'amplitude des mouvements néotectoniques est beaucoup plus petite, mais même ici, de nombreuses formes de relief - collines et basses terres, position des bassins versants et des vallées fluviales - sont associées à la néotectonique.

La dernière tectonique est encore évidente aujourd’hui. La vitesse des mouvements tectoniques modernes se mesure en millimètres et, moins souvent, en premiers centimètres (en montagne). Par exemple, dans la plaine russe, des taux de soulèvement maximaux - jusqu'à 10 mm par an - sont établis pour le Donbass et le nord-est des hautes terres du Dniepr, et des affaissements maximaux - jusqu'à 11,8 mm par an - pour la plaine de Pechora.

L'affaissement constant au cours de l'histoire est caractéristique du territoire des Pays-Bas, où les habitants luttent depuis des siècles contre la progression des eaux de la mer du Nord en créant des barrages. Près de la moitié de ce pays est occupée polders- les basses plaines cultivées situées sous le niveau de la mer du Nord, arrêtées par des digues.

Mouvements tectoniques de dislocation

À mouvements de luxation(de lat. luxations - déplacement) comprennent des mouvements tectoniques de diverses directions, principalement intracrustales, accompagnés de perturbations tectoniques (déformations), c'est-à-dire des changements dans l'occurrence primaire des roches.

On distingue les types de déformations tectoniques suivants (Fig. 1) :

• déformations de grandes déflexions et soulèvements (causées par des mouvements radiaux et se traduisant par de légers soulèvements et déflexions de la croûte terrestre, le plus souvent d'un grand rayon) ;
• déformations pliées (formées à la suite de mouvements horizontaux qui ne violent pas la continuité des couches, mais seulement les plient ; exprimées sous la forme de plis longs ou larges, parfois courts, s'estompant rapidement) ;
• déformations de rupture (caractérisées par la formation de ruptures dans la croûte terrestre et le mouvement de sections individuelles le long des fissures).

Riz. 1. Types de déformations tectoniques : a-c - roches

Des plis se forment dans les roches qui ont une certaine plasticité.

Le type de plis le plus simple est anticlinal- un pli convexe, au cœur duquel se trouvent les roches les plus anciennes - et synclinal- pli concave avec un noyau jeune.

Dans la croûte terrestre, les anticlinaux se transforment toujours en synclinaux et ces plis ont donc toujours une aile commune. Dans cette aile, toutes les couches sont à peu près également inclinées par rapport à l'horizon. Ce monoclinal la fin des plis.

Une fracture de la croûte terrestre se produit lorsque les roches ont perdu leur plasticité (ont gagné en rigidité) et que des parties des couches se mélangent le long du plan de fracture. Lorsqu'il est déplacé vers le bas, il forme réinitialiser, en haut - soulèvement, lors du mélange à un très petit angle d'inclinaison par rapport à l'horizon - exploit Et poussée. Dans les roches dures ayant perdu leur plasticité, les mouvements tectoniques créent des structures discontinues dont les plus simples sont horsts Et grabens.

Les structures plissées, après la perte de plasticité des roches qui les composent, peuvent être déchirées par des failles normales (failles inverses). En conséquence, des structures anticlinales et synclinales apparaissent dans la croûte terrestre. structures brisées.

Contrairement aux mouvements oscillatoires, les mouvements de dislocation ne sont pas omniprésents. Ils sont typiques des zones géosynclinales et sont peu représentés ou totalement absents sur les plates-formes.

Les zones et plates-formes géosynclinales sont les structures tectoniques les plus importantes qui s'expriment clairement dans le relief moderne.

Structures tectoniques- les modes d’occurrence des roches qui se répètent naturellement dans la croûte terrestre.

Géosynclinaux- des zones mobiles linéairement allongées de la croûte terrestre, caractérisées par des mouvements tectoniques multidirectionnels de forte intensité, des phénomènes énergétiques de magmatisme, dont le volcanisme, et des tremblements de terre fréquents et forts.

Sur stade précoce Au cours de leur développement, il y a un affaissement général et une accumulation d'épaisses strates rocheuses. Sur stade intermédiaire, lorsqu'une épaisseur de roches sédimentaires-volcaniques d'une épaisseur de 8 à 15 km s'accumule dans les géosynclinaux, les processus d'affaissement sont remplacés par un soulèvement progressif, les roches sédimentaires subissent un plissement et à de grandes profondeurs - le métamorphisme, le magma s'introduit et durcit le long des fissures et des cassures qui les pénétrer. DANS stade avancé développement à la place du géosynclinal, sous l'influence d'un soulèvement général de la surface, surgissent de hautes montagnes plissées, surmontées volcans actifs; les dépressions sont remplies de sédiments continentaux dont l'épaisseur peut atteindre 10 km ou plus.

Les mouvements tectoniques conduisant à la formation des montagnes sont appelés orogénique(formation des montagnes), et le processus de construction des montagnes est orogenèse. Tout au long de histoire géologique La Terre a connu un certain nombre d’époques de formation intense de montagnes plissantes (Tableaux 9, 10). On les appelle phases orogéniques ou époques de formation des montagnes. Les plus anciens d'entre eux remontent à l'époque précambrienne, suivis par Baïkal(fin du Protérozoïque - début du Cambrien), Calédonien(Cambrien, Ordovicien, Silurien, début du Dévonien), Hercynien(Carbonifère, Permien, Trias), Mésozoïque, alpin(fin du Mésozoïque - Cénozoïque).

Les systèmes montagneux les plus anciens qui existent aujourd’hui sur Terre se sont formés à l’époque du plissement calédonien.

Avec l'arrêt des processus de soulèvement, les hautes montagnes sont détruites lentement mais régulièrement jusqu'à ce que plaine vallonnée. Le cycle géosynclinal est assez long. Cela ne rentre même pas dans le cadre d’une seule période géologique.

Après avoir traversé un cycle de développement géosynclinal, la croûte terrestre s'épaissit, devient stable et rigide, incapable de nouveau plissement. Le géosynclinal se transforme en un autre bloc qualitatif de la croûte terrestre : la plate-forme.

La croûte terrestre est caractérisée par des processus tectoniques qui déterminent sa restructuration et son développement constants. La force motrice de ces processus est principalement l’énergie interne de la Terre. Les processus tectoniques provoquent des mouvements dans la croûte terrestre – mouvements tectoniques.

Étudie les processus tectoniques dans la croûte terrestre sciences géologiques géotectonique. Ce qui suit s'applique, selon les concepts modernes de géotectonique globale, à la tectonique intraplaque, alors que le mouvement même des continents et de la croûte terrestre sous les océans est provoqué par le mouvement des plaques lithosphériques, comme, par exemple,

Pacifique ou Eurasie. La formation de zones géosynclinales est confinée aux zones de subduction (subduction) ou d'obduction (rampant) d'une de ces plaques lithosphériques sur une autre, comme c'est le cas des îles japonaises. Étant donné que la construction se concentre encore principalement sur la terre ferme, c'est-à-dire sur des continents situés sur des plaques lithosphériques, les idées de tectonique intraplaque pour géologie de l'ingénierie sont d'une nature très importante.

Mouvements tectoniques. Dans la croûte terrestre, ils se manifestent de différentes manières, tant dans le temps que dans l'espace. Au fil du temps, les mouvements se manifestent sous la forme de mouvements lents (épiérogènes) et rapides (orogènes – construction de montagnes). Selon leur position dans l'espace (dans la direction prédominante), les mouvements tectoniques sont radiaux (le long des rayons de la Terre), agissant verticalement de haut en bas, et tangentiels, dirigés horizontalement. La nature différente des mouvements est associée à la structure horizontale de la croûte terrestre, c'est-à-dire à ses structures de base.

Structures de base de la croûte terrestre. La structure horizontale de la croûte terrestre est très complexe, mais pour comprendre les mouvements tectoniques, elle peut être simplifiée si l'on se base sur la position selon laquelle la croûte terrestre est constituée de deux structures principales - les plates-formes et les géosynclinaux.

Les plates-formes sont les plus grandes structures de la croûte terrestre. Ce sont des continents et des bassins océaniques. Ce sont des structures stables, rigides et inactives. Ils se caractérisent par des formes de relief nivelées de la surface terrestre (comme une plaine). Les mouvements silencieux et lents sont typiques des plates-formes caractère vertical(épiirogène).

Les géosynclinaux sont des sections de la croûte terrestre qui sont des articulations mobiles de plates-formes. Ils se caractérisent par une variété de mouvements tectoniques, parmi lesquels prédominent des phénomènes volcaniques et sismiques forts, brusques, imprévisibles dans le temps et dans l'espace ; Des failles dans la croûte terrestre se produisent dans les géosynclinaux et une accumulation intensive d'épaisses couches de roches sédimentaires se produit. Les forces tectoniques déplacent les couches de roches sédimentaires hors de leur position horizontale et leur donnent la forme de plis. Les géosynclinaux comprennent : 1) une ceinture latitudinale, qui couvre la Méditerranée, le Caucase, l'Asie occidentale et jusqu'en Indonésie ; La ceinture comprend l'Altaï, les monts Sayan, la région du Baïkal, 2) la ceinture annulaire du Pacifique - l'Amérique du Nord et du Sud, le Japon, Sakhaline, les îles Kouriles, le Kamchatka et le sud de Primorye.

Mouvements de plate-forme. Ces territoires sont caractérisés par de lents mouvements oscillatoires verticaux (épiirogènes). Ils s'expriment par le fait que certaines zones de la croûte terrestre se sont soulevées pendant de nombreux siècles, tandis que d'autres zones se sont affaissées. Les mouvements sont lents, à long terme, mais beaucoup en dépendent : la position des frontières entre terre et mer, le rétrécissement ou l'activité érosive accrue des rivières, la formation de la topographie terrestre, l'augmentation des niveaux de réservoirs, le mouvement de l'eau. dans les canaux gravitaires, la position des zones côtières par rapport au niveau de la mer et bien plus encore.

Il est intéressant de noter que les plateformes (continents) ont tendance à se déplacer horizontalement. Ainsi, sur la base des données obtenues de satellites artificiels Terre, il a été établi qu'en seulement cinq ans, l'Australie a « nageé » jusqu'aux îles japonaises de 38 cm (76 mm par an), l'Europe - de 19 cm, l'Amérique du Nord - de 11, les îles hawaïennes - de 39 cm (78 mm par an) . Les scientifiques ont calculé que si ce rythme de mouvement se poursuit, les îles hawaïennes voisines les plus proches du Japon fusionneront avec les îles japonaises dans 100 millions d'années.

Pour la géologie technique, les mouvements oscillatoires verticaux modernes des plates-formes, provoquant des changements dans les hauteurs de la surface terrestre dans une zone particulière, présentent un intérêt particulier. Le taux de leur manifestation est évalué par des travaux géodésiques de haute précision. La vitesse annuelle des mouvements oscillatoires modernes des plates-formes est le plus souvent égale à plusieurs millimètres, mais il existe des zones où la vitesse est de 1 à 2 cm/an, voire plus. Les chiffres sont faibles, mais sur une longue période, ils atteignent des valeurs significatives. Par exemple, la Scandinavie s'est élevée de 19 cm au cours des 50 dernières années. Pendant de nombreux siècles, des régions des Pays-Bas ont connu un affaissement intense (40 à 60 mm/an).

Des mouvements oscillatoires peuvent également être retracés en Russie. Les hautes terres de la Russie centrale s'élèvent de 1,5 à 2 cm/an, la région de Koursk - jusqu'à 3,6 mm/an. Plusieurs territoires connaissent un affaissement de la surface terrestre : Moscou (3,7 mm/an), Saint-Pétersbourg (3,6 mm/an), Ciscaucasie orientale (5-7 mm/an). Il existe des zones où l'élévation de la surface terrestre se produit plus intensément. Donc, dans la seconde moitié du 20e siècle. Le niveau de la mer Caspienne a commencé à monter de 14 à 15 cm/an, ce qui a entraîné l'inondation de nombreuses zones côtières. Région d'Astrakhan. En 2000, l'élévation globale du niveau de la mer dépassait 2 m. Apparemment, cela est dû aux mouvements tectoniques de la croûte terrestre dans la région de la mer Caspienne.

Les fluctuations modernes de la surface terrestre sont prises en compte lors de la construction de divers objets : grands réservoirs, hauts barrages, systèmes de remise en état, mais surtout lors de la construction d'aérodromes et de ports spatiaux.

Riz. 4.

Volcanisme. Les volcans sont des montagnes ou des collines en forme de cône créées par le magma atteignant la surface de la Terre (Fig. 4). Le magma sort du volcan et se propage le long de ses pentes et aux alentours. Dans ces cas-là, le magma est appelé lave.

Les volcans sont divisés en volcans actifs, qui font périodiquement exploser du magma, et en volcans éteints, qui sont actuellement inactifs. Mais l'histoire connaît des cas où volcans éteints ont repris leur action, comme ce fut le cas pour le volcan Vésuve (Italie), dont l'éruption inattendue s'est produite en 79 après JC. e., qui a conduit à la destruction de trois villes. Le volcan Kazbek (Caucase), aujourd'hui éteint, était encore actif au début de la période quaternaire et ses laves se trouvent à de nombreux endroits sur la route militaire géorgienne.

Les volcans sont confinés aux zones mobiles de la croûte terrestre, c'est-à-dire les géosynclinaux. Aujourd'hui, plus de 850 sont connus volcans actifs, dont 76 sont situés au fond des océans. Sur le territoire de la Russie, les volcans sont situés au Kamtchatka (28 actifs) et sur les îles Kouriles (10 actifs). Les plus grands volcans sont Klyuchevskaya Sopka (la hauteur du cône de montagne est de 4850 m), Avachinsky, Karymsky, Bezymyanny.

Les éruptions volcaniques se produisent de différentes manières - sous la forme d'explosions et d'effusions violentes de lave, ou calmement, sans explosions, lorsque la lave se propage lentement autour du cône volcanique. Les volcans du Kamtchatka et des îles Kouriles sont parmi les plus dangereux, c'est-à-dire explosifs. L'éruption de tels volcans commence par des secousses (séismes, parfois jusqu'à la magnitude 5), suivies d'explosions avec dégagement de lave, de gaz et de vapeur d'eau.

Les laves forment des coulées dont la largeur et la longueur dépendent des pentes des cônes montagneux et du terrain environnant. Il existe un cas connu (Islande) où la longueur d'une coulée de lave atteint 80 km avec une épaisseur de 10 à 50 m. La vitesse des coulées varie en fonction du type de magma et varie de 5 à 7 à 30 km/h. h. Lorsque les volcans explosent, des matériaux solides sous forme de fragments de différentes tailles s'envolent de leurs cratères en même temps que la lave : 1) des blocs (bombes) pesant plusieurs tonnes ; 2) des morceaux appelés lapilli (1 à 3 cm de diamètre) et 3) des particules sous forme de sable et de poussière. Les particules de poussière sont appelées cendres volcaniques. Tous ces débris sont dispersés sur différentes distances et créent des sédiments de plusieurs mètres. Les cendres volcaniques sont transportées le plus loin (des centaines, voire des milliers de kilomètres).

En même temps que la lave et les roches, les volcans émettent des gaz. Dans la plupart des cas, les gaz sont toxiques. Non moins dangereuses sont les vapeurs d'eau, qui se condensent rapidement, entraînant la formation d'énormes coulées de boue (coulées de boue) sur les pentes et au pied des cônes. Ils ont du super force destructrice et créer des sédiments multimètres.

Ce qui précède confirme que les routes et surtout les aérodromes doivent être construits à une certaine distance des volcans actifs.

La distance est généralement déterminée sur la base de nombreuses années d'expérience en construction dans chaque zone spécifique et en tenant compte des caractéristiques des éruptions d'un volcan particulier.

Un cas intéressant est celui où les gens ont essayé de combattre les éléments. L'éruption de l'Etna (Sicile) a duré 130 jours. 300 tonnes de blocs de ciment attachés par de lourdes chaînes en acier ont été projetées dans les coulées de lave. Cela a changé la direction du flux principal.

Phénomènes sismiques

Sismique(du grec Be^toz - trembler) phénomènes- les vibrations élastiques de la croûte terrestre, dues au fait que des contraintes apparaissent dans ses profondeurs (ou dans le manteau supérieur), qui finalement, sous l'influence des forces tectoniques, trouvent un débouché dans la déformation des roches comprimées, dans la formation de ruptures, qui se manifestent sous forme de tremblements. Ainsi, les secousses sismiques sont un phénomène purement mécanique. Lorsque des chocs se produisent, des ondes élastiques apparaissent et se propagent dans toutes les directions à partir des sites de rupture. Ces ondes sont appelées sismiques.

Si la plupart des roches qui composent la croûte terrestre sont considérées comme un milieu élastique, alors les ondes sismiques transmettent les déformations qui se produisent dans les roches sur des distances considérables et avec grande vitesse. Ces ondes sont divisées en ondes longitudinales et transversales selon le type de déformation.

Longitudinal Les ondes (ou ondes de compression-tension) font osciller les particules de roche dans une direction coïncidant avec le mouvement de l'onde. Transversal les ondes (ou « ondes de cisaillement ») se propagent dans une direction perpendiculaire à la direction de déplacement des ondes longitudinales. La vitesse et l'énergie de ces ondes sont 1,7 fois inférieures à celles des ondes longitudinales.

Lorsque des ondes élastiques souterraines rencontrent la surface de la terre, un nouveau type de mouvement oscillatoire apparaît - ce qu'on appelle superficiel flots. Ce sont des ondes de gravité ordinaires qui entraînent des déformations de la surface terrestre (Fig. 5).

L'endroit où se produit un choc sismique, situé au plus profond de la croûte terrestre, est appelé l'hypocentre. La profondeur de l'hypocentre peut être de 1 à 10 km - phénomènes sismiques de surface ;

Riz. 5. Schéma de propagation des ondes sismiques à la surface de la Terre (G) Et

dans la croûte terrestre (2):

G - hypocentre ; E - épicentre. Ondes sismiques : / - longitudinales ; 2- transversal; 3- superficiel

Riz. 6. Conséquences des tremblements de terre : UN- dans un pâté de maisons ; b- sur un plateau montagneux en Iran

30 à 50 km sont crustaux et 100 à 700 km sont profonds. Les phénomènes sismiques de surface sont les plus destructeurs.

La projection de l’hypocentre sur la surface éclairée par la lumière du jour est appelée épicentre. La force d'impact de l'onde longitudinale à l'épicentre est maximale.

Une analyse de cas de phénomènes sismiques a montré que dans les régions sismiquement actives de la Terre, jusqu'à 70 % des hypocentres sont situés à une profondeur de 60 km.

La durée des ondes sismiques est généralement limitée à quelques secondes, parfois quelques minutes, mais il existe des cas d'exposition plus longue. Par exemple, en 1923 au Kamtchatka, le phénomène sismique a duré de février à avril (195 secousses).

Les secousses de la croûte terrestre d'origine sismique se produisent très souvent et comment catastrophe naturelle après les ouragans et les typhons, ils occupent la deuxième place en termes de dégâts matériels causés à l'humanité (Fig. 6). Chaque année, environ 100 000 phénomènes sismiques sont enregistrés sur le globe, dont environ 100

R et s 6. Continuation

conduire à des destructions, et dans certains cas à des catastrophes, comme par exemple à Tokyo (1923), à San Francisco (1906), au Chili et sur l'île de Sicile (1968). Un phénomène sismique d'une puissance exceptionnelle s'est produit en Mongolie (1956). L'un des sommets montagneux s'est divisé en deux, une partie d'une montagne de 400 m de haut s'est effondrée dans une gorge, formant une dépression pouvant atteindre 18 km de long et environ 800 m de large.

• 5 m ou plus
• 0,5...1,0 m

Riz. 7.

Des fissures atteignant 20 m de large sont apparues à la surface de la terre, la principale s'étendant sur 250 km.

Les phénomènes sismiques se produisent aussi bien sur terre qu’au fond des océans. À cet égard, ils font la distinction entre les tremblements de terre et les tremblements de terre.

Les tremblements de terre se produisent dans les dépressions océaniques du Pacifique et, plus rarement, dans les océans Indien et Atlantique. La montée et la descente rapides du fond génèrent de douces vagues (tsunamis) à sa surface avec une distance entre les crêtes de plusieurs kilomètres et une hauteur de plusieurs mètres (Fig. 7). À l'approche des côtes, avec la montée du fond, la hauteur des vagues augmente jusqu'à 15-20 m ou plus. Un cas unique s'est produit en 1964 en Alaska, où la hauteur des vagues atteignait 66 m à une vitesse de 585 km/h.

Les tsunamis se déplacent sur des distances de centaines, voire de milliers de kilomètres à une vitesse de 500 à 800 km/h ou plus.

En Russie, des tsunamis se produisent dans l’océan Pacifique au large du Kamtchatka et des îles Kouriles. L'un de ces tsunamis s'est produit en 1952. Avant l'arrivée de la vague, la mer s'est retirée de 500 m et 40 minutes plus tard, la vague a frappé le rivage avec une force terrible, détruisant tous les bâtiments et les routes et recouvrant la zone côtière de sable, de limon et de fragments de roche. . Après un certain temps, après la première, une deuxième vague de 10 à 15 m de haut est arrivée, qui a achevé la destruction de la côte en dessous de la barre des dix mètres.

Les tsunamis sont moins fréquents que les tremblements de terre. Ainsi, au cours des 200 dernières années, il n'y en a eu que 14 au Kamtchatka et dans les îles Kouriles, dont quatre catastrophiques. Le dernier tsunami catastrophique mondial s'est produit dans l'océan Indien fin décembre 2004, lorsque, selon les estimations générales, plus de 200 000 personnes sont mortes en Indonésie et dans les pays d'Indochine.

La construction de routes et d'aérodromes sur les côtes susceptibles d'être touchées par un tsunami nécessite la mise en œuvre de mesures de protection. En Russie, comme dans les pays voisins de la région Pacifique, il existe un service d'observation qui signale rapidement l'approche d'un tsunami. Cela permet aux personnes d'être protégées du danger. Autoroutes placés sur une partie haute du relief, recouvrir si nécessaire les berges de piles en béton armé, installer des murs à vagues et créer des remblais de protection en terre.

Les tremblements de terre sont des phénomènes sismiques terrestres. En Russie, des tremblements de terre se produisent dans le Caucase, l'Altaï, les monts Sayan, la région du Baïkal, Sakhaline, les îles Kouriles et le Kamtchatka. Tous ces territoires sont situés dans la ceinture géosynclinale. Jusqu'à présent, seules ces zones étaient considérées comme sismiques, mais déjà dans la seconde moitié du XXe siècle. Il est devenu évident que les tremblements de terre, dans certaines conditions, peuvent également se produire sur les plates-formes, bien qu'ils aient, contrairement aux tremblements de terre tectoniques, une origine différente.

En fonction de l’origine des séismes terrestres, il est proposé de distinguer quatre types de séismes :

• 1. Tectonique, provoquée par les forces tectoniques de la croûte terrestre et constituant la grande majorité des tremblements de terre. Ils se caractérisent par de vastes zones et une grande force ou, en d’autres termes, une forte intensité.
• 2. Volcanique, associé aux éruptions volcaniques et ayant une répartition locale, mais parfois de grande force.
• 3. Dénudation (glissements de terrain et effondrements), générée par la chute de grandes masses de roches des pentes ou par des ruptures dues à la formation karstique. De tels tremblements de terre ont également caractère local et relativement peu de force.
• 4. Technogénique, associé aux activités de production humaine.

Il est aujourd’hui évident que l’activité de production humaine peut influencer situation sismique même au niveau mondial. Ce sont des tremblements de terre dits provoqués. Ils peuvent être causés par le remplissage de vastes réservoirs, le pompage de pétrole, de gaz, d'eaux souterraines interstratiques, des explosions nucléaires, des bombardements militaires massifs, etc. La liste ci-dessus montre qu'une personne peut avoir un certain impact sur l'espace géologique grâce à ses activités.

Riz. 8.

capable de créer des incitations à des événements tectoniques négatifs, connus sous le nom de catastrophes naturelles d'origine humaine.

Estimation de la force sismique. L’humanité observe et enregistre les tremblements de terre partout dans le monde depuis de nombreux siècles. De nos jours, des équipements spéciaux sont largement utilisés, notamment les sismographes, qui permettent de déterminer qualitativement le lieu où un séisme s'est produit et d'évaluer sa force. Les instruments enregistrent automatiquement les vibrations de la Terre et dessinent un sismogramme (Fig. 8).

À l'heure actuelle, la dépendance des tremblements de terre à l'égard de la structure, de la composition et de l'état de la croûte terrestre a été révélée. Cela ressemble à ceci.

• 1. Dans les roches denses, la vitesse de propagation d'un choc sismique est plus grande que dans les roches sédimentaires lâches cohésives et incohérentes, cependant, la force du séisme (son intensité), au contraire, augmente dans ces dernières.
• 2. Coupure d'eau, saturation de l'eau, position élevée les niveaux des eaux souterraines augmentent l’intensité des tremblements de terre. Les territoires composés de sables mouvants, de limon, de roches sédimentaires marécageuses et gorgées d'eau sont des zones d'intensité sismique accrue.
• 3. Les structures géologiques et les failles tectoniques situées à travers le mouvement des ondes sismiques peuvent réduire l'intensité des tremblements de terre.
• 4. Des formes isolées et nettement définies du relief terrestre (collines, pentes abruptes des montagnes et ravins) peuvent augmenter la sismicité du territoire.

Tout tremblement de terre est nécessairement accompagné d'un certain nombre de phénomènes physiques. Il s'agit de sons, d'effets de lumière, d'ondes sur des supports solides, d'éboulements, de glissements, de fissures et de trous dans le sol, de destructions de maisons, de routes et de ponts. Les sons sous forme de « bourdonnement souterrain » sont très caractéristiques.

L'intensité des tremblements de terre à la surface de la Terre (secouements de la surface) est évaluée à l'aide d'échelles sismiques. En Russie, une échelle composée de 12 points est utilisée pour évaluer la force des tremblements de terre (tableau 1). Chaque point correspond à une certaine valeur d'accélération sismique - UN, mm/s 2, calculé par la formule

une = 4p 2 A/T 2,

Où L- amplitude des vibrations, mm ; T- période d'oscillation onde sismique, Avec. Par taille UN déterminer le coefficient de sismicité, nécessaire pour évaluer la résistance et la stabilité des structures :

Ks = UN/&

où # est l'accélération de la gravité, mm/s 2 .

Tableau 1

Échelle sismique à 12 points

Outre l'échelle de 12 points, utilisée dans de nombreux pays du monde, l'échelle de Richter est très connue (échelle de grandeur - M). Les grandeurs sont des valeurs calculées. Valeurs d'amplitude maximales M- 8,5-9.

Construction de routes et d'aérodromes. Une place importante est occupée par le zonage sismique des territoires et la prévision de l'apparition d'éventuels tremblements de terre. Le zonage sismique s'exprime dans l'établissement de cartes sismiques, à partir desquelles peut être déterminée la valeur du score maximum pour un territoire donné (Fig. 9). Ego tâche difficile. DANS dernières années les cartes sont périodiquement mises à jour, à mesure que la sismicité de la croûte terrestre augmente dans un certain nombre de zones. Dans la plupart des cas, les nouvelles cartes augmentent la valeur des points. Les éléments sont traîtres. Cela peut être vu sur exemple suivant. Lors du tremblement de terre de 1976

Riz. 9. Carte de zonage sismique. Lignes de points sismiques :

Je - de 1 à 5 ; II - de 5 à 7 ; III - jusqu'à 8

en Ouzbékistan (8 points) a détruit le village de Gazli. Le village a été reconstruit, mais en 1984 le tremblement de terre s'est répété, mais avec une magnitude de 9,00 et il a été à nouveau détruit.

Ces dernières années, la Russie a créé une carte du zonage sismique général du territoire du pays (c'est-à-dire la carte des tremblements de terre tectoniques). Cette carte montre clairement que si auparavant Sakhaline, le Kamtchatka et les îles Kouriles étaient considérés comme particulièrement dangereux en termes de sismicité, ces territoires comprennent désormais la Sibérie orientale et la région adjacente du Baïkal et de la Transbaïkalie, y compris les montagnes de l'Altaï. Pour ces territoires, des séismes de 9 points sont possibles (sur l'échelle de Richter - L/jusqu'à 8,5). Pour la première fois, des zones de tremblements de terre de magnitude 10 (Sakhaline, Kamtchatka, îles Kouriles) sont apparues sur la carte. Auparavant, de telles zones n'existaient pas en Russie. Territoire Caucase du Nord transféré d'une note de 6 à 7 points à une note de 9 points.

Prévisions sismiques. Les tremblements de terre ne peuvent être évités. Les prévisions nécessitent des réponses à trois questions : où, quelle force et quand le séisme se produira. La science travaille dans cette direction, mais des réponses précises et fiables ne sont pas encore disponibles.

La construction sous prévision de tremblements de terre de 6 points ou plus est réalisée conformément aux normes et règles de construction (SNiP). Le score est déterminé à partir de la Carte et ajusté en fonction du relief, de la géologie et de l'hydrogéologie de la zone. Les points ne peuvent être ajustés qu’à la hausse.

Dans les zones sismiques, il est recommandé de construire des routes et des aérodromes à l'écart des pentes abruptes des montagnes et des falaises, les pentes des excavations et des fondations de plus de 4 m sont rendues plus plates, avec 6 points ou plus, la hauteur des remblais et la profondeur des excavations doivent ne dépasse pas 15-20 m, les sols saturés d'eau sous les remblais doivent être drainés par drainage ; une attention particulière est accordée à l'augmentation de la stabilité des ponts, qui sont dangereux à construire sur des failles tectoniques.

Mouvement de la croûte terrestre

La croûte terrestre semble seulement immobile, absolument stable. En effet, elle effectue des mouvements continus et variés. Certains d’entre eux se produisent très lentement et ne sont pas perçus par les sens humains, d’autres, comme les tremblements de terre, sont des glissements de terrain et destructeurs. Quelles forces titanesques mettent la croûte terrestre en mouvement ?

Les forces internes de la Terre, source de leur origine. On sait qu’à la limite du manteau et de la lithosphère, la température dépasse 1 500 °C. A cette température, la matière doit soit fondre, soit se transformer en gaz. Lors de la transition solides dans un liquide ou état gazeux leur volume devrait augmenter. Cependant, cela ne se produit pas, car les roches surchauffées subissent la pression des couches sus-jacentes de la lithosphère. Un effet de « chaudière à vapeur » se produit lorsque la matière, cherchant à se dilater, exerce une pression sur la lithosphère, la faisant se déplacer avec la croûte terrestre. De plus, plus la température est élevée, plus la pression est forte et plus la lithosphère se déplace activement. Des centres de pression particulièrement forts apparaissent aux endroits du manteau supérieur où éléments radioactifs, dont la désintégration chauffe les roches constitutives à des températures encore plus élevées. Mouvements de la croûte terrestre sous l'influence forces internes Les terres sont dites tectoniques. Ces mouvements sont divisés en oscillatoires, pliants et éclatants.

Mouvements oscillatoires. Ces mouvements se produisent très lentement, imperceptiblement pour l'homme, c'est pourquoi on les appelle aussi vieux de plusieurs siècles ou épiirogène.À certains endroits, la croûte terrestre s'élève, à d'autres elle s'abaisse. Dans ce cas, la hausse est souvent remplacée par une baisse, et vice versa. Ces mouvements ne peuvent être retracés que par les « traces » qui subsistent après eux à la surface de la Terre. Par exemple, sur la côte méditerranéenne, près de Naples, se trouvent les ruines du temple de Sérapis, dont les colonnes ont été détruites par les mollusques marins à une altitude allant jusqu'à 5,5 m au-dessus du niveau de la mer moderne. Cela constitue une preuve absolue que le temple, construit au IVe siècle, se trouvait au fond de la mer, puis qu'il a été surélevé. Maintenant, cette zone de terre s'enfonce à nouveau. Souvent sur les côtes des mers au-dessus d'eux niveau moderne il y a des marches - des terrasses maritimes, autrefois créées par les vagues. Sur les plates-formes de ces marches, vous pouvez trouver les restes d'organismes marins. Cela indique que les zones de terrasses étaient autrefois le fond de la mer, puis que le rivage s'est élevé et que la mer s'est retirée.

La descente de la croûte terrestre en dessous de 0 m au dessus du niveau de la mer s'accompagne de l'avancée de la mer - transgression, et la montée - par sa retraite - régression. Actuellement en Europe, des soulèvements se produisent en Islande, au Groenland et dans la péninsule scandinave. Les observations ont établi que la région du golfe de Botnie s'élève au rythme de 2 cm par an, soit 2 m par siècle. Dans le même temps, le territoire de la Hollande, du sud de l'Angleterre, du nord de l'Italie, des plaines de la mer Noire et de la côte s'abaisse. Mer de Kara. Un signe de l'affaissement des côtes maritimes est la formation de baies maritimes dans les estuaires des rivières - estuaires (lèvres) et estuaires.

Lorsque la croûte terrestre se soulève et que la mer se retire, les fonds marins, composés de roches sédimentaires, se révèlent être de la terre ferme. Voilà à quel point plaines marines (primaires): par exemple, Sibérie occidentale, Turanienne, Sibérienne du Nord, Amazonienne (Fig. 20).

Riz. 20. La structure des plaines stratigraphiques primaires ou marines

Mouvements de pliage. Dans les cas où les couches rocheuses sont suffisamment plastiques, elles s'effondrent sous l'influence de forces internes en plis. Lorsque la pression est dirigée verticalement, les roches sont déplacées et, si elles sont dans le plan horizontal, elles sont comprimées en plis. La forme des plis peut être très diverse. Lorsque le coude du pli est dirigé vers le bas, on l'appelle un synclinal, vers le haut - un anticlinal (Fig. 21). Les plis se forment à de grandes profondeurs, c'est-à-dire lorsque températures élevées et une forte pression, puis sous l'influence de forces internes, ils peuvent être soulevés. C'est ainsi qu'ils apparaissent plier les montagnes Caucase, Alpes, Himalaya, Andes, etc. (Fig. 22). Dans de telles montagnes, les plis sont faciles à observer là où ils sont exposés et remontent à la surface.

Riz. 21. Synclinal (1) et anticlinal (2) plis

Riz. 22. plier les montagnes

Mouvements de rupture. Si les roches ne sont pas suffisamment solides pour résister à l'action des forces internes, des fissures (failles) se forment dans la croûte terrestre et un déplacement vertical des roches se produit. Les zones en contrebas sont appelées grabens, et ceux qui se sont levés - des poignées(Fig. 23). L'alternance de horsts et de grabens crée bloquer (ressusciter) les montagnes. Des exemples de telles montagnes sont : l'Altaï, le Sayan, la chaîne de Verkhoyansk, les Appalaches en Amérique du Nord et bien d'autres. Les montagnes ressuscitées diffèrent des montagnes pliées à la fois par leur structure interne et par leur apparence - morphologie. Les pentes de ces montagnes sont souvent abruptes, les vallées, comme les bassins versants, sont larges et plates. Les couches rocheuses sont toujours décalées les unes par rapport aux autres.

Riz. 23. Montagnes en blocs pliés ravivées

Les zones encaissées de ces montagnes, les grabens, se remplissent parfois d'eau, puis des lacs profonds se forment : par exemple le Baïkal et le Teletskoïe en Russie, le Tanganyika et le Nyasa en Afrique.

La structure de la croûte terrestre, les structures géologiques, les schémas de leur localisation et de leur développement sont étudiés par la section de géologie - géotectonique. La discussion des mouvements crustaux dans ce chapitre est une présentation de la tectonique intraplaque. Les mouvements de la croûte terrestre qui provoquent des changements dans l'apparition des corps géologiques sont appelés mouvements tectoniques.

UN BREF APERÇU DE LA THÉORIE MODERNE

TECTONIQUE DES PLAQUES

Au début du 20ème siècle. prof. Alfred Wegener a avancé une hypothèse qui a servi de point de départ au développement d'une théorie géologique fondamentalement nouvelle décrivant la formation des continents et des océans sur Terre. Actuellement, la théorie mobiliste de la tectonique des plaques décrit le plus précisément la structure des géosphères supérieures de la Terre, son développement et les conséquences qui en résultent. processus géologiques et des phénomènes.

Une hypothèse simple et claire d'A. Wegener est qu'au début du Mésozoïque, il y a environ 200 millions d'années, tous les continents qui existent actuellement étaient regroupés en un seul supercontinent, appelé Pangée par A. Wegener. La Pangée se composait de deux grandes parties : le nord - la Laurasie, qui comprenait l'Europe, l'Asie (sans l'Hindoustan), l'Amérique du Nord et le sud - le Gondwana, qui comprenait l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Antarctique, l'Australie et l'Hindoustan. Ces deux parties de la Pangée étaient presque séparées par un profond golfe – une dépression dans l'océan Téthys. L'impulsion à l'origine de la création de l'hypothèse de la dérive des continents était la similitude géométrique frappante des contours des côtes de l'Afrique et Amérique du Sud, mais l'hypothèse a ensuite été confirmée par des études paléontologiques, minéralogiques, géologiques et structurales. Le point faible de l’hypothèse d’A. Wegener était le manque d’explications sur les causes de la dérive des continents, l’identification de forces très importantes capables de déplacer les continents, ces formations géologiques extrêmement massives.

Le géophysicien néerlandais F. Vening-Meines, le géologue anglais A. Holmes et le géologue américain D. Griege ont d'abord suggéré la présence de flux convectifs dans le manteau, qui ont une énergie colossale, puis l'ont relié aux idées de Wegener. Au milieu du 20ème siècle. des découvertes géologiques et géophysiques exceptionnelles ont été réalisées : en particulier, la présence d'un système global de dorsales médio-océaniques (MOR) et de rifts a été établie ; l'existence d'une couche plastique de l'asthénosphère a été révélée ; On a découvert qu'il existe sur Terre des ceintures linéaires allongées dans lesquelles sont concentrés 98 % de tous les épicentres sismiques et qui bordent des zones presque asismiques, appelées plus tard plaques lithosphériques, ainsi qu'un certain nombre d'autres matériaux, ce qui a permis de manière générale de conclure que la théorie tectonique « fixiste » dominante ne peut expliquer, notamment, les données paléomagnétiques identifiées sur emplacements géographiques continents de la Terre.

Au début des années 70 du XXe siècle. Le géologue américain G. Hess et le géophysicien R. Dietz, sur la base de la découverte du phénomène de propagation (expansion) du fond océanique, ont montré qu'en raison du fait que la matière chaude et partiellement fondue du manteau, s'élevant le long des fissures du rift, devrait se propager dans Dans des directions différentes de l'axe de la dorsale médio-océanique et « poussant » le fond océanique dans des directions différentes, le matériau du manteau soulevé remplit la fissure du rift et, en s'y solidifiant, construit les bords divergents de la croûte océanique. Des découvertes géologiques ultérieures ont confirmé ces positions. Par exemple, il a été constaté que l'âge le plus ancien de la croûte océanique ne dépasse pas 150 à 160 millions d'années (cela ne représente que 1/30 de l'âge de notre planète), que les roches modernes se trouvent dans les fissures du rift et que les roches les plus anciennes sont le plus loin possible du MOR.

Actuellement en coque supérieure Les Terres en distinguent sept grandes dalles: Pacifique, Eurasie, Indo-Australien, Antarctique, Afrique, Amérique du Nord et du Sud ; sept assiettes de taille moyenne, par exemple Arabian, Nazca, Coconut, etc. Au sein des grandes assiettes, on distingue parfois des assiettes ou blocs indépendants de taille moyenne et de nombreuses petites. Toutes les plaques se déplacent les unes par rapport aux autres, de sorte que leurs limites sont clairement marquées comme des zones de sismicité accrue.

En général, il existe trois types de mouvements des plaques : l'écartement avec formation de fissures, la compression ou la poussée (immersion) d'une plaque sur une autre et, enfin, le glissement ou le déplacement des plaques les unes par rapport aux autres. Tous ces mouvements des plaques lithosphériques à la surface de l'asthénosphère se produisent sous l'influence des courants convectifs du manteau. Le processus de poussée d'une plaque océanique sous une plaque continentale est appelé subduction (par exemple, le Pacifique « subduit » sous l'Eurasie dans la zone de l'arc insulaire japonais), et le processus de poussée d'une plaque océanique sur une plaque continentale s'appelle l'obduction. Dans les temps anciens, un tel processus de collision continentale (collision) a conduit à la fermeture de l'océan Téthys et à l'émergence de la ceinture montagneuse alpine-himalayenne.

L'utilisation du théorème d'Euler sur le mouvement des plaques lithosphériques à la surface du géoïde avec l'utilisation de données spatiales et d'observations géophysiques a permis de calculer (J. Minster) le taux de retrait de l'Australie de l'Antarctique - 70 mm/an , Amérique du Sud depuis Afrique - 40 mm/an ; Amérique du Nord d'Europe - 23 mm/an.

La mer Rouge s'étend au rythme de 15 mm/an et l'Hindoustan entre en collision avec l'Eurasie au rythme de 50 mm/an. Bien que la théorie globale de la tectonique des plaques soit à la fois mathématiquement et physiquement valable, de nombreuses questions géologiques ne sont pas encore entièrement comprises ; ce sont par exemple les problèmes de la tectonique intraplaque : après une étude détaillée, il s'avère que les plaques lithosphériques ne sont en aucun cas absolument rigides, informables et monolithiques, selon les travaux de nombreux scientifiques, de puissants flux de matière mantellique en découlent ; les entrailles de la Terre, capables de chauffer, de fondre et de déformer la plaque lithosphérique (J. Wilson). Les scientifiques russes V.E. Hein, P.I. Kropotkine, A.V. Peive, O.G. Sorokhtin, S.A. Ouchakov et autres.

MOUVEMENTS TECTONIQUES

Cette discussion sur les mouvements tectoniques s'applique particulièrement à la tectonique intraplaque, avec quelques généralisations.

Des mouvements tectoniques dans la croûte terrestre se produisent constamment. Dans certains cas, ils sont lents, à peine perceptibles à l'œil humain (ères de paix), dans d'autres, sous la forme d'intenses processus orageux (révolutions tectoniques). Il y a eu plusieurs révolutions tectoniques de ce type dans l’histoire de la croûte terrestre.

La mobilité de la croûte terrestre dépend en grande partie de la nature de ses structures tectoniques. Les plus grandes structures sont les plates-formes et les géosynclinaux. Plateformes font référence à des structures stables, rigides et sédentaires. Ils se caractérisent par des formes en relief nivelées. Vus d’en bas, ils sont constitués d’une section rigide de la croûte terrestre qui ne peut être pliée (socle cristallin), au-dessus de laquelle se trouve une couche horizontale de roches sédimentaires non perturbées. Un exemple typique Les anciennes plates-formes sont russes et sibériennes. Les plates-formes se caractérisent par des mouvements calmes et lents de nature verticale. Contrairement aux plateformes géosynclinaux Ce sont des parties mobiles de la croûte terrestre. Ils sont situés entre les plates-formes et représentent en quelque sorte leurs articulations mobiles. Les géosynclinaux sont caractérisés par divers mouvements tectoniques, volcanisme et phénomènes sismiques. Dans la zone des géosynclinaux, il se produit une accumulation intensive d'épaisses strates de roches sédimentaires.

Les mouvements tectoniques de la croûte terrestre peuvent être divisés en trois types principaux :

• oscillatoire, exprimé par la lente montée et descente de sections individuelles de la croûte terrestre et conduisant à la formation de grands soulèvements et creux ;
• plié, provoquant l'effondrement des couches horizontales de la croûte terrestre en plis;
• discontinue, entraînant des ruptures de couches et de massifs rocheux.

Mouvements oscillatoires. Certaines parties de la croûte terrestre s'élèvent au cours de plusieurs siècles, tandis que d'autres s'effondrent en même temps. Au fil du temps, la hausse cède la place à la baisse, et vice versa. Les mouvements oscillatoires ne modifient pas les conditions initiales d'apparition des roches, mais leur importance technique et géologique est énorme. La position des frontières entre la terre et les mers, le rétrécissement et l'activité érosive accrue des rivières, la formation du relief et bien plus encore en dépendent.

On distingue les types suivants de mouvements oscillatoires de la croûte terrestre : 1) les périodes géologiques passées ; 2) la dernière, associée à la période Quaternaire ; 3) moderne.

Les mouvements oscillatoires modernes qui provoquent des changements dans les hauteurs de la surface terrestre dans une zone donnée sont particulièrement intéressants pour la géologie technique. Pour estimer de manière fiable le taux de leur manifestation, des travaux géodésiques de haute précision sont utilisés. Les mouvements oscillatoires modernes se produisent plus intensément dans les zones de géosynclinaux. Il a été établi, par exemple, que durant la période 1920-1940. Le bassin de Donetsk s'est élevé par rapport à la ville de Rostov-sur-le-Don à un rythme de 6 à 10 mm/an, et les hautes terres de la Russie centrale - jusqu'à 15 à 20 mm/an. Les taux moyens d'affaissement moderne dans la dépression Azov-Kuban sont de 3 à 5 et dans la dépression de Terek de 5 à 7 mm/an. Ainsi, la vitesse annuelle des mouvements oscillatoires modernes est le plus souvent égale à plusieurs millimètres, et 10 à 20 mm/an est une vitesse très élevée. La vitesse limite connue est légèrement supérieure à 30 mm/an.

En Russie, les superficies de Koursk sont en augmentation (3,6 mm/an), l'île Nouvelle Terre, région de la Caspienne du Nord. Plusieurs zones du territoire européen continuent de sombrer : Moscou (3,7 mm/an), Saint-Pétersbourg (3,6 mm/an). La Ciscaucasie orientale s'enfonce (5-7 mm/an). Il existe de nombreux exemples de vibrations de la surface terrestre dans d'autres pays. Depuis de nombreux siècles, des régions de Hollande (40 à 60 mm/an), du détroit du Danemark (15 à 20 mm/an), de France et de Bavière (30 mm/an) subissent un affaissement intense. La Scandinavie continue de croître de manière intensive (25 mm/an), seule la région de Stockholm a augmenté de 190 mm au cours des 50 dernières années.

En abaissant côte ouest Afrique, partie estuarienne du lit du fleuve. Le Congo a coulé et on peut le retrouver au fond de l'océan jusqu'à une profondeur de 2000 m à une distance de 130 km de la côte.

Les mouvements tectoniques modernes de la croûte terrestre sont étudiés par la science néotectonique. Les mouvements oscillatoires modernes doivent être pris en compte lors de la construction ouvrages hydrauliques tels que les réservoirs, les barrages, les systèmes de récupération, les villes en bord de mer. Par exemple, réduire la superficie Côte de la mer Noire conduit à une érosion intense des côtes par les vagues et à la formation de grands glissements de terrain.

Mouvements de pliage. Les roches sédimentaires se trouvent initialement horizontalement ou presque horizontalement. Cette situation persiste même lorsque mouvements oscillatoires la croûte terrestre. Les mouvements tectoniques pliés déplacent les couches hors de leur position horizontale, leur donnent une pente ou les écrasent en plis. C'est ainsi qu'apparaissent les luxations plissées (Fig. 31).

Toutes les formes de dislocations pliées se forment sans rompre la continuité des couches (couches). C'est le leur trait caractéristique. Les principales parmi ces luxations sont : monocline,

flexion, anticlinal et synclinal.

Monocline est la forme la plus simple de perturbation de l'occurrence originale des roches et s'exprime par l'inclinaison générale des couches dans une direction (Fig. 32).

Flexion- un pli en forme de genou formé lorsqu'une partie du massif rocheux se déplace par rapport à une autre sans rompre la continuité.

Anticlinal- un pli tourné vers le haut avec son sommet (Fig. 33), et synclinal- un pli avec le sommet vers le bas (Fig. 34, 35). Les côtés des plis sont appelés ailes, les sommets sont appelés serrures et partie intérieure- cœur.

Il est à noter que les roches situées au sommet des plis sont toujours fissurées, et parfois même écrasées (Fig. 36).

Mouvements de rupture.À la suite de mouvements tectoniques intenses, des ruptures dans la continuité des couches peuvent se produire. Les parties brisées des couches se déplacent les unes par rapport aux autres. Le déplacement s'effectue le long du plan de rupture, qui se présente sous la forme d'une fissure. L'amplitude de déplacement varie de centimètres à kilomètres. Les luxations de failles comprennent les failles normales, les failles inverses, les horsts, les grabens et les chevauchements (Fig. 37).

Réinitialiser se forme à la suite de l'abaissement d'une partie de l'épaisseur par rapport à une autre (Fig. 38, UN). Si un soulèvement se produit lors d'une rupture, une faille inverse se forme (Fig. 38, b). Parfois, plusieurs lacunes se forment dans une même zone. Dans ce cas, des défauts pas à pas (ou défauts inverses) apparaissent (Fig. 39).

Riz. 31.

/ - plein (normal); 2- isoclinique; 3- poitrine; 4- droit; 5 - oblique; 6 - incliné; 7- couché; 8- renversé; 9- flexion; 10 - monoclinique

Riz. 32.

situation

Riz. 33.

(d'après M. Vasic)

Riz. 34. Pli complet ( UN) et les éléments de pliage (b) :

1 - l'anticlinal ; 2 - synclinal

Riz. 35. Occurrence synclinale de couches de roches sédimentaires en milieu naturel (une faille est visible dans l'axe du pli)

Riz. 37.

UN - réinitialiser; b- réinitialisation par étapes ; V- soulèvement; G- poussée; d- graben; e- horst; 1 - partie fixe de l'épaisseur ; Pièce à 2 décalages ; P - surface de la Terre ; p - plan de rupture

Surface de cisaillement

Riz. 38. Schéma de déplacement de l'épaisseur des couches : UN - deux blocs déplacés ; b- profil avec un déplacement caractéristique des roches (d'après M. Vasich)

Bloc abandonné

Rhénanie

Riz. 39.

Riz. 40.

UN - normale; b- réserve; V- horizontal

Riz. 41.

UN - séparation; b-éclats fragiles; V- formation de pincement ; G- un effritement visqueux à

étirement (« sans objectif »)

Graben se produit lorsqu'une section de la croûte terrestre s'enfonce entre deux grandes failles. C'est ainsi que s'est formé, par exemple, le lac Baïkal. Certains experts considèrent le Baïkal comme le début de la formation d'une nouvelle fracture.

Horst- la forme opposée au graben.

Poussée contrairement aux formes précédentes, les luxations par fracture se produisent lorsque les épaisseurs sont déplacées horizontalement ou relativement. plan incliné(Fig. 40). En raison du chevauchement, les jeunes dépôts peuvent être recouverts par des roches plus anciennes (Fig. 41, 42, 43).

Apparition de couches. Lors de l'étude des conditions techniques et géologiques des chantiers de construction, il est nécessaire d'établir la position spatiale des couches. La détermination de la position des couches (couches) dans l'espace permet de résoudre les problèmes de profondeur, d'épaisseur et de nature de leur apparition, permet de sélectionner des couches comme fondations des ouvrages, d'estimer les réserves en eaux souterraines, etc.

L'importance des dislocations pour la géologie technique.À des fins de construction, le plus conditions favorables sont chauds

Riz. 42. Extrémité Est du chevauchement de l'Audiberge (Alpes-Maritimes). Couper (UN) représente la structure de la rive droite de la vallée de Lu, située directement derrière le site illustré dans le schéma fonctionnel (b) ; la coupe est orientée dans le sens opposé. L'amplitude de poussée, correspondant à l'ampleur du déplacement des couches dans l'aile retournée de l'anticlinal, diminue progressivement d'ouest en est.

apparition zonale des couches, leur grande épaisseur, homogénéité de composition. Dans ce cas, les bâtiments et les structures sont situés dans un environnement de sol homogène, créant la condition préalable à une compressibilité uniforme des couches sous le poids de la structure. Dans de telles conditions, les structures obtiennent la plus grande stabilité (Fig. 44).

Riz. 43.

Faille du Levan dans les Basses-Alpes

Riz. 44.

une, b - sites favorables à la construction; V- défavorable ; G- défavorable; L- structure (bâtiment)

La présence de dislocations complique les conditions techniques et géologiques des chantiers de construction - l'homogénéité des sols des fondations des structures est perturbée, des zones d'écrasement se forment, la résistance du sol diminue, des déplacements se produisent périodiquement le long des fissures de fracture et une circulation eaux souterraines. Lorsque les couches sont fortement inclinées, la structure peut être localisée simultanément sur des sols différents, ce qui conduit parfois à une compressibilité inégale des couches et à une déformation des structures. Pour les bâtiments, une condition défavorable est caractère complexe plis Il n’est pas conseillé de localiser des structures sur des lignes de faille.

PHÉNOMÈNES SISMIQUES

Sismique(du grec - tremblements) les phénomènes se manifestent sous la forme de vibrations élastiques de la croûte terrestre. Ce formidable phénomène naturel est typique des zones géosynclinales où les processus modernes de formation de montagnes sont actifs, ainsi que des zones de subduction et d'obduction.

Les secousses d'origine sismique se produisent presque continuellement. Des instruments spéciaux enregistrent plus de 100 000 tremblements de terre au cours de l'année, mais heureusement, seulement une centaine d'entre eux entraînent des conséquences destructrices et certains conduisent à des catastrophes entraînant la mort de personnes et la destruction massive de bâtiments et de structures (Fig. 45).

Tremblements de terre se produisent également lors d'éruptions volcaniques (en Russie, par exemple au Kamtchatka), l'apparition de défaillances dues à l'effondrement de roches dans de grandes grottes souterraines,

Riz. 45.

des vallées profondes et étroites, et aussi par conséquent explosions puissantes produits, par exemple, à des fins de construction. L'effet destructeur de tels tremblements de terre est faible et ils ont importance locale, et les plus destructeurs sont les phénomènes sismiques tectoniques, couvrant généralement de vastes zones.

L'histoire connaît des tremblements de terre catastrophiques, au cours desquels des dizaines de milliers de personnes sont mortes et des villes entières ou leurs habitants ont été détruits. la plupart(Lisbonne - 1755, Tokyo - 1923, San Francisco - 1906, Chili et l'île de Sicile - 1968). Seulement dans la première moitié du 20e siècle. il y en a eu 3 749, dont 300 dans la seule région du Baïkal. Les plus destructrices ont eu lieu dans les villes d'Achgabat (1948) et de Tachkent (1966).

Un tremblement de terre catastrophique d'une puissance exceptionnelle s'est produit le 4 décembre 1956 en Mongolie, qui a également été enregistré en Chine et en Russie. Cela s’est accompagné d’énormes destructions. L'un des sommets de la montagne s'est divisé en deux, une partie d'une montagne de 400 m de haut s'est effondrée dans une gorge. Une dépression de faille atteignant 18 km de long et 800 m de large s'est formée à la surface de la terre. Des fissures jusqu'à 20 m de large sont apparues. La principale de ces fissures s'étendait jusqu'à 250 km.

Le tremblement de terre le plus catastrophique a été celui de 1976 survenu à Tangshan (Chine), à ​​la suite duquel 250 000 personnes sont mortes, principalement sous les bâtiments effondrés en terre cuite (briques de terre crue).

Les phénomènes sismiques tectoniques se produisent aussi bien au fond des océans que sur terre. À cet égard, on distingue les tremblements de terre et les tremblements de terre.

Tremblements de mer se produisent dans les bassins océaniques profonds du Pacifique et, plus rarement, dans les océans Indien et Atlantique. Les montées et descentes rapides du fond océanique provoquent le déplacement de grandes masses de roches et génèrent de légères vagues (tsunamis) à la surface de l'océan avec une distance entre les crêtes pouvant atteindre 150 km et une très petite hauteur au-dessus des grandes profondeurs de l'océan. A l'approche du rivage, parallèlement à la montée du fond, et parfois au rétrécissement des rives dans les baies, la hauteur des vagues augmente jusqu'à 15-20 m et même 40 m.

Tsunami se déplacer sur des distances de centaines et de milliers de kilomètres à des vitesses de 500 à 800 et même supérieures à 1 000 km/h. À mesure que la profondeur de la mer diminue, la raideur des vagues augmente fortement et elles s'écrasent sur les rivages avec une force terrible, provoquant la destruction de structures et la mort de personnes. Lors du tremblement de terre de 1896 au Japon, des vagues d'une hauteur de 30 m ont été enregistrées. Après avoir heurté le rivage, elles ont détruit 10 500 maisons, tuant plus de 27 000 personnes.

Les îles japonaises, indonésiennes, philippines et hawaïennes, ainsi que la côte Pacifique de l'Amérique du Sud, sont les plus souvent touchées par les tsunamis. En Russie, ce phénomène est observé sur les côtes orientales du Kamtchatka et des îles Kouriles. Le dernier tsunami catastrophique dans cette zone s'est produit en novembre 1952 dans l'océan Pacifique, à 140 km des côtes. Avant l'arrivée de la vague, la mer s'est retirée de la côte jusqu'à une distance de 500 m, et 40 minutes plus tard, un tsunami avec du sable, du limon et divers débris a frappé la côte. S'ensuit une deuxième vague atteignant 10 à 15 m de haut, qui a achevé la destruction de tous les bâtiments situés en dessous de la barre des dix mètres.

La vague sismique la plus élevée – un tsunami – s'est produite au large des côtes de l'Alaska en 1964 ; sa hauteur atteignait 66 m et sa vitesse était de 585 km/h.

La fréquence des tsunamis n’est pas aussi élevée que celle des tremblements de terre. Ainsi, sur 200 ans, seuls 14 d’entre eux ont été observés sur les côtes du Kamtchatka et des îles Kouriles, dont quatre catastrophiques.

Sur la côte Océan Pacifique En Russie et dans d'autres pays, des services d'observation spéciaux ont été créés pour avertir de l'approche d'un tsunami. Cela vous permet d'avertir et de protéger les personnes du danger à temps. Pour lutter contre les tsunamis, des ouvrages d'art sont érigés sous forme de remblais de protection, des piliers en béton armé, des murs à vagues et des bas-fonds artificiels sont créés. Les bâtiments sont placés sur une partie élevée du terrain.

Tremblements de terre. Ondes sismiques. La source de génération des ondes sismiques est appelée l'hypocentre (Fig. 46). En fonction de la profondeur de l'hypocentre, on distingue les séismes : superficiels - de 1 à 10 km de profondeur, crustaux - 30 à 50 km et profonds (ou plutoniques) - de 100 à 300 à 700 km. Ces derniers sont déjà présents dans le manteau terrestre et sont associés à des mouvements se produisant dans les zones profondes de la planète. De tels tremblements de terre ont été observés en Extrême-Orient, en Espagne et en Afghanistan. Les plus destructeurs sont les tremblements de terre de surface et de la croûte terrestre.

Riz. 46. Hypocentre (H), épicentre (Ep) et ondes sismiques :

1 - longitudinal; 2- transversal; 3 - superficiel

Directement au-dessus de l'hypocentre à la surface de la terre se trouve épicentre. Dans cette zone, les secousses superficielles se produisent en premier et avec plus grande force. Une analyse des tremblements de terre a montré que dans les régions sismiquement actives de la Terre, 70 % des sources de phénomènes sismiques sont situées à une profondeur de 60 km, mais la profondeur sismique la plus élevée se situe toujours entre 30 et 60 km.

Les ondes sismiques, qui sont par nature des vibrations élastiques, émanent de l'hypocentre dans toutes les directions. Les ondes sismiques longitudinales et transversales se distinguent par des vibrations élastiques se propageant dans le sol à partir de sources de tremblements de terre, d'explosions, d'impacts et d'autres sources d'excitation. Ondes sismiques - longitudinal, ou R- vagues (lat. prime- les premiers), arrivent les premiers à la surface de la terre, puisqu'ils ont une vitesse 1,7 fois supérieure aux ondes transversales ; transversal, ou 5 vagues (lat. seconde- deuxième), et superficiel, ou L- vagues (lat. 1op-qeg- long). Longueurs Il y a plus d'ondes L, et les vitesses sont inférieures à celles R- et 5 vagues. Les ondes sismiques longitudinales sont des ondes de compression et de tension du milieu dans la direction des rayons sismiques (dans toutes les directions depuis la source du séisme ou une autre source d'excitation) ; ondes sismiques transversales - ondes de cisaillement dans la direction perpendiculaire aux rayons sismiques ; Les ondes sismiques de surface sont des ondes qui se propagent à la surface de la Terre. Les ondes L sont divisées en ondes de Love (oscillations transversales dans le plan horizontal sans composante verticale) et en ondes de Rayleigh (oscillations complexes avec une composante verticale), du nom des scientifiques qui les ont découvertes. Les ondes longitudinales et transversales sont du plus grand intérêt pour un ingénieur civil. Ondes longitudinales provoquer l'expansion et la compression des roches dans le sens de leur mouvement. Ils se propagent dans tous les milieux : solides, liquides et gazeux. Leur vitesse dépend de la substance des roches. Cela peut être vu à partir des exemples donnés dans le tableau. 11. Les vibrations transversales sont perpendiculaires aux vibrations longitudinales, se propagent uniquement dans un milieu solide et provoquent une déformation par cisaillement des roches. La vitesse des ondes transversales est environ 1,7 fois inférieure à celle des ondes longitudinales.

À la surface de la Terre, des ondes d'un type particulier divergent de l'épicentre dans toutes les directions : des ondes de surface qui, de par leur nature, sont des ondes de gravité (comme la houle). La vitesse de leur propagation est inférieure à celle des transversales, mais elles n'ont pas moins d'effet néfaste sur les structures.

L'action des ondes sismiques, ou, en d'autres termes, la durée des tremblements de terre, se manifeste généralement en quelques secondes, moins souvent en quelques minutes. Parfois, des tremblements de terre de longue durée se produisent. Par exemple, au Kamchatka en 1923, le tremblement de terre a duré de février à avril (195 secousses).

Tableau 11

Vitesse de propagation des ondes longitudinales (y p) et transversales (y 5)

dans diverses roches et dans l'eau, km/sec

Estimation de la force sismique. Les tremblements de terre sont constamment surveillés à l'aide d'instruments spéciaux - des sismographes, qui permettent une évaluation qualitative et quantitative de la force des tremblements de terre.

Échelles sismiques (gr. tremblement de terre + lat. .?sd-

• 1a - échelle) permet d'estimer l'intensité des vibrations (chocs) à la surface de la Terre lors de tremblements de terre en points. La première échelle sismique à 10 points (proche de la moderne) a été élaborée en 1883 conjointement par M. Rossi (Italie) et F. Forel (Suisse). Actuellement, la plupart des pays du monde utilisent 12 points échelles sismiques: « MM » aux USA (échelle Mercalli-Konkani-Zieberg améliorée) ; International MBK-64 (du nom des auteurs S. Medvedev, V. Shpohnheuer, V. Karnik, créé en 1964) ; Institut de physique de la Terre, Académie des sciences de l'URSS, etc. Au Japon, une échelle en 7 points est utilisée, établie par F. Omori (1900) et révisée par la suite à plusieurs reprises. Le score sur l'échelle MBK-64 (affinée et complétée par le Conseil interministériel de sismologie et de construction parasismique en 1973) est établi :
  • sur le comportement des personnes et des objets (de 2 à 9 points) ;
  • selon le degré d'endommagement ou de destruction des bâtiments et des structures (de 6 à 10 points) ;
  • sur les déformations sismiques et l'apparition d'autres processus naturels et phénomènes (de 7 à 12 points).

L'échelle de Richter, proposée en 1935 par le sismologue américain C.F. Richter, théoriquement étayé avec B. Gutenberg en 1941-1945. échelle de grandeur(M); affiné en 1962 (échelle Moscou-Prague) et recommandé par l'Association internationale de sismologie et de physique de l'intérieur de la Terre comme norme. A cette échelle, la magnitude de tout séisme est définie comme le logarithme décimal de l'amplitude maximale de l'onde sismique (exprimée en micromètres) enregistrée par un sismographe standard à une distance de 100 km de l'épicentre. A d'autres distances de l'épicentre à la station sismique, une correction est introduite sur l'amplitude mesurée afin de l'amener à celle qui correspond à la distance standard. Le zéro de l'échelle de Richter (M = 0) donne un foyer auquel l'amplitude de l'onde sismique à une distance de 100 km de l'épicentre sera égale à 1 µm, soit 0,001 mm. Lorsque l’amplitude augmente de 10 fois, la magnitude augmente de un. Lorsque l'amplitude est inférieure à 1 μm, la grandeur a des valeurs négatives ; valeurs d'amplitude maximale connues M = 8,5...9. Magnitude - valeur calculée, caractéristique relative de la source sismique, indépendante de la localisation de la station d'enregistrement ; utilisé pour estimer l’énergie totale libérée dans la source (une relation fonctionnelle entre magnitude et énergie a été établie).

L'énergie libérée dans la source peut être exprimée en valeur absolue ( E, J), valeur de classe énergétique (K = \%E) ou une quantité conventionnelle appelée grandeur,

À-5 Maternelle=4

M =--g--. Magnitude des plus grands tremblements de terre

M = 8,5...8,6, ce qui correspond à une libération d'énergie de 10 17 -10 18 J ou dix-septième - dix-huitième classes énergétiques. L'intensité des tremblements de terre à la surface de la Terre (secousses de la surface) est déterminée à l'aide d'échelles d'intensité sismique et évaluée en unités conventionnelles - les points. La gravité (/) est fonction de la magnitude (M), de la profondeur focale (ET) et la distance du point en question à l'épicentre SCH :

Je = 1,5M+3,518l/1 2 +Et 2 +3.

Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques comparatives des différents groupes de tremblements de terre (tableau 12).

Caractéristiques comparatives des tremblements de terre

Pour calculer les effets de force (charges sismiques) exercées par les tremblements de terre sur les bâtiments et les structures, les concepts suivants sont utilisés : accélération des vibrations (UN), coefficient de sismicité ( À c) et déplacement relatif maximum (À PROPOS DE).

En pratique, la force des tremblements de terre se mesure en points. En Russie, une échelle de 12 points est utilisée. Chaque point correspond à une certaine valeur d'accélération vibratoire UN(mm/s 2). Dans le tableau 13 montre une échelle moderne de 12 points et donne une brève description des conséquences des tremblements de terre.

Points sismiques et conséquences des tremblements de terre

Tableau 13

Régions sismiques de Russie. La surface entière de la Terre est divisée en zones : sismique, asismique et pénésismique. À sismique inclure les zones situées dans les zones géosynclinales. DANS asismique Il n'y a pas de tremblements de terre dans les zones (plaine russe, Sibérie occidentale et septentrionale). DANS pénésismique Dans ces zones, les tremblements de terre se produisent relativement rarement et sont de faible magnitude.

Pour le territoire de la Russie, une carte de répartition des tremblements de terre a été établie, indiquant les points. Les régions sismiques comprennent le Caucase, l'Altaï, la Transbaïkalie, Extrême Orient, Sakhaline, îles Kouriles, Kamtchatka. Ces zones occupent un cinquième du territoire sur lequel elles sont implantées grandes villes. Cette carte est actuellement mise à jour pour inclure des informations sur la fréquence des tremblements de terre au fil du temps.

Les tremblements de terre contribuent au développement de processus gravitationnels extrêmement dangereux : glissements de terrain, effondrements et éboulis. En règle générale, tous les tremblements de terre de magnitude sept et plus sont accompagnés de ces phénomènes et de nature catastrophique. Le développement généralisé des glissements de terrain et des glissements de terrain a été observé, par exemple, lors du tremblement de terre d'Achgabat (1948), un fort tremblement de terre au Daghestan (1970), dans la vallée de Chkhalta dans le Caucase (1963), avant

Ligne R. Naryn (1946), lorsque les vibrations sismiques ont amené de vastes massifs de roches altérées et détruites, situées dans parties supérieures des pentes élevées, qui ont provoqué la construction de barrages sur des rivières et la formation de grands lacs de montagne. Les tremblements de terre faibles ont également un impact significatif sur le développement des glissements de terrain. Dans ces cas-là, ils sont comme un poussoir, un mécanisme de déclenchement d’un massif déjà prêt à s’effondrer. Donc, sur le versant droit de la vallée fluviale. Aktury, au Kirghizistan, après le tremblement de terre d'octobre 1970, trois vastes glissements de terrain se sont formés. Souvent, ce ne sont pas tant les tremblements de terre eux-mêmes qui affectent les bâtiments et les structures que les phénomènes de glissements de terrain et de glissements de terrain qu'ils provoquent (séismes de Karateginskoe, 1907, Sarez, 1911, Fayzabad, 1943, Khaitskoe, 1949). Le volume de masse d'un effondrement sismique (effondrement - effondrement) situé dans la structure sismique Babkha (le versant nord de la crête Khamar-Daban, Sibérie orientale), soit environ 20 millions de m3. Le tremblement de terre de Sarez d'une magnitude de 9, survenu en février 1911, a ébranlé la rive droite du fleuve. Murghab au confluent de l'Usoy Darya avec 2,2 milliards de m 3 de masse rocheuse, qui a conduit à la formation d'un barrage de 600-700 m de haut, 4 km de large, 6 km de long et d'un lac à 3329 m d'altitude avec un volume de 17-18 km 3, avec une superficie miroir de 86,5 km 2, 75 km de long, jusqu'à 3,4 km de large, 190 m de profondeur sous les décombres, et le village de Sarez était sous les décombres. eau.

À la suite de l'impact sismique lors du tremblement de terre de Khait (Tadjikistan, 10 juillet 1949) d'une magnitude de 10 points grand développement des glissements de terrain se sont produits sur le versant de la crête de Takhti, après quoi des avalanches de terre et des coulées de boue de 70 mètres d'épaisseur se sont formées à une vitesse de 30 m/s. Le volume de la coulée de boue est de 140 millions de m3, la zone de destruction est de 1500 km2.

Construction en zone sismique (microzonage sismique).À travaux de construction Dans les zones sismiques, il ne faut pas oublier que les scores des cartes sismiques ne caractérisent que certaines conditions moyennes du sol de la zone et ne reflètent donc pas des conditions spécifiques. caractéristiques géologiques l'un ou l'autre chantier de construction. Ces points font l'objet d'éclaircissements fondés sur une étude spécifique des conditions géologiques et hydrogéologiques du chantier (Tableau 14). Ceci est réalisé en augmentant les points initiaux obtenus par carte sismique, par unité pour les zones composées de roches meubles, notamment humides, et leur réduction par unité pour les zones composées de roches fortes. Les roches de catégorie II en termes de propriétés sismiques conservent leur valeur d'origine inchangée.

Ajustement des scores des zones sismiques sur la base de données techniques-géologiques et hydrogéologiques

L’ajustement des scores de chantier est valable principalement pour les zones plates ou vallonnées. Pour les zones montagneuses, d’autres facteurs doivent être pris en compte. Les zones au relief très disséqué, les berges des rivières, les pentes des ravins et des gorges, les glissements de terrain et les zones karstiques sont dangereux pour la construction. Les zones situées à proximité de failles tectoniques sont extrêmement dangereuses. Il est très difficile de construire lorsque le niveau de la nappe phréatique est élevé (1 à 3 m). Il convient de garder à l'esprit que les plus grandes destructions lors des tremblements de terre se produisent dans les zones humides, dans les roches limoneuses gorgées d'eau et dans les roches de loess sous-compactées, qui, lors des secousses sismiques, sont vigoureusement compactées, détruisant les bâtiments et les structures qui y sont construites.

Lors de la réalisation d'études techniques et géologiques dans des zones sismiques, il est tenu d'effectuer travail supplémentaire réglementé par la section pertinente du SNiP 11.02-96 et du SP 11.105-97.

Dans les zones où la magnitude des séismes ne dépasse pas la magnitude 7, les fondations des bâtiments et des structures sont conçues sans tenir compte de la sismicité. Dans les zones sismiques, c'est-à-dire les zones avec une sismicité calculée de 7, 8 et 9 points, la conception des fondations est réalisée conformément au chapitre du SNiP spécial pour la conception des bâtiments et des structures en zones sismiques.

Dans les zones sismiques, il est déconseillé de poser des conduites d'eau, des conduites principales et des collecteurs d'égouts dans des sols saturés d'eau (à l'exception des sols rocheux, semi-rocheux et grossièrement clastiques), dans des sols en vrac, quelle que soit leur teneur en humidité, ainsi comme dans les zones soumises à des perturbations tectoniques. Si la principale source d'approvisionnement en eau est l'eau souterraine provenant de roches fracturées et karstiques, source supplémentaire Les masses d’eau de surface devraient toujours servir.

Grand signification pratique pour la vie humaine et l'activité de production, il existe une prédiction du moment de l'apparition d'un tremblement de terre et de sa force. Il y a déjà eu des succès notables dans ce travail, mais en général, le problème de la prévision des tremblements de terre est encore au stade de développement.

Volcanisme est le processus par lequel le magma éclate des profondeurs de la croûte terrestre jusqu'à la surface de la terre. Volcans- les formations géologiques sous forme de montagnes et d'élévations de forme conique, ovale et autre qui sont apparues aux endroits où le magma a éclaté à la surface de la Terre.

Le volcanisme se manifeste dans les zones de subduction et d'obduction, et au sein des plaques lithosphériques - dans les zones de géosynclinaux. Le plus grand nombre de volcans sont situés le long des côtes d'Asie et d'Amérique, sur les îles des océans Pacifique et Indien. On trouve également des volcans sur certaines îles de l'océan Atlantique (au large des côtes américaines), en Antarctique et en Afrique, ainsi qu'en Europe (Italie et Islande). Il y a des volcans actifs et éteints. Actif sont ces volcans qui entrent en éruption constamment ou périodiquement ; éteint- ceux qui ont cessé de fonctionner, et il n'existe aucune donnée sur leurs éruptions. Dans certains cas, des volcans éteints reprennent leur activité. Ce fut le cas du Vésuve, qui entra en éruption de manière inattendue en 79 après JC. e.

Sur le territoire de la Russie, des volcans sont connus au Kamtchatka et dans les îles Kouriles (Fig. 47). Il y a 129 volcans au Kamtchatka, dont 28 sont actifs. Le volcan le plus célèbre est Klyuchevskaya Sopka (hauteur 4850 m), dont l'éruption se répète environ tous les 7 à 8 ans. Les volcans Avachinsky, Karymsky et Bezymyansky sont actifs. Il y a jusqu'à 20 volcans sur les îles Kouriles, dont environ la moitié sont actifs.

Volcans éteints du Caucase - Kazbek, Elbrus, Ararat. Kazbek, par exemple, était encore actif au début du Quaternaire. Ses laves couvrent la zone de la route militaire géorgienne en de nombreux endroits.

En Sibérie, dans les hauts plateaux de Vitim, des volcans éteints ont également été découverts.

Riz. 47.

Les éruptions volcaniques se produisent de différentes manières. Cela dépend en grande partie du type de magma en éruption. Les magmas acides et intermédiaires, très visqueux, éclatent avec des explosions, projetant des pierres et des cendres. L'effusion du magma mafique se produit généralement dans le calme, sans explosions. Au Kamtchatka et dans les îles Kouriles, les éruptions volcaniques commencent par des secousses, suivies d'explosions avec dégagement de vapeur d'eau et effusion de lave chaude.

L'éruption, par exemple, de la Klyuchevskaya Sopka en 1944-1945. s'est accompagné de la formation d'un cône chaud jusqu'à 1500 m de haut au-dessus du cratère, du dégagement de gaz chauds et de fragments de roche. Après cela, une effusion de lave s’est produite. L'éruption a été accompagnée d'un séisme de magnitude 5. Lorsque des volcans comme le Vésuve entrent en éruption, de fortes précipitations se produisent en raison de la condensation de la vapeur d'eau. Exceptionnel en force et en grandeur coulées de boue, qui, dévalant les pentes, amènent énorme destruction et la dévastation. L'eau formée à la suite de la fonte des neiges sur les pentes volcaniques des cratères peut également agir ; et l'eau des lacs formés sur le site du cratère.

La construction de bâtiments et de structures dans les zones volcaniques présente certaines difficultés. Les tremblements de terre n'atteignent généralement pas force destructrice, mais les produits libérés par le volcan peuvent avoir un effet néfaste sur l'intégrité des bâtiments et des structures ainsi que sur leur stabilité.

De nombreux gaz libérés lors des éruptions, comme le dioxyde de soufre, sont dangereux pour l'homme. La condensation de la vapeur d'eau provoque des précipitations et des coulées de boue catastrophiques. La lave forme des ruisseaux dont la largeur et la longueur dépendent de la pente et de la topographie de la zone. Il y a des cas où la longueur de la coulée de lave a atteint 80 km (Islande) et l'épaisseur était de 10 à 50 m. La vitesse d'écoulement des laves principales est de 30 km/h, les laves acides de 5 à 7 km/h. décoller des volcans cendre volcanique(particules de poussière), sable, lapilli (particules de 1 à 3 cm de diamètre), bombes (de quelques centimètres à plusieurs mètres). Tous sont de la lave solidifiée et lors d'une éruption volcanique, ils se dispersent à différentes distances, recouvrent la surface de la terre d'une couche de débris de plusieurs mètres et effondrent les toits des bâtiments.

La surface de la Terre change constamment. Au cours de notre vie, nous constatons comment la croûte terrestre bouge, changeant de nature : les berges des rivières s'effondrent, de nouveaux reliefs se forment. Nous voyons tous ces changements, mais il y a aussi ceux que nous ne ressentons pas. Et c’est tant mieux, car de forts mouvements de la croûte terrestre peuvent provoquer de graves destructions : les tremblements de terre en sont un exemple. Les forces cachées dans les profondeurs de la Terre sont capables de déplacer les continents, de réveiller les volcans endormis, de changer complètement la topographie habituelle et de créer des montagnes.

Activité crustale

La principale raison de l'activité de la croûte terrestre réside dans les processus qui se produisent à l'intérieur de la planète. De nombreuses études ont montré que dans certaines régions, la croûte terrestre est plus stable, tandis que dans d'autres elle est mobile. Sur cette base, tout un schéma des mouvements possibles de la croûte terrestre a été développé.

Types de mouvements corticaux

Les mouvements du cortex peuvent être de plusieurs types : les scientifiques les ont divisés en horizontaux et verticaux. Le volcanisme et les tremblements de terre ont été inclus dans une catégorie distincte. Chaque type de mouvement crustal comprend certains types de déplacement. Les horizontaux comprennent les failles, les creux et les plis. Les mouvements se font très lentement.

Les types verticaux incluent l’élévation et l’abaissement du sol, augmentant ainsi la hauteur des montagnes. Ces changements se produisent lentement.

Tremblements de terre

Dans certaines parties de la planète, de forts mouvements de la croûte terrestre se produisent, que nous appelons tremblements de terre. Ils surviennent à la suite de secousses dans les profondeurs de la Terre : en une fraction de seconde ou de seconde, la terre tombe ou monte de centimètres, voire de mètres. En raison des oscillations, l'emplacement de certaines zones du cortex par rapport à d'autres dans les directions horizontales change. La cause du mouvement est une rupture ou un déplacement de la terre qui se produit à grande profondeur. Cet endroit dans les entrailles de la planète est appelé la source d'un tremblement de terre, et l'épicentre se trouve à la surface, où les gens ressentent les mouvements tectoniques de la croûte terrestre. C'est aux épicentres que se produisent les secousses les plus fortes, venant de bas en haut, puis divergeant vers les côtés. La force des tremblements de terre est mesurée en points - de un à douze.

La science qui étudie le mouvement de la croûte terrestre, à savoir les tremblements de terre, est la sismologie. Pour mesurer la force des chocs, un appareil spécial est utilisé - un sismographe. Il mesure et enregistre automatiquement toutes les vibrations de la terre, même les plus petites.

Échelle du tremblement de terre

Lorsqu'on signale des tremblements de terre, on entend parler de points sur l'échelle de Richter. Son unité de mesure est la magnitude : une grandeur physique qui représente l'énergie d'un tremblement de terre. À chaque point, la puissance de l’énergie augmente presque trente fois.

Mais le plus souvent, l'échelle de type relative est utilisée. Les deux options évaluent l’effet destructeur des secousses sur les bâtiments et les personnes. Selon ces critères, les fluctuations de la croûte terrestre d'un à quatre points ne sont pratiquement pas remarquées par les gens, cependant, les lustres des étages supérieurs du bâtiment peuvent osciller. Avec des indicateurs allant de cinq à six points, des fissures apparaissent sur les murs des bâtiments et des bris de verre. En neuf points, les fondations s'effondrent, les lignes électriques tombent et un tremblement de terre de douze points peut effacer des villes entières de la surface de la Terre.

Oscillations lentes

Pendant la période glaciaire, la croûte terrestre, enveloppée de glace, s'est considérablement courbée. À mesure que les glaciers fondaient, la surface commençait à s'élever. Vous pouvez voir les événements qui se déroulaient dans les temps anciens le long du littoral du pays. En raison du mouvement de la croûte terrestre, la géographie des mers a changé et de nouveaux rivages se sont formés. Les changements sur le rivage sont particulièrement clairement visibles mer Baltique- aussi bien sur terre qu'à une altitude allant jusqu'à deux cents mètres.

Le Groenland et l’Antarctique se trouvent désormais sous d’importantes masses de glace. Selon les scientifiques, la surface à ces endroits est courbée par près d'un tiers de l'épaisseur des glaciers. Si nous supposons qu'un jour viendra le moment où la glace fondra, alors des montagnes, des plaines, des lacs et des rivières apparaîtront devant nous. Petit à petit, le sol s'élèvera.

Mouvements tectoniques

Les causes du mouvement de la croûte terrestre sont le résultat du mouvement du manteau. DANS couche limite entre la plaque terrestre et le manteau, la température est très élevée - environ +1 500 ° C. Les couches fortement chauffées sont sous la pression des couches terrestres, ce qui provoque l'effet d'une chaudière à vapeur et provoque un déplacement de la croûte. Ces mouvements peuvent être oscillatoires, pliants ou discontinus.

Mouvements oscillatoires

Les déplacements oscillatoires sont généralement compris comme des mouvements lents de la croûte terrestre, qui ne sont pas perceptibles par l'homme. À la suite de tels mouvements, un déplacement se produit dans le plan vertical : certaines zones montent, tandis que d'autres descendent. Ces processus peuvent être identifiés à l'aide appareils spéciaux. Ainsi, il a été révélé que les hautes terres du Dniepr augmentent et diminuent de 9 mm chaque année et que la partie nord-est de la plaine d'Europe de l'Est diminue de 12 mm.

Les mouvements verticaux de la croûte terrestre provoquent de fortes marées. Si le niveau du sol descend en dessous du niveau de la mer, l'eau avance sur la terre, et si elle monte plus haut, l'eau recule. À notre époque, le processus de retrait de l'eau est observé dans la péninsule scandinave et l'avancée de l'eau est observée en Hollande, dans la partie nord de l'Italie, dans les basses terres de la mer Noire, ainsi qu'en régions du sud ROYAUME-UNI. Caractéristiques affaissement des terres - formation de baies maritimes. À mesure que la croûte se soulève, les fonds marins se transforment en terre. C'est ainsi que se sont formées les fameuses plaines : amazonienne, sibérienne occidentale et quelques autres.

Mouvements de type cassant

Si les roches ne sont pas assez solides pour résister aux forces internes, elles commencent à bouger. Dans de tels cas, des fissures et des failles avec un déplacement vertical du sol se forment. Les zones submergées (grabens) alternent avec les horsts - formations montagneuses surélevées. Des exemples de tels mouvements discontinus sont les montagnes de l'Altaï, les Appalaches, etc.

Les montagnes de blocs et de plis présentent des différences dans leur structure interne. Ils se caractérisent par de larges pentes abruptes et des vallées. Dans certains cas, les zones englouties sont remplies d’eau, formant des lacs. L'un des lacs les plus célèbres de Russie est le Baïkal. Il s’est formé à la suite d’un mouvement explosif de la terre.

Mouvements de pliage

Si les niveaux de roches sont plastiques, alors pendant le mouvement horizontal, le concassage et la collecte des roches en plis commencent. Si la direction de la force est verticale, alors les roches se déplacent de haut en bas et le pliage n'est observé qu'avec un mouvement horizontal. Dimensions et apparence les plis peuvent être n'importe quoi.

Des plis dans la croûte terrestre se forment à des profondeurs assez importantes. Sous l’influence de forces internes, ils atteignent le sommet. Les Alpes, les montagnes du Caucase et les Andes sont nées de la même manière. Dans ces systèmes de montagne les plis sont clairement visibles dans les zones où ils remontent à la surface.

Ceintures sismiques

Comme on le sait, la croûte terrestre est formée de plaques lithosphériques. Dans les zones frontalières de ces formations, on observe une forte mobilité, et tremblements de terre fréquents, des volcans se forment. Ces zones sont appelées ceintures sismologiques. Leur longueur est de plusieurs milliers de kilomètres.

Les scientifiques ont identifié deux ceintures géantes : la ceinture méridionale du Pacifique et la ceinture latitudinale Méditerranée-Trans-Asie. Les zones d'activité sismologique correspondent pleinement à la construction active de montagnes et au volcanisme.

Les scientifiques distinguent les zones de sismicité primaire et secondaire dans une catégorie distincte. Les seconds comprennent océan Atlantique, Arctique, région Océan Indien. Environ 10 % des mouvements de la croûte terrestre se produisent dans ces zones.

Les zones primaires sont représentées par des zones à très haute activité sismique, forts tremblements de terre : Hawaï, Amérique, Japon, etc.

Volcanisme

Le volcanisme est un processus au cours duquel le magma se déplace dans les couches supérieures du manteau et se rapproche de la surface terrestre. Manifestation typique le volcanisme est la formation de corps géologiques dans les roches sédimentaires, ainsi que la libération de lave à la surface avec formation d'un relief spécifique.

Le volcanisme et le mouvement de la croûte terrestre sont deux phénomènes interdépendants. À la suite du mouvement de la croûte terrestre, des collines géologiques ou des volcans se forment, sous lesquels passent des fissures. Ils sont si profonds que la lave, les gaz chauds, la vapeur d’eau et les fragments de roche s’y élèvent. Les fluctuations de la croûte terrestre provoquent des éruptions de lave avec libération d'énormes quantités de cendres dans l'atmosphère. Ces phénomènes ont une forte influence sur la météo et modifient la topographie des volcans.

Les mouvements tectoniques de la croûte terrestre se produisent sous l'influence d'énergies radioactives, chimiques et thermiques. Ces mouvements conduisent à diverses déformations la surface de la terre, et provoquent également des tremblements de terre et des éruptions volcaniques. Tout cela entraîne des changements de relief dans le sens horizontal ou vertical.

Tout au long de de nombreuses années les scientifiques étudient ces phénomènes et développent des dispositifs permettant d'enregistrer tous les phénomènes sismologiques, même les vibrations les plus insignifiantes de la terre. Les données obtenues aident à percer les mystères de la Terre et à avertir les gens des prochaines éruptions volcaniques. Certes, il n'est pas encore possible de prédire le prochain fort tremblement de terre.