A földrengések elõfordulása a Földön



A megfigyelések szerint a földrengések elõfordulása nem teljesen véletlenszerû,

hanem bizonyos szabályszerûséget mutat. A földrengések döntõ része a Föld ugyanazon

vékony sávszerû területeire koncentrálódik. Ezek a szeizmikusan aktív zónák hatalmas

nyugodt (ún. aszeizmikus) területeket vesznek körül. A tapasztalat szerint ugyan kisebb

(M<6 Richter-méretû) rengések a Földön bárhol és bármikor elõfordulhatnak, azonban

ezek gyakorisága a rengésmentes (aszeizmikus) területeken igen kicsi.

A földrengések gyakorisága

A földrengések idõbeli elõfordulásának vizsgálata szerint a különbözõ méretû

rengések nem egyforma gyakorisággal fordulnak elõ.

Bár a kis méretû rengések naponta százával keletkeznek, az összenergiának

mégis csak jelentéktelen részét adják. A rengések során évente felszabaduló kb: 10 18 J

összenergia döntõ része egy-két nagyobb földrengés során szabadul fel.

Az epicentrumok és a hipocentrumok eloszlása

Megfigyelhetjük, hogy amikor a sajtóban vagy a rádióban nagyobb földrengésekrõl

számolnak be, rendszeresen visszatérnek ugyanazok a területek. Gyakran vannak pusztító

rengések pl. Kínában, Chilében, Peruban, Guatemalában, Japánban és az Indonéz szigetek mentén; vagy ” pl. a közelebbi környezetünkben: Olaszországban, Jugoszláviában és  Romániában.

Érdekes képet kapunk a rengések földrajzi eloszlásáról, ha hosszabb idõn keresztül

meghatározzuk valamennyi jelentõsebb földrengés epicentrumát és ezeket térképen

ábrázoljuk.A szeizmicitás térképen a Földön 1961 és 1967 között

kipattant mintegy 30000 nagyobb méretû rengés epicentrumának területi eloszlását

mutatjuk be BARANZAGI és DORMAN [6] nyomán. Az epicentrumok helyét pontok jelölik

(az epicentrumok meghatározásának hibája kb. ±10 km, tehát kisebb, mint az õket

ábrázoló pontok nagysága).

Az ábrán megfigyelhetõ, hogy a földrengések nagy része keskeny zónák mentén

fordul elõ, mely zónák világméretû összefüggõ hálózatot alkotnak, elhatárolva egymástól a hatalmas kiterjedésû szeizmikusan nyugodt területeket. A szeizmikusan aktív zónák

hálózata olyan jellegzetes felszíni formákhoz kapcsolódik, mint pl. a mélytengeri árkok, az óceánközépi hátságok, a nagy, fiatal lánchegységek, vagy pl. az aktív vulkáni mûködések területei. A megfigyelések szerint négyfajta szeizmikus zóna különböztethetõ meg, részben a kipattanó rengések mechanizmusa, részben pedig a hozzájuk kapcsolódó felszíni formák alapján.

A földrengések elsõ típusa igen keskeny zónák mentén jelentkezik és legtöbbször

aktív bazalt-vulkánossággal párosul. Ezek kizárólag kis fészekmélységû rengések, amelyek legfeljebb néhányszor 10 km-es mélységbõl származnak. Ilyen típusú földrengések elsõsorban az óceánok alatt húzódó hatalmas kiemelkedések – az ún. óceáni hátságok -gerincvonala mentén, a Kelet-Afrikai-árokrendszer vonalában, vagy pl. Izlandon pattannak ki.

A földrengések második fõ típusa ugyancsak keskeny zónák mentén jelentkezik,

ezek is kizárólag kis fészekmélységû rengések, ezeken a területeken azonban egyáltalán

nem tapasztalható vulkáni mûködés és az elõzõ típussal ellentétben itt kizárólag a

nyírófeszültségek túlhalmozódása idézi elõ a rengéseket.

A h>100km fészekmélységû földrengések elõfordulása

Igen jó példák erre a típusra Kaliforniában a Szent-András-törésvonal és Észak-Törökországban az Anatóliai-vetõdés. Mindkettõnél a törésvonallal párhuzamosan

nagymértékû felszíni mozgás is mérhetõ. Ugyancsak ilyen típusú rengések pattannak ki az óceáni hátságok gerincvonalait szétszabdaló ún. transzform törések mentén (ezekkel a

késõbbiekben foglalkozunk).

A szeizmikus zónák harmadik fajtája szorosan kapcsolódik a mélytengeri árkok

területéhez; amelyekhez többnyire aktív vulkáni tevékenységû szigetívek rendszere

csatlakozik (elsõsorban a Csendes-óceán keleti partvidékén). Ezeken a területeken a 0-70

km közötti sekély fészekmélységû, a 70-300 km közötti közepes fészekmélységû és a 300-700 km közötti nagy fészekmélységû rengések egyaránt elõfordulnak és gyakoriak az igen nagy méretû földrengések.  Feltûnõ, hogy 100 km-nél nagyobb mélységben csupán a mélytengeri árkok területén és az ún. Alp-Himalájai-öv egyes részein pattannak ki földrengések.Érdekes megjegyezni, hogy a mélytengeri árkoknál a rengések hipocentrumai a kontinensek alá hajló vékony szabályos lemezszerû zónákban, az ún. Benioff-övek mentén helyezkednek el. .Jellegzetes Benioff-zóna Japán alatt

A szeizmikus zónák negyedik csoportját az Észak-Afrika nyugati részétõl a

Földközi-tengeren át Kínáig terjedõ földrengések alkotják. Itt az epicentrumok széles

zónákban, szétszórtan jelentkeznek, a rengések nagy része kis mélységben pattan ki,

azonban  idõnként közepes és nagy fészekmélységû földrengések is elõfordulnak. Ezeken a területeken gyakran keletkeznek igen nagy méretû,hatalmas pusztításokat okozó földrengések, mint pl. az utóbbi idõkben Algériában,Olaszországban, Jugoszláviában, Romániában, Iránban és Kínában.

A földrengések nagyon sok segítséget adnak a tudósok kezébe ahhoz, hogy a Föld belső szerkezetéről információt szerezzenek. Ennek oka az, hogy a kéreg valamelyik pontjából kiinduló rengéshullámok a Föld egy másik felületi pontjára a belső rétegeken keresztül jutnak el. A rengéshullámoknak két fő típusa van, amelyek a következők:

  1. P-hullámok, amelyek longitudinális hullámok, ezért szilárd és folyékony halmazállapotú közegben egyaránt terjednek.
  2. S-hullámok, amelyek transzverzális hullámok és ezért csak a szilárd halmazállapotú közegben terjednek, folyadékban nem.

A rengéshullámokat egy nagyon érzékeny műszerrel az úgynevezett szeizmográffal regisztrálják. Ennek segítségével megkülönböztethetők az S- és a P-típusú hullámok is. A szeizmográf lényegében egy vízszintes inga. A vízszintes rúd végére egy nagy tömeg van felerősítve, amely kis súrlódású felfüggesztésében könnyen elfordulhat a függőleges tengely körül. Ha a talajt, amelyre a műszert helyezték, a nehéz tömegen és a felfüggesztés tengelyén át fektetett síkra merőleges irányú rengéshullám éri, akkor a tömeg – nagy tehetetlensége miatt – nyugalomban marad. Az állványnak a nyugvó tömeghez viszonyított elmozdulását egy forgó dob regisztrálja. Két, egymásra merőlegesen elhelyezett ilyen műszer teljes információt adhat a vízszintes elmozdulásokról. A műszerek által felvett szeizmogramok segítségével el lehet végezni a regisztrált rendszerek teljes analízisét. A megfigyelésekből a geológusok arra következtetnek, hogy a Föld központi része folyékony halmazállapotú mag, mivel nem terjednek benne az S-hullámok. Ilyen módszerrel derítették ki azt, hogy Földünk úgynevezett öves szerkezetű bolygó.Földünknek vannak olyan területei, ahol a kéreglemezek egymáshoz csúsznak, ahol különösen sok a földrengés. Ilyen terület Japán, San Franciscó környéke, Mexikó, stb. Az emberek gondolatvilágában, az ott élő mítoszokban jelentős helyet foglal el ez a természeti jelenség. Továbbá az egy földrengést túlélő emberek igen nagy része szorul utána pszichológiai kezelésre, hiszen az átélt borzalmaz, a rokonok ismerősök egy részének elvesztésre egész életükben kínzó fájdalmat jelent.

Képünk az Etna vulkán új hasadékaiból elötörö lávát szemlélteti Sziciliában.