Geologie
Investigați cauzele și localizările obișnuite ale cutremurelor
În această secțiune, veți afla care sunt cauzele cutremurelor și de ce. De asemenea, veți afla care sunt locațiile cutremurelor comune.
Ce veți învăța să faceți
- Descrieți cutremurele și caracteristicile lor
- Identificați cauzele cutremurelor
- Identificați unde se produc frecvent cutremurele
Natura cutremurelor
Seismologie
Seismologia este studiul undelor seismice. Seismologia este, de asemenea, studiul cutremurelor, în principal prin intermediul undelor pe care acestea le produc. Prin măsurarea și analiza undelor seismice, seismologii pot obține informații cum ar fi::
- Epicentrul unui cutremur
- Adâncimea unui focar de cutremur
- Gradimea (puterea) unui cutremur
- Tipul de mișcare a faliei care a produs un cutremur
- Dacă un cutremur sub ocean este posibil să fi generat un tsunami (un set de valuri oceanice gigantice)
În plus față de informațiile despre cutremure și falii, seismologia ne oferă cunoștințe despre straturile pământului. O mare parte din ceea ce știm despre crustă, litosferă, astenosferă, mantaua și nucleu provine din seismologie. Consultați pagina Bazele interiorului Pământului.
Sismologia ne oferă, de asemenea, informații despre testele nucleare subterane care au loc oriunde pe Pământ, permite localizarea posibilelor rezervoare de petrol în interiorul scoarței terestre și ne ajută să prezicem când un vulcan este pe cale să erupă.
Seismografele și seismometrele sunt instrumentele folosite pentru a măsura undele seismice. Seismograful analogic tradițional utilizează un stilou (stylus) încorporat într-o greutate mare, care este suspendat pe arcuri. Atunci când pământul se mișcă în timpul unui cutremur, o bucată de hârtie care se rostogolește sub stilou se mișcă odată cu pământul, dar stiloul, cu greutatea sa suspendată pe arcuri, rămâne nemișcat, trasând linii pe foaia de hârtie care arată mișcările seismice ale pământului. Fotografia USGS de mai jos arată o seismogramă de la un seismograf situat în Columbia, California, care a înregistrat cutremurul din Loma Prieta din 1989.
Cu ajutorul tehnologiei moderne, seismografele cu stilouri și foi de hârtie care se rostogolesc sunt înlocuite de seismometre cu senzori electronici și ecrane de calculator. Atât seismografele, cât și seismometrele produc o seismogramă, care este o înregistrare grafică a undelor seismice, vizualizată fie pe hârtie, fie pe un monitor de calculator.
Cauzele cutremurelor
Următorul videoclip explică cauza cutremurelor.
Vizualizare generală a teoriei rebotezării elastice
Într-un cutremur, punctul inițial în care rocile se rup în crustă se numește focar. Epicentrul este punctul de pe suprafața terestră care se află direct deasupra focarului. În aproximativ 75% din cutremure, focarul se află în partea superioară de 10 până la 15 kilometri (6 până la 9 mile) a crustei. Cutremurele de mică adâncime provoacă cele mai multe pagube, deoarece focarul se află în apropierea locului unde locuiesc oamenii. Cu toate acestea, epicentrul unui cutremur este cel care este raportat de oamenii de știință și de mass-media (figura 1).
Figura 1. În secțiunea transversală verticală a scoarței, există două caracteristici etichetate – focarul și epicentrul, care se află direct deasupra focarului.
Vizionați această animație care rezumă teoria ricoșeului elastic.
Figura 2. Tipuri de falii
Terremurele tectonice se produc oriunde în pământ unde există suficientă energie de deformare elastică stocată pentru a determina propagarea fracturii de-a lungul unui plan de falie. Laturile unei falii se deplasează una pe lângă cealaltă fără probleme și în mod asismatic numai dacă nu există neregularități sau asperități de-a lungul suprafeței faliei care să crească rezistența la frecare. Cele mai multe suprafețe de falie au astfel de asperități, ceea ce duce la o formă de comportament de alunecare prin lipire. Odată ce falia s-a blocat, mișcarea relativă continuă dintre plăci duce la creșterea tensiunii și, prin urmare, a energiei de deformare stocate în volumul din jurul suprafeței faliei. Acest lucru continuă până când tensiunea a crescut suficient de mult pentru a străpunge asperitatea, permițând brusc alunecarea pe porțiunea blocată a faliei, eliberând energia stocată.
Această energie este eliberată sub forma unei combinații de unde seismice de deformare elastică radiate, de încălzire prin frecare a suprafeței faliei și de fisurare a rocii, provocând astfel un cutremur. Acest proces de acumulare treptată a deformațiilor și tensiunilor, punctat ocazional de cedări bruște ale cutremurelor, este denumit teoria elastic-recuperare. Se estimează că doar 10% sau mai puțin din energia totală a unui cutremur este radiată ca energie seismică. Cea mai mare parte a energiei cutremurului este folosită pentru a alimenta creșterea fracturii cutremurului sau este transformată în căldură generată de frecare. Prin urmare, cutremurele scad energia potențială elastică disponibilă a Pământului și îi cresc temperatura, deși aceste modificări sunt neglijabile în comparație cu fluxul de căldură prin conducție și convecție din interiorul adânc al Pământului.
Tipurile de falii seismice
Există trei tipuri principale de falii, toate putând provoca un cutremur interplacă: normală, inversă (thrust) și strike-slip. Falia normală și cea inversă sunt exemple de alunecare în adâncime, în care deplasarea de-a lungul faliei este în direcția de adâncime, iar mișcarea pe ele implică o componentă verticală. Faliile normale apar în principal în zonele în care crusta se extinde, cum ar fi o graniță divergentă. Faliile inverse apar în zonele în care scoarța se scurtează, cum ar fi la o graniță convergentă. Faliile cu alunecare înclinată sunt structuri abrupte în care cele două părți ale faliei alunecă orizontal una pe lângă cealaltă; limitele de transformare sunt un tip special de falie cu alunecare înclinată. Multe cutremure sunt cauzate de mișcarea pe falii care au componente atât de alunecare înclinată, cât și de alunecare înclinată; acest lucru este cunoscut sub numele de alunecare oblică.
Falii inverse, în special cele de-a lungul granițelor plăcilor convergente, sunt asociate cu cele mai puternice cutremure, cutremurele megathrust, inclusiv aproape toate cele cu magnitudinea 8 sau mai mare. Faliile de alunecare înclinată, în special cele de transformare continentală, pot produce cutremure majore de până la aproximativ 8 grade. Cutremurele asociate cu falii normale sunt, în general, mai mici de magnitudinea 7. Pentru fiecare unitate de creștere a magnitudinii, se înregistrează o creștere de aproximativ 30 de ori a energiei eliberate. De exemplu, un cutremur cu magnitudinea de 6,0 eliberează de aproximativ 30 de ori mai multă energie decât un cutremur cu magnitudinea de 5,0, iar un cutremur cu magnitudinea de 7,0 eliberează de 900 de ori (30 × 30) mai multă energie decât un cutremur cu magnitudinea de 5,0. Un cutremur cu magnitudinea de 8,6 eliberează aceeași cantitate de energie ca 10.000 de bombe atomice precum cele folosite în cel de-al Doilea Război Mondial.
Figura 3. Fotografie aeriană a faliei San Andreas din Câmpia Carrizo, la nord-vest de Los Angeles
Acest lucru se întâmplă deoarece energia eliberată într-un cutremur, și, prin urmare, magnitudinea acestuia, este proporțională cu suprafața faliei care se rupe și cu scăderea tensiunii. Prin urmare, cu cât lungimea este mai mare și lățimea zonei faliate este mai mare, cu atât magnitudinea rezultată este mai mare. Partea cea mai de sus, fragilă, a scoarței terestre și plăcile reci ale plăcilor tectonice care coboară în mantaua fierbinte sunt singurele părți ale planetei noastre care pot stoca energie elastică și o pot elibera în rupturi de falii. Rocile mai fierbinți de aproximativ 300 de grade Celsius curg ca răspuns la stres; ele nu se rup în cutremure. Lungimile maxime observate ale rupturilor și ale faliilor cartografiate (care se pot rupe într-o singură ruptură) sunt de aproximativ 1000 km. Exemple sunt cutremurele din Chile, 1960; Alaska, 1957; Sumatra, 2004, toate în zone de subducție. Cele mai lungi rupturi de cutremur pe falii de alunecare, cum ar fi falia San Andreas (1857, 1906), falia Anatoliană de Nord din Turcia (1939) și falia Denali din Alaska (2002), au o lungime de aproximativ jumătate până la o treime din cea a lungimilor de-a lungul marginilor plăcilor de subducție, iar cele de-a lungul faliilor normale sunt chiar mai scurte.
Cel mai important parametru care controlează magnitudinea maximă a cutremurului pe o falie nu este însă lungimea maximă disponibilă, ci lățimea disponibilă, deoarece aceasta din urmă variază de 20 de ori. De-a lungul marginilor convergente ale plăcilor, unghiul de înclinare a planului de ruptură este foarte mic, de obicei de aproximativ 10 grade. Astfel, lățimea planului în interiorul crustei fragile superioare a Pământului poate deveni de 50 până la 100 km (Japonia, 2011; Alaska, 1964), ceea ce face posibile cele mai puternice cutremure.
Faliile de rupere și alunecare au tendința de a fi orientate aproape vertical, rezultând o lățime aproximativă de 10 km în interiorul crustei fragile, astfel încât cutremurele cu magnitudini mult mai mari de 8 nu sunt posibile. Magnitudinile maxime de-a lungul multor falii normale sunt și mai limitate, deoarece multe dintre ele sunt situate de-a lungul centrelor de răspândire, ca în Islanda, unde grosimea stratului fragil este de numai aproximativ 6 km.
În plus, există o ierarhie a nivelului de tensiune în cele trei tipuri de falii. Faliile de împingere sunt generate de cel mai înalt nivel de stres, alunecarea de lovire de nivelul intermediar, iar cele normale de cel mai scăzut nivel de stres. Acest lucru poate fi ușor de înțeles dacă se ia în considerare direcția celei mai mari tensiuni principale, direcția forței care „împinge” masa de rocă în timpul faliei. În cazul faliei normale, masa de rocă este împinsă în jos în direcție verticală, astfel încât forța de împingere (cea mai mare tensiune principală) este egală cu greutatea masei de rocă însăși. În cazul unei forțe de împingere, masa de rocă „scapă” în direcția celei mai mici tensiuni principale, și anume în sus, ridicând masa de rocă în sus, astfel încât supraîncărcarea este egală cu cea mai mică tensiune principală. Falia de alunecare înclinată este intermediară între celelalte două tipuri descrise mai sus. Această diferență de regim de tensiuni în cele trei medii de faliere poate contribui la diferențe în ceea ce privește căderea de tensiuni în timpul falierii, ceea ce contribuie la diferențe în ceea ce privește energia radiată, indiferent de dimensiunile faliei.
Tremurele de pământ departe de limitele plăcilor
Locuind limitele plăcilor se produc în litosfera continentală, deformarea este răspândită pe o suprafață mult mai mare decât limita plăcii în sine. În cazul transformării continentale a faliei San Andreas, multe cutremure se produc departe de limita plăcii și sunt legate de tensiunile dezvoltate în zona mai largă de deformare cauzată de neregularitățile majore din traseul faliei (de exemplu, regiunea „Big bend”). Cutremurul de la Northridge a fost asociat cu mișcarea pe o axă oarbă în cadrul unei astfel de zone. Un alt exemplu este limita de placă convergentă puternic oblică dintre plăcile arabă și eurasiatică, acolo unde aceasta traversează partea de nord-vest a Munților Zagros. Deformarea asociată cu această graniță de plăci este împărțită în mișcări aproape pure de sens de împingere perpendiculare pe graniță pe o zonă largă la sud-vest și mișcări aproape pure de alunecare de-a lungul faliei principale recente, aproape de granița de plăci propriu-zisă. Acest lucru este demonstrat de mecanismele focale ale cutremurelor.
Toate plăcile tectonice au câmpuri de tensiuni interne cauzate de interacțiunile lor cu plăcile învecinate și de încărcarea sau descărcarea sedimentară (de exemplu, deglacierea). Aceste tensiuni pot fi suficiente pentru a provoca cedarea de-a lungul planurilor de falie existente, dând naștere la cutremure intraplacă.
Tremure de focalizare joasă și de focalizare adâncă
Figura 4. Clădirea prăbușită a Gran Hotel din metropola San Salvador, după cutremurul de mică adâncime din San Salvador din 1986.
Majoritatea cutremurelor tectonice își au originea la inelul de foc, la adâncimi care nu depășesc zeci de kilometri. Cutremurele care se produc la o adâncime mai mică de 70 km sunt clasificate drept cutremure cu focar superficial, în timp ce cele cu o adâncime focală între 70 și 300 km sunt denumite în mod obișnuit cutremure cu focar mediu sau cutremure de adâncime intermediară. În zonele de subducție, unde scoarța oceanică mai veche și mai rece coboară sub o altă placă tectonică, cutremurele cu focar adânc pot avea loc la adâncimi mult mai mari (de la 300 până la 700 de kilometri).
Aceste zone de subducție active din punct de vedere seismic sunt cunoscute sub numele de zone Wadati-Benioff. Cutremurele deep-focus se produc la o adâncime la care litosfera subduită nu ar mai trebui să fie fragilă, din cauza temperaturii și presiunii ridicate. Un mecanism posibil pentru generarea cutremurelor deep-focus este falia cauzată de olivina care suferă o tranziție de fază într-o structură de spinel.
Tremurele și activitatea vulcanică
Tremurele de pământ apar adesea în regiunile vulcanice și sunt cauzate acolo, atât de falii tectonice, cât și de mișcarea magmei din vulcani. Astfel de cutremure pot servi ca un avertisment timpuriu al erupțiilor vulcanice, ca în timpul erupției din 1980 a Muntelui St. Helens. Roiurile de cutremure pot servi ca markeri pentru localizarea magmei care curge prin vulcani. Aceste roiuri pot fi înregistrate de seismometre și tiltmetre (un dispozitiv care măsoară panta solului) și pot fi folosite ca senzori pentru a prezice erupțiile iminente sau viitoare.
Dinamica rupturii
Un cutremur tectonic începe printr-o ruptură inițială într-un punct de pe suprafața faliei, un proces cunoscut sub numele de nucleare. Scara zonei de nucleație este incertă, unele dovezi, cum ar fi dimensiunile rupturii celor mai mici cutremure, sugerând că aceasta este mai mică de 100 m, în timp ce alte dovezi, cum ar fi o componentă lentă dezvăluită de spectrele de joasă frecvență ale unor cutremure, sugerează că aceasta este mai mare. Posibilitatea ca nuclearea să implice un fel de proces de pregătire este susținută de observația că aproximativ 40% din cutremure sunt precedate de pre-cutremure. Odată ce ruptura a fost inițiată, aceasta începe să se propage de-a lungul suprafeței faliei. Mecanica acestui proces este slab înțeleasă, în parte din cauza faptului că este dificil de recreat vitezele mari de alunecare într-un laborator. De asemenea, efectele mișcărilor puternice ale solului fac foarte dificilă înregistrarea de informații în apropierea unei zone de nucleare.
Propagarea rupturii este în general modelată folosind o abordare de mecanică a fracturii, comparând ruptura cu o fisură de forfecare cu mod mixt care se propagă. Viteza de rupere este o funcție a energiei de rupere în volumul din jurul vârfului fisurii, crescând odată cu scăderea energiei de rupere. Viteza de propagare a rupturii este cu câteva ordine de mărime mai rapidă decât viteza de deplasare de-a lungul faliei. Rupturile cutremurelor se propagă de obicei la viteze cuprinse între 70-90% din viteza undei S, iar acest lucru este independent de mărimea cutremurului. Un mic subset de rupturi seismice pare să se fi propagat la viteze mai mari decât viteza undei S. Aceste cutremure supershear au fost toate observate în timpul unor evenimente mari de alunecare. Zona neobișnuit de largă de daune coseismice provocate de cutremurul Kunlun din 2001 a fost atribuită efectelor boom-ului sonic produs de astfel de cutremure. Unele rupturi seismice se deplasează la viteze neobișnuit de mici și sunt denumite cutremure lente. O formă deosebit de periculoasă de cutremur lent este cutremurul tsunami, observat în cazul în care intensitățile relativ scăzute resimțite, cauzate de viteza lentă de propagare a unor cutremure mari, nu reușesc să alerteze populația de pe coasta vecină, ca în cazul cutremurului Sanriku din 1896.
Grupuri de cutremure
Majoritatea cutremurelor fac parte dintr-o secvență, legate între ele din punct de vedere al locației și al timpului. Cele mai multe grupuri de cutremure constau în cutremure mici care provoacă pagube mici sau deloc, dar există o teorie conform căreia cutremurele se pot repeta după un tipar regulat.
Aftershocks
Un aftershock este un cutremur care are loc după un cutremur anterior, mainhock-ul. O replică se produce în aceeași regiune în care a avut loc șocul principal, dar întotdeauna de o magnitudine mai mică. În cazul în care o replică este mai mare decât șocul principal, replica este redenumită șoc principal, iar șocul principal inițial este redenumit șoc anterior. Șocurile ulterioare se formează pe măsură ce scoarța din jurul planului de falie deplasat se ajustează la efectele șocului principal.
Earthquake Swarms
Earthquake swarms sunt secvențe de cutremure care se lovesc într-o anumită zonă într-o perioadă scurtă de timp. Ele se deosebesc de cutremurele urmate de o serie de replici prin faptul că niciunul dintre cutremurele din secvență nu este în mod evident șocul principal, prin urmare niciunul nu are magnitudini notabil mai mari decât celălalt. Un exemplu de roi de cutremure este activitatea din 2004 din Parcul Național Yellowstone. În august 2012, un roi de cutremure a zguduit Valea Imperială din sudul Californiei, prezentând cea mai mare activitate înregistrată în zonă din anii 1970.
Câteodată, o serie de cutremure are loc în ceea ce a fost numit furtună de cutremure, în care cutremurele lovesc o falie în grupuri, fiecare dintre ele fiind declanșat de zguduirile sau de redistribuirea tensiunii cutremurelor anterioare. Asemănătoare replicilor, dar pe segmente adiacente de falie, aceste furtuni se produc pe parcursul anilor, iar unele dintre cutremurele ulterioare sunt la fel de dăunătoare ca și cele timpurii. Un astfel de model a fost observat în secvența de aproximativ o duzină de cutremure care au lovit falia Anatoliană de Nord din Turcia în secolul al XX-lea și a fost dedus pentru grupuri anormale mai vechi de cutremure mari în Orientul Mijlociu.
Localizări comune ale cutremurelor
Cutremurele și limitele plăcilor
Majoritatea, dar nu toate cutremurele se produc la sau în apropierea limitelor plăcilor. O mare cantitate de tensiuni se concentrează și o mare cantitate de deformări, mare parte dintre ele sub formă de rupturi ale pământului, au loc în locurile în care două plăci diferă, se transformă sau converg una față de cealaltă.
Tensiunea este tensiunea dominantă la granițele plăcilor divergente. Faliile normale și văile de rift ca structuri predominante legate de cutremure la limitele plăcilor divergente. Cutremurele de la granițele plăcilor divergente sunt, de obicei, relativ superficiale și, deși pot fi dăunătoare, cele mai puternice cutremure de la granițele plăcilor divergente nu sunt nici pe departe la fel de puternice ca și cele mai puternice cutremure de la granițele plăcilor convergente.
Limitele plăcilor de transformare sunt zone dominate de forfecare orizontală, cu falii de alunecare în lungul plăcilor, cel mai caracteristic tip de falie. Cele mai multe granițe de plăci de transformare taie crusta oceanică relativ subțire, parte din structura fundului oceanului, și produc cutremure relativ superficiale, care nu au decât rareori magnitudine majoră. Cu toate acestea, în cazul în care limitele plăcilor de transformare și faliile de alunecare în lungul acestora traversează crusta mai groasă a insulelor sau crusta și mai groasă a continentelor, este posibil să fie nevoie de mai multe tensiuni înainte ca masele mai groase de rocă să se rupă și, prin urmare, magnitudinea cutremurelor poate fi mai mare decât în zonele limitelor plăcilor de transformare limitate la crusta oceanică subțire. Acest lucru este evident în locuri precum zona faliei San Andreas din California, unde o falie transformată taie crusta continentală, iar cutremurele de acolo depășesc uneori magnitudinea de 7,0.
Limitele plăcilor convergente sunt dominate de compresie. Faliile majore întâlnite în limitele plăcilor convergente sunt de obicei falii inverse sau de împingere, incluzând o falie de împingere principală la granița dintre cele două plăci și, de obicei, mai multe falii de împingere majore care merg aproximativ paralel cu granița plăcilor. Cele mai puternice cutremure care au fost măsurate sunt cutremurele de subducție, cu o magnitudine de până la peste 9,0 grade. Toate zonele de subducție din lume sunt expuse riscului unor cutremure de subducție cu magnitudini de până la 9,0 sau chiar mai mari de 9,0 în cazuri extreme și sunt susceptibile de a produce tsunami. Aceasta include zona de subducție Cascadia din nordul Californiei și zona de coastă din Oregon și Washington, zona de subducție Aleutine din sudul Alaskăi, zona de subducție Kamchatka din Pacificul Rusiei, zona de subducție Acapulco din sudul Pacificului Mexicului, zona de subducție din America Centrală, zona de subducție andină, zona de subducție din Indiile de Vest sau Caraibe și zonele de subducție din Indonezia, Japonia, Filipine și alte câteva zone de subducție din vestul și sud-vestul Oceanului Pacific.
Tremurele din interiorul plăcilor
Câteva cutremure au loc departe de limitele plăcilor. Cutremurele se pot produce oriunde există o tensiune suficientă în scoarța terestră pentru a determina rocile să se rupă.
De exemplu, Hawaii se află la mii de km de orice limită de placă, dar vulcanii care compun insulele s-au acumulat atât de rapid încât sunt încă în curs de stabilizare gravitațională. Sectoare ale insulelor Hawaii se prăbușesc ocazional de-a lungul unor falii normale, producând cutremure intraplacă. Cele mai multe cutremure se produc pe insula mare din Hawaii, care este compusă din cei mai tineri vulcani, cei mai recent construiți. Registrul geologic arată că părți din insulele mai vechi au suferit prăbușiri majore în ultimele câteva milioane de ani, cu secțiuni ale insulelor alunecând pe fundul mării în alunecări de teren așezate pe falii normale de mică adâncime.
Un alt exemplu este regiunea Basin and Range din vestul Statelor Unite, inclusiv Nevada și estul Utah, unde scoarța este supusă la tensiune. Cutremurele se produc acolo pe falii normale, departe în interior de limitele plăcilor de pe coasta de vest. Tensiunea din scoarța provinciei Basin and Range se poate datora parțial unui sistem de creastă medio-oceanică care s-a subductat sub California și care se află acum sub Basin and Range, provocând tensiuni în litosferă.
Regiunea din jurul Parcului Național Yellowstone este, de asemenea, supusă ocazional la cutremure majore pe falii normale. Cutremurele din acea zonă se pot datora faptului că punctul fierbinte de la Yellowstone provoacă o expansiune termică diferențială a litosferei într-o zonă largă din jurul centrului punctului fierbinte.
Câteva orașe de pe Coasta de Est, inclusiv Boston, New York și Charleston din Carolina de Sud, au suferit cutremure dăunătoare în ultimele două secole. Este posibil ca faliile de sub aceste orașe să dateze de la fisurarea Pangeei și de la deschiderea Oceanului Atlantic, care a început în urmă cu aproximativ 200 de milioane de ani.
În zona orașului New Madrid, de-a lungul râului Mississippi, în sud-estul statului Missouri și în vestul statului Tennessee, au avut loc mari cutremure în 1811-1812. Cutremure minore sau moderate continuă să se producă acolo, menținând activă posibilitatea ca în viitor să se producă din nou cutremure dăunătoare. Este posibil ca sistemul de falii de sub acea zonă să dateze din vremuri de coliziune continentală și de rifturi continentale din trecutul geologic îndepărtat, iar tensiunile recente din scoarța din jurul New Madrid pot proveni de la acumularea masivă de sedimente în regiunea deltei fluviului Mississippi, care se întinde la sud de acea zonă.
Tremurele de pământ și vulcanii
Legăturile dintre cutremure și vulcani nu sunt întotdeauna evidente. Cu toate acestea, atunci când magma se deplasează în sus, sub un vulcan, și când un vulcan erupe, acesta produce cutremure. Cutremurele vulcanice sunt diferite de tipul mai comun de cutremure care se produc prin ricoșeu elastic de-a lungul faliilor.
Seismologii pot folosi modelele și semnalele cutremurelor care vin de sub vulcani pentru a prezice că vulcanul este pe cale să erupă și pot folosi undele seismice pentru a vedea că un vulcan este în erupție chiar dacă vulcanul se află într-o locație îndepărtată, ascuns în întuneric sau ascuns în nori de furtună.
Vevapoarele vulcanice, și vulcanii în general, sunt de obicei situate de-a lungul unor falii, sau la intersecția mai multor falii. Faliile majore care există deja în scoarță pot fi căi naturale de canalizare a magmei ascendente. Cu toate acestea, pe edificiile vulcanice majore, falii mai puțin adânci sunt un produs al dezvoltării vulcanului. Există efecte de feedback între presiunea ascendentă a plutirii magmei în scoarță, creșterea faliilor în zonele vulcanice și evacuarea vulcanilor, care nu este încă pe deplin înțeleasă.
Cum s-a menționat la începutul acestei secțiuni, nu toate cutremurele se datorează alunecării blocurilor solide de rocă de-a lungul faliilor. Atunci când un vulcan suferă o erupție piroclastică puternică – cu alte cuvinte, atunci când un vulcan explodează – acesta face ca pământul să se cutremure. Cutremurele provocate de o erupție vulcanică explozivă produc un semnal seismic diferit de cutremurele provocate de alunecarea de-a lungul faliilor.
Un alt exemplu de cutremure care sunt provocate, cel puțin parțial, de mișcarea magmei, mai degrabă decât de alunecarea rocilor complet solide de-a lungul faliilor, sunt cutremurele declanșate de mișcarea magmei în sus, sub un vulcan, sau până la niveluri mai înalte în scoarță, indiferent dacă există sau nu un vulcan deasupra. Această mișcare ascendentă a magmei în interiorul scoarței se numește uneori injecție de magmă. Seismologii continuă să cerceteze interacțiunile dintre mișcarea magmei în crustă și alunecările aferente de-a lungul faliilor care pot fi cauzate de presiunea și mișcarea magmei.
Inelul de Foc
Inelul de Foc este o zonă în care se produce un număr mare de cutremure și erupții vulcanice în bazinul Oceanului Pacific. În formă de potcoavă de 40.000 km, este asociat cu o serie aproape continuă de șanțuri oceanice, arcuri vulcanice și centuri vulcanice și/sau mișcări de plăci. Are 452 de vulcani și găzduiește peste 75% din vulcanii activi și inactivi din lume. Este numită uneori centura circum-Pacific.
Figura 5. Inelul de Foc al Pacificului
Peste 90% dintre cutremurele din lume și 81% dintre cele mai mari cutremure din lume au loc de-a lungul Inelului de Foc. Următoarea regiune cea mai activă din punct de vedere seismic (5-6% din cutremure și 17% din cele mai mari cutremure din lume) este centura Alpide, care se întinde de la Java la Sumatra, trecând prin Himalaya, Marea Mediterană și până în Atlantic. Creasta Mid-Atlantic este a treia cea mai proeminentă centură de cutremure.
Cercul de Foc este un rezultat direct al tectonicii plăcilor și al mișcării și coliziunilor plăcilor litosferice. Secțiunea estică a inelului este rezultatul subducției plăcii Nazca și a plăcii Cocos sub placa sud-americană care se deplasează spre vest. Placa Cocos este subjugată sub placa Caraibelor, în America Centrală. O parte a plăcii Pacificului, împreună cu mica placă Juan de Fuca, sunt subduși sub placa nord-americană. De-a lungul porțiunii nordice, placa Pacificului, care se deplasează spre nord-vest, este subdusă sub arcul Insulelor Aleutine. Mai departe spre vest, placa Pacificului este subdusă de-a lungul arcurilor Peninsulei Kamchatka, la sud de Japonia. Porțiunea sudică este mai complexă, cu o serie de plăci tectonice mai mici în coliziune cu placa Pacificului din Insulele Mariane, Filipine,Bougainville, Tonga și Noua Zeelandă; această porțiune exclude Australia, deoarece se află în centrul plăcii sale tectonice. Indonezia se află între Inelul de Foc de-a lungul insulelor nord-estice adiacente și incluzând Noua Guinee și centura Alpide de-a lungul sudului și vestului din Sumatra, Java, Bali, Flores și Timor. Faimoasa și foarte activă zonă a faliei San Andreas din California este o falie de transformare care decalează o porțiune din ridicarea Pacificului de Est sub sud-vestul Statelor Unite și Mexic. Mișcarea faliei generează numeroase cutremure mici, de mai multe ori pe zi, dintre care majoritatea sunt prea mici pentru a fi resimțite. Falia activă Queen Charlotte Fault de pe coasta de vest a Haida Gwaii, Columbia Britanică, Canada, a generat trei cutremure mari în secolul XX: un eveniment cu magnitudinea 7 în 1929; un cutremur cu magnitudinea 8,1 în 1949 (cel mai mare cutremur înregistrat în Canada); și un cutremur cu magnitudinea 7,4 în 1970.
Verifică-ți înțelegerea
Răspundeți la întrebarea (întrebările) de mai jos pentru a vedea cât de bine ați înțeles subiectele abordate în secțiunea anterioară. Acest test scurt nu contează pentru nota dumneavoastră la curs și îl puteți relua de un număr nelimitat de ori.
Utilizați acest test pentru a vă verifica înțelegerea și a decide dacă (1) să studiați în continuare secțiunea anterioară sau (2) să treceți la secțiunea următoare.
.