Đề tài Cấu tạo bên trong của trái đất và vấn đề động đất, núi lửa, sóng thần

Hiện nay trên toàn thế giới, nền khoa học kỹ thuật đã phát triển một cách vượt bậc. Nhưng vẫn còn một số lĩnh vực mà khoa học vẫn chưa thể giải quyết được. Một trong số đó phải kể đến đó là các hiện tượng động đất, núi lửa và sóng thần đã gây ra cho toàn thế giới những tổn thất nặng nề. Mà tác giả của những hiện tượng đó không ai khác chính là sức mạnh vĩ đại của tự nhiên. Động đất là những rung động hay chuyển động đột ngột của vỏ trái đất do sự vận động của các mảng hay nhiều nguyên nhân khác. Núi lửa là hiện tượng magma (hỗn hợp Silicat nóng chảy bão hòa các khí) từ trong lòng đất trào ra ngoài mặt đất dưới dạng dung nham (dạng lỏng) hoặc dưới dạng tro bụi (dạng rắn). Động đất cùng những dịch chuyển địa chất lớn bên trên hoặc bên dưới mặt nước, núi lửa phun và va chạm thiên thạch đều có khả năng gây ra sóng thần. Sóng thần là một loạt các đợt sóng tạo nên khi một thể tích lớn của nước đại dương bị chuyển dịch chớp nhoáng trên một quy mô lớn. Trong tình hình thế giới hiện nay khi động đất, núi lửa, sóng thần luôn xảy ra liên tiếp gây thiệt hại vô cùng to lớn đối con người. Đặc biệt với trận động đất, sóng thần xảy ra liên tiếp ở Nhật Bản hay vụ phun trào núi lửa ở Ice Land vào ngày 23 tháng 5 năm 2011 vừa qua càng làm vấn đề trở nên bức thiết. Mặc dù, trong suốt nhiều thập kỉ qua, các nghiên cứu và phương pháp dự báo động đất, núi lửa sóng thần ngày càng ưu việt hóa để công tác dự báo đạt hiệu quả cao nhằm hạn chế tối đa tổn thất về người và vật chất. Tuy nhiên, vẫn chưa thể tìm được phương pháp dự đoán hữu hiệu và chính xác nhất các thiên tai trong khoảng thời gian ngắn trước khi chúng xảy ra. Các thiên tai này xảy ra khắp nơi trên thế giới và Việt Nam cũng là một trong số những vùng có nguy cơ xảy ra động đất, núi lửa, sóng thần cao vì nước chúng ta nằm trên vùng đứt gãy sông Hồng, sông Chảy và có nhiều vùng ven biển. Nhóm chúng tôi thực hiện một nghiên cứu khảo sát về tình hình động đất, núi lửa sóng thần trên thế giới, tìm hiểu nguyên nhân, đặc điểm và các phương pháp dự đoán. Mục đích của nghiên cứu này nhằm cung cấp những thông tin cần thiết về động đất, núi lửa sóng thần. Từ đây, có thể xây dựng các biện pháp dự phòng và ứng cứu trong trường hợp thiên tai xảy ra. Đề tài “Cấu tạo bên trong của trái đất và vấn đề động đất, núi lửa, sóng thần” Gồm 4 phần chính: Chương I: Cấu tạo bên trong của trái đất. Phần này giới thiệu về các phần khác nhau của trái đất. Phần ngoài cùng là lớp vỏ trái đất, kế đến là quyển Manti và trong cùng là nhân. Vỏ trái đất trung bình là 33 km. Quyển Manti gồm 3 phần chính: Manti trên, quyển mềm và Manti dưới. Nhân phân bố từ độ sâu 2900 km đến tâm trái đất 6370 km. Gồm 2 phần: Nhân ngoài và nhân trong. Phần này còn giới thiệu 3 loại ranh giới chính: ranh giới hội tụ, ranh giới phân kì và ranh giới chuyển dạng. Chương II: Động đất. Phần này nêu các nguyên nhân gây ra động đất gồm: Động đất do kiến tạo, động đất do sụp lở và động đất do hồ chứa nước. Trong đó động đất do kiến tạo chiếm khoảng 90% số lượng động đất, gồm động đất do đứt gãy, động đất do magma, động đất do biến đổi tướng và động dất do núi lửa. Thang đo động đất. Thiết bị dự báo động đất gồm thiết bị cổ do nhà triết học Chang Hêng của Trung Quốc sáng chế vào khoảng năm 136 trước công nguyên và thiết bị dự báo mới là địa chấn ký, gồm 3 phần cơ bản: bộ phận biến năng, bộ phận cố định và bộ phận ghi. Máy hoạt động dựa trên nguyên tắc dao động của con lắc hoặc điện và từ trường. Phần này còn giới thiệu về những vùng thường xuyên xảy ra động đất trên thế giới và bản đồ phân bố động đất ở Việt Nam. Chương III: Núi lửa. Phần này nêu các nguyên nhân gây ra núi lửa, phân loại các dạng núi lửa, gồm 3 dạng: Núi lửa đang hoạt động, núi lửa đang ngủ và núi lửa đã tắt. Các giai đoạn phun của núi lửa. Giới thiệu về những vùng thường xuyên xảy ra núi lửa trên thế giới và các núi lửa ở Việt Nam. Chương IV: Sóng thần. Phần này nêu các nguyên nhân gây ra sóng thần, đặc điểm của sóng thần, Những dấu hiệu nhận biết khi sắp xảy ra sóng thần từ đó có biện pháp cảnh báo thích hợp để giảm những thiệt hại do sóng thần đem lại. Phần này còn giới thiệu những vùng thường xuyên xảy ra sóng thần trên thế giới và những vùng có nguy cơ xảy ra sóng thần ở Việt Nam. Đó là những vấn đề chúng tôi tim hiểu được. Chắc chắn trong chúng ta ai cũng khiếp sợ những đứa con quỹ dữ này của mẹ thiên nhiên, nhưng một vấn đề thường có hai mặt của nó. Bên cạnh những thảm họa khủng khiếp những thiên tai này cũng góp phần làm nên thành công cho khoa học, thế nhưng chính vì sức tàn phá của nó quá lớn nên người ta chỉ nghĩ đến các tai họa mà ít khi ai đặt ra câu hỏi liệu từ những thiên tai này các nhà khoa học có khám phá ra được đều gì không? Câu trả lời là có! Khi có chấn động xảy ra các nhà khoa học đã dựa vào các sóng này để tìm hiểu được cấu tạo bên trong của trái đất cũng như sự phun trào núi lửa, hơi nước được phun ra từ núi lửa được dẫn theo đường ống đến nhà máy thủy điện. Một số sau khi phun hình thành các đảo, tro núi lửa sau khi phong hóa làm đất đai trở nên màu mỡ. Ngoài ra, núi lửa là nguồn cung cấp nhiệt năng được khai thác và đưa vào sử dụng như phát điện nhiệt, hình thành nên các cảnh quan du lịch như suối nước nóng hoặc là các hang động và tạo ra các khoáng sản có giá trị cho công nghiệp như kim cương, vàng, bạc Nghiên cứu này thực hiện dựa trên việc sưu tầm, phân tích tổng hợp các tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau: internet, sách, báo, Đây là một vấn đề phổ biến hiện nay, lượng thông tin trên internet và báo chí có thể thu thập được là rất lớn. Tuy nhiên chưa có nhiều bài viết chuyên môn về vấn đề trên nên quá trình chọn lọc và xử lý thông tin còn gặp nhiều khó khăn. Nghiên cứu này xây dựng cho ta một số kiến thức cơ bản về cấu tạo bên trong của trái đất và các vấn đề động đất, núi lửa, sóng thần. Bên cạnh đó giới thiệu các phương pháp nhận biết và dự đoán động đất, núi lửa, sóng thần. Từ đó xây dựng cho mỗi người kỹ năng bảo vệ bản thân và những người xung quanh để giảm thiểu tối đa những thiệt hại mà các thiên tai này đem lại.

doc61 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 3060 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Cấu tạo bên trong của trái đất và vấn đề động đất, núi lửa, sóng thần, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ – LỚP LÝ III – & — ĐỀ TÀI: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lưu Sỹ Hiệp TP.Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 06 năm 2011 MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………….5 CHƯƠNG 1. CẤU TẠO TRÁI ĐẤT…………………………………………………..9 MỞ ĐẦU Hiện nay trên toàn thế giới, nền khoa học kỹ thuật đã phát triển một cách vượt bậc. Nhưng vẫn còn một số lĩnh vực mà khoa học vẫn chưa thể giải quyết được. Một trong số đó phải kể đến đó là các hiện tượng động đất, núi lửa và sóng thần đã gây ra cho toàn thế giới những tổn thất nặng nề. Mà tác giả của những hiện tượng đó không ai khác chính là sức mạnh vĩ đại của tự nhiên. Động đất là những rung động hay chuyển động đột ngột của vỏ trái đất do sự vận động của các mảng hay nhiều nguyên nhân khác. Núi lửa là hiện tượng magma (hỗn hợp Silicat nóng chảy bão hòa các khí) từ trong lòng đất trào ra ngoài mặt đất dưới dạng dung nham (dạng lỏng) hoặc dưới dạng tro bụi (dạng rắn). Động đất cùng những dịch chuyển địa chất lớn bên trên hoặc bên dưới mặt nước, núi lửa phun và va chạm thiên thạch đều có khả năng gây ra sóng thần. Sóng thần là một loạt các đợt sóng tạo nên khi một thể tích lớn của nước đại dương bị chuyển dịch chớp nhoáng trên một quy mô lớn. Trong tình hình thế giới hiện nay khi động đất, núi lửa, sóng thần luôn xảy ra liên tiếp gây thiệt hại vô cùng to lớn đối con người. Đặc biệt với trận động đất, sóng thần xảy ra liên tiếp ở Nhật Bản hay vụ phun trào núi lửa ở Ice Land vào ngày 23 tháng 5 năm 2011 vừa qua càng làm vấn đề trở nên bức thiết. Mặc dù, trong suốt nhiều thập kỉ qua, các nghiên cứu và phương pháp dự báo động đất, núi lửa sóng thần ngày càng ưu việt hóa để công tác dự báo đạt hiệu quả cao nhằm hạn chế tối đa tổn thất về người và vật chất. Tuy nhiên, vẫn chưa thể tìm được phương pháp dự đoán hữu hiệu và chính xác nhất các thiên tai trong khoảng thời gian ngắn trước khi chúng xảy ra. Các thiên tai này xảy ra khắp nơi trên thế giới và Việt Nam cũng là một trong số những vùng có nguy cơ xảy ra động đất, núi lửa, sóng thần cao vì nước chúng ta nằm trên vùng đứt gãy sông Hồng, sông Chảy và có nhiều vùng ven biển. Nhóm chúng tôi thực hiện một nghiên cứu khảo sát về tình hình động đất, núi lửa sóng thần trên thế giới, tìm hiểu nguyên nhân, đặc điểm và các phương pháp dự đoán. Mục đích của nghiên cứu này nhằm cung cấp những thông tin cần thiết về động đất, núi lửa sóng thần. Từ đây, có thể xây dựng các biện pháp dự phòng và ứng cứu trong trường hợp thiên tai xảy ra. Đề tài “Cấu tạo bên trong của trái đất và vấn đề động đất, núi lửa, sóng thần” Gồm 4 phần chính: Chương I: Cấu tạo bên trong của trái đất. Phần này giới thiệu về các phần khác nhau của trái đất. Phần ngoài cùng là lớp vỏ trái đất, kế đến là quyển Manti và trong cùng là nhân. Vỏ trái đất trung bình là 33 km. Quyển Manti gồm 3 phần chính: Manti trên, quyển mềm và Manti dưới. Nhân phân bố từ độ sâu 2900 km đến tâm trái đất 6370 km. Gồm 2 phần: Nhân ngoài và nhân trong. Phần này còn giới thiệu 3 loại ranh giới chính: ranh giới hội tụ, ranh giới phân kì và ranh giới chuyển dạng. Chương II: Động đất. Phần này nêu các nguyên nhân gây ra động đất gồm: Động đất do kiến tạo, động đất do sụp lở và động đất do hồ chứa nước. Trong đó động đất do kiến tạo chiếm khoảng 90% số lượng động đất, gồm động đất do đứt gãy, động đất do magma, động đất do biến đổi tướng và động dất do núi lửa. Thang đo động đất. Thiết bị dự báo động đất gồm thiết bị cổ do nhà triết học Chang Hêng của Trung Quốc sáng chế vào khoảng năm 136 trước công nguyên và thiết bị dự báo mới là địa chấn ký, gồm 3 phần cơ bản: bộ phận biến năng, bộ phận cố định và bộ phận ghi. Máy hoạt động dựa trên nguyên tắc dao động của con lắc hoặc điện và từ trường. Phần này còn giới thiệu về những vùng thường xuyên xảy ra động đất trên thế giới và bản đồ phân bố động đất ở Việt Nam. Chương III: Núi lửa. Phần này nêu các nguyên nhân gây ra núi lửa, phân loại các dạng núi lửa, gồm 3 dạng: Núi lửa đang hoạt động, núi lửa đang ngủ và núi lửa đã tắt. Các giai đoạn phun của núi lửa. Giới thiệu về những vùng thường xuyên xảy ra núi lửa trên thế giới và các núi lửa ở Việt Nam. Chương IV: Sóng thần. Phần này nêu các nguyên nhân gây ra sóng thần, đặc điểm của sóng thần, Những dấu hiệu nhận biết khi sắp xảy ra sóng thần từ đó có biện pháp cảnh báo thích hợp để giảm những thiệt hại do sóng thần đem lại. Phần này còn giới thiệu những vùng thường xuyên xảy ra sóng thần trên thế giới và những vùng có nguy cơ xảy ra sóng thần ở Việt Nam. Đó là những vấn đề chúng tôi tim hiểu được. Chắc chắn trong chúng ta ai cũng khiếp sợ những đứa con quỹ dữ này của mẹ thiên nhiên, nhưng một vấn đề thường có hai mặt của nó. Bên cạnh những thảm họa khủng khiếp những thiên tai này cũng góp phần làm nên thành công cho khoa học, thế nhưng chính vì sức tàn phá của nó quá lớn nên người ta chỉ nghĩ đến các tai họa mà ít khi ai đặt ra câu hỏi liệu từ những thiên tai này các nhà khoa học có khám phá ra được đều gì không? Câu trả lời là có! Khi có chấn động xảy ra các nhà khoa học đã dựa vào các sóng này để tìm hiểu được cấu tạo bên trong của trái đất cũng như sự phun trào núi lửa, hơi nước được phun ra từ núi lửa được dẫn theo đường ống đến nhà máy thủy điện. Một số sau khi phun hình thành các đảo, tro núi lửa sau khi phong hóa làm đất đai trở nên màu mỡ. Ngoài ra, núi lửa là nguồn cung cấp nhiệt năng được khai thác và đưa vào sử dụng như phát điện nhiệt, hình thành nên các cảnh quan du lịch như suối nước nóng hoặc là các hang động…và tạo ra các khoáng sản có giá trị cho công nghiệp như kim cương, vàng, bạc… Nghiên cứu này thực hiện dựa trên việc sưu tầm, phân tích tổng hợp các tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau: internet, sách, báo,… Đây là một vấn đề phổ biến hiện nay, lượng thông tin trên internet và báo chí có thể thu thập được là rất lớn. Tuy nhiên chưa có nhiều bài viết chuyên môn về vấn đề trên nên quá trình chọn lọc và xử lý thông tin còn gặp nhiều khó khăn. Nghiên cứu này xây dựng cho ta một số kiến thức cơ bản về cấu tạo bên trong của trái đất và các vấn đề động đất, núi lửa, sóng thần. Bên cạnh đó giới thiệu các phương pháp nhận biết và dự đoán động đất, núi lửa, sóng thần. Từ đó xây dựng cho mỗi người kỹ năng bảo vệ bản thân và những người xung quanh để giảm thiểu tối đa những thiệt hại mà các thiên tai này đem lại. CHƯƠNG 1: CẤU TẠO TRÁI ĐẤT Phần này giới thiệu về các phần khác nhau của trái đất. Phần ngoài cùng là lớp vỏ trái đất, kế đến là quyển Manti và trong cùng là nhân. Vỏ trái đất chiếm 1% thể tích và 0,5% khối lượng trái đất , có bề dày thay đổi: mỏng ở đại dương và dày ở lục địa, nhưng trung bình là 33 km. Quyển Manti chiếm 83% thể tích và 67% khối lượng trái đất, có độ sâu 2900 km, dày khoảng 2855 km. Người ta chia quyển Manti thành 3 phần chính: Manti trên, quyển mềm và Manti dưới. Nhân chiếm 16% thể tích và 31% khối lượng trái đất, phân bố từ độ sâu 2900 km đến tâm trái đất 6370 km. Gồm 2 phần: Nhân ngoài và nhân trong. Ngoài ra, trong phần này còn giới thiệu các loại ranh giới với 3 loại ranh giới chính: ranh giới hội tụ, ranh giới phân kì và ranh giới chuyển dạng. CẤU TẠO TRÁI ĐẤT: Hình 1.1. Cấu tạo trái đất Gồm 3 phần chính: Lớp vỏ trái đất: Chiếm 1% thể tích trái đất và 0,5% khối lượng trái đất, có bề dày thay đổi: mỏng ở đại dương và dày ở lục địa nhưng trung bình khoảng 33km. Vỏ đất được chia làm 2 kiểu: Vỏ lục địa: có độ sâu từ 0 km đến 60 km, dày trung bình 45 km, ở trạng thái rắn được cấu tạo bởi các silicat giàu ma-giê và nhôm.Gồm 3 lớp: lớp trầm tích có bề dày thay đổi từ 0 km đến 20 km, dưới là lớp granit có bề dày thay đổi từ 10 km đến 40 km và dưới lớp granit là lớp badan có bề dày thay đổi từ 15 km đến 25 km. Vỏ đại dương: có độ sâu từ 0 km đến 10 km, có bề dày trung bình 7 km, ở trạng thái rắn được cấu tạo bởi silicat giàu ma-giê và sắt. Gồm 2 lớp chính: lớp trầm tích dày khoàng 1 km và lớp badan dày khoảng 6 km đến 7 km. Quyển manti: Mantle nằm giữa vỏ đất và lõi đất, trong khoảng sâu 33km - 2.900km chiếm 83,3% thể tích Trái đất. Vì nó nằm giữa nên còn gọi là lớp trung gian. Mantle còn chia ra thành 3 phần: Mantle trên Là thành phần trên cùng của Manti, nằm bên dưới lớp vỏ, có độ sâu từ 33 km đến 100 km. Manti trên kết hợp với vỏ trái đất tạo thành thạch quyển. Thạch quyển có tính chất rắn giòn. Quyển mềm: Phân bố trong khoảng từ độ sâu từ 100km đến 350 km, ở trạng thái dẻo là nơi hình thành các lò magma và các quá trình magma. Mantle dưới: Phân bố trong khoảng từ độ sâu 350 km đến 2900 km. Thành phần vật chất chủ yếu là các oxitsilic, oxit sắt và oxit magiê Tỷ trọng của nó lớn hơn Mantle trên, ở dạng chất rắn. Nhân: Chiếm 16% thể tích và 31% khối lượng trái đất, dày khoảng từ 2900 – 6370 km, gồm 2 phần chính: Nhân ngoài: Phấn bố từ 2900 km đến 5150 km, ở dạng lỏng, thành phần chủ yếu là sắt và niken. Nhân trong: ở dạng rắn, nằm ở độ sâu khoảng 5150-6370 km. CÁC LOẠI RANH GIỚI : Có 3 loại: Ranh giới hội tụ: Hình 1.2. Ranh giới hội tụ Là một vùng biến dạng mà tại đó hai hay nhiều mảng kiến tạo hay các mảnh vỡ của thạch quyển chuyển động ngược chiều hút vào nhau, gây ra hầu hết các trận động đất, hình thành các rãnh đại dương, cung núi lửa và cung đảo núi lửa. Loại này có thể gặp ở ranh giới giữa đại dương – đại dương, đại dương – lục địa, lục địa – lục địa. Hình 1.3. Đại dương – lục địa Hình 1.4. Lục địa – lục địa Hình 1.5. Đại dương – đại dương Ranh giới phân kỳ: Hình 1.6. ranh giới phân kỳ Phản ánh điều kiện tách giãn khi hai mảng kiến tạo chuyển động ra xa nhau, hình thành các sống núi giữa đại dương, thung lũng rift, các quần đảo núi lửa. Loại này có thể gặp ở ranh giới giữa đại dương – đại dương, lục địa - lục địa. Hình 1.7. Thung lũng rift Ranh giới chuyển dạng: Hình 1.8. Ranh giới chuyển dạng Không có sự giãn hay nén ép. Ranh giới biến dạng là nơi một mảng này trượt qua một mảng khác. Loại này có thể gặp ở ranh giới giữa đại dương – đại dương, lục địa - lục địa. Hầu hết các đứt gãy chuyển dạng được tìm thấy trên đáy đại dương, thường là sống núi tách giãn hình thành các ranh giới mảng dạng zigzag. Tuy vậy, các đứt gãy chuyển dạng được biết đến nhiều nhất thì được tìm thấy trên đất liền. (trích Giáo trình Địa chất đại cương và địa chất lịch sử_Thạc sĩ Châu Hồng Thắng_ 2011). CHƯƠNG 2: ĐỘNG ĐẤT Phần này nêu các nguyên nhân gây ra động đất gồm: Động đất do kiến tạo, động đất do sụp lở và động đất do hồ chứa nước. Trong đó động đất do kiến tạo chiếm khoảng 90% số lượng động đất, gồm động đất do đứt gãy, động đất do magma, động đất do biến đổi tướng và động dất do núi lửa. Cấp độ động đất được xác định bằng thang đo độ richter với 12 cấp độ. Để dự báo động đất người ta sử dụng các thiết bị đo động đất. Thiết bị đo động đất cổ nhất được sáng chế vào khoảng năm 136 trước công nguyên do một nhà triết học Trung Quốc tên Chang Hêng. Thiết bị này giống như một hũ rượu có đường kính 2m, xung quanh có 8 đầu rồng, mỗi đầu rồng ngậm một viên ngọc, dưới mỗi đầu rồng có một con cóc đang ngẩng đầu há miệng. Khi có động đất, thì viên ngọc phía trên sẽ rơi xuống vào miệng của con cóc ngồi phía dưới. Cùng với sự tiến bộ của khoa học, thiết bị dự báo động đất mới ra đời và được sử dụng đến ngày nay có tên là máy địa chấn ký. Một máy địa chấn ký gồm 3 phần cơ bản: Bộ phận biến năng, bộ phận cố định và bộ phận ghi. Máy hoạt động dựa trên nguyên tắc dao động của con lắc hoặc điện và từ trường. Ngoài ra trong phần này còn giới thiệu về những vùng thường xuyên xảy ra động đất trên thế giới và bản đồ phân bố động đất ở Việt Nam. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI: Khái niệm: Động đất là hiện tượng rung động đột ngột của vỏ trái đất, mạnh hay yếu tùy từng trận (xác định bằng độ Richter) và thường xảy ra trên diện rộng. Hay nói cách khác động đất là sự giải thoát đột ngột một lượng năng lượng lớn, tích tụ trong một thể tích nào đó bên trong trái đất. Thể tích, tích tụ năng lượng đó gọi là vùng chấn tiêu hay lò động đất và tâm của vùng gọi là chấn tiêu. Thời gian để năng lượng giải thoát tại vùng chấn tiêu rất ngắn, tính bằng giây nên ta coi động đất gần như là một sự bùng nổ tức thời. Bên ngoài vùng chấn tiêu, các biến dạng của môi trường đất đá được truyền đi dưới dạng sóng đàn hồi và được gọi là sóng động đất. Sóng động đất sẽ tác động lên bề mặt đất làm cho mặt đất rung động. Hình 2.1. Tâm chấn động đất Mặc dù rất chậm nhưng mặt đất vẫn luôn luôn chuyển động và động đất xảy ra tại các đường ranh giới của các mảng kiến tạo là các phần thạch quyển của trái đất. Phân loại: Có nhiều cách phân loại động đất nhưng phổ biến hơn cả là phân loại theo chấn tâm: - Động đất có chấn tâm nông: chấn tâm cách mặt từ 0 – 70km, chiếm 72% số lượng chấn tâm. Trong đó, chấn tâm có độ sâu từ 0-30km chiếm nhiều nhất. - Động đất có chấn tâm trung bình: chấn tâm phân bố ở độ sâu từ 70-300km chiếm 23,5% số lượng các chấn tâm. - Động đất có chấn tâm sâu: chấn tâm phân bố ở độ sâu từ 300-700km, chiếm 4% số lượng các chấn tâm. Hiện nay chấn tâm được biết có độ sâu lớn nhất là 720km. THANG ĐO VÀ CÁC THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU: Các thang đo động đất: Nhà khoa học Mercallin là người đầu tiên dựa vào quan sát các hậu quả do các trận động đất gây ra, dùng phương pháp phân loại để đưa ra một tang đo động đất có 12 cấp. Đến năm 1935 nhà địa chất Mỹ là Richter đã đưa ra thang đo động đất tính bằng độ Richter. Độ Richter là logarit thập phân của biên độ một chấn động được máy thu ghi được. Với thang đo Richter, người ta có thể tính được năng lượng được giải phóng trong mỗi trận động đất. Mỗi một đơin vị trong thang đo Richter hơn kém nhau 30 lần. Như vậy, một chấn động 6 độ Richter sẽ giải phóng năng lượng gấp 30 lần chấn động 5 độ Richter và 90 lần chấn động 4 độ Richter. Chấn động 5 độ Richter sẽ giải phóng năng lượng tương đương một quả bom nguyên tử thế hệ I, tuy nhiên mức độ tập trung năng lượng là khác nhau nên hậu quả cũng sẽ khác nhau. Mối liên hệ giữa thang đo động đất Mercalli và thang Richter Thang Mercalli Thang Richter Hậu quả Cấp 1 1 - 3 độ Richter Hết sức yếu. chỉ có máy mới ghi nhận được. Cấp 2 Rất yếu. chỉ những người ở lầu cao hoặc nằm yên mới cảm thấy được. Cấp 3 Yếu. các đồ vật treo bị đung đưa nhẹ. Cấp 4 Vừa phải. mọi người cảm thấy rung động, nước trong ly, cốc song sánh. Cấp 5 Khá mạnh. Nhà cửa bị rung chuyển, nước trong ly hắc ra ngoài. Cấp 6 3 - 4,75 độ Richter Mạnh. Mọi người hoảng sợ, nhà cửa bị nứt tường nhẹ, trang ảnh treo trên tường bị rơi xuống, cửa kính bị vỡ. Cấp 7 4,75 - 5,9 độ Richter Rất mạnh. Mọi người bị chao đảo, khó đứng yên được. Cấp 8 5,9 - 6,5 độ Richter Phá hoại. Mọi người hoảng loạn, xe hơi không kiểm soát được tay lái, nhà cửa bị hư hại lớn, cây cối bị gãy… Cấp 9 Tàn phá. Nhà cửa bị thiệt hại nặng, một số bị sập, nhiều vết nứt trên mặt đất. Cấp 10 6,5 - 7,75 độ Richter Tai họa. Các nhà cao tầng bị sụp đổ, nhà cửa bị phá hủy hoàn toàn, đất đá trượt lở… Câp 11 Thảm họa. Cầu bị sụp đổ, các thanh ray đường sắt bị vặn bóc khỏi nền đường, vết nứt lớn trên mắt đất. Cấp 12 7,5 - 8,25 độ Richter Thảm họa khủng khiếp. mọi thứ đều bị tàn phá hoàn toàn, mặt đất biến dạng kể cả các công trình ngầm dưới đất. ( trích “Địa chất đại cương”) Các thiết bị nghiên cứu động đất: Phần lớn thông tin bên trong Trái đất được biết thông qua biểu đồ sóng địa chấn. Các chuyển động làm biến dạng mạnh vỏ Trái đất thường sử dụng gần hết năng lượng được giải phóng từ một trận động đất. Nếu động đất đủ mạnh, phần năng lượng còn lại được mang đi xa dưới dạng sóng, các sóng này có thể vượt xuyên qua Trái đất và có thể đi quanh toàn bộ cả Trái đất. Người ta cần những thiết bị đo đủ nhạy dặt ở những vị trí xa nhau để đánh giá đường đi của sóng khi chúng lan truyền trong Trái đất. Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 400 trạm đo địa chấn để ghi lại những trận động đất và những rung động khác của vỏ Trái đất. Thiết bị cổ: Dụng cụ ghi Máy đo địa chấn Richter.Mặc dù đến năm 1935, thang đo địa chấn Richter mới được Charles Richter chế tạo, nhưng trước đó từ lâu người Trung Quốc đã tìm cách chế tạo chiếc máy dò động đất đầu tiên của thế giới – địa chấn kế. Hình 2.2. thiết bị đo động đất của Chang Hêng Nhà thiên văn Chang Hêng đã phát minh ra một địa chấn kế vào thời nhà Hán khoảng 136 trước Công Nguyên, và đó là một dụng cụ bằng đồng rất tinh xảo. Thiết bị này giống một hũ rượu có đường kính 2m, bên ngoài có gắn 8 con rồng cách đều nhau; phía dưới mỗi con rồng là một con cóc há miệng, mặt ngước lên trên. Một quả lắc được treo bên trong chiếc bình, nó sẽ đứng yên cho tới khi nào có một chấn động. Chấn động này sẽ kích hoạt một đòn bẩy làm chuyển động 1 viên ngọc trong miệng của con rồng nằm ở phía hướng đến tâm chấn. viên ngọc này sẽ rơi ra khỏi miệng rồng và rớt thẳng xuống miệng con cóc phía dưới. Chang Hêng nhấn mạnh rằng, khi con cóc ở phía Nam nhận được viên ngọc có nghĩa là động đất xảy ra ở phía Bắc của thiết bị. Tuy nhiên thiết bị này chỉ ghi nhận chấn động chứ không ghi lại được cường độ chấn động. Nicolas Cirillo là người Châu Âu đầu tiên dùng thiết bị cơ học để nghiên cứu động đất. Thiết bị của ông được sử dụng để quan sát chuyển động của mặt đất từ một loạt trận động đất ở Naple vào năm 1731. Thiết bị này là một con lắc đơn giản, sự dao động của nó phản ánh biên độ dao động của mặt đất. Năm 1783, một loạt các trận động đất xảy ra ở Clibria (Ý) làm cho 5000 người chết. Sự kiện này đã thúc đẩy sự phát triển những thiết bị cơ học khác để nghiên cứu đồng thời đến những cuộc họp của Hội đồng về động đất đầu tiên. Chỉ một thời gian ngắn sau đó, một thợ đồng hồ đồng thời là một nhà cơ khí tên Domenico Salsano đưa ra thiết bị vận hành ở Naple, cách Calabria khoảng 320km.thiết bị này gồm một con lắc dài với một cây chổi quét tẩm mực khô chậm dùng để đánh dấu chuyển động trên một bảng bằng ngà. Đây là một nổ lực để có bảng ghi chép đầu tiên, khởi đầu cho việc ghi các biểu đồ địa chấn. Thiết bị này còn có thêm một chuông, chuông này sẽ reo lên khi chuyển động đạt đến một cường độ nhất định. Ngoài ra, trong lịch sử còn biết một số thiết bị khác của Nicolas Cirillo hay James Forbes đều dựa trên cơ sở dao động của con lắc. Thiết bị hiện đại: Với sự khám phá ra khả năng di chuyển xa của sóng địa chấn, khoa học địa chấn hiện đại đã ra đời. Những băng ghi chép đầu tiên được thực hiện trên các thiết bị nằm nghiêng nên rất mờ, khó phân tích một cách chính xác. Do vậy để nhận được những số liệu có độ chính xác cao đòi hỏi phải có một thiết bị ghi sóng địa chấn có độ nhạy cao. Cuối thế kỉ 19, một nhóm giáo sư người Anh trong đó trưởng nhóm là giáo sư John Milne đã khởi xướng các thiết bị ghi địa chấn. Và máy địa chấn ký ra đời có khả năng ghi được những tín hiệu của những trận động đất ở xa. Ông cũng chịu trách nhiệm thiết lập mạng lưới các trạm ghi địa chấn toàn cầu. Một máy địa chấn ký gồm 3 phần cơ bản: bộ phận cố định, bộ phận biến năng và bộ phận ghi. Nguyên tắc hoạt động của máy địa chấn ký hiện đại có thể dựa trên cơ sở dao động của con lắc đơn hoặc điện và từ trường. Để ghi chấn động theo các hướng cần có ba máy ghi: một ghi chuyển động thẳng đứng, và hai ghi chuyển động ngang. Hình 2.3. Máy địa chấn ký Các sóng địa chấn lan truyền từ nơi xảy ra động đất đến các trạm ghi, tại đây sóng địa chấn được máy địa chấn ký ghi lại dưới dạng các biểu đồ địa chấn. Mô hình của địa chấn đồ gồm một bộ ba sóng: sóng P (sóng dọc) là sóng đến trạm đầu tiên, kế đến là sóng S (sóng ngang) và sau cùng là sóng L (sóng mặt) Các giai đoạn động đất: Giai đoạn trước động đất: Năng lượng được tích lũy do những tác dụng liên tục của chuyển động kiến tạo. Thời gian dài ngắn tùy thuộc tốc độ và cường độ của chuyển động của vỏ Trái đất, tùy theo tính chất của chuyển động và độ bền vững của đá. Giai đoạn sắp động đất: Có thể xuất hiện một số dấu hiệu sau - Địa hình thay đổi dị thường: đá có biểu hiện biến dạng, mặt đất lồi lõm, nâng hạ hoặc dịch chuyển ngang. - Biểu hiện có những rung động khác thường: khi sắp động đất xuất hiện một loạt chấn động nhỏ (do trước khi có đứt gãy thì xuất hiện một số nứt vỡ nhỏ tạo ra những rung động nhỏ). - Sự k
Luận văn liên quan