Теория упругого отскока и высвобождение энергии при землетрясениях.
Elastic-rebound theory
Землетрясения: теория упругого отскока объясняет высвобождение энергии при разломах земной коры. Накопление и резная отдача энергии в сейсмических волнах.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Объяснение того, как энергия высвобождается во время землетрясения
Explanation of how energy is released during an earthquake
NOTOC
В геологии теория упругого отскока объясняет, каким образом энергия высвобождается при землетрясении. По мере деформации земной коры, горные породы, охватывающие противоположные стороны разлома, подвергаются напряжению сдвига. Они медленно деформируются, пока их внутренняя упругость не будет превышена. Затем происходит разрыв вдоль разлома; резкое движение высвобождает накопленную энергию, и породы возвращаются почти к своей первоначальной форме. Прежнее сплошное тело разделяется между двумя медленно движущимися плитами, а высвободившаяся энергия распространяется в окружающую среду в виде сейсмических волн.
In geology, the elastic rebound theory is an explanation for how energy is released during an earthquake. As the Earth's crust deforms, the rocks which span the opposing sides of a fault are subjected to shear stress. Slowly they deform, until their internal rigidity is exceeded. Then they separate with a rupture along the fault; the sudden movement releases accumulated energy, and the rocks snap back almost to their original shape. The previously solid mass is divided between the two slowly moving plates, the energy released through the surroundings in a seismic wave.
Теория
После сильного землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году геофизик Гарри Филдинг Рид исследовал смещение земной поверхности вдоль разлома Сан-Андреас в течение 50 лет, предшествовавших землетрясению. Он обнаружил свидетельства деформации на 3,2 метра за этот период. Он пришел к выводу, что землетрясение стало результатом упругой отдачи энергии, накопленной в горных породах по обе стороны разлома. Последующие измерения, выполненные с использованием глобальной системы позиционирования, в значительной степени подтверждают теорию Рида как основу для понимания сейсмических движений.
After the great 1906 San Francisco earthquake, geophysicist Harry Fielding Reid examined the displacement of the ground surface along the San Andreas Fault in the 50 years before the earthquake. He found evidence for 3.2 m of bending during that period. He concluded that the quake must have been the result of the elastic rebound of the strain energy stored in the rocks on either side of the fault. Later measurements using the global positioning system largely support Reid's theory as the basis of seismic movement.
Пояснение
Две стороны активного, но заблокированного разлома медленно движутся в разных направлениях, в результате чего в любых прилегающих к ним горных породах накапливается упругая энергия деформации. Таким образом, если дорога построена прямо через разлом, как показано в момент времени 1 на панели рисунка, она перпендикулярна линии разлома в точке E, где разлом заблокирован. Общее движение разлома (обозначено большими стрелками) приводит к накоплению упругой деформации в горных породах по обе стороны заблокированного участка, как показано в момент времени 2. Эта деформация может накапливаться со скоростью в несколько сантиметров в год. Когда накопленная деформация становится достаточно большой, чтобы превысить прочность горных пород, происходит внезапный разрыв или возврат к исходной форме настолько, насколько это возможно, что ощущается на поверхности как землетрясение. Это внезапное движение приводит к смещению поверхности дороги, как показано в момент времени 3. Накопленная энергия высвобождается частично в виде тепла, частично в виде изменения горных пород и частично в виде сейсмических волн.
The two sides of an active but locked fault are slowly moving in different directions, where elastic strain energy builds up in any rock mass that adjoins them. Thus, if a road is built straight across the fault as in Time 1 of the figure panel, it is perpendicular to the fault trace at point E, where the fault is locked. The overall fault movement (large arrows) causes the rocks across the locked fault to accrue elastic deformation, as in Time 2. This deformation may build at the rate of a few centimeters per year. When the accumulated strain is great enough to overcome the strength of the rocks, the result is a sudden break, or a springing back to the original shape as much as possible, a jolt which is felt on the surface as an earthquake. This sudden movement results in the shift of the roadway's surface, as shown in Time 3. The stored energy is released partly as heat, partly in alteration of the rock, and partly as a seismic wave.