Trzęsienia ziemi (zob. Trzęsienia ziemi - definicje podstawowe ) dzielone są na:
- naturalne,
- antropogeniczne [1].
Ze względu na genezę, w obrębie naturalnych trzęsień ziemi wyróżnia się [2], [3]:
- tektoniczne,
- wulkaniczne,
- zapadowe
- inne.
Trzęsienia tektoniczne są najważniejsze z punktu widzenia częstości występowania, magnitudy (zob. Trzęsienia ziemi - definicje podstawowe ), jak również zagrożenia jakie stanowią. 90 \( \% \) trzęsień ziemi należy do tej kategorii. Są one spowodowane raptownym uwolnieniem energii poprzez sprężyste odprężenie [2], [3], [4]. Naprężenie w masach skalnych narasta aż do momentu, gdy przekracza wytrzymałość skał i powoduje nagłe pęknięcie w skorupie Ziemi. Przesunięcie mas skalnych wzdłuż tego pęknięcia nazywane jest uskokiem ( Rys. 1 ).
W zależności od kierunku tego przesuwania wyróżniamy ( Rys. 2 ):
- uskoki normalne – powstają na skutek działania sił rozciągających (tensja),
- uskoki odwrócone – powstają na skutek działania sił ściskających (kompresja); uskoki odwrócone o małym kącie upadu płaszczyzny nazywamy nasunięciami, a poziome płaszczowinami,
- uskoki przesuwcze – powstają na skutek działania sił ścinających (para sił).
Na mapach często przedstawia się uskoki związane z trzęsieniami ziemi w postaci graficznych symboli [4], tzw. „piłek plażowych” ( Rys. 3 ).
Przesunięcia mas skalnych mogą być związane z nowo utworzonym uskokiem lub też z uskokiem już istniejącym, w którym występuje zjawisko narastania naprężenia spowodowanego oporem tarcia na płaszczyźnie uskoku, a następnie gwałtownego uwolnienia. Można to porównać z przesuwaniem mebli, na przykład ciężkiego kredensu wypełnionego szkłem i porcelaną. Jeżeli mamy do czynienia z siłą oporu tarcia większą niż siła, którą przykładamy, kredens jest nieruchomy. Jeżeli zwiększamy przyłożoną siłę poprzez poproszenie o pomoc sąsiadów, w pewnym momencie kredens dość gwałtownie zacznie się przesuwać. Ruchowi towarzyszyć będzie drżenie i brzęczenie szkła i porcelany. Podobne drżenie występuje w przypadku uskoku. Jeżeli opór tarcia jest znaczny, naprężenia rosną, aż do ich nagłego uwolnienia. Taki uskok nazywamy uskokiem zakleszczonym. Wielkie trzęsienia ziemi mogą być związane z uskokami zakleszczonymi. Jeżeli opór tarcia jest stosunkowo niewielki masy skalne przesuwają się w sposób ciągły, a trzęsienia ziemi nie występują, albo są niewielkie. Takie uskoki nazywamy pełzającymi [5].
Wulkaniczne trzęsienia ziemi są związane z aktywnością wulkaniczną, najczęściej z gwałtownymi eksplozywnymi erupcjami (zob. Przebieg i mechanizmy erupcji ) lub naprężeniami wywołanymi przemieszczaniem się stopu wewnątrz Ziemi. Istotne znaczenie ma gromadzenie się gazu pod ciśnieniem. Pomiary aktywności sejsmicznej uśpionych wulkanów ma znaczenie dla przewidywania erupcji. Erupcje są często związane z przesuwaniem mas skalnych i towarzyszących im odprężeń sprężystych. Około 7 \( \% \) trzęsień ziemi związanych jest ze zjawiskami wulkanicznymi.
Zapadowe (zapadliskowe, kolapsyjne, kolapsacyjne) trzęsienia, stanowiące około 2 \( \% \) trzęsień, wywołane są zawalaniem stropów jaskiń i występują lokalnie, na obszarach krasowych.
Do innych należą trzęsienia ziemi impaktowe, czyli wywołane przez uderzenia meteorytów o powierzchnię Ziemi, zwłaszcza skorupy kontynentalnej [6], [7]. Trzęsienia te występują rzadko, natomiast mogą być bardzo silne i spowodować ogromne zniszczenia. Uderzenia meteorytów pozostawiały po sobie kratery, świadczące o sile uderzenia ( Rys. 4 ).
.
Do antropogenicznych trzęsień ziemi należą tąpnięcia, spowodowane zawalaniem stropów wyrobisk górniczych [8], wstrząsy wywołane podziemnymi eksplozjami nuklearnymi, a także napełnianiem dużych zbiorników wodnych [4]. Badania naruszenia równowagi w skałach spowodowanych napełnianiem Jeziora Czorsztyńskiego w Pieninach ( Rys. 5 ) były przedmiotem badań sejsmologicznych [9]. Odnotowano szereg wstrząsów, z których najsilniejszy w rejonie Frydmana osiągnął magnitudę 3,1 ( Rys. 6 ).
Bibliografia
1. Bruce A. Bolt: Earthquake - geology. In: Encyklopedia Britannica, dostęp:19.10.20212. M. Książkiewicz: Geologia dynamiczna, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1972.
3. W. Mizerski: Geologia dynamiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006.
4. Z. Mortimer: Zarys fizyki Ziemi, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2004.
5. R. A. Harris: Large earthquakes and creeping faults, Reviews of Geophysics 2017, Vol. 55, iss. 1, pp. 169-198.
6. T. Brachaniec, Z. Tymiński, A. Broszkiewicz: Powstawanie kraterów impaktowych i ich rodzaje, Acta Societatis Metheoriticae Polonorum 2014, Vol. 5, pp. 30-46.
7. M. Telecka: Geomitologia kraterów kolizyjnych i zjawisk impaktowych, Przegląd Geologiczny 2017, Vol. 65, iss. 7, pp. 427-431.
8. E. Pilecka, R. Szermer-Zaucha: Metody oceny oddziaływania wstrząsów pochodzenia górniczego na budynki, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN 2016, Vol. 94, pp. 15-25.
9. W. Białoń, E. Zarzycka, S. Lasocki: Seismicity of Czorsztyn Lake Region: a case of reservoir triggered seismic proces?, Acta Geophysica 2015, vol. 63, iss. 4, pp. 1080-1089.