Сейсмічні (від грецького, сейсмо - струс) явища проявляються у вигляді пружних коливань земної кори.
Це відбувається внаслідок того, що в надрах земної кори (або у верхній мантії) виникають напруги, які в кінцевому підсумку під дією тектонічних сил знаходять вихід в розпрямленні стислих порід, в освіті розривів, що проявляється у вигляді поштовхів. Таким чином, сейсмічні поштовхи - явище чисто механічне. При поштовхах виникають пружні хвилі, які розповсюджуються на всі боки від місць розривів. Ці хвилі називаються сейсмічними.
Якщо більшість порід, що складають земну кору, розглядати як пружну середу, то сейсмічні хвилі передають деформації, що виникають в гірських породах, на значні відстані і з великою швидкістю. Ці хвилі по виду деформацій діляться на подовжні і поперечні.
Поздовжні хвилі (або хвилі стиснення-розтягування) змушують коливатися частки порід в напрямку, що збігається з рухом хвилі. Поперечні хвилі (або «хвилі зсуву») поширюються в напрямку перпендикулярному до напрямку руху поздовжніх хвиль. Швидкість і енергія поперечних хвиль в 1,7 рази менше, ніж у поздовжніх хвиль.
При зустрічі підземних пружних хвиль з поверхнею землі виникає новий вид коливального руху - так звані поверхневі хвилі. Це звичайні хвилі тяжкості, які призводять до деформацій поверхні землі. На рис. 5 цифрами та літерами позначені: Е - епіцентр; Г - Гіпоцентр; 1 - поздовжні хвилі (P-хвилі); 2 - поперечні хвилі (хвилі зсуву, S-хвилі); 3 - поверхневі хвилі (L-хвилі). На рис. 6 у вигляді блок-діаграми показаний сейсмонебезпечних ділянку.
Мал. 5. Сейсмічні хвилі
Мал. 6. Блок-діаграма сейсмонебезпечного ділянки
Місце, де виникає сейсмічний поштовх, що лежить в глибині земної кори, носить назву гипоцентра.
Глибина залягання гипоцентра буває 1-10 км - поверхневі сейсмічні явища, 30-50 км - корові і від 100-700 км - глибокі. Найбільш руйнівними є поверхневі сейсмічні явища.
Проекція Гіпоцентр на денну поверхню називаетсяепіцентром. Сила удару поздовжньої хвилі в епіцентрі максимальна.
Аналіз випадків сейсмічних явищ показав, що в сейсмічно активних районах Землі до 70% Гіпоцентр розташовується до глибини 60 км.
Струс земної кори сейсмічного походження відбуваються дуже часто і як стихійне лихо після ураганів і тайфунів займають друге місце за величиною матеріальних збитків, принесеного людству.
Щорічно на земній кулі реєструється близько 100 тис. Сейсмічних явищ, з яких близько 100 призводять до руйнувань, а в ряді випадків до катастроф, як, наприклад, в м Токіо (1923 р), Сан-Франциско (1906 г), Чилі та на острові Сицилія (1968 г). Виключне по силі сейсмічне явище відбулося в Монголії (1956 г). Один з гірських піків розколовся навпіл, частину гори висотою в 400 м обрушилася в ущелину, утворилася скидна западина довжиною до 18 км і шириною близько 800 м, на поверхні землі з'явилися тріщини шириною до 20 м, головна з яких простяглася в довжину до 250 км.
Сейсмічні явища виникають, як на суші, так і на дні океанів. У зв'язку з цим серед них розрізняють моретрясения і землетрусу.
Моретрясения виникають в океанічних западинах Тихого, рідше Індійського і Атлантичного океанів. Швидке підняття і опускання дна породжує на його поверхні пологі хвилі (цунамі) з відстанню між гребенями в кілька кілометрів і висотою на багато метрів (рис. 7).
Мал. 7. Схематичне зображення цунамі
При підході до берегів разом з підйомом дна висота хвилі збільшується до 15-20 м і більше. Унікальний випадок стався в 1964 р на Алясці, де висота хвилі досягла 66 м при швидкості руху - 585 км / год.
Цунамі пересуваються на відстані в сотні і навіть тисячі кілометрів зі швидкістю 500-800 км / год і більше.
У Росії цунамі бувають в Тихому океані біля берегів Камчатки і Курильських островів. Одне з таких цунамі було в 1952 р Перед приходом хвилі море відступило на 500 м, а через 40 хвилин хвиля вдарила в берега, зруйнувала всі будівлі і дороги, покрила прибережну територію піском, мулом і уламками порід. Через деякий час, слідом за першою, прийшла друга хвиля висотою в 10-15 м, яка довершила розгром берега.
Будівництво на берегах, куди може підійти цунамі вимагає виконання захисних заходів. У Росії, як і в суміжних країнах Тихоокеанського регіону, діє служба спостережень, яка своєчасно оповіщає про наближення цунамі. Це дозволяє укрити людей від небезпеки. Споруди розміщують на високій частині рельєфу, при необхідності прикривають берега залізобетонними молами, ставлять волноотбойние стіни, створюють захисні земляні насипи.
Землетруси - це сейсмічні явища на суші.
У Росії землетруси бувають на Кавказі, Алтаї, Саянах, Прибайкалля, Сахаліні, Курильських островах і Камчатці. Всі ці території знаходяться в зонах взаємодії літосферних плит або всередині них в геосинклінальному поясі. До теперішнього часу тільки ці райони вважалися сейсмічними, але вже в другій половині 20-го століття стало очевидним, що землетруси за певних умов можуть виникати і на платформах, хоча вони, на відміну від тектонічних землетрусів, мають інше походження.
Для суші пропонується розрізняти чотири типи землетрусів за походженням:
1. Тектонічні, викликані тектонічними силами земної кори і становлять переважну більшість землетрусів. Вони характеризуються широкими площами і великою силою або, інакше кажучи, високою балльностью.
2. Вулканічні, пов'язані з виверженням вулканів і мають локальне поширення, але іноді з великою силою.
3. денудаційна (обвальні і провальні), породжувані падінням великих масивів гірських порід зі схилів або падінням в провали в результаті карстоутворення. Такі землетруси мають так само локальний характер і порівняно невелику силу.
4. Техногенні, пов'язані з виробничою діяльністю людини.
На сьогодні цілком очевидно, що виробнича діяльність людини може впливати на сейсмічну обстановку навіть на глобальному рівні. Це так звані наведені землетрусу. Вони можуть бути викликані запаленням великих водосховищ, відкачуванням нафти, газу, міжпластовому підземних вод, ядерними вибухами, масованими військовими бомбардуваннями і т.д. Вище наведений перелік показує, що людина може надавати певний вплив на геологічне середовище і своєю діяльністю здатний створювати спонукальні причини негативних тектонічних подій, відомих як природно-техногенні катастрофи.