Maavärinad

1. Maavärinad

2. Maavärina tagajärjed Islandil

3. Maavärinad 20. sajandil, kui täiustusid seismiliste lainete mõõtmisvahendid ja hakati ülemaailmselt rohkem seismograafe kasutama maavärinate registreerimiseks, selgus, et suurem osa maavärinaid toimub vaid teatud piirkondades – peamiselt laamade äärealadel. Üleilmne seismojaamade võrk rajati 1960. aastatel, mis võimaldas registreerida kõik maavärinad.

4. Maavärinate esinemispiirkonnad 1954. aastal avaldas prantsuse seismoloog J.P. Rothé sellise kaardi, kus on näidatud maavärinate peamised esinemisalad.

5. Maavärinate esinemispiirkonnad Punasega on tähistatud vulkaanide levikualad,kollasega maavärinate piirkonnad,sinisega laamade piirid.

6. Eri sügavusel toimunud maavärinad

7. Eri tugevusega maavärinad

8. Mis on maavärin? Maavärin on maapinna vibratsioon ja nihked, mis tekivad kivimites kuhjunud elastsete pingete lahendumise protsessis koos kivimite rabenemisega. • maavärina kolle (fookus) on koht maapõues, kust algab kivimite rebestumine – maavärina murrang. • maavärina kese (epitsenter) on vahetult kolde kohal olev koht maapinnal

9. murrang ulatus http://www.iris.edu/gifs/animations/faults.htm Kolme tüüpi murrangud Sõltuvalt pingete suunast maapõues võivad kivimiplokid piki maavärina murrangut libiseda külgsuunas, üles või alla.

10. Murrangud 1980. aasta oktoobris toimus El Asnamis Alzeerias 7.3 magnituudine maavärin, milles hukkus enam kui 5000 inimest. Kilomeetrite pikkune murrangulõhe, mis on tekkinud maakooreplokkide tugeva kokkusurumise tagajärjel. Fotolt on näha, et üks maakooreplokk on teise suhtes 3 m võrra kerkinud.

11. Murrangud 1992. aastal California (USA) maavärinal tekkis ligi 70 km pikkune murrang. Maakoore osad nihkusid üksteisest eemale mõnes kohas 5,5 m ja vertikaalselt 1,8 m.

12. San Andrease murranguvöönd Põhja-Ameerikas Loode –kagu suunaline 400 km pikkune San Andrease murrang murrang sai oma nime 1895 aastal geoloog Lawsonilt, kes nimetas selle San Andrease järve järgi. Tookord ta ei teadnud, et see ulatub kuni Californiani välja.

13. San Andrease murrang

14. Seismilised lained Murrangu tekkega vabanevad kivimitest elastsed pinged, mis levivad seismiliste lainetena maavärina koldest eemale. Eristatakse kehalaineid ja pinnalaineid. Kehalainete seas eristatakse: kiiremad P-laineid ehk pikilaineid, mis levivad keskkonnas kokkusuruvate ja väljavenitavate impulssidena liikumise suunas. • aeglasemad S-laineid ehk ristilaineid, mis levivad keskkonna liikumissuunaga risti deformeerivate impulssidena.

15. Seismiliste lainete levikhttp://www.pbs.org/wnet/savageearth/animations/earthquakes/main.html 9. minutit pärast maavärinat Boliivias 1994. aastal

16. Animatsioone Seismiliste lainete levik http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1009/es1009page01.cfm?chapter_no=visualization Videoklipp maavärinast http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1005/es1005page01.cfm?chapter_no=visualization P ja S lained http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1002/es1002page01.cfm?chapter_no=visualization

17. Seismilised lained • P-lained on oma olemuselt kivimkeha ruumala muutvad elastsed deformatsioonid ja levivad vabalt ka vedelikes. • S-lained on aga vaid keha kuju muutvad elastsed deformatsioonid ega levi vedelas keskkonnas. • Maa välistuumas S-lained ei levi, millest järeldub ka selle keskkonna vedel seisund. • Maakoores levivad P-lained kiirusega 6–7 km/sek, S-lained peaaegu poole aeglasemalt. • Ka pinnalaineid on kahte liiki: ühed panevad maapinna lainetama vertikaalsuunaliselt nagu merepinna, teised aga võngutavad maapinda horisontaalselt, risti laine levikusuunaga.

18. Seismilised lained S lained P lained Just pinnalained tekitavad purustusi, kuna nende toime on aeglasema leviku tõttu kõige pikaajalisem, deformatsioonide amplituud aga kõige suurem.

19. Maavärinate tugevuse mõõtmine Seismograafi abil määratakse maavärina tugevus, asukoht, kolde sügavus jmt. Seismograaf registreerib maapinna võnkumise ja selle põhjustanud seismilised lained seismogrammina.

20. Seismograaf Alates 1996.aastast töötab Tartu tähetornis seismograaf Quanterra-680, mille paigaldas Eesti Geoloogiakeskuse teaduspartner Saksamaal. Tartu seismilises jaamas registreeritakse aastas veidi vähem kui 500 kauget maa- värinat, mille kaugus on üle 1000 km ja tugevus suurem kui 5 magnituudi ja ligikaudu 400 Kirde-Eesti karjäärides teostatud lõhkamist. http://www.egk.ee/vanaveeb/tartureg/seismo/seismo.html

21. Kuidas teha kindlaks maavärina toimumiskoht? Eri kohtades paiknevad seismograafid registreerivad seismiliste lainete kohalejõudmise ja arvutuste abil on võimalik kindlaks teha, kus on maavärina epitsenter. http://www.seismo.unr.edu/ftp/pub/louie/class/100/seismic-waves.html

23. Maavärinate tugevuse mõõtmine • 1935. aastal hakkas USA seismoloog Charles Richter väljendama maavärina võimsust seismogrammilt saadud kõige intensiivsema võnkeamplituudi kaudu. • Kuna maavärinate võimsus võib kõikuda väga suurtes piirides, siis kasutatakse logaritmilist skaalat. Näiteks 5-magnituudise maavärina võimsus on 10 korda suurem 4-magnituudisest, 100 korda suurem 3-magnituudisest jne. • Seni on tugevaimad maavärinad olnud 9 magnituudised. • Inimene tajub maavärinat, mille võimsus on vähemalt 2,5 magnituudi.

24. Maavärinate tugevuse mõõtmine • Maavärina tugevust hinnatakse ka ka 1902. aastal itaalia seismoloogi Giuseppe Mercalli poolt loodud 12-ühikulise skaala abil. • Mercalli skaala järgi mõõdetakse maavärinate tugevust pallides (1-12 palli) ja seda tehakse eelkõige purustuste põhjal. • Purustusi on aga raske üksteisega võrrelda, sest need sõltuvad hoonete paiknemise tihedusest, ehitiste kvaliteedist jms.

25. Maavärina kolde sügavus Eri tüüpi laamapiiridel tekivad erineva koldesügavusega maavärinad. • Ookeanide keskahelikes rebitakse üksteisest lahti õhukesed litosfäärilõigud, mis hakkavad külgsuunas veidi erineva kiirusega triivima. Sellistes kohtades kuhjunud pinged vabanevad arvukate madalate, paari kilomeetri sügavuse koldega maavärinatena. • Laamade vahevöösse vajumise vööndeis jäävad maavärinate kolded maapinnast kuni 670 kilomeetri sügavuseni. • Suhteliselt maapinnalähedase (kuni kümneid km) vuse koldega maavärinad tekivad ka mandrite põrkumise ning kuuma täpi ja kontinentaalse rifti piirkondades. Viimastes loob maavärinaid sageli magmakollete lagede sissevajumine.

26. Hiljuti toimunud mavärinadhttp://earthquake.usgs.gov/recenteqsww/

27. Kümme tugevamat maavärinat alates 1900. aastast 9,5 kuni 8,5 magnituudi

28. 1990 - 1999 toimunud maavärinad

29. 2000 - 2004 toimunud maavärinad

31. Maavärinad Eestis • Seni teadaolevaist tugevaim maavärin oli 25. oktoobril 1976. aastal Osmussaarel, mida tundsid inimesed suurel osal Eestimaast.. • Osmussaarel maavärina tugevuseks mõõdeti 4,75 magnituudi. See põhjustas saare kirderanna järsul pangal ulatuslikke lausvaringuid. • 21.09.2004 tundsid tallinlased ja ka teiste maakondade elanikud maavärinat. • Maavärina epitsenter oli 40 kilomeetri kaugusel Kalingradist, selle tugevuseks mõõdeti 5,3 magnituudi Richteri skaala järgi. • Tartumaal Vasula külas asuv seismograaf registreeris tõugete tugevuseks viis magnituudi.

32. Animatsioone maavärinate teemal • Guardian Unlimited http://www.guardian.co.uk/flash/0,5860,1121610,00.html http://www.pbs.org/wnet/savageearth/animations/earthquakes/main.html

33. Maavärinatega kaasnevad nähtused Maavärinatega kaasnevad tulekahjud

34. Maavärinaga võivad kaasneda maalihked Turnnagin Heights,Alaska,1964 Source: National Geophysical Data Center

35. A huge ground crack near Krabosavodskoe, Shikotan Island, formed during the October 4, 1994, earthquake. The initial depth of the crack was 30 meters. However, it quickly filled up with gravel and larger pieces of rock as a result of shaking from aftershocks. Photo credit: V.K. Gusiakov The same location as in photo 1. The major scarp of about 300 m in length formed as a result of ground shaking and a landslide during the October 4, 1994, earthquake. The major vector of landslide movement was directed to the left. View is to the south. Photo credit: V.K. Gusiakov

36. Figure 1. Seismographs are designed so that slight earth vibrations move the instruments; the suspended mass (M), however, tends to remain at rest, and its recording stylus records this difference in motion. The horizontal seismograph shown here moves only in the horizontal plane. Vertical seismographs, like the simple one shown here, use a "soft" link between the earth-anchored instrument and the suspended mass. In this design, the mass hangs from a spring, which absorbs some of the motion and causes the mass to lag behind actual motion.

37. Figure 2. Travel-time curves with idealized seismograms (earthquake records superimposed). http://neic.usgs.gov/neis/seismology/keeping_track.html

38. Earthquake of June 16, 1964, Niigata, Japan.The magnitude 7.4 earthquake killed 26 and destroyed 3,018 houses and moderately or severely damaged 9,750 in Niigata prefecture. http://www.ngdc.noaa.gov/seg/hazard/slideset/1/1_slides.shtml

39. (Video Clip-Loma Prieta, 1989, i.e. the World Series Earthquake)

40. Earthquake of February 4, 1976, Guatemala.The magnitude 7.5 earthquake killed 23,000, injured 76,000, and caused $1,100 million in property damage. It was felt over 100,000 km2 and was accompanied by extensive surface faulting. Surface FaultingThe view is looking north along railroad tracks that were twisted and offset 1.07 m by the Motagua fault, which is perpendicular to the tracks. This is one of numerous localities at which the main railroad line between the coastal port of Puerto Barrios and Guatemala City was disrupted by the faulting. Photo Credit: U.S. Geological Survey

41. On the morning of January 17, 1995 (January 16 at 20:46 GMT), a major earthquake occurred near the City of Kobe, Japan. The greatest intensity of shaking for the 6.9 magnitude earthquake was in a narrow corridor of two to four kilometers stretching 40 km along the coast of Osaka Bay. The worst destruction ran along the previously undetected fault on the coast, east of Kobe. Kobe's major businesses and port facilities, and residences are located on this strip. This earthquake caused 5,480 deaths, and totally destroyed more than 192,000 houses and buildings. The slide set shows damage in the downtown region and along the waterfront. It illustrates structural types that were vulnerable to failure.