Дополнительные продажи. 2 страница

S_байқ.— байқау нүктесінің аумағы;

S_барл. — барлық жүйе бойынша байқалатын жарықшақтар аумағы;

— жүйесіз ораналасқан жарықшақтардың көлденең енінің орташа шамасы;

— жүйесіз жарықшақтардың шартты түрде қабылданған жиілігі немесе қалыңдығы.

Жоғарыда аталған параметрлердің орташа мөлшерін және жарықшақ-тықтың күрделі параметрлерін есептеп шығару барысында анықталған нәтижелерді жазу пішіні төмендегідей:

26-кесте

Жарықшақтықтың қарапайым параметрлерінің орташа арифметикалық мөлшерін және күрделі параметрлерін есептеу

№... б.н. Жарықшақтық жүйе. Құлау бағытының аз. Жарықшақтар типі....
	см	см	L см	ZZ	S = l

Жалпы жарықшақтық қуыстылықты және жарықшақтықтың қуыстылық коэффициентін Нейштадт жіктеуіне сәйкес тау жыныстарының жарықшақтығының салыстырмалы көрсеткіші ретінде пайдалануға болады.

1 %	жарықшақтығы өте нашар
1-2 %	нашар
2-5 %	орташа
5-10%	күшті
> 10 %	өте күшті

Жарықшақтықтың генетикалық түрлерін анықтау

Жарықшақтықтың сан есебімен алғандағы сипаттамасымен қатар, оларды пайда болу жағдайына қарай ажырата білу өте маңызды. Бірақ бұл өте күрделі мәселе. Пайда болу ерекшеліктеріне қарай жарықшақтық: литогенетикалық, тектоникалық және экзогендік болып бөлінеді.

Литогенетикалық жарықшақтар тау-тастардың ішкі қуатына (энергиясына) қарай пайда болады. Соған байланысты олардың даму заңдылықтары тау-тастардың құрамы мен текстуралық ерекшеліктеріне қарай өзгереді. Бұл заңдылықтар әсіресе шөгінді жыныстарымен байланысты жақсы зерттелген. Шөгінді жыныстың құрамы — жарықшақтықтың өзіндік бағытын, ал оның қалыңдығы — жарықшақтың жиілігін айқындауға мүмкіндік береді.

Литогенетикалық жарықшақтар ең алғашқы бөлшектену кезінде пайда болған және қабатталып жинала келе кейінірек қосылған жарықшақтыққа ажыратылады.

Тектоникалық жарықтар мен жарықшақтар тау-тастарға тигізген әр түрлі күштердің әсеріне қарай пайда болады. Мұндай әрекеттердің нәтижесінде түзілген құрылымдар сырғымалы, үзілмелі-жарылмалы және біріне-бірі параллель орналасқан кливаждық жарықшақтар түрінде кездеседі. Жартас бетінде жиі байқалатын сырғымалық жарықшақтардың сырғып ажырасқан қос қабырғалары айнадай жалтырып өзіндік сырғу белгілерімен оп-оңай ажыратылады. Олар әдетте топтаса орналасады.

Үзілмелі жарылмалы жарықшақтарды литогенетикалық жалпы жарықшақтықпен шатыстырып алуға болады. Олардың қос қабырғалары бір тегіс болмайды. Мұндай жарықшақтық жайпақ пішінді қатпарлықтардың ядролық бөлігінде жиі кездеседі.

Кливаждық жарықшақтар (диаклаздар) жарылыс зоналарымен байланысты емес, ал сырғымалы және үзілмелі-жарылмалы жарықшақтық өте ірі тектоникалық жарылыс зоналарында жиі байқалады. Мұндай зоналарда тау жыныстарының жарықшақтық бойымен ауысып орналасу жағдайы болып тұрады (параклаздар).

Тектоникалық жарықшақтықты анықтап, айқындау үшін гео-морфологиялық әдісті пайдалануға болады (Макхавеев А.А., 1962).

Геморфологиялық зерттеулер негізінде жарықшақтық зоналарының кеңістікте орналасу жағдайын анықтауға мүмкіндік туады. Мысалы, жарықшақтықтың ұзындық бойымен, созыла орналасқан немесе кливаждық және милонитизациялық зоналар бойымен орналасқан аңғарлар түзу сызықтық болып келеді. Бірін-бірі қиылыса орналасқан эрозиялық жарықшақтар жүйесі жиі кездесетін аңғарлардың жалпы көрінісі бүгілмелі иілістер түрінде байқалады (бүгіліс бұрышының шамасы 90-120°-ға дейін жетеді).

Экзогендік жарықтар физикалық-геологиялық әрекеттердің қарқындылығы мен масштабтық көрінісін сипаттайды. Мұндай жарықшақтықтың тереңдігі шамалы. Олардың қатарына табиғи жағдайда байқалатын кішігірім жарықшақтармен қатар, үгілу әрекеттерімен байланысты байқалатын жарықшақтық, сырғу немесе жылжып орын ауыстыру кезінде байқалатын жарықшақтық және т.б. қолдан жасалған жағдайларға байланысты байқалатын жарықшақтықты (ашық карьерлердің жарқабақтарында немесе қопарылыс жасау кезінде байқалатын жарықшақтық және т.б.) жатқызуға болады.

7.9. Сейсмикалық құбылыстар

Сейсмикалық аудандарда антисейсмикалық құрылыс жұмыс-тарын жүргізу өзіндік ерекшеліктерімен ажыратылады. Олар құрылыстың арнаулы нормалары мен тәртібі арқылы реттеліп (ҚНТ П.А. 12-69) антисейсмикалық құрылыс ережелеріне бағынады.Жер сілкінудің бұзушылық күші оның қарқындылығы мен (босанған энергия күшімен) жер сілкіну ошағының (гипо-центр) тереңдігіне қарай анықталады. Гипоцентрлік тереңдігіне қарай тектоникалық қозғалыстарымен байланысты байқалатын жер сілкіністері үш түрге ажыратылады:

1) қалыпты жағдайдағы (нормалық) жер сілкіну (гипоцентр тереңдігі 70 км -ге дейін);

2) "аралық" жер сілкіну (70-тен 300 км -ге дейін);

3) "терең фокусты" жер сілкіну (>300 км).

Жер сілкіну ошағының жер бетіндегі проекциясы — эпицентр, сілкіну күші бірдей нүктелерді бір-біріне қосатын сызықтар — изосейст, ал сілкіну күші ең жоғары (тах) аймақтар — плейстосейст деп аталады.

Жер сілкінудің тағы бір түрі жанартаулық әрекеттермен (жанартау атқылар кезде және атқылау барысынды) байланысты. Олар магмадан бөлініп шыққан газдардың (жанартау өзектерінде) қопарылыс кезінде байқалады.

Жер сілкінудің үшінші бір түрі — денудациялық немесе кенеттен опырылып құлау әрекеттерімен байланысты. Мұндай жағдай таулы аудандарды карсттық үңгірлер мен апандарда жиі кездеседі. Сонымен қатар тау жыныстарының опырылып құлауы кен орындарын игеру барысында қолдан қопарылыс жасау кезінде де байқалады. Жер сілкінудің техногендік себептері адамдардың инженерлік іс-әрекетгерімен (гидротехникалық құрылыстар салу, ірі бөгеттер тұрғызып, су қоймаларын жасау, мұнай мен газ өңдіру және т.б.) тығыз байланысты. Дегенмен, жер сілкінудің техногендік түрлері жер сілкінудің тектоникалық түрлерімен салыстырғанда дүмпу күшінің әлсіздігімен және таралу өрісінің тарлығымен сипатталады.

Жер сілкінудің жер бетіне тигізетін әсері, жер сілкіну ошағының терендігі мен (неғүрлым терең болса, соғұрлым оның әсері әлсіз) дүмпу күшінің шамасына тәуелді болады. Басқаша айтсақ, жер сілкіну ошағы тереңдеп, ара қашықтығы өскен сайын дүмпу күшінің жер бетіне тигізетін әсері де азая түседі. Сонымен бірге дүмпу күшінің әсері жер бетінің геологиялық және гидрогеологиялық ерекшеліктеріне де байланысты. Егер жердің беткі қабаты толық кристалданған берік жыныстардан тұратын болса немесе топырақ суларының деңгейі тереңірек орналасса, онда жер сілкіну әсері де шамалы.

Жер сілкінудің эпицентрінде жер бетінің тербелісі тік бағытта байқалады, ал эпицентрден алыстаған сайын көлденең бағыттағы тербелістер басым болады. Мұндай тербелістер сейсмикалық серпінді толқындар деп аталады: олар қума толқындар (Р), көлденең толқындар (S) және беткейлік L толқындар болып үш түрге ажыратылады.

Сонымен жер сілкіну ошағында жиналған энергия көзі сейсмикалық серпінді толқындар түрінде жан-жаққа таралып, үлкен аймақты қамтиды.

Қума толқын — Р (ағылшынша "Рrітаrу") — бастапқы немесе бірінші; көлденең толқын — S (ағылшынша "sесопdаrу" — екінші ретте), беткейлік толқын — l (ағылша "lопg" — ұзын) әріптерімен белгіленеді.

Кума толқындар көлденең толқындарға қарағанда орта есеппен 1,7 есе жылдам тарайды. Олар сейсмикалық толқынның негізгі таралу бағытына сәйкес келетін тербелмелі қозғалыстар болып саналады; олардың (Р) жер қыртысында таралу жылдамдығы 5-6 км/сек. Мұндай толқындар табиғи ортаның қысылып — сығылу және созылып ұлғаю жағдайында біресе ұлғайып біресе кішірейіп (көлемі жағынан алғанда) өзгеріске ұшырап отырады. Ал көлденең бағыттағы тербелістер (S) серіппелі толқынның негізгі таралу бағытына перпендикуляр келіп, олардан тек пішіні ғана өзгеріп отырады (таралу жылдамдығы 3-4 км/сек). Ауа қабаты мен сұйық заттар көлденең бағытталған толқындарды өткізбейді. Мұндай ортада тек қума толқындар ғана (1,7-1,8 км /сек) таралады.

Беткейлік толқындар (l) синусоидалық күрделі тербелістер түрінде жер бетіне жақын маңайда көлденең бағытта байқалады. Әдетте олар екі ортаның шекаралық зонасында ғана кездеседі. Мысалы, литосфера мен атмосфера немесе гидросфера мен атмосфера аралығында пайда болады. Олар баяу таралып, тез әлсірейді.

Сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы көбінесе тау жыныстарының құрамы мен құрылыс ерекшеліктеріне тікелей байланысты. Тығыздығына қарай біркелкі кристалданған берік жыныстарды (мысалы, қума толқындардың таралу жылдамдығы гранит түрлес жыныстарда 5-6 км/сек.; базальттарда 6,5-7,5 км/сек., гипербазиттерде — 8,0 км/сек.) борпылдақ жыныстармен салыстарғанда (мысалы, шөгінді жыныстарда — 2-5 км/сек.) сейсмикалық толқындар тез таралады. Әдетте ең алғашқы ірі дүмпу-ден кейін, кішігірім сілкіністер тізбегі үздік-үздік қайталанып тұрады. Олар афтершоктар деп аталады.

Жер сілкіну әрекеттері сейсмикалық станцияларда арнаулы құралдар (сейсмографтар) арқылы жазылып, жан-жақты зерттеледі.

Жер сілкіну күшін анықтау

Жер сілкіну күші сейсмикалық кесте арқылы анықталады. XIX ғасырда жасалған ең алғашқы салыстармалы кестенің авторлары — итальяндық ғалым де Росси мен швейцариялық ғалым Форрель (1880 ж). Жапониялық ғалым Вадати 1931 жылы жер сілкінудің магнитудалық шамасын анықтауға арналған өз кестесін ұсынады, ал 1935 ж белгілі сейсмолог, американдық (Калифорния) ғалым Ч. Рихтер (Вадати кестесінің негізінде) оның жетілдірілген және то-лықтырылған нұсқасын жасайды. Магнитуданы есептеп шығару үшін, жер сілкіну ошағының тереңдігін және оның эпицентрден қашықтығын білу керек. Әрине, мұңдай жұмыстарды жүргізу өте сезімтал құралды қажет етеді.

Ч.Рихтер мен австриялық ғалым Б. Гутенбергтің берген анықтамасы бойынша, магнитуда ("М") деп сейсмикалық толқындардың (жер сілкіну эпицентрінен 100 км -лік қашықтықта стандарттық сейсмограф арқылы жазылып алынған) максималдық (тах) амплитудасының ондық логарифм мөлшерін (миллиметрдің мыңнан бір бөлігі) айтады. Басқаша айтсақ, магнитуда дегеніміз – жер сілкінудің салыстырмалы энергетикалық өлшемі. Оның мөлшері сейсмограммада жазылған толқынның амплитудасы мен қайталау периодын өлшеу арқылы анықталады. Әдетте, толқын амплитудасы шамамен он есе артқан сайын жерсілкіну магнитудасы бір өлшемге артып отырады.

Рихтер кестесінің (теория жүзінде) не жоғары, не төменгі шегі болмайды. Мысалы, бұл кесте бойынша Гималайда (1950 ж) және Лиссабонда (1755 ж) болған жер сілкінулер ең күшті (М>8,9) апатты оқиғалар қатарына жатады.

Жер сілкінудің магнитудалық шамасын ("М") көрсететін

Рихтер кестесі 27-кесте

М	Жер сілкіну сипаты
	Арнаулы, өте сезімтал құралдар арқылы ғана
	тіркелуі мүмкін ең әлсіз сілкіністер
2,5-3,0	Эпицентр маңайында ғана сезілетін сілкіністер.
	Олардың саны жыл сайын ~100000-ға жуық болады.
4,5	Эпицентрге жақын аудандарда ғана азын-аулақ бүліну байқалады.
	Шамамен бір атомдық бомбаның энергиясындай күш бөлінеді.
	Белгілі бір аймақты апатқа ұшыратады. Мұндай сілкіністер жыл сайын 100 ретке дейін болып тұрады.
	Осы шамадан бастап байқалатын жер сілкіністері күшті сілкіністер болып саналады.
	1906 ж. болған Сан-Франциско сілкінісі
8,4	1950 ж. болған Ассам сілкінісі, 1964 ж. болған Аляска жер сілкінісі.
8,6	Бір атомдық бомба жарылысы кезінде бөлініп шығатын энергиямен салыстарғанда, одан 3 млн.есе артық энергия бөлінеді.
8,9	1755 ж. болған Лиссабон жер сілкінісі.

Рихтер кестесі бойынша жер сілкінудің (энергетикалық) күші тек магнитудалық өлшем (жер сілкіну ошағында бөлінген энергияға прапорционалды шама) арқылы анықталады. Кейде жер сілкіну әрекетінің қарқындылығын магнитудалық ұғыммен шатастырады. Сондықтан, түсініктірек болуы үшін үғымдардың мазмұнына толығырақ тоқталуға тура келеді. Магнитуда мөлшері (әрбір жер сілкінісі үшін) – тұрақты бір санмен анықталатын объективті шама. Ал, жер сілкіну әрекетінің қарқындылығы — жер бетінде байқалатын деформациялық өзгерістердің көлемі мен оның жер бетінде өмір сүретін адамдардың физиологиялық сезім мүшелеріне тигізетін әсері арқылы сипатталатын субьективті өлшем. Де Росси мен Форрель (1880ж) ұсынған кесте бойынша жер сілкіну әрекетінің қарқындылығы І-ден Х-ға дейінгі аралықта, рим санымен белгіленеді. 1902 жылы бұл кесте италияндық

Меркаллимен Канканидің жұмыстарымен толықтырылып 12 балдық жаңа кесте түрінде қолданыла бастайды. Кейінірек, бұл кесте неміс ғалымы Зибергтің жұмыстарында аздаған өзгерістерге ұшырап, МС5 (Меркалли-Канкани-Зиберг) деген атпен белгілі болды. Ал, американ ғалымдары Вуд және Ньюмен ұсынған ММ (модификациялық өзгерістерге ұшыраған Меркалли кестесі) кестесі іс жүзінде көп пайдаланылмайды.

1964 жылы үш сейсмолог ғалымның (С.В. Медведев — КСРО; В. Шпонхойер — ФРГ, В. Корник - ЧСР) фамияларының бас әріптерінен құралған халықаралық кесте (МSК — 64) қабылданып келеді. Бұл кесте бойынша, I мен IV балға дейінгі аралықта жер сілкіну әрекетінің қарқындылығы адамдардың (физиологиялық) алған әсері (эмоциясы) негізінде, V тен IX балға дейінгі аралықта құрылыс орындарының қирау дәрежесіне қарай анықталады, ал Х-нан XII балға дейінгі аралықта байқалатын жер бетінің деформациялық ірі өзгерістері (ығысу, ыдырау, қатпар-лану, жылжу, жылысу, опырылу, жарылу) жер сілкіну әрекетінің ең жоғарғы дәрежедегі көрсеткіші болып саналады.

Сонымен, бұрынғы КСРО территориясында қолданылған XII балдық макро сейсмикалық кестенің (МSК-64) негізгі мазмұны төмендегідей:

I балл. Арнаулы сейсмикалық құралдар мен аспаптар арқылы ғана байқалады (өте әлсіз дірілдер).

II балл. Толық тыныштық жағдайда кейбір сезімтал адамдар ғана сезеді (әлсіз дірілдер мен тітіркенулер).

III балл. Халықтың шағын бөлігі ғана сезеді, жоғарғы қабаттарда анық сезіледі. Үйдің жанынан өте шыққан жүк автомашинасының тұрғызған діріліндей әсер қалдырады (өте әлсіз сілкіну).

IV балл. Халықтың көпшілігі сезеді. Үй ішінде терезенің әйнегі дірілдеп, ыдыс-аяқтар сылдырлайды, аспашамдар ақырындап тербеліп, есіктер сықырлайды, ұйқыдағы адамдардың оянуы мүмкін,ауыр машинасы үйдің қабырғасын соғып өткендей әсер қалдырады (әлсіз сілкіну).
V балл. Үй ішіндегі барлық адам дерлік сезінеді; үй іші шайқалып, есіктер ашылып-жабылып, жеңіл заттар еденге құлап түседі, қабырғада кішігірім жарықшақтар пайда болып, сылақтары түсіп жатады; ұйқыдағы адамдар түгелдей оянып кетеді (орта дәрежедегі сілкінулер).

VI балл. Халық түгел сезінеді. Қорқыныш сезімі пайда болып, үрей туғызады. Үй ішіндегі кейбір заттар орнынан қозғалып, ыдыс-аяқтар сынуы мүмкін; маятникті сағаттар тоқтап қалады, қабырғалардың жапсарлары ажырап, сылақтары кесек бөлшектер түрінде опырылып құлап түсуі мүмкін. Құдықтардағы су деңгейі өзгерістерге ұшырайды (Үрей туғызатын сілкінулер).

VII балл. Үй ішіндегі кейбір заттар құлайды үйдегі адамдардың барлығы да көшеге жүгіріп шығады. Сазды кірпіштен салынған нашар үйлердің қабырғаларында терең жарықтар пайда болып, кейбіреулері жартылай болса да қирайды. Ал таза кірпіштер немесе темірлі-бетонды ірі панельден тұрғылызған үйлердің қабырғаларында кішігірім жарықтар пайда болып, сылақтары опырылып құлап түседі. Кейбір жағдайда түтін мұржалары бұзылып, құлап жатады. Машина айдап келе жатқан адамдарға да сезіледі (күшті сілкінулер).

VIII балл. Үй ішіндегі ауыр заттарға дейін түгел құлайды. Ірі панельден тұрғызылған қабырғалар каркастан бөлініп ажырап қалады. Сапалы үйлер азды-көпті бүлініп, ал сапасыз нашар құрылыстар жартылай құлап жатады. Тау беткейлерде бірнеше сантиметрлік жарықтар пайда болып, қорым тастарға толады. Ескерткіштер орындарынан қозғалып, немесе төңкеріліп қалады (аса күшті сілкінулер).

IX балл. Үй құрылыстары (сапасына қарай) кейде жартылай қирап кейде түгелдей бұзылады. Жер бетінде кішігірім (бірнеше сантиметрлік) жарықтарымен жарықшақтар пайда болады. Жер астында жүргізілген қабырғалар әр түрлі деформациялық өзгерістерге ұшырайды. Су бетінде алып толқындар (цунамдар) пайда болып, жағалауда орналасқан халықты апатқа ұшыратады (ерекше күшті сілкінулер).

X балл. Бірен-саран ғана сапалы үйлер жартылай болса да сақталып, қалғандары түгелдей дерлік бұзылады, ал кейбіруелері фундаментінен ұшып кетеді. Темір жол рельстері майысьш сағыздай иіледі. Таулы жерлерде опырылып құлау, жылысу-жылжу әрекеттері байқалады. Өзен сулары арнасынан шығып, жағаға қарай үмтылады. Жер бері ірілі-үсақты (1 метргедейін) жарықтармен тілімденеді. Жасанды бөгеттер мен тасты бөгеттер бұзылып, кейде жаңа көл орындары пайда болады (жойқьш күшті сілкінулер).

XI балл. Үй құрылыстары түгелімен бұзылып, қирайды. Таулы аудандарда пайда болған ірі жарықтар мен жарылыстарды (бірнеше метрлік) бойлап, тау жыныстарының ірі блоктары тік немесе көлденең бағытына жылжап орын ауыстарады. Көпірлер қирап, жерасты қүбырлары мен темір жол рельстері илектеніп, түгелдей істен шығады (катастрофалық апатты сілкінулер).

XII балл. Барлық құрылыс орындары түгелдей қирап, қорым төбешіктерге айналады. Өзендер арнасын өзгертіп, су толқындары аспанға атылып жатады; сарқырамалар мен көлдер пайда болады; жер қыртысының ірі блоктары тік және көлденең бағыттағы жарылыстар бойымен жылжып орын ауыстырады. Соның нөтижесінде жер бедері көп өзгерістерге ұшырап, орасан зор опырылыстар мен қопарылыстар байқалады (ең күшті катастрофалық, апатты зор сілкіністер).

Макроскопиялық шкала (кесте) жер сілкінудің бастапқы энергиясын көрсете алмайды. Ол тек дүмпудің жер бетіне жеткен әсерін ғана байқатады. Осыған байланысты, соңғы жылдары жер сілкіну әрекеттерін зерттеу барысында оның қарқындылығын (балл есебімен) анықтаумен қатар, бастапқы энергия мөлшерін анықтау жұмыстары да жүргізіледі. Ол үшін жер сілкіну ошағынан әр түрлі қашықтықта тіркелген сейсмограммаларды өндеп, жан-жақты зерттеу керек. Әдетте, қандай тербеліс болмасын оның энергиясы тербеліс жылдамдығының квадратына тура прапорционалды болатыны белгілі. Жер сілкіну энергиясын анықтау үшін, жер асты дүмпу күшінің амплитудасын, периодтылығын, тербеліс уақытын дәл білу керек. Бұл көрсеткіштердің сан мөлшері сейсмограммалар арқылы анықталады.

Ең алдымен жер сілкіну ошағының облысында бөлінетін энергиялар мөлшері мен саны содан кейін сейсмикалық толқындардың энергиясы анықталады.

Сейсмологияда жер сілкінудің энергияларының бөлінуін нақты әдістермен анықтайды. Олар эргалар мен джоулдермен баға-ланады (1 эрг.=1 дин/см; 1 дж=10⁷эрг). Қиратулар болатын жер сілкіністерде энергия 10¹²-10¹³дж-де, ал апаттарда 10¹⁷-10^2Одж-мен бағаланады. Бұл өте үлкен энергия. Ол атом бомбасының энергиясынан бірнеше миллион есеге жоғары. Жер сілкінулердің энергиясынбағалауда практикада оның абсолюттік емес мәндерін жиі пайдаланады, ал бұл көлемнің логарифмдерімен — , мұнда к жер сілкінудің энергетикалық класының сипатаулы есебіменқабылданған. Ең әлсіз жер сілкінулер үшін к=0, ең күштілер үшін к=18.

Жер сілкіну ошағының сәулелену облысының энергиясын анықтауқиын болғандықтан, енді әлемдік практикада оны магниудаМ депатайтын шартты энергетикалық сипатпен бағалайды

мұнда А – тау жынысы бөлшегінің араласуының максималды амплитудасы,нақтыжер сілкінуде сейсмограмма бойынша анықталады, мкм; А^* – таужыныстарының амплитудасы, кейбір, өте әлсіз жер сілкінулерде, эталлон немесе стандартты түрде таңдалған, мкм.

Дата добавления: 2015-08-31