Trzęsienia Ziemi i dryfujące kontynenty. Marek Grad Instytut Geofizyki Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Transkrypt

1 Trzęsienia Ziemi i dryfujące kontynenty Marek Grad Instytut Geofizyki Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski ZAPYTAJ FIZYKA

2 Wielkie trzęsienia ziemi i katastrofy sejsmiczne Sejsmiczność Ziemi i Polski Fale sejsmiczne i budowa wnętrza Ziemi Skorupa ziemska, płaszcz i jądro Ziemi Przemieszczające się kontynenty teraz i w przeszłości Pole magnetyczne Ziemi Procesy we wnętrzu Ziemi, konwekcja, dryf kontynentów Przyszłość dryfujących kontynentów

3 Wielkie trzęsienia ziemi i katastrofy sejsmiczne

4 Kobe, 1995

5

6 Meczet w Golcuk (ok. 100 km na wschód od Istambułu, 10 km od epicentrum)

7 P S

8 Istambuł, Kometa i trzęsienie ziemi (drzeworyt z kolekcji Kozaka)

9 Izmit, Turcja, 1999 i historyczne trzęsienia ziemi 7.4 historyczne trzęsienia ziemi i ich magnituda zasięg deformacji powierzchniowych kierunki względnych przemieszczeń

10 GPS uskok Północnej Anatolii, względne przemieszczenie

11 San Francisco, 1906 (M=8.2)

12 San Andreas

13 Porównanie uskoków Północnej Anatolii i San Andreas podobne przemieszczenie, wiek, długość i liniowość

14 Sumatra, , wstrząs główny M=9.3 czas 10 minut (600 s) uskok o długości ok km głębokość ok. 10 km prędkość rozrywu ok. 2,5 km/s epicentrum początek trzęsienia

15 Sumatra, i wstrząsy następcze N miesiąc, ok. 250 z M> dzień, ok. 100 wstrząsów o magnitudzie M>5.0!! Czas od wstrząsu głównego (dni) Lokalizacja wstrząsów następczych Skumulowana liczba N wstrząsów następczych o magnitudzie M>5.0 po wstrząsie głównym

16 Trzęsienie ziemi w Nepalu, M=7.9 Mt.Everest 25 kwietnia 2015, godz. 06:11:26 UTC Region Lamjung, 77 km od Katmandu N, W, głębokość 15 km 12 maja 2015, magnituda M=7.3

17 Trzęsienie ziemi w Nepalu Trzęsienie o magnitudzie 7.8, wystąpiło dniu 25 kwietnia 2015 w Nepalu, około 80 km od stolicy Katmandu. Było to najsilniejsze trzęsienie w tym kraju od 1934 roku, kiedy doszło do trzęsienia ziemi o magnitudzie M=8.0. Trzęsienie ziemi z 25 kwietnia 2015 wystąpiło u podnóża Himalajów na uskoku odwróconym. Najsilniejszym instrumentalnie zarejestrowanym trzęsieniem ziemi w rejonie Himalajów było zjawisko z dnia 15 sierpnia1950 roku o M=8.6, zlokalizowane w rejonie Assam we wschodnich Indiach. Trzęsienie ziemi z 25 kwietnia 2015 zostało zarejestrowane przez stacje sejsmologiczne na całym świecie, w tym stacje należące do Polskiej Szerokopasmowej Sieci Sejsmologicznej (PLSN) oraz stacje w eksperymencie "13 BB star" na Pomorzu.

18 Rejestracje trzęsienia ziemi w Nepalu przez stacje w eksperymencie "13 BB star" M=7.9, czas od momentu trzęsienia [ min ]

19 Trzęsienie ziemi w Nepalu, Zniszczenia w Katmandu.

20 Trzęsienie ziemi w Nepalu, (przed i po). Zniszczenia w Katmandu (Maju Deval Temple - Durbar Square).

21 Trzęsienie ziemi w Nepalu, (przed i po). Zniszczenia w Katmandu (Dharahara Tower).

22 Trzęsienie ziemi w Nepalu, Budynki zniszczone w wyniku osuwiska i lawina pod Mt. Everestem.

23 TYBET NEPAL EPICENTRUM INDIE Trzęsienie ziemi w Nepalu, ( lokalizacja epicentrum ).

24 Prędkości płyt w obszarze granicy Indie Eurazja względem płyty euroazjatyckiej (wg Gan i in., 2007) na podstawie pomiarów GPS.

25 Mechanizm trzęsienia ziemi w Nepalu, uskok odwrócony... i jego wizualizacja

26 Sejsmiczność Ziemi i Polski

27 Sejsmiczność Ziemi Płyta Euroazjatycka Północno- Amerykańska Ar. Płyta Afrykańska Bi. Płyta Indyjsko-Australijska Płyta Pacyficzna Ko. Nazca Ka. Płd.- Amer. Antarktyczna Antarktyczna Scotia Epicentra ok trzęsień ziemi z lat

28 Płytkie trzęsienia w grzbietach oceanicznych, głębokie w rowach

29 Subdukcja płyty oceanicznej pod oceaniczną Subdukcja płyty oceanicznej pod płytę kontynentalną ogniska trzęsień ziemi

30 Sejsmiczność Polski (... i okolic) Epicentra wstrząsów sejsmicznych w latach i stacje sejsmiczne Magnitudy M=2,6-5,6 (M=5,6 - Myślenice, 1786) M=5,6 - Myślenice, 1786

31 Fale sejsmiczne i budowa wnętrza Ziemi

32 fale S fale P P(kont) składowa pionowa fale objętościowe P i S, odbite, przemienne i fale powierzchniowe...

33 fale S brak fal P! składowa transwersalna (poprzeczna) fale objętościowe S, odbite, przemienne i fale powierzchniowe...

34 Skorupa ziemska + sztywna część górnego płaszcza = litosfera

35 Dryfujące kontynenty

36 "Dopasowane" kontynenty... Alfred Wegener podobieństwo budowy geologicznej zasięg zlodowacenia

37 Dopasowanie zarysów kontynentów (szelfów) po obu stronach Atlantyku (Hurleys 1968) linia szelfu luka nadmiar

38 (paleontologia i skamieniałości)

39 Czy kontynenty rzeczywiście mogą się przemieszczać?

40 Tak współcześnie wygląda Ziemia... ale cofnijmy się o 22 tysiące lat

41 Okres zlodowacenia lat p.n.e lat temu

42 p.n.e p.n.e p.n.e >3 km >2,5 km >2 km p.n.e p.n.e >1,5 km >0,5 km

43 Współczesne ruchy pionowe litosfery wynurzanie Skandynawii prędkość wynurzania w mm/rok

44 Czy kontynenty się poruszają? Tak! A czy poruszały się w przeszłości? 30 mm/rok

45 Przemieszczanie kontynentów w przeszłości - fakty

46 Wiek dna oceanicznego Ziemi (w mln lat) mln lat najstarszy ocean ma 180 mln lat, starszych nie ma...

47 Pole magnetyczne Ziemi oś obrotu geograficzny biegun północny Ziemi jest południowym biegunem magnetycznym linie sił pola magnetycznego

48 Zmienne ziemskie pole magnetyczne deklinacja i inklinacja Deklinacja (stopnie) Historic record of geomagnetic field direction at Greenwich, England. Declination and inclination are shown in years A.D. (Phil. Trans. Roy. Soc. London, v. A299, , 1981) Zmiany deklinacji i inklinacji w latach , Greenwich, Anglia

49 Zmiany kierunku ziemskiego pola magnetycznego przez ostatnie 170 mln lat namagnesowanie skał: zgodne przeciwne W ostatnich 4.5 mln lat epoki - Brunesa - Matuyamy - Gaussa - Gilberta Magnetostratygrafia

50 Zmienne pole magnetyczne Ziemi model pola magnetycznego Ziemi: wędrówka ziemskiego bieguna magnetycznego "stabilnego" między odwróceniami... i w trakcie odwracania

51 Liniowe anomalie magnetyczne dna oceanicznego pole normalne pole odwrócone wypływ gorącej magmy w grzbiecie środoceanicznym (ryfcie)

52 oś ryftu Liniowe anomalie magnetyczne dna oceanicznego grzbiet śródatlantycki Anomalie magnetyczne na Atlantyku (Reykjanes Ridge, na SW od Islandii; Vine 1966)

53 epoki w ostatnich 4.5 mln lat oś ryftu ocean ocean izoterma Curie dno oceanu wypływ gorącej magmy w grzbiecie środoceanicznym (ryfcie) Dno oceaniczne i mechanizm powstawania liniowych anomalii magnetycznych (l.a.m.), symetrycznych względem osi ryftu

54 Procesy we wnętrzu Ziemi, konwekcja, dryf kontynentów

55 Konwekcja ochładzanie prąd prąd wznoszący opadający podgrzewanie elementy komórki konwekcyjnej we wnętrzu Ziemi ochładzanie Czy konwekcja może wystąpić we wnętrzu Ziemi? podgrzewanie

56 Komórki konwekcyjne we wnętrzu Ziemi

57 PANGEA superkontynent przed 180 mln lat

58

59 Przemieszczanie się płyty indyjskiej w ciągu ostatnich 71 mln lat, ze zmienną prędkością 5-16 cm/rok Kolizja z płytą euroazjatycką

60 Przyszłość dryfujących kontynentów

61 (prędkości płyt)

62 Ziemia za:

63 Ziemia za:

64 Ziemia za:

65 San Andreas Koniec

66 Podstawowe źródła B.A. Bolt, Earthquakes, Wikipedia IRIS Stacja Hornsund 2000 C.R.Scotese