SIŁY PRZYPŁYWÓW I TRZĘSIENIA ZIEMI

SIŁY PRZYPŁYWÓW I TRZĘSIENIA ZIEMI.

Okresowość bajkalskich trzęsień ziemi prawdopodobnie związana jest ze zmianą siły przypływów, które powodowane są na Ziemi przyciąganiem Księżyca i Słońca. Pod wpływem tych sił w morzach i oceanach powstają fale przypływów i odpływów, a w sprężystym materiale Ziemi występują deformacje związane ze ściskaniem i rozciąganiem skorupy. Siły te są nieduże, ale na obszarach niejednorodnych geologicznie ich znaczenie ma swą wagę. Naprężenia powodowane w skorupie ziemskiej przez siły przypływów są co najmniej 100 razy mniejsze od naprężeń, przy których występują trzęsienia ziemi. Na obszarach, gdzie skorupa ziemska jest „wyprowadzona z równowagi”, siły przypływów sprzyjają powstawaniu przesunięć tektonicznych i pęknięć. W powstawaniu trzęsień ziemi przypływy stanowią siły dopełniające.

Przypływy powtarzają się co 12 godzin i 25 minut. Ze względu na zmieniające się nachylenie orbity Księżyca w stosunku do płaszczyzny równika, kolejne dwa przypływy w tym samym miejscu różnią się siłą. Oprócz tego siły przypływów zmieniają się w zależności od odległości Księżyca względem Ziemi. Różnica między siłą przypływów gdy Księżyc jest w perygeum. tzn. najbliżej Ziemi, i w apogeum wynosi około 40 procent. Największa siła przypływów jest wtedy, gdy Księżyc, Słońce i Ziemia znajdują się na tej samej linii, co zdarza się dwa razy w miesiącu. Wtedy siły przypływów Słońca i Księżyca działają zgodnie. Siły przypływów Słońca są 2,17 razy mniejsze niż Księżyca.

Nachylenie płaszczyzny orbity Księżyca w stosunku do równika ma wpływ na wielkość sił powodujących poziome lub pionowe deformacje skorupy ziemskiej. Gdy na danym terenie kąt nachylenia płaszczyzny orbity Księżyca jest duży, to siły przypływów powodują zwiększenie deformacji pionowych, gdy kąt ten jest mały, to siła przypływów powoduje przede wszystkim deformacje poziome. W ruchu Księżyca dokoła Ziemi mogą występować okresowo takie położenia, kiedy siły rozciągające lub ściskające skorupę ziemską będą największe. Mimo że siły te nie są dostatecznie duże, by mogły spowodować samodzielne trzęsienie ziemi, to mogą one wyzwolić nagromadzoną już w skałach energię sprężystości. Analiza okresowych zmian siły przypływów może być pożyteczna dla przewidywania trzęsień ziemi, szczególnie na tych obszarach, dla których poznane są wpływy tych sił na powstawanie rodzajów deformacji w skorupie ziemskiej.

W Ameryce Południowej trzęsienia ziemi należą do zjawisk, z którymi człowiek musi współistnieć nieomal na co dzień. W takich państwach jak Chile, Brazylia czy Boliwia, oprócz częstych, słabszych wstrząsów sejsmicznych, występują serie silnych trzęsień ziemi. Okazuje się, że najsilniejsze trzęsienia ziemi o magnitudach większych od 8,4 występowały w tych krajach zawsze przy najniższym nachyleniu orbity Księżyca w stosunku do płaszczyzny równika Ziemi. Od 1900 roku były cztery takie okresy, gdy aktywność sejsmiczna była znacznie zwiększona. Obecnie dobiega końca piąty okres.

W czasie od 1900 roku wystąpiło w Ameryce Południowej ponad 300 trzęsień ziemi o magnitudzie większej od 5,5 wśród nich 8 miało magnitudę większą od 8,4. Liczba trzęsień ziemi nie określa jeszcze energii wyzwalanej, gdyż ta zależy od wielkości trzęsień ziemi. Osiem najsilniejszych trzęsień ziemi wyzwoliło główną część energii nagromadzonej w tym rejonie.

Charakterystyczne dla tego obszaru jest to, że wszystkie największe trzęsienia ziemi przypadły na okres najniższego nachylenia orbity Księżyca w stosunku do płaszczyzny równika. Również liczące się trzęsienia ziemi o magnitudach 7,9—8,3 występowały dwa razy częściej w okresach, gdy kąt nachylenia orbity Księżyca był najmniejszy. Dla trzęsień słabszych nie można zauważyć ściślejszej zbieżności czasu ich wystąpienia od ruchu Księżyca. Godnym uwagi jednak pozostaje fakt, że główna część energii gromadzących się w skorupie ziemskiej naprężeń wyzwoliła się w tym rejonie sejsmicznym przy największych siłach przypływów. Trzęsienie ziemi stanowi finalne stadium gromadzenia się energii sprężystej skał. Narastanie naprężeń wewnątrz skorupy ziemskiej w obszarze przyszłego ogniska trzęsienia ziemi odbywa się na tle zmieniających się okresowo sił zewnętrznych. Być może, że zmiana tych sił wyznacza lata, miesiące, a może nawet godziny, w których wyzwala się największa część energii sprężystości. Dynamika narastania naprężeń i ich rozładowywanie zależą od lokalnych niestabilności geologicznych.