Da Erdbeben für fast 90% der Tsunamis verantwortlich sind, ist es nützlich, Erdbeben und die Kräfte, die sie verursachen, besser zu verstehen. Dies erfordert einen Blick in die Konstruktion der Erde.
Das Erdinnere besteht aus Schichten. Wissenschaftler definieren diese Schichten auf zwei Arten. Am bekanntesten sind die drei Hauptschichten, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung definiert sind: Kruste, Mantel und Kern.,
Die andere Art und Weise, wie Erdschichten definiert werden, hat damit zu tun, wie sie auf Druck-und Temperaturänderungen reagieren (im Grunde genommen, wie sie sich bewegen). Dies sind die Lithosphäre, Asthenosphäre, Mesosphäre und Kern.
Zusammen bilden die Kruste und der obere Teil des Mantels die Lithosphäre, die feste äußere Hülle der Erde., Diese felsige, spröde Schicht ist in sieben große und mehrere kleine tektonische Platten (auch lithosphärische Platten genannt) unterteilt, die wie Puzzleteile zusammenpassen.
Diese Platten sind in ständiger Bewegung. Sie können sich mit Raten von bis zu vier Zoll (10 Zentimeter) pro Jahr bewegen, aber die meisten bewegen sich viel langsamer. Verschiedene Teile einer Platte bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten., Die Platten bewegen sich in verschiedene Richtungen, kollidieren, bewegen sich weg und gleiten aneinander vorbei.
Die meisten Platten bestehen aus ozeanischer und kontinentaler Kruste. Eine Ausnahme ist die pazifische Platte, die fast die gesamte ozeanische Kruste ist. Ozeanische Kruste (basaltisch) ist dünner und dichter als dicke und lebhafte kontinentale (granitische) Kruste.
Aufgrund ihrer Unterschiede in Bewegung und Make-up interagieren die Platten auf verschiedene Weise miteinander. Diese Wechselwirkungen finden an Plattengrenzen statt.,
Plattentektonik ist die Theorie, die beschreibt, wie sich die Platten bewegen, verhalten und unsere Landschaft formen.
Plattengrenzen
Es gibt drei Arten von Plattengrenzen. Sie werden basierend darauf definiert, wie sich die Platten relativ zueinander bewegen (dh kollidieren, sich von ihnen entfernen, vorbeirutschen). Darüber hinaus ist jede Art von Grenze mit bestimmten geologischen Aktivitäten wie Erdbeben und der Schaffung von Bergen und Vulkanen verbunden. Die meisten Erdbeben und vulkanische Aktivität tritt entlang oder in der Nähe von Plattengrenzen.,05e3d0a68″>
An konvergenten Grenzen kollidieren Platten und entfesseln große geologische Kräfte wie große Erdbeben und explosive Vulkane. Wenn sie kollidieren, kann der Rand einer oder beider Platten in eine zerklüftete Bergkette gezwungen werden, wie der Himalaya, der sich an der Grenze der eurasischen und indischen Platte bildete (die indische Platte ist jetzt Teil der indo-australischen Platte). Wenn eine der Platten mit ozeanischer Kruste bedeckt ist, wird sie unter die leichtere Platte gedrückt (subduziert), wodurch eine Subduktionszone entsteht.,
In Subduktionszonen finden die größten Erdbeben der Welt, starke Tsunamis, explosive Vulkane und massive Erdrutsche statt. Diese Zonen sind durch tiefe Meeresgräben und Ketten vulkanischer Gebirgszüge oder Inselbögen gekennzeichnet, die sich parallel zu den Plattengrenzen bilden. Ein Beispiel für diese Art der Konvergenz findet in der Cascadia-Subduktionszone vor der Küste des pazifischen Nordwestens statt.
An divergenten Grenzen bewegen sich Platten voneinander weg. Vulkanische Aktivität und Erdbeben treten an unterschiedlichen Grenzen auf, sind aber nicht so heftig wie an konvergenten Grenzen.
Wo Platten unter dem Ozean divergieren, erhebt sich Magma (geschmolzenes Gestein) aus dem Mantel, um den Raum zwischen den Platten zu füllen und verfestigt sich und bildet Unterwassergebirgszüge, die als mittelozeanische Grate bezeichnet werden. Der größte Grat ist der mittelatlantische Grat, wo die nord-und südamerikanischen Platten von den eurasischen und afrikanischen Platten abweichen.,
An Land bilden sich Rifttäler, in denen Platten divergieren. Ein gutes Beispiel dafür ist das ostafrikanische Rift Valley.
An Transformationsgrenzen gleiten Platten horizontal in verschiedene Richtungen aneinander vorbei. Transformationen können große Erdbeben hervorrufen, aber Vulkane sind selten. Die San Andreas Fault, die die nordamerikanische Platte von der pazifischen Platte trennt und für viele der Erdbeben in Kalifornien verantwortlich ist, liegt an einer Meeresgrenze.,
Faults and Earthquakes
As the plates move, their rough edges can get stuck on each other. This stops movement at the boundary while the rest of the plates keep moving.,
Stress baut sich auf, und wenn es zu viel wird, rutschen die Platten plötzlich aneinander vorbei und die felsige, spröde Lithosphäre reißt. Diese Risse werden als Fehler bezeichnet. Es ist die Energie, die durch die plötzliche Bewegung dieser Fehler freigesetzt wird, die die meisten Erdbeben verursacht.
Plattengrenzen bestehen aus vielen Fehlern. Wie sich Platten relativ zueinander bewegen, bestimmt zum Teil die Art der Fehler an ihren Grenzen. Es gibt drei grundlegende Arten von Fehlern: Rückwärts (oder Schub), normal und Schlagschlupf. Erdbeben werden oft anhand der Art des Fehlers beschrieben, auf dem sie auftreten.,
- Reverse (oder Schub) Erdbeben werden durch Rutschen entlang einer sanft abfallenden Verwerfung verursacht, wo der Fels über der Verwerfung relativ zum Felsen unten nach oben gedrückt wird. Sie treten häufig an konvergenten Grenzen auf. Die meisten Tsunamis und die größten resultieren aus umgekehrten Erdbeben. Sehen Sie sich eine umgekehrte Fehleranimation aus dem U. S. Geological Survey an.
- Normale Erdbeben werden durch Rutschen entlang eines abfallenden Fehlers verursacht, bei dem sich das Gestein über dem Fehler relativ zum darunter liegenden Gestein nach unten bewegt. Sie treten häufig an unterschiedlichen Grenzen auf. Zeigen Sie eine normale Fehleranimation aus dem U. S. Geological Survey an.
- Streik-Rutsch-Erdbeben werden durch horizontalen Schlupf entlang eines Fehlers verursacht. Sie treten häufig an Transform-Grenzen auf., Sehen Sie sich eine Streik-Slip-Fehleranimation aus dem U. S. Geological Survey an.
Erdbeben sind jedoch normalerweise nicht so einfach. Es ist üblich, dass Fehlerbewegungen sowohl Auf-als auch Abwärtsbewegungen als auch Nebeneinanderbewegungen umfassen.
Außerdem treten nicht alle Erdbeben an Plattengrenzen auf. Fehler, die weit von Plattengrenzen entfernt liegen, erzeugen ebenfalls Erdbeben, jedoch seltener, und sie sind schwer zu erklären.,
Erdbeben messen
Seismische Stationen enthalten Instrumente, die Informationen über das durch ein Erdbeben verursachte Schütteln (die seismischen Wellen) erkennen, messen, aufzeichnen und übertragen. Wissenschaftler verlassen sich auf Netzwerke von seismischen Stationen, um den Ort und die Größe eines Erdbebens zu bestimmen.
Magnitude ist der häufigste Weg, um Erdbeben Größe zu beschreiben., Es ist ein Maß für die durch ein Erdbeben freigesetzte Energie. Es ist das Gleiche, egal wo Sie sind und wie sich das Schütteln anfühlt.
Erdbeben mit großen Größen halten typischerweise länger und geben ihre Energie über größere Flächen ab als solche mit kleineren Größen. Es gibt viele Möglichkeiten, die Stärke des Erdbebens zu bestimmen, aber die USA, tsunamiwarnzentren verwenden die Moment Magnitude Scale, eine Erweiterung der ursprünglichen Richterskala, da sie die genauesten Messungen für die großen Erdbeben liefert, die Tsunamis verursachen können.
Die Magnitude ist kompliziert, aber es ist wichtig zu verstehen, dass bei großen Erdbeben geringfügige Magnitudenerhöhungen zu großen Sprüngen der freigesetzten Energie führen.
Mit jeder Zunahme der Größe der ganzen Zahl erhöht sich die Energiefreisetzung um das 32-fache. Und mit der Zunahme von zwei ganzen Zahlen erhöht sich die Energiefreisetzung um das 1.000-fache. Zum Beispiel eine Magnitude 8.,0 Erdbeben setzt etwa 32-mal mehr Energie frei als ein Erdbeben der Stärke 7.0 und 1.000-mal mehr Energie als ein Erdbeben der Stärke 6.0.
Das Erdbeben vom 26. Dezember 2004 im Indischen Ozean hatte eine Stärke von 9,1. März 2005, ereignete sich ein Erdbeben der Stärke 8,7 auf derselben Verwerfungslinie wie das Ereignis vom Dezember. Trotz des geringen numerischen Größenunterschieds (nur 0, 4) gab das Erdbeben im Dezember viermal mehr Energie frei als das Erdbeben im März.
Möglicherweise ist es einfacher, eine andere Messung der Erdbebengröße, ihrer Intensität, zu verstehen., Die Intensität basiert auf den beobachteten Auswirkungen eines Erdbebens (z. B. Bodenschütteln und-schäden) und wird mit der modifizierten Mercalli-Intensitätsskala gemessen.
Diese Skala weist zunehmende Intensität (Effekte) auf und reicht von nicht gefühlt bis zum Totalschaden. Im Gegensatz zur Größe variiert die Intensität je nach Standort. (Da Intensitätswerte nach einem Erdbeben zugewiesen werden, unterstützen sie nicht die Echtzeitanforderungen von Tsunamiwarnzentren.)
Erdbeben sind nicht selten. Laut den USA, Geologische Untersuchung, gibt es schätzungsweise 500.000 nachweisbare Erdbeben in der Welt jedes Jahr. 100.000 davon sind zu spüren, 100 von ihnen verursachen Schäden.
Magnitude 2.0 und kleinere Erdbeben, die nicht einmal gefühlt werden können, treten mehrere hundert Mal am Tag auf. Im Durchschnitt finden Erdbeben mit einer Stärke von 7,0 mehr als einmal im Monat statt, und Erdbeben mit einer Stärke von 8,0 treten etwa einmal im Jahr auf.
Mehr über Plattentektonik und Erdbeben
- Erdbebenlisten, Karten und Statistiken (U. S. Geological Survey)
- Erdbebensicherheit (Federal Emergency Management Agency)
- Diese dynamische Erde: Die Geschichte der Plattentektonik (U. S. Geological Survey)
- U. S. Geological Survey ‚ s Earthquake Hazards Program (U. S. Geological Survey)
Fast Facts
„In geologischer Hinsicht ist eine Platte ist eine große, starre Platte aus massivem Gestein. Das Wort Tektonik kommt von der griechischen Wurzel ‚zu bauen.,“Wenn wir diese beiden Wörter zusammenfassen, erhalten wir den Begriff Plattentektonik, der sich darauf bezieht, wie die Erdoberfläche aus Platten besteht.“
(aus ‚This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics‘, US Geological Survey)