Соотношения между магнитудой м и энергией e землетрясений

M	Е, эрг
8,5	3,6–10^24
8,0	6,3–10^23
7,5	1,1–10^23

Окончание табл. 2.1

M	Е, эрг
7,0	2,0–10^22
6,5	3,6–10^21
6,0	6,3–10^20
5,5	1,1–10^20
5,0	2,0–10^19
4,5	3,6–10^18
4,0	6,3–10^17

Обобщенную зависимость между длиной разрыва и магнитудой можно представить формулой

lg L= с·М + d,(2.6)

аналогичную зависимость между длиной разрыва и энергетическим классом формулой

lg L=е·K(Дж)+f. (2.7)

В эти зависимости вводятся поправки, зависящие от глубины очага. Если воспользоваться значениями коэффициентов в (2.7) е = 0,244, f = – 2,266, то длина разрыва в очаге землетрясения 13-го, 15-го или 17-го энергетического класса (магнитуда 6, 7 или 8) в среднем составит 8, 25 или 76 км. На практике, например, длина разрыва от Нефтегорского землетрясения на Сахалине 27 мая 1995 г. с магнитудой 7,7 составила 40 км, а при Спитакском землетрясении в Армении 7 декабря 1988 г. с магнитудой 6,9 серия разрывов прослеживалась на расстоянии до 35 км. Форма поверхности главного разрыва при землетрясении напоминает эллипс, так что ширина разрываWв несколько раз меньше его длиныL. Для сильнейших землетрясений отношениеL / Wможет достигать 20–30, а в среднем колеблется на уровнеL / W= 2.

Величины относительных смещений берегов связаны с длиной разрыва соотношениями типа

lgD =g∙ lgL+h. (2.8)

Значения коэффициентов gиhздесь таковы, что длина разрыва, измеряемая километрами, на 5 порядков по величине превосходит амплитуду смещений, измеряемых метрами.

Магнитуда землетрясения является мерой общего количества энергии, излучаемой при сейсмическом толчке в форме упругих волн. Она определяется как логарифм отношения амплитуд волн данного землетрясения к амплитудам таких же волн некоторого «стандартного» землетрясения. Магнитуда землетрясения измеряется по максимальной амплитуде записи, полученной сейсмографом стандартного типа на фиксированном расстоянии (150 км) от эпицентра. Статистика землетрясений с различными магнитудами приведена в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Статистика землетрясений с различными магнитудами

Магнитуда	Число толчков за десятилетие	Энергия высвобожденная за десятилетие, Дж
8,5–8,9	3	156 · 10^16
8,0–8,4	11	113 · 10^16
7,5–7,9	31	80 · 10^16
7,0–7,4	149	58 · 10^16
6,5–6,9	560	41 · 10^16
6,0–6,4	2100	30 · 10^16

Глубина очага может колебаться в различных сейсмических районах от 0 до 730 км. Очаг, т. е. точка под землей, которая является источником землетрясения, называется гипоцентром. Прямо над гипоцентром на поверхности земли находится эпицентр, вокруг которого располагается область, называемая эпицентральной, испытывающая наибольшие колебания грунта.

Интенсивность сейсмических колебаний грунта на поверхности земли измеряется в баллах. Интенсивность в разных пунктах наблюдения разная, однако, магнитуда у толчка только одна. Для оценки интенсивности используются шкалы интенсивности: MSK, Росси-Фореля или модифицированная шкала Меркалли и другие. Магнитуда и энергия характеризуют силу землетрясения в его очаге. В то же время разрушительные эффекты этого стихийного бедствия проявляются главным образом на поверхности земли. Интенсивность сейсмических колебаний Iна поверхности определяетсяшкалой интенсивности. Существуют два принципиально разных типа шкал интенсивности:

• макросейсмические, построенные на основании обследования разрушений различного типа сооружений;

• инструментальные, созданные на основе регистрации параметров сейсмических колебаний соответствующими приборами.

В России применяется 12-балльная шкала. Колебания интенсивностью до 4-х баллов не приводят к разрушениям; колебания в 5–6 баллов ощущаются населением и приводят к появлению отдельных трещин в постройках; 7-балльное землетрясение может характеризоваться как сильное и приводить к разрушениям. Катастрофические землетрясения в 11 и 12 баллов приводят практически к полному разрушению сооружений и изменениям рельефа местности.

Разрушительные 7-балльные колебания наблюдаются обычно при землетрясениях, начиная с магнитуды 5,5 и в районе их эпицентров. При сильнейших землетрясениях с магнитудами 8 и выше они проявляются даже на расстояниях от эпицентра в 300–500 километров. Чем ближе очаг землетрясения к поверхности, тем больше интенсивность колебаний в эпицентральном районе, но в то же время она быстрее убывает с расстоянием..

Площадь разрушений Sрастет в зависимости от магнитудыМземлетрясения (табл. 2.3).

Таблица 2.3