ZEMĚTŘESENÍ jako pomocník při poznávání stavby zemského nitra a procesů, které v něm probíhají Aleš Špičák Geofyzikální ústav Akademie věd České republiky Praha 4, Spořilov
Lisabon, 1. listopadu 1755
Lisabon, 1. listopadu 1755
OSNOVA Úvodem: Pohled o 100 let zpět Kapitola 1: Seismické vlny co nám říkají o zemském nitru? Kapitola 2: Seismické vlny co nám říkají o ohnisku zemětřesení a o napětí v horninovém prostředí? Kapitola 3: Seismické vlny co nám říkají o detailech vnitřní stavby Země? Kapitola 4: Rozmístění zemětřesení v prostoru - co všechno z toho plyne? Kapitola 5: Seismické vlny jaký mají zvuk?
Kapitola 1: Seismické vlny co nám říkají o zemském nitru?
SEISMICKÉ VLNY: tlakové (P) střižné (S) P vlny - podélné S vlny - příčné P vlny jsou rychlejší S vlny jsou silnější
POVRCHOVÉ VLNY: Rayleigho vlny Loveho vlny
rychlost rychlost šíření seismických vln v závislosti na hloubce kůra svrchní plášť spodní plášť vnější jádro vnitřní jádro hloubka [km]
Nový Kostel u Chebu seismická stanice Průhonice
Nový Kostel u Chebu, 5. 12. 1994 (epicentrální vzdálenost 1,4, tj. 155 km; h = 9 km, m = 3,2) E-W N-S Pg Sg Z
čas [min.] určení vzdálenosti zemětřesného ohniska z rozdílu časů příchodu vln P a S na seismickou stanici vzdálenost od epicentra [ ]
určení polohy epicentra zemětřesení z rozdílů časů příchodu vln S a P na tři různé seismické stanice
Hronov seismická stanice Kašperské Hory
Hronov, 25. 10. 2005 (epicentrální vzdálenost 2,1, tj. 230 km; h = 4 km, m = 3,4) E-W Sn Sg N-S Pn Pg Z
Pakistán, 8. 10. 2005 (epicentrální vzdálenost 46, tj. 5.100 km; h = 10 km, m = 7,6) E-W S SS Love N-S P PP Rayleigh Z
šíření seismických vln, vzniklých při zemětřesení, zemským tělesem ohnisko zemětřesení vnitřní jádro vnější jádro plášť vlny vlny
Kamčatka, 10. 6. 2004 (epicentrální vzdálenost 72, tj. 7.990 km; h = 184 km, m = 6,9) ss E-W PP ppp pppp S SKS N-S P pp sp PPP Z
šíření seismických vln, vzniklých při zemětřesení, zemským tělesem ohnisko zemětřesení vnitřní jádro vnější jádro plášť vlny vlny
zemské jádro odstiňuje protilehlou část Země od přímých vln jádro plášť
Papua Nová Guinea, 26. 11. 2004 (epicentrální vzdálenost 113, tj. 12.540 km; h = 10 km, m = 7,1) SKS SKKS E-W Sdif SP N-S Pdif PP Z
šíření seismických vln, vzniklých při zemětřesení, zemským tělesem ohnisko zemětřesení vnitřní jádro vnější jádro plášť vlny vlny
Fiji, 23. 11. 2004 (epicentrální vzdálenost 151, tj. 16.760 km; h = 535 km, m = 5,9) E-W N-S PKIKP PKP1 PKP2 Z
rozlišení jaderného výbuchu od přirozeného (tektonického) zemětřesení
Kapitola 2: Seismické vlny co nám říkají o procesech v ohnisku zemětřesení a o napětí v horninovém prostředí?
posunutí zemského povrchu na jednotlivých stanicích odvozené ze záznamů Japonské moře epicentrum měřítko vektor Tichý oceán
přesmyk pokles horizontální posun
Stein & Wysession, 2003
severní Afrika mechanismus zemětřesení svědčí o tlakovém napětí a tedy o konvergentním (vstřícném) pohybu evropské a africké desky Meghraoui et al. (2004)
Nubie, Somálsko mechanismus zemětřesení svědčí o tahovém napětí a tedy o divergentním pohybu východní Afriky od hlavní části kontinentu Rift Valley, Lake Bogoria, Kenya. Area is 30kmx30km and contains numerous faults on the downthrown side of a large bounding fault with maximum displacement ~1km.
Kapitola 3: Seismické vlny co nám říkají o detailech vnitřní stavby Země?
princip seismické tomografie
výsledky seismické tomografie v různých hloubkových úrovních (150 2850 km) dohoda: oblasti, jimiž se seismické vlny šíří pomaleji než je průměr oblasti, jimiž se seismické vlny šíří rychleji než je průměr častá interpretace: pomalý = = nižší hustota = horký (= mladý) rychlý = = větší hustota = chladný (= starý) van der Hilst, 2004
výsledky seismické tomografie v hloubkových řezech van der Hilst, 2004
výsledky seismické tomografie v hloubkových řezech van der Hilst, 2004
horké skvrny ( hotspots ) zde Hawaii - zanechávají na oceánském dně stopu
jak hluboko mají horké skvrny svůj původ?
Montelli et al., 2004 tomografické řezy v různých hloubkových úrovních pod některými horkými skvrnami (1)
Montelli et al., 2004 tomografické řezy v různých hloubkových úrovních pod některými horkými skvrnami (2)
Kapitola 4: Rozmístění zemětřesení v prostoru - co všechno z toho plyne?
Indonésie - moře Banda
hloubka [km] rozložení hypocenter s hloubkou moře Banda jih sever
Indonésie - moře Molucca
hloubka [km] rozložení hypocenter s hloubkou moře Molucca západ východ
Indonésie - vulkán Krakatau