زمین‌لرزه

فارسی

English

ميزان زلزله خيزی اخير ايران ميزان خطر زلزله در ايران زمین‌لرزه یا زلزله لرزش و جنبش زمین است که به علّت آزاد شدن انرژی ناشی از گسیختگی سریع در گسلهای پوستهٔ زمین در مدّتی کوتاه روی می‌دهد. محلّی که منشأ زمین‌لرزه است و انرژی از آنجا خارج می‌شود را کانون ژرفی، و نقطهٔ بالای کانون در سطح زمین را مرکز سطحی زمین‌لرزه گویند. پیش از وقوع زمین‌لرزهٔ اصلی معمولاً زلزله‌های نسبتاً خفیف‌تری در منطقه روی می‌دهد که به پیش‌لرزه معروفند. به لرزشهای بعدی زمین‌لرزه نیز پس‌لرزه گویند که با شدّت کمتر و با فاصلهٔ زمانی گوناگون میان چند دقیقه تا چند ماه رخ می‌دهند. زمین‌لرزه به سه صورت عمودی، افقی و موجی بوقوع می‌رسد که نوع آخر از شایعترین آنهاست. زمین لرزه نتیجهٔ رهایی ناگهانی انرژی از داخل پوسته زمین است که امواج مرتعشی را ایجاد می‌کند. زمین لرزه‌ها توسط دستگاه زلزله سنج یا لرزه نگار ثبت می‌شوند. مقدار بزرگی یک زلزله (ریشتر) طبق قرارداد گزارش می‌شود، زلزله‌های کوچکتر از شدت ۳ اغلب غیر محسوس و بزگتر از ۷ خسارت‌های جدی را به بار می‌آورند. شدت لرزه با روش اصلاح شدهٔ مرکالی اندازه‌گیری می‌شود. در نزدیکی سطح زمین، زلزله به صورت ارتعاش یا گاهی جابجایی زمین نمایان می‌شود. زمانی که مرکز زمین‌لرزه در داخل دریا باشد، بستر دریا به میزانی تغییر مکان می‌یابد که باعث ایجاد سونامی می‌شود. ارتعاشات زمین همین‌طورریزش کوه و گاهی فعالیت‌های آتشفشانی را موجب می‌شود. در حالت کلی کلمه زمین لرزه هر نوع ارتعاشی را در بر می‌گیرد – چه ارتعاش طبیعی چه مصنوعی توسط انسان - که موجب ایجاد امواج مرتعش می‌شود. زمین لرزه‌ها اغلب معلول شکستگی‌های گسل‌ها هستند، و همین‌طور فعالیت‌های آتشفشانی، ریزش کوه‌ها، انفجار معدن‌ها، و آزمایش‌های هسته‌ای. نقطهٔ آغازین شکاف لرزه را کانون می‌نامند. مرکز زمین‌لرزه نقطه‌ای است در راستای عمودی کانون و در سطح زمین. ریشهٔ واژهٔ زلزله زلزله واژه‌ای از ریشه عربی زلزل به معنی لرزش است. در گذشته زلزله را بومهن می‌نامیدند که برگرفته از بوم‌مثنه مرکب از بوم (زمین) و مثنه (حرکت) به معنی حرکت زمین است. توصیه‌های لازم هنگام وقوع زلزله یکی از کارهای مهم آن است که خود را آماده کنیم تا در صورت وقوع زلزله، بدانیم باید چه کار کنیم. آماده بودن و دانستن این‌که موقع زلزله چه کاری باید انجام داد، می‌تواند در صورت وقوع زلزله بعدی جان بسیاری از افراد را نجات دهد. قبل از هر چیز آرامش خود را حفظ کنید، ترس و وحشت، سرعت عمل و صحت رفتار شما را کاهش می‌دهد. پس با اعتماد به نفس به سرعت نکات ایمنی را انجام دهید. دوره متوسط یک زمین لرزه زیر ۳۰ ثانیه است اما برای زلزله‌های شدیدتر این زمان می‌تواند به چند دقیقه نیز برسد. به محض احساس وقوع زلزله، در صورت امکان، اگر ساختمانی یک طبقه است و نزدیک در خروجی هستید، سریعاً از آن خارج شوید و به فضای باز بروید؛ در صورتی که در ساختمان اداری چندین طبقه یا در مدرسه هستید، هر چه زودتر به زیر میز تحریر پناه ببرید به طرف راههای خروجی هجوم نبرید ممکن است همه همین تصمیم را داشته باشند و پلکانها شکسته و یا با جمعیت مسدود شده باشند. سعی کنید زیر یک میز پناه بگیرید. زیر میز محل مناسبی برای پناهگیری است. در کلاس مدرسه زیر میز تحریر خود پناه ببرید، اگر به میز دسترسی ندارید به کنار دیواری بروید و به آن بچسبید. اگر خارج از ساختمان هستید، از نزدیک شدن به ساختمانهای بلند، دیوارها و دیگر اشیایی که ممکن است فرو بریزد اجتناب کنید، اگرداخل ساختمان هستید، مواظب افتادن، آجر، لوستر و سایر وسایلی که ممکن است بلغزند و یا واژگون شوند، باشید. از پنجره‌ها و آئینه‌ها فاصله بگیرید در صورت احساس خطر به زیر میز، تختخواب، میان چار چوبهای محکم در و یا به گوشه‌ای دور از پنجره‌ها پناه ببرید. محل امنی در داخل ساختمان انتخاب کرده و تا پایان لرزه‌ها در آنجا پناه بگیرید، قبل از اتمام لرزه‌ها سعی نکنید از محل خارج شوید. سعی کنید تا وقتی تکان‌ها رفع نشده سر جای خود بمانید. سپس در کمال خونسردی و نظم محل را ترک کنید. زلزله‌های طبیعی زلزله‌ها در هر جای زمین که در آن به میزان کافی انرژی کشسانی ذخیره شده باشد، در امتداد صفحهٔ گسل و شکستگی رخ خواهند داد. در مرزهای صفحه‌های تبدیل و یا همگرا، که بزرگترین صفحه‌های گسل روی زمین را ایجاد می‌کنند، صفحات کنار یکدیگر حرکت یکنواخت و (aseismically) خواهند داشت اگرهیچ بی‌نظمی یا ناهمواری در امتداد مرزهای آنها که باعث افزایش مقاومت اصطکاکی می‌شود، وجود نداشته باشد. اکثر مرزها دارای این ناهمواری‌ها هستند و این منجر به یک شکل از رفتار چوب – لغزشی(stick-slip behavior) می‌شود. هنگامی که مرزهای صفحه قفل شده باشد، ادامهٔ حرکت نسبی بین صفحات منجر به افزایش تنش و در نتیجه افزایش انرژی ذخیره شده در حجم اطراف سطح گسل می‌شود. این افزایش ادامه می‌یابد تا زمانی که تنش افزایش یافته به اندازه‌ای کافی برسد و از طریق شکستن ناهمواری‌ها، ناگهان از بخش قفل شدهٔ گسل اجازه لغزش بیابد و انرژی ذخیره شده را آزاد کند. این انرژی به عنوان ترکیبی از کرنش الاستیک امواج لرزه‌ای آزاد شده و تابیده شده، گرمای اصطکاکی سطح گسل، و شکستن سنگ، که در نتیجه باعث ایجاد زلزله می‌شود. این روند تدریجی ساخت تنش و کرنش که موجب شکست ناگهانی و تولید زلزله‌است به عنوان تئوری الاستیک واکنش خوانده می‌شود. تخمین زده می‌شود که تنها ۱۰ درصد یا کمتر از کل انرژی زلزله به صورت انرژی لرزه‌ای تابیده می‌شود. بیشتر انرژی زلزله صرف رشد شکستگی یا تبدیل به حرارت تولید شده توسط اصطکاک می‌شود. بنابراین، زمین لرزه انرژی پتانسیل کشسانی زمین را کاهش می‌دهد و درجه حرارت آن را افزایش می‌دهد، اگرچه این تغییرات نسبت به جریان همرفت و رسانایی گرمای خارج از اعماق زمین ناچیزاست. انواع گسل زلزله سه نوع عمده از گسل وجود دارد که ممکن است موجب زلزله بشوند: عادی، معکوس (محوری) و ضربه‌ای-لغزشی. گسل‌های نرمال و معکوس نمونه‌هایی از شیب - لغزش هستند، که در آن جابه جایی در امتداد گسل در جهت شیب و حرکت بر روی آنها شامل مؤلّفهٔ عمودی می‌شود. گسل نرمال عمدتاً در حوزه‌هایی رخ می‌دهد که پوسته مانند مرز واگرا در حال تمدید شدن است. گسل معکوس در مناطقی که پوسته مانند مرز همگرا در حال کوتاه شدن است رخ می‌دهد. گسل‌های ضربه‌ای - لغزشی ساختمان‌های شیب داری دارند که دو طرف گسل به صورت افقی در کنار یکدیگر می‌لغزند؛ مرزهای تبدیلی نوع خاصی از گسل ضربه‌ای – لغزشی هستند. زلزله‌های بسیاری ناشی از جنبش در گسل‌هایی هستند که شامل هر دو نوع شیب - لغزش و ضربه‌ای- لغزشی است، این لغزش به عنوان مورب شناخته شده‌است. زمین لرزه‌های دور از مرزهای صفحه‌ها از آنجایی که مرزهای صفحه‌ها در درون سنگ کره قاره‌ها رخ می‌دهد، تغییر شکل در منطقه‌ای بسیار بزرگ‌تر از مرز صفحه پخش شده‌است. مانند تبدیل قاره‌ای گسل سان آندریاس، بسیاری از زمین لرزه‌ها به دور از مرز صفحه رخ می‌دهند و به گونه‌های توسعه یافته در منطقه وسیع تری از تغییر شکل ناشی از نا منظمی در رابطه با گسل ردیابی هستند (به عنوان مثال منطقه «بزرگ خم».) زلزله نورتریج با جنبش در رانش کوه درون چنین منطقه‌ای در ارتباط بود. مثال دیگر مرز صفحه همگرا و به‌شدت مایل بین پلیت عربی و اوراسیا است که بخشی از شمال غربی کوههای زاگرس می‌باشد. تغییر شکل در ارتباط با مرز این صفحه به پوستهٔ تقریباً خالص که جنبش‌های عمود بر مرز در منطقه وسیعی درجنوب غربی و حرکات تقریباً خالص ضربه‌ای- لغزشی در امتداد گسل‌های اصلی نزدیک به مرز واقعی صفحه‌ها تقسیم می‌شود. این توسط مکانیسم کانونی زمین لرزه نشان داده‌است. همه صفحات تکتونیکی میدان تنش داخلی ناشی از تعاملات خود با صفحات مجاور و بارگیری و یا تخلیه رسوبی دارند. (به عنوان مثال deglaciation.) این تنش‌ها ممکن است برای ایجاد شکست در امتداد گسل صفحه‌های موجود کافی باشند، و زلزله‌های میان صفحه‌ای را ظاهر کنند. کانون-کم عمق وکانون-عمیق زلزله اکثر زلزله تکتونیکی در حلقه آتش درعمقی کمتراز ده‌ها کیلومتر ناشی می‌شوند. زلزله‌های درعمق کمتر از ۷۰ کیلومتر به عنوان زمین لرزه‌ها ی کانون-کم عمق طبقه بندی می‌شوند، در حالی که با فاصله کانونی بین ۷۰ و ۳۰۰ کیلومتر معمولاً 'کانون-میانی ' یا 'زلزله متوسط عمق' نامیده می‌شوند. در مناطق فرورانش، جایی که پوسته اقیانوسی مسن تر و سردتر در بشقاب تکتونیکی دیگر می‌رود، زلزله‌ها ممکن است در عمق بسیار بیشتری (در محدوده ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتر) رخ دهند. این نواحی مرتعش فعال همراه با فرورانش به عنوان مناطق (Wadati - Benioff) شناخته شده‌است. کانون-عمیق زلزله‌ها در عمق زیاد می‌باشند که در آن ناحیه، سنگ کره با توجه به درجه حرارت بالا و فشار دیگر شکننده نیست. مکانیسم احتمالی برای نسل کانون-عمیق زلزله‌ها ناشی از الوین تحت تغییر فاز به ساختارصلبی است. زلزله‌ها و فعالیت‌های آتشفشانی بعضی از زلزله‌ها در مناطق آتشفشانی رخ می‌دهند، آنها توسط حرکت ماگما در آتشفشان‌ها ایجاد می‌شوند. چنین زلزله‌هایی می‌توانند به عنوان هشدار دهنده‌ای زود هنگام فوران آتشفشانی را خبر دهند، مانند زلزله‌ها در طول فوران کوه سنت هلن در ۱۹۸۰. زیاد شدن زلزله‌ها در اطراف یک آتشفشان فعّال می‌تواند به عنوان نشانه‌ای برای قریب‌الوقوع بودن فعالیت آتشفشانی باشد. زیاد شدن فعالیت لرزه‌ای قبل از فوران یک آتشفشان می‌تواند توسط زلزله نگارها و دستگاه‌های شیب‌سنج (tiltimeters)ثبت شوند. خوشه‌های زلزله بیشتر زمین لرزه‌ها از لحاظ مکان و زمان به یکدیگر مربوط هستند. بیشتر خوشه‌های زلزله شامل لرزش‌های کوچکی هستند که یا به میزان کم خسارت وارد می‌کند یا خسارتی ندارد، اما تئوری وجود دارد که زلزله می‌تواند در یک الگوی منظم تکرار شود. پس لرزه پس لرزه زلزله‌ای است که پس از زلزله اصلی، (mainshock) رخ می‌دهد. پس لرزه در منطقه همان شوک اصلی است، اما همیشه از لحاظ قدرت کوچکتر است. اگر پس لرزه بزرگ تر از شوک اصلی باشد، پس لرزه به عنوان شوک اصلی و شوک اولیه اصلی به عنوان foreshock نام‌گذاری می‌شود. پس لرزه‌ها زمانی به وجود می‌آیند که پوسته در اطراف صفحه گسل جا به جا شده با اثرات شوک اصلی تطبیق داده می‌شود. ازدحام زلزله‌ها ازدحام زلزله، سلسله‌ای از زمین لرزه‌هاست که در منطقه‌ای خاص در مدت زمان کوتاهی اتفاق می‌افتند. آنها با زلزله‌هایی که به دنبال آن‌ها مجموعه‌ای از پس لرزه‌هاست متفاوتند با توجه به این واقعیت که هیچ‌کدام از تک زمین لرزه‌ها در دنباله شوک اصلی نیست، بنابراین هیچ‌یک از قدرت قابل توجهی بالاتر از دیگران ندارد. نمونه‌ای از ازدحام زلزله، فعالیت پارک ملی یلو استون(Yellowstone) در سال ۲۰۰۴ می‌باشد. ل طوفان زلزله گاهی اوقات یک سری از زمین لرزه‌ها به صورت طوفان زلزله رخ می‌دهد، که در آن زلزله به گسل پرخوشه ضربه می‌زند، که باعث لرزش و یا توزیع مجدّد تنش از زلزله قبلی ارسال شده، می‌شود. مشابه پس لرزه‌ها اما در بخشهای مجاور گسل، این طوفان‌ها طی سالیان اتفاق می‌افتد، همراه با برخی زلزله‌ها یی که به اندازهٔ زلزله‌های اولیه مخربند. چنین الگویی در دنبالهٔ زلزله‌ها در گسل شمال آناتولی در ترکیه در قرن ۲۰ مشاهده شد و برای خوشه‌های غیرعادی قدیمی از زلزله بزرگ در خاور میانه استنباط شد. حجم و تعداد دفعات وقوع حدود ۵۰۰،۰۰۰ زمین لرزه در هر سال وجود دارد که از این تعداد ۱۰۰،۰۰۰ تا می‌تواند احساس می‌شود. زمین لرزهٔ کوچک به طور مداوم در سراسر جهان در مناطقی مانند کالیفرنیا و آلاسکا، ایالات متحده همچنین در گواتمالا، شیلی، پرو، اندونزی، ایران، پاکستان، آزورس در پرتغال، ترکیه، نیوزیلند، یونان، ایتالیا و ژاپن رخ می‌دهد، اما زلزله می‌تواند، تقریباً در هر نقطه‌ای رخ دهد، از جمله نیویورک، لندن و استرالیا. زمین لرزهٔ بزرگتر کمتر اتفاق می‌افتد، رابطه به صورت نمایی است؛ برای مثال، تقریباً ده برابراز زلزله‌ها ی بزرگتر از شدت ۴ در یک دوره زمانی خاص نسبت به زلزله‌های بزرگتر از شدت ۵ رخ می‌دهد. در (لرزه خیزی کم) انگلستان، به عنوان مثال، محاسبه شده‌است که عود به طور متوسط عبارتند از: زلزله ۳٫۷ -- ۴٫۶ در هر سال، زلزله ۴٫۷ -- ۵٫۵ هر ۱۰ سال، و زلزله ۵٫۶ یا بالاتر در هر ۱۰۰ سال است. این نمونه‌ای از قانون گوتنبرگ- ریشتر است. تعداد ایستگاه‌های لرزه‌ای از حدود ۳۵۰ در سال ۱۹۳۱ امروزه به هزارها از افزایش یافته‌است. نتیجتا، تعداد بیشتری زمین لرزه نسبت به گذشته منتشر می‌شود، اما این به دلیل بهبود ابزار اندازه‌گیری است نه به دلیل افزایش تعداد زمین لرزه‌ها. (USGS) تخمین می‌زند که از سال ۱۹۰۰ تا به حال به طور متوسط ۱۸ زلزله بزرگ (قدر ۷٫۰-۷٫۹) و یک زلزله خیلی بزرگ (قدر ۸٫۰ و یا بیشتر) در هر سال وجود داشته‌است، و این نسبت تقریباً ثابت بوده‌است. در سال‌های اخیر، تعداد زمین لرزه‌های بزرگ در هر سال کاهش یافته‌است، اگرچه این نتیجهٔ نوسانات آماری است، نه از روند سیستماتیک. آمار دقیق بیشتر در اندازه و تعداد زلزله‌ها، از (USGS) در دسترس است. بسیاری از زمین لرزه‌های جهان (۹۰ ٪ و ۸۱ ٪ از بزرگترین) در طول ۰۰۰،۴۰ کیلومتر، منطقه نعل اسبی شکل به نام کمربند زمین لرزه سیرکم پاسیفیک(circum-Pacific seismic belt)، که همچنین به عنوان زنگ آتش اقیانوس آرام شناخته شده، اتفاق می‌افتند. که در اکثرنفاط با صفحهٔ اقیانوس آرام هم‌مرز است. زلزله‌های بزرگ تمایل دارند در طول مرز صفحه‌های دیگر نیز رخ دهند: مثلاً در امتداد کوه‌های هیمالیا. با رشد سریع شهرهای بزرگ مانند مکزیکوسیتی، توکیو و تهران، در مناطق پر خطر زمین لرزه، برخی از زلزله شناسان هشدار می‌دهند که ممکن است زلزله زندگی تا حداکثر ۳ میلیون نفر را بگیرد. لرزه‌خیزی القا شده در حالی که اکثر زمین‌لرزه‌ها توسط حرکت صفحات تکتونیکی زمین ایجاد می‌شود، فعالیت‌های انسانی نیز می‌تواند زمین‌لرزه تولید کند. چهار گونه فعالیت‌های اصلی در این پدیده مشارکت می‌کنند: احداث سدها و ساختمان‌های بزرگ، حفاری و تزریق مایع به داخل چاه، استخراج از معادن زغال سنگ، و استخراج نفت. شاید بهترین نمونه شناخته شده زمین‌لرزه سال ۲۰۰۸ در استان سیچوان چین است، این لرزش منجر به ۲۲۷۶۹، نفر تلفات شد و نوزدهمین زمین‌لرزه مرگبار در تمام دوران‌ها بوده‌است. باور بر این است که سد زیپینگو (Zipingpu)، زیر فشار گسل ۱۶۵۰ فوت (۵۰۳ متر) نوسان یافته؛ این فشار احتمالاً قدرت زمین‌لرزه را افزایش داده و سرعت حرکت گسل را شتاب بخشیده‌است. همچنین بزرگترین زمین لرزه‌ای که در تاریخ استرالیا روی داد، توسط بشر القا شده بود؛ از طریق استخراج از معادن زغال سنگ. شهر نیوکاسل بر بخش بزرگی از مناطق استخراج معادن زغال سنگ ساخته شده بود. زلزله از گسلی که به خاطر استخراج میلیون‌ها تن سنگ معدن ایجاد شده بود، تولید شد. در سال ۲۰۱۱ میلادی، وقوع تعداد ۱۱ زمین‌لرزه نامعمول در شهر یانگ استون در ایالت اوهایوی آمریکا باعث شد که پژوهشگران به این نتیجه برسند که فعالیت‌های اکتشاف گاز و تزریق مایع به درون لایه‌های زمین در آن منطقه باعث فشار بر لایه‌ها و عامل بروز زمین‌لرزه شده‌اند. اندازه‌گیری شدت و محل زلزله زلزله را می‌توان توسط لرزه نگار(seismometers) تا فواصل بسیار بزرگ ثبت کرد، چرا که امواج لرزه‌ای حتی از داخل زمین هم عبور می‌کنند. قدر مطلق اندازهٔ زلزله مطابق قرارداد توسط اعداد در مقیاس قدر گشتاور (که قبلاً در مقیاس ریشتر، از قدر ۷ باعث آسیب جدی و بزرگ بیشتر مناطق گزارش شده)، در حالی که احساس قدر با استفاده از مقیاس مرکالی گزارش می‌شود. هر لرزش انواع امواج لرزه‌ای را تولید می‌کند که با سرعت‌های مختلف ازداخل سنگ عبور می‌کنند: امواج طولی P (امواج ضربه‌ای یا فشاری) امواج عرضی S (هر دو امواج بدن) و امواج سطحی مختلف (امواج ریلی). سرعت انتشار امواج لرزه‌ای حاصل از محدوده تقریبی ۳ کیلومتر بر ثانیه تا ۱۳ کیلومتر بر ثانیه، بسته به تراکم و کشش از مقدار میانه تغییر می‌کند. در داخل کره زمین امواج ضربه‌ای یا P بسیار سریعتر از امواج S حرکت می‌کنند. (تقریباً ۱٫۷: ۱). تفاوت در زمان سفرامواج از کانون به رصدخانه برای اندازه‌گیری فاصله‌است و می‌تواند منابع لرزه و ساختار درون زمین را نشان دهد. همچنین عمق کانون (hypocenter) را می‌توان به طور تقریبی محاسبه کرد. قانون کلی: به طور متوسط، فاصله (کیلومتر) به زلزله برابر است با زمان (ثانیه) بین امواج P و S. انحراف خفیف به دلیل ناهمگن بودن لایه‌های زیرسطحی زمین است. آثار زمین لرزه برخی از آثار زلزله به شرح زیر است: لرزاندن و گسیختگی زمین لرزاندن و گسیختگی زمین اثرات اصلی ایجاد شده توسط زمین لرزه هستند، اساساً منجر به آسیب زیاد یا کم ساختمان‌ها و دیگر سازه‌های سفت و سخت می‌شود. شدت عوارض بستگی به ترکیب پیچیدهٔ بزرگی زلزله، فاصله از مرکز زلزله، شرایط زمین‌شناسی و geomorpholical محل دارد که باعث تقویت یا کاهش انتشار امواج می‌شود. تکان زمین را با شتاب زمین اندازه‌گیری می‌کنند. ویژگی‌های خاص زمین‌شناسی، geomorphological و geostructural محل می‌توانند میزان لرزش زمین را حتی در زلزله‌های کم شدت افزایش دهند. این اثر، سایت یا تقویت محلی نامیده شده‌است. اصولاً به دلیل انتقال حرکت لرزه‌ای از خاک سخت به خاک سطحی نرم، تمرکز و ذخیرهٔ انرژی لرزه‌ای در کانون به علت نوعی تنظیم هندسی می‌باشد. گسیختگی زمین در واقع شکستن آشکار و جابه جایی سطح کره زمین در طول گسل است که ممکن است در مورد زلزله بزرگ مترها باشد. گسیختگی زمین خطر بزرگی برای سازه‌های مهندسی بزرگ مانند سدها، پل‌ها و ایستگاه‌های قدرت هسته‌ای است در نتیجه نیاز به نقشه برداری دقیق از گسل‌های موجود برای شناسایی هر گونه احتمال شکستن سطح زمین در طول مدت عمر سازه وجود دارد. رانش زمین و بهمن زلزله، همراه با طوفان شدید، فعالیت آتشفشانی، برخورد موج ساحلی، و آتش سوزی بزرگ، می‌تواند منجر به عدم ثبات شیب زمین وخطر بزرگی در زمین‌شناسی شود. خطر زمین لغزش حتی ممکن است در حالی که پرسنل اورژانس اقدام به نجاتت می‌کنند باقی بماند. آتش زلزله می‌تواند با صدمه زدن به قدرت برق یا خطوط گاز منجر به آتش سوزی شود. در صورت صدمه به شبکه آبرسانی و از دست دادن فشار، جلوگیری از گسترش آتش نیز ممکن است مشکل شود. برای مثال، مرگ و میر در زلزله ۱۹۰۶ سان فرانسیسکو بیشتر توسط آتش سوزی بود تا از زلزله. روانگرایی خاک روانگرایی خاک یا شبیه به مایع عملکردن خاک وقتی رخ می‌دهد که، به خاطر تکانها، دانه‌های مواد اشباع شده با آب (مانند شن و ماسه) به طور موقت استحکام خود را از دست داده و از شکل جامد به حالت روان تبدیل شوند. روانگرایی خاک می‌تواند ساختارهای سفت و سخت، مانند ساختمان‌ها و پل‌ها را، کج کند یا به ساختارهای فرورونده تبدیل کند. برای مثال، در زلزله ۱۹۶۴ آلاسکا، روانگرایی خاک باعث شد ساختمان‌های بسیاری در زمین فروروند و در نهایت به روی خود فروبریزند. سونامی سونامی، موجهایی با طول بلند، امواج طولانی مدت دریا هستند که توسط حرکت ناگهانی حجم زیادی از آب تولید می‌شوند. در اقیانوس فاصله بین فاکتورهای اوج موج می‌تواند ۱۰۰ کیلومتر فراتر، و دوره‌های موج می‌تواند از پنج دفیفه تا یک ساعت متفاوت باشد. چنین سونامی، ۶۰۰-۸۰۰ کیلومتر در ساعت، بسته به عمق آب حرکت می‌کند. امواج بزرگ تولید شده توسط زلزله یا زمین لغزش زیر دریایی می‌تواند در نزدیکی مناطق ساحلی در عرض چند دقیقه تاخت و تاز کند. سونامی همچنین می‌تواند هزاران کیلومتر در سراسر اقیانوس حرکت کند و ساعتها بعد از زلزله‌ای که آن را تولید کرده، سواحل دور را تخریب کند. در حالت عادی، زلزله فرورانش کمتر از قدر ۷٫۵ در مقیاس ریشتر سونامی ایجاد نمی‌کند، هر چند برخی از این موارد ثبت شده‌است. بیشتر سونامی‌های مخرب توسط زمین لرزه با بیشتر از بزرگی ۷٫۵ ریشتر ایجاد می‌شود. سیل سیل سرریزشدن هر مقدار آب است که به زمین می‌رسد. سیل معمولاً هنگامی رخ می‌دهد که حجم آب داخل بستر، مثلاً رودخانه و یا دریاچه، بیش از ظرفیت کل آن شود، و در نتیجه مقداری آب جاری شود و در خارج از محیط طبیعی بستر قرار بگیرد. با این حال، اگر سد آسیب ببیند سیل اثرات ثانویهٔ زلزله‌است. زلزله ممکن است موجب ریزش خاک کوه شود و جریان رودخانه را مسدود کند که علت سیل شود. زمین در زیر دریاچه Sarez در تاجیکستان در معرض خطر سیل عظیمی است اگر سد ناشی از ریزش تشکیل شده توسط زلزله، معروف به سد Usoi به هنگام زمین لرزه‌های آینده شکسته شود. پیش بینی می‌شود سیل می‌تواند بر زندگی حدود ۵ میلیون نفر تاثیر بگذارد. نیروهای جزر تحقیقات نشان داده‌است ارتباط قوی بین نیروهای کشندی (جزرومدی) کوچک و لرزشهای غیرآتشفشانی وجود دارد. اثرات بشر زلزله ممکن است منجر به بیماری، فقدان نیازهای اساسی، از دست دادن زندگی، حق بیمه بالاتر، صدمه به اموال عمومی، آسیب جاده و پل و فروپاشی (یا منجر به سقوط در آینده) ساختمانها شود. زلزله همچنین می‌توانید فوران‌های آتشفشانی، که سبب بروز مشکلات آتی هستند را ایجاد کند؛ به عنوان مثال، صدمه قابل توجه به محصولات، همان‌طور که در سال معروف به «بدون تابستان» (۱۸۱۶) اتفاق افتاد. زمین لرزه‌های ثبت شده بر پایهٔ بزرگی زمین لرزه‌های ثبت شده بر پایهٔ بزرگی به این شرح می‌باشند رتبه تاریخ محل بزرگی ۱ ۲۲ مه ۱۹۶۰ والدیویا - شیلی ۹٫۵ ۲ ۲۷ مارس ۱۹۶۴ آلاسکا - ایالات متحده آمریکا ۹٫۲ ۳ ۲۶ دسامبر ۲۰۰۴ سوماترا - اندونزی ۹٫۱ ۴ ۴ نوامبر ۱۹۵۲ کامچاتکا - روسیه ۹٫۰ ۵ ۱۱ مارس ۲۰۱۱ توهوکو - ژاپن ۹٫۰ آمادگی به منظور تعیین احتمال فعالیت‌های لرزه نگاری آینده، زمین شناسان و دانشمندان سنگهای منطقه را بررسی می‌کنند تا تعیین کنند اگر سنگها به نظر «فشرده» می‌رسد. مطالعهٔ گسلهای یک منطقه به مطالعهٔ زمان سپری شده برای تشکیل فشار کافی برای وقوع زلزله توسط گسل نیز به عنوان یک تکنیک پیش بینی، کمک می‌کند. اندازه‌گیری‌ها بر اساس میزان انرژی کرنش انباشته در گسل در هر سال، زمان سپری شده از آخرین زلزله بزرگ، و انرژی و قدرت آخرین زلزله بنا می‌شوند. تمام این حقایق به دانشمندان اجازه می‌دهد میزان فشار لازم برای ایجاد گسل زلزله را تعیین کنند. اگرچه این روش بسیار مفید است، آن را تا به حال تنها در گسل سان آندریاس کالیفرنیا اجرا کرده‌اند. امروزه راه‌هایی برای محافظت و آماده‌سازی محل‌های احتمالی زمین لرزه از آسیب شدید وجود دارد که از طریق فرایندهای زیر است: مهندسی زلزله، آمادگی دربرابر زلزله، ایمنی لرزه‌ای خانواده، دایر کردن تجهیزات لرزه‌ای (از جمله اتصالات، مواد و روش‌های خاص)، خطر زلزله، کاهش حرکت زمین لرزه، و پیش بینی زلزله. مقاوم‌سازی لرزه‌ای این است که ساختارهای موجود را نسبت به فعالیت‌های زمین لرزه، حرکت زمین یا شکست خاک ناشی از زلزله مقاوم تر و بهتر کند. با درک بهتر از تقاضا لرزه‌ای در سازه‌ها و با تجربه‌های اخیر زمین لرزه‌های بزرگ در نزدیکی مراکز شهری، نیاز به مقاوم‌سازی لرزه‌ای هرچه بیشتر است. قبل از معرفی کدهای مدرن لرزه در اواخر ۱۹۶۰ برای کشورهای توسعه یافته (آمریکا، ژاپن و …) و در اواخر ۱۹۷۰ برای بسیاری از دیگر نقاط جهان (ترکیه، چین و …)، سازه‌های بسیاری بدون جزئیات کافی برای محافظت و تقویت لرزه‌ای طراحی شده بودند. با در نظر گرفتن مشکل قریب‌الوقوع، کارهای تحقیقاتی مختلفی انجام گرفت. علاوه بر این، دستورالعمل‌های فنی برای ارزیابی لرزه‌ای، در سراسر جهان ایجاد و بازسازی شده‌اند و به چاپ رسیده‌اند-- مانند ASCE - SEI ۴۱ و دستورالعمل انجمن مهندسی زلزله نیوزیلند (NZSEE). تاریخ پیش از قرون میانه از زمان آناکساگوراس فیلسوف یونانی در قرن ۵ پیش از میلاد تا قرن ۱۴ میلادی، زمین لرزه معمولاً نسبت داده می‌شد به «هوا (بخار) در حفرات از زمین». تالس (۶۲۵-۵۴۷ پیش از میلاد) تنها کسی است که به طور مستند معتقد بود که زمین لرزه توسط تنش میان زمین و آب تولید می‌شود. نظریه‌های دیگری هم وجود داشت، از جمله فیلسوف یونانی آناکساماین(۵۸۵-۵۲۶ پیش از میلاد) باورداشت که شیب قسمت کوتاه از خشکی و رطوبت فعالیت‌های لرزه‌ای را ناشی می‌شود. دموکریتوس (۴۶۰ – ۳۷۱ پیش از میلاد) به طور کلی آب را برای زلزله سرزنش می‌کرد. پلینی ارشد کلیسا زلزله را «رعد و برق زیر زمینی» نامید. بزرگی زمین‌لرزه بزرگی زمین‌لرزه را به صورت زیر تعریف می‌کنند: بزرگی زلزله، M برابر لگاریتم در پایه ده دامنه حداکثر (برحسب میکرون) حرکت، A، است که توسط لرزه‌سنج استاندارد ووداندرسون در فاصله صد کیلومتری از مرکز زلزله ثبت شده باشد. M = Log(۱۰) A همچنین، جهت تعیین انرژی آزاد شده توسط هر زلزله رابطه‌ای توسط ریشتر – گوتنبرگ در سال ۱۹۵۶ ارائه گردید که میزان انرژی آزاد شده در کانون زلزله بر حسب ارگ (erg) و بزرگی آن "M" مشخص می‌نماید. Log E =۱۱٫۴ + ۱٫۵ M با یک محاسبه ساده می‌توان نشان داد که با افزایش یک درجه‌ای اندازه بزرگی زلزله، مقدار انرژی آزاد شده تقریباً ۳۲ برابر می‌گردد. انواع زلزله زلزله‌ها از دید جهت آزاد شدن انرژی به دو گونهٔ افقی و عمودی تقسیم بندی می‌شوند. خرابی‌های عمده و وسیع معمولاً بر اثر زلزله‌هایی از نوع افقی صورت می‌پذیرند. چرا که اغلب ابنیا در برابر بارهای عمودی مقاومت کافی دارند. براساس میزان خرابی به وجود آمده زلزله‌ها به ده درجه بر مبنای مرکالی تقسیم می‌گردند. ثبت زلزله‌ها به منظور ثبت زلزله‌ها از دستگاهی به نام لرزه سنج یا شتاب نگار استفاده می‌شود. داده‌های به دست آمده از این دستگاه یا به صورت یک سری از اعداد بیانگر شتاب است که به صورت (شتاب - زمان) دسته بندی شده‌اند و یا صرفاً یک سری اعداد بیانگر شتاب زمین است. در این مورد اخیر در ابتدای داده‌ها اشاره می‌گردد که فاصله زمانی این داده‌ها چند ثانیه‌است. داده‌های زلزله‌های ایران از سایت مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن قابل دریافت است. زمین‌لرزه سراوان سال ۱۳۹۲ نوشتار اصلی: زمین‌لرزه سراوان (۱۳۹۲) در تاریخ ۲۷ فروردین ۱۳۹۲ زمین‌لرزه‌ای به بزرگی ۷٫۵ ریشتر منطقه سراوان در استان سیستان و بلوچستان را لرزاند. نکته جالب و شگفت انگیز اینکه این زلزله در صد سال گذشته بی نظیر بود و برای اولین بار بود که در صد سال گذشته ایران چنین زلزله‌ای با این شدت روی داد زلزله سراوان ارتفاع منطقه زلزله زده را به طول ۱۵ کیلومتر از حالت طولی و عرضی ۴۵ سانتیمتر بالاتر از سطح دریا برد جستارهای وابسته فیزیک زمین زلزله‌شناسی زمین‌شناسی تکتونیک صفحه‌ای مهندسی زلزله کمربندهای زمین‌لرزه گسل‌های زمین‌شناسی منابع عادلی، حجت‌اله. مهندسی زلزله مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Earthquake»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۲ ژوئن ۲۰۱۱). پیوند به بیرون پدیده زلزله، مهدی وجودی انواع گوناگون امواج زلزله (انگلیسی) بی بی سی فارسی - چگونگی وقوع زلزله

For other uses, see Earthquake (disambiguation). Global earthquake epicenters, 1963–1998 Global plate tectonic movement Part of a series on Earthquakes Types Foreshock Aftershock Blind thrust Doublet Interplate Intraplate Megathrust Remotely triggered Slow Submarine Supershear Tsunami Earthquake swarm Causes Fault movement Volcanism Induced seismicity Characteristics Epicenter Hypocenter Shadow zone Seismic wave P-wave S-wave Measurement Seismic scales Seismometer Earthquake duration magnitude Prediction Coordinating Committee for Earthquake Prediction Earthquake-sensitive person Other topics Shear wave splitting Adams–Williamson equation Flinn-Engdahl regions Earthquake engineering Seismite Seismology An earthquake (also known as a quake, tremor or temblor) is the result of a sudden release of energy in the Earth's crust that creates seismic waves. The seismicity, seismism or seismic activity of an area refers to the frequency, type and size of earthquakes experienced over a period of time. Earthquakes are measured using observations from seismometers. The moment magnitude is the most common scale on which earthquakes larger than approximately 5 are reported for the entire globe. The more numerous earthquakes smaller than magnitude 5 reported by national seismological observatories are measured mostly on the local magnitude scale, also referred to as the Richter scale. These two scales are numerically similar over their range of validity. Magnitude 3 or lower earthquakes are mostly almost imperceptible or weak and magnitude 7 and over potentially cause serious damage over larger areas, depending on their depth. The largest earthquakes in historic times have been of magnitude slightly over 9, although there is no limit to the possible magnitude. The most recent large earthquake of magnitude 9.0 or larger was a 9.0 magnitude earthquake in Japan in 2011 (as of October 2012), and it was the largest Japanese earthquake since records began. Intensity of shaking is measured on the modified Mercalli scale. The shallower an earthquake, the more damage to structures it causes, all else being equal. At the Earth's surface, earthquakes manifest themselves by shaking and sometimes displacement of the ground. When the epicenter of a large earthquake is located offshore, the seabed may be displaced sufficiently to cause a tsunami. Earthquakes can also trigger landslides, and occasionally volcanic activity. In its most general sense, the word earthquake is used to describe any seismic event — whether natural or caused by humans — that generates seismic waves. Earthquakes are caused mostly by rupture of geological faults, but also by other events such as volcanic activity, landslides, mine blasts, and nuclear tests. An earthquake's point of initial rupture is called its focus or hypocenter. The epicenter is the point at ground level directly above the hypocenter. Naturally occurring earthquakes Fault types Tectonic earthquakes occur anywhere in the earth where there is sufficient stored elastic strain energy to drive fracture propagation along a fault plane. The sides of a fault move past each other smoothly and aseismically only if there are no irregularities or asperities along the fault surface that increase the frictional resistance. Most fault surfaces do have such asperities and this leads to a form of stick-slip behaviour. Once the fault has locked, continued relative motion between the plates leads to increasing stress and therefore, stored strain energy in the volume around the fault surface. This continues until the stress has risen sufficiently to break through the asperity, suddenly allowing sliding over the locked portion of the fault, releasing the stored energy. This energy is released as a combination of radiated elastic strain seismic waves, frictional heating of the fault surface, and cracking of the rock, thus causing an earthquake. This process of gradual build-up of strain and stress punctuated by occasional sudden earthquake failure is referred to as the elastic-rebound theory. It is estimated that only 10 percent or less of an earthquake's total energy is radiated as seismic energy. Most of the earthquake's energy is used to power the earthquake fracture growth or is converted into heat generated by friction. Therefore, earthquakes lower the Earth's available elastic potential energy and raise its temperature, though these changes are negligible compared to the conductive and convective flow of heat out from the Earth's deep interior. Earthquake fault types Main article: Fault (geology) There are three main types of fault, all of which may cause an earthquake: normal, reverse (thrust) and strike-slip. Normal and reverse faulting are examples of dip-slip, where the displacement along the fault is in the direction of dip and movement on them involves a vertical component. Normal faults occur mainly in areas where the crust is being extended such as a divergent boundary. Reverse faults occur in areas where the crust is being shortened such as at a convergent boundary. Strike-slip faults are steep structures where the two sides of the fault slip horizontally past each other; transform boundaries are a particular type of strike-slip fault. Many earthquakes are caused by movement on faults that have components of both dip-slip and strike-slip; this is known as oblique slip. Reverse faults, particularly those along convergent plate boundaries are associated with the most powerful earthquakes, including almost all of those of magnitude 8 or more. Strike-slip faults, particularly continental transforms can produce major earthquakes up to about magnitude 8. Earthquakes associated with normal faults are generally less than magnitude 7. This is so because the energy released in an earthquake, and thus its magnitude, is proportional to the area of the fault that ruptures and the stress drop. Therefore, the longer the length and the wider the width of the faulted area, the larger the resulting magnitude. The topmost, brittle part of the Earth's crust, and the cool slabs of the tectonic plates that are descending down into the hot mantle, are the only parts of our planet which can store elastic energy and release it in fault ruptures. Rocks hotter than about 300 degrees Celsius flow in response to stress; they do not rupture in earthquakes. The maximum observed lengths of ruptures and mapped faults, which may break in one go are approximately 1000 km. Examples are the earthquakes in Chile, 1960; Alaska, 1957; Sumatra, 2004, all in subduction zones. The longest earthquake ruptures on strike-slip faults, like the San Andreas Fault (1857, 1906), the North Anatolian Fault in Turkey (1939) and the Denali Fault in Alaska (2002), are about half to one third as long as the lengths along subducting plate margins, and those along normal faults are even shorter. Aerial photo of the San Andreas Fault in the Carrizo Plain, northwest of Los Angeles The most important parameter controlling the maximum earthquake magnitude on a fault is however not the maximum available length, but the available width because the latter varies by a factor of 20. Along converging plate margins, the dip angle of the rupture plane is very shallow, typically about 10 degrees. Thus the width of the plane within the top brittle crust of the Earth can become 50 to 100 km (Japan, 2011; Alaska, 1964), making the most powerful earthquakes possible. Strike-slip faults tend to be oriented near vertically, resulting in an approximate width of 10 km within the brittle crust, thus earthquakes with magnitudes much larger than 8 are not possible. Maximum magnitudes along many normal faults are even more limited because many of them are located along spreading centers, as in Iceland, where the thickness of the brittle layer is only about 6 km. In addition, there exists a hierarchy of stress level in the three fault types. Thrust faults are generated by the highest, strike slip by intermediate, and normal faults by the lowest stress levels. This can easily be understood by considering the direction of the greatest principal stress, the direction of the force that 'pushes' the rock mass during the faulting. In the case of normal faults, the rock mass is pushed down in a vertical direction, thus the pushing force (greatest principal stress) equals the weight of the rock mass itself. In the case of thrusting, the rock mass 'escapes' in the direction of the least principal stress, namely upward, lifting the rock mass up, thus the overburden equals the least principal stress. Strike-slip faulting is intermediate between the other two types described above. This difference in stress regime in the three faulting environments can contribute to differences in stress drop during faulting, which contributes to differences in the radiated energy, regardless of fault dimensions. Earthquakes away from plate boundaries Main article: Intraplate earthquake Where plate boundaries occur within continental lithosphere, deformation is spread out over a much larger area than the plate boundary itself. In the case of the San Andreas fault continental transform, many earthquakes occur away from the plate boundary and are related to strains developed within the broader zone of deformation caused by major irregularities in the fault trace (e.g., the "Big bend" region). The Northridge earthquake was associated with movement on a blind thrust within such a zone. Another example is the strongly oblique convergent plate boundary between the Arabian and Eurasian plates where it runs through the northwestern part of the Zagros mountains. The deformation associated with this plate boundary is partitioned into nearly pure thrust sense movements perpendicular to the boundary over a wide zone to the southwest and nearly pure strike-slip motion along the Main Recent Fault close to the actual plate boundary itself. This is demonstrated by earthquake focal mechanisms. All tectonic plates have internal stress fields caused by their interactions with neighbouring plates and sedimentary loading or unloading (e.g. deglaciation). These stresses may be sufficient to cause failure along existing fault planes, giving rise to intraplate earthquakes. Shallow-focus and deep-focus earthquakes Main article: Depth of focus (tectonics) The majority of tectonic earthquakes originate at the ring of fire in depths not exceeding tens of kilometers. Earthquakes occurring at a depth of less than 70 km are classified as 'shallow-focus' earthquakes, while those with a focal-depth between 70 and 300 km are commonly termed 'mid-focus' or 'intermediate-depth' earthquakes. In subduction zones, where older and colder oceanic crust descends beneath another tectonic plate, deep-focus earthquakes may occur at much greater depths (ranging from 300 up to 700 kilometers). These seismically active areas of subduction are known as Wadati-Benioff zones. Deep-focus earthquakes occur at a depth where the subducted lithosphere should no longer be brittle, due to the high temperature and pressure. A possible mechanism for the generation of deep-focus earthquakes is faulting caused by olivine undergoing a phase transition into a spinel structure. Earthquakes and volcanic activity Earthquakes often occur in volcanic regions and are caused there, both by tectonic faults and the movement of magma in volcanoes. Such earthquakes can serve as an early warning of volcanic eruptions, as during the Mount St. Helens eruption of 1980. Earthquake swarms can serve as markers for the location of the flowing magma throughout the volcanoes. These swarms can be recorded by seismometers and tiltmeters (a device that measures ground slope) and used as sensors to predict imminent or upcoming eruptions. Rupture dynamics A tectonic earthquake begins by an initial rupture at a point on the fault surface, a process known as nucleation. The scale of the nucleation zone is uncertain, with some evidence, such as the rupture dimensions of the smallest earthquakes, suggesting that it is smaller than 100 m while other evidence, such as a slow component revealed by low-frequency spectra of some earthquakes, suggest that it is larger. The possibility that the nucleation involves some sort of preparation process is supported by the observation that about 40% of earthquakes are preceded by foreshocks. Once the rupture has initiated it begins to propagate along the fault surface. The mechanics of this process are poorly understood, partly because it is difficult to recreate the high sliding velocities in a laboratory. Also the effects of strong ground motion make it very difficult to record information close to a nucleation zone. Rupture propagation is generally modeled using a fracture mechanics approach, likening the rupture to a propagating mixed mode shear crack. The rupture velocity is a function of the fracture energy in the volume around the crack tip, increasing with decreasing fracture energy. The velocity of rupture propagation is orders of magnitude faster than the displacement velocity across the fault. Earthquake ruptures typically propagate at velocities that are in the range 70–90% of the S-wave velocity and this is independent of earthquake size. A small subset of earthquake ruptures appear to have propagated at speeds greater than the S-wave velocity. These supershear earthquakes have all been observed during large strike-slip events. The unusually wide zone of coseismic damage caused by the 2001 Kunlun earthquake has been attributed to the effects of the sonic boom developed in such earthquakes. Some earthquake ruptures travel at unusually low velocities and are referred to as slow earthquakes. A particularly dangerous form of slow earthquake is the tsunami earthquake, observed where the relatively low felt intensities, caused by the slow propagation speed of some great earthquakes, fail to alert the population of the neighbouring coast, as in the 1896 Meiji-Sanriku earthquake. Tidal forces Research work has shown a robust correlation between small tidally induced forces and non-volcanic tremor activity. Earthquake clusters Most earthquakes form part of a sequence, related to each other in terms of location and time. Most earthquake clusters consist of small tremors that cause little to no damage, but there is a theory that earthquakes can recur in a regular pattern. Aftershocks Main article: Aftershock An aftershock is an earthquake that occurs after a previous earthquake, the mainshock. An aftershock is in the same region of the main shock but always of a smaller magnitude. If an aftershock is larger than the main shock, the aftershock is redesignated as the main shock and the original main shock is redesignated as a foreshock. Aftershocks are formed as the crust around the displaced fault plane adjusts to the effects of the main shock. Earthquake swarms Main article: Earthquake swarm Earthquake swarms are sequences of earthquakes striking in a specific area within a short period of time. They are different from earthquakes followed by a series of aftershocks by the fact that no single earthquake in the sequence is obviously the main shock, therefore none have notable higher magnitudes than the other. An example of an earthquake swarm is the 2004 activity at Yellowstone National Park. In August 2012, a swarm of earthquakes shook Southern California's Imperial Valley, showing the most recorded activity in the area since the 1970s. Earthquake storms Main article: Earthquake storm Sometimes a series of earthquakes occur in a sort of earthquake storm, where the earthquakes strike a fault in clusters, each triggered by the shaking or stress redistribution of the previous earthquakes. Similar to aftershocks but on adjacent segments of fault, these storms occur over the course of years, and with some of the later earthquakes as damaging as the early ones. Such a pattern was observed in the sequence of about a dozen earthquakes that struck the North Anatolian Fault in Turkey in the 20th century and has been inferred for older anomalous clusters of large earthquakes in the Middle East. Size and frequency of occurrence It is estimated that around 500,000 earthquakes occur each year, detectable with current instrumentation. About 100,000 of these can be felt. Minor earthquakes occur nearly constantly around the world in places like California and Alaska in the U.S., as well as in Mexico, Guatemala, Chile, Peru, Indonesia, Iran, Pakistan, the Azores in Portugal, Turkey, New Zealand, Greece, Italy, India and Japan, but earthquakes can occur almost anywhere, including New York City, London, and Australia. Larger earthquakes occur less frequently, the relationship being exponential; for example, roughly ten times as many earthquakes larger than magnitude 4 occur in a particular time period than earthquakes larger than magnitude 5. In the (low seismicity) United Kingdom, for example, it has been calculated that the average recurrences are: an earthquake of 3.7–4.6 every year, an earthquake of 4.7–5.5 every 10 years, and an earthquake of 5.6 or larger every 100 years. This is an example of the Gutenberg–Richter law. The Messina earthquake and tsunami took as many as 200,000 lives on December 28, 1908 in Sicily and Calabria. The number of seismic stations has increased from about 350 in 1931 to many thousands today. As a result, many more earthquakes are reported than in the past, but this is because of the vast improvement in instrumentation, rather than an increase in the number of earthquakes. The United States Geological Survey estimates that, since 1900, there have been an average of 18 major earthquakes (magnitude 7.0–7.9) and one great earthquake (magnitude 8.0 or greater) per year, and that this average has been relatively stable. In recent years, the number of major earthquakes per year has decreased, though this is probably a statistical fluctuation rather than a systematic trend.[citation needed] More detailed statistics on the size and frequency of earthquakes is available from the United States Geological Survey (USGS). A recent increase in the number of major earthquakes has been noted, which could be explained by a cyclical pattern of periods of intense tectonic activity, interspersed with longer periods of low-intensity. However, accurate recordings of earthquakes only began in the early 1900s, so it is too early to categorically state that this is the case. Most of the world's earthquakes (90%, and 81% of the largest) take place in the 40,000 km long, horseshoe-shaped zone called the circum-Pacific seismic belt, known as the Pacific Ring of Fire, which for the most part bounds the Pacific Plate. Massive earthquakes tend to occur along other plate boundaries, too, such as along the Himalayan Mountains. With the rapid growth of mega-cities such as Mexico City, Tokyo and Tehran, in areas of high seismic risk, some seismologists are warning that a single quake may claim the lives of up to 3 million people. Induced seismicity Main article: Induced seismicity While most earthquakes are caused by movement of the Earth's tectonic plates, human activity can also produce earthquakes. Four main activities contribute to this phenomenon: storing large amounts of water behind a dam (and possibly building an extremely heavy building), drilling and injecting liquid into wells, and by coal mining and oil drilling. Perhaps the best known example is the 2008 Sichuan earthquake in China's Sichuan Province in May; this tremor resulted in 69,227 fatalities and is the 19th deadliest earthquake of all time. The Zipingpu Dam is believed to have fluctuated the pressure of the fault 1,650 feet (503 m) away; this pressure probably increased the power of the earthquake and accelerated the rate of movement for the fault. The greatest earthquake in Australia's history is also claimed to be induced by humanity, through coal mining. The city of Newcastle was built over a large sector of coal mining areas. The earthquake has been reported to be spawned from a fault that reactivated due to the millions of tonnes of rock removed in the mining process. Measuring and locating earthquakes Main article: Seismology Earthquakes can be recorded by seismometers up to great distances, because seismic waves travel through the whole Earth's interior. The absolute magnitude of a quake is conventionally reported by numbers on the Moment magnitude scale (formerly Richter scale, magnitude 7 causing serious damage over large areas), whereas the felt magnitude is reported using the modified Mercalli intensity scale (intensity II–XII). Every tremor produces different types of seismic waves, which travel through rock with different velocities: Longitudinal P-waves (shock- or pressure waves) Transverse S-waves (both body waves) Surface waves — (Rayleigh and Love waves) Propagation velocity of the seismic waves ranges from approx. 3 km/s up to 13 km/s, depending on the density and elasticity of the medium. In the Earth's interior the shock- or P waves travel much faster than the S waves (approx. relation 1.7 : 1). The differences in travel time from the epicentre to the observatory are a measure of the distance and can be used to image both sources of quakes and structures within the Earth. Also the depth of the hypocenter can be computed roughly. In solid rock P-waves travel at about 6 to 7 km per second; the velocity increases within the deep mantle to ~13 km/s. The velocity of S-waves ranges from 2–3 km/s in light sediments and 4–5 km/s in the Earth's crust up to 7 km/s in the deep mantle. As a consequence, the first waves of a distant earthquake arrive at an observatory via the Earth's mantle. On average, the kilometer distance to the earthquake is the number of seconds between the P and S wave times 8. Slight deviations are caused by inhomogeneities of subsurface structure. By such analyses of seismograms the Earth's core was located in 1913 by Beno Gutenberg. Earthquakes are not only categorized by their magnitude but also by the place where they occur. The world is divided into 754 Flinn-Engdahl regions (F-E regions), which are based on political and geographical boundaries as well as seismic activity. More active zones are divided into smaller F-E regions whereas less active zones belong to larger F-E regions. Standard reporting of earthquakes includes its magnitude, date and time of occurrence, geographic coordinates of its epicenter, depth of the epicenter, geographical region, distances to population centers, location uncertainty, a number of parameters that are included in USGS earthquake reports (number of stations reporting, number of observations, etc.), and a unique event ID. Effects of earthquakes 1755 copper engraving depicting Lisbon in ruins and in flames after the 1755 Lisbon earthquake, which killed an estimated 60,000 people. A tsunami overwhelms the ships in the harbor. The effects of earthquakes include, but are not limited to, the following: Shaking and ground rupture Damaged buildings in Port-au-Prince, Haiti, January 2010. Shaking and ground rupture are the main effects created by earthquakes, principally resulting in more or less severe damage to buildings and other rigid structures. The severity of the local effects depends on the complex combination of the earthquake magnitude, the distance from the epicenter, and the local geological and geomorphological conditions, which may amplify or reduce wave propagation. The ground-shaking is measured by ground acceleration. Specific local geological, geomorphological, and geostructural features can induce high levels of shaking on the ground surface even from low-intensity earthquakes. This effect is called site or local amplification. It is principally due to the transfer of the seismic motion from hard deep soils to soft superficial soils and to effects of seismic energy focalization owing to typical geometrical setting of the deposits. Ground rupture is a visible breaking and displacement of the Earth's surface along the trace of the fault, which may be of the order of several metres in the case of major earthquakes. Ground rupture is a major risk for large engineering structures such as dams, bridges and nuclear power stations and requires careful mapping of existing faults to identify any which are likely to break the ground surface within the life of the structure. Landslides and avalanches Main article: Landslide Earthquakes, along with severe storms, volcanic activity, coastal wave attack, and wildfires, can produce slope instability leading to landslides, a major geological hazard. Landslide danger may persist while emergency personnel are attempting rescue. Fires Fires of the 1906 San Francisco earthquake Earthquakes can cause fires by damaging electrical power or gas lines. In the event of water mains rupturing and a loss of pressure, it may also become difficult to stop the spread of a fire once it has started. For example, more deaths in the 1906 San Francisco earthquake were caused by fire than by the earthquake itself. Soil liquefaction Main article: Soil liquefaction Soil liquefaction occurs when, because of the shaking, water-saturated granular material (such as sand) temporarily loses its strength and transforms from a solid to a liquid. Soil liquefaction may cause rigid structures, like buildings and bridges, to tilt or sink into the liquefied deposits. For example, in the 1964 Alaska earthquake, soil liquefaction caused many buildings to sink into the ground, eventually collapsing upon themselves. Tsunami The tsunami of the 2004 Indian Ocean earthquake A large ferry boat rests inland amidst destroyed houses after a 9.0 earthquake and subsequent tsunami struck Japan in March 2011. Main article: Tsunami Tsunamis are long-wavelength, long-period sea waves produced by the sudden or abrupt movement of large volumes of water. In the open ocean the distance between wave crests can surpass 100 kilometers (62 mi), and the wave periods can vary from five minutes to one hour. Such tsunamis travel 600-800 kilometers per hour (373–497 miles per hour), depending on water depth. Large waves produced by an earthquake or a submarine landslide can overrun nearby coastal areas in a matter of minutes. Tsunamis can also travel thousands of kilometers across open ocean and wreak destruction on far shores hours after the earthquake that generated them. Ordinarily, subduction earthquakes under magnitude 7.5 on the Richter scale do not cause tsunamis, although some instances of this have been recorded. Most destructive tsunamis are caused by earthquakes of magnitude 7.5 or more. Floods Main article: Flood A flood is an overflow of any amount of water that reaches land. Floods occur usually when the volume of water within a body of water, such as a river or lake, exceeds the total capacity of the formation, and as a result some of the water flows or sits outside of the normal perimeter of the body. However, floods may be secondary effects of earthquakes, if dams are damaged. Earthquakes may cause landslips to dam rivers, which collapse and cause floods. The terrain below the Sarez Lake in Tajikistan is in danger of catastrophic flood if the landslide dam formed by the earthquake, known as the Usoi Dam, were to fail during a future earthquake. Impact projections suggest the flood could affect roughly 5 million people. Human impacts An earthquake may cause injury and loss of life, road and bridge damage, general property damage (which may or may not be covered by earthquake insurance), and collapse or destabilization (potentially leading to future collapse) of buildings. The aftermath may bring disease, lack of basic necessities, and higher insurance premiums. Major earthquakes Earthquakes of magnitude 8.0 and greater since 1900. The apparent 3D volumes of the bubbles are linearly proportional to their respective fatalities. Main article: List of earthquakes One of the most devastating earthquakes in recorded history occurred on 23 January 1556 in the Shaanxi province, China, killing more than 830,000 people (see 1556 Shaanxi earthquake). Most of the population in the area at the time lived in yaodongs, artificial caves in loess cliffs, many of which collapsed during the catastrophe with great loss of life. The 1976 Tangshan earthquake, with a death toll estimated to be between 240,000 to 655,000, is believed to be the largest earthquake of the 20th century by death toll. The 1960 Chilean Earthquake is the largest earthquake that has been measured on a seismograph, reaching 9.5 magnitude on 22 May 1960. Its epicenter was near Cañete, Chile. The energy released was approximately twice that of the next most powerful earthquake, the Good Friday Earthquake, which was centered in Prince William Sound, Alaska. The ten largest recorded earthquakes have all been megathrust earthquakes; however, of these ten, only the 2004 Indian Ocean earthquake is simultaneously one of the deadliest earthquakes in history. Earthquakes that caused the greatest loss of life, while powerful, were deadly because of their proximity to either heavily populated areas or the ocean, where earthquakes often create tsunamis that can devastate communities thousands of kilometers away. Regions most at risk for great loss of life include those where earthquakes are relatively rare but powerful, and poor regions with lax, unenforced, or nonexistent seismic building codes. Prediction Main article: Earthquake prediction Many methods have been developed for predicting the time and place in which earthquakes will occur. Despite considerable research efforts by seismologists, scientifically reproducible predictions cannot yet be made to a specific day or month. However, for well-understood faults the probability that a segment may rupture during the next few decades can be estimated. Earthquake warning systems have been developed that can provide regional notification of an earthquake in progress, but before the ground surface has begun to move, potentially allowing people within the system's range to seek shelter before the earthquake's impact is felt. Preparedness The objective of earthquake engineering is to foresee the impact of earthquakes on buildings and other structures and to design such structures to minimize the risk of damage. Existing structures can be modified by seismic retrofitting to improve their resistance to earthquakes. Earthquake insurance can provide building owners with financial protection against losses resulting from earthquakes. Emergency management strategies can be employed by a government or organization to mitigate risks and prepare for consequences. Ways to Survive an Earthquake Be Prepared: Before, During and After an Earthquake Earthquakes do not last for a long time, generally a few seconds to a minute. The 1989 San Francisco earthquake only lasted 15 seconds. Securing water heaters, major appliances and tall, heavy furniture to prevent them from toppling are prudent steps. So, too, are storing hazardous or flammable liquids, heavy objects and breakables on low shelves or in secure cabinets. If you're indoors, stay there. Get under -- and hold onto --a desk or table, or stand against an interior wall. Stay clear of exterior walls, glass, heavy furniture, fireplaces and appliances. The kitchen is a particularly dangerous spot. If you’re in an office building, stay away from windows and outside walls and do not use the elevator. Stay low and cover your head and neck with your hands and arms. Bracing yourself to a wall or heavy furniture when weaker earthquakes strike usually works. Cover your head and neck. Use your hands and arms. If you have any respiratory disease, make sure that you cover your head with a t-shirt or bandana, until all the debris and dust has settled. Inhaled dirty air is not good for your lungs. DO NOT stand in a doorway: An enduring earthquake image of California is a collapsed adobe home with the door frame as the only standing part. From this came our belief that a doorway is the safest place to be during an earthquake. True- if you live in an old, unreinforced adobe house or some older woodframe houses. In modern houses, doorways are no stronger than any other part of the house, and the doorway does not protect you from the most likely source of injury- falling or flying objects. You also may not be able to brace yourself in the door during strong shaking. You are safer under a table. Many are certain that standing in a doorway during the shaking is a good idea. That’s false, unless you live in an unreinforced adode structure; otherwise, you're more likely to be hurt by the door swinging wildly in a doorway. Inspect your house for anything that might be in a dangerous condition. Glass fragments, the smell of gas, or damaged electrical appliances are examples of hazards. Do not move. If it is safe to do so, stay where you are for a minute or two, until you are sure the shaking has stopped. Slowly get out of the house. Wait until the shaking has stopped to evacuate the building carefully. PRACTICE THE RIGHT THING TO DO… IT COULD SAVE YOUR LIFE, You will be more likely to react quickly when shaking begins if you have actually practiced how to protect yourself on a regular basis. A great time to practice Drop, Cover, and Hold. If you're outside, get into the open. Stay clear of buildings, power lines or anything else that could fall on you. Glass looks smooth and still, but when broken apart, a small piece can damage your foot. This is why you wear heavy shoes to protect your feet at such times. Be aware that items may fall out of cupboards or closets when the door is opened, and also that chimneys can be weakened and fall with a touch. Check for cracks and damage to the roof and foundation of your home. Things You'll Need: Blanket, Sturdy shoes, Dust mask to help filter contaminated air and plastic sheeting and duct tape to shelter-in-place, basic hygiene supplies, e.g. soap, Feminine supplies and personal hygiene items. Historical views An image from a 1557 book From the lifetime of the Greek philosopher Anaxagoras in the 5th century BCE to the 14th century CE, earthquakes were usually attributed to "air (vapors) in the cavities of the Earth." Thales of Miletus, who lived from 625–547 (BCE) was the only documented person who believed that earthquakes were caused by tension between the earth and water. Other theories existed, including the Greek philosopher Anaxamines' (585–526 BCE) beliefs that short incline episodes of dryness and wetness caused seismic activity. The Greek philosopher Democritus (460–371 BCE) blamed water in general for earthquakes. Pliny the Elder called earthquakes "underground thunderstorms." Earthquakes in culture Mythology and religion In Norse mythology, earthquakes were explained as the violent struggling of the god Loki. When Loki, god of mischief and strife, murdered Baldr, god of beauty and light, he was punished by being bound in a cave with a poisonous serpent placed above his head dripping venom. Loki's wife Sigyn stood by him with a bowl to catch the poison, but whenever she had to empty the bowl the poison dripped on Loki's face, forcing him to jerk his head away and thrash against his bonds, which caused the earth to tremble. In Greek mythology, Poseidon was the cause and god of earthquakes. When he was in a bad mood, he struck the ground with a trident, causing earthquakes and other calamities. He also used earthquakes to punish and inflict fear upon people as revenge. In Japanese mythology, Namazu (鯰) is a giant catfish who causes earthquakes. Namazu lives in the mud beneath the earth, and is guarded by the god Kashima who restrains the fish with a stone. When Kashima lets his guard fall, Namazu thrashes about, causing violent earthquakes. Popular culture In modern popular culture, the portrayal of earthquakes is shaped by the memory of great cities laid waste, such as Kobe in 1995 or San Francisco in 1906. Fictional earthquakes tend to strike suddenly and without warning. For this reason, stories about earthquakes generally begin with the disaster and focus on its immediate aftermath, as in Short Walk to Daylight (1972), The Ragged Edge (1968) or Aftershock: Earthquake in New York (1998). A notable example is Heinrich von Kleist's classic novella, The Earthquake in Chile, which describes the destruction of Santiago in 1647. Haruki Murakami's short fiction collection after the quake depicts the consequences of the Kobe earthquake of 1995. The most popular single earthquake in fiction is the hypothetical "Big One" expected of California's San Andreas Fault someday, as depicted in the novels Richter 10 (1996) and Goodbye California (1977) among other works. Jacob M. Appel's widely anthologized short story, A Comparative Seismology, features a con artist who convinces an elderly woman that an apocalyptic earthquake is imminent. Contemporary depictions of earthquakes in film are variable in the manner in which they reflect human psychological reactions to the actual trauma that can be caused to directly afflicted families and their loved ones. Disaster mental health response research emphasizes the need to be aware of the different roles of loss of family and key community members, loss of home and familiar surroundings, loss of essential supplies and services to maintain survival. Particularly for children, the clear availability of caregiving adults who are able to protect, nourish, and clothe them in the aftermath of the earthquake, and to help them make sense of what has befallen them has been shown even more important to their emotional and physical health than the simple giving of provisions. As was observed after other disasters involving destruction and loss of life and their media depictions, such as those of the 2001 World Trade Center Attacks or Hurricane Katrina—and has been recently observed in the 2010 Haiti earthquake, it is also important not to pathologize the reactions to loss and displacement or disruption of governmental administration and services, but rather to validate these reactions, to support constructive problem-solving and reflection as to how one might improve the conditions of those affected. See also Seismite Seismotectonics Submarine earthquake References General references Deborah R. Coen. The Earthquake Observers: Disaster Science From Lisbon to Richter (University of Chicago Press; 2012) 348 pages; explores both scientific and popular coverage Donald Hyndman, David Hyndman (2009). "Chapter 3: Earthquakes and their causes". Natural Hazards and Disasters (2nd ed.). Brooks/Cole: Cengage Learning. ISBN 0-495-31667-9.  External links Earthquake Hazards Program[1] of the U.S. Geological Survey European-Mediterranean Seismological Centre a real-time earthquake information website Seismological Society of America[2] Incorporated Research Institutions for Seismology[3] IRIS Seismic Monitor - Recent Earthquakes Open Directory - Earthquakes World earthquake map captures every rumble since 1898 —Mother Nature Network (MNN) (29 June 2012)