שמוליק מרקו

הגיאולוגיה של

רעידות אדמה

הרוגי רעידות אדמה נפש בשנה10,000כ-

באסונות כרבע מכלל ההרוגיםטבע

200460,0002

200340,000

20021,357

200115,171

2000228

199921,865

19988,928

19972,907

1996419

19957,949

19941,038

199310,036

19923,814

19912,326

199051,916

1989617

198826,552

בגלל -כרבע מכלל ההרוגים באסונות טבע רעידות אדמה

eqs

eqseqs

eqs

שאלות

מהי רעידת אדמה?•

מה מאפיין את רעידות האדמה? •)פיזור בזמן ובמרחב, עוצמה, מידת העתקה,

נזקים, דגמים חוזרים(

איך מודדים את רעידות האדמה?•

איך יודעים את מקום הרעידה?•

אילו מאפיינים ניתן לחזות מראש? •)למשל: מיקום, עוצמה, נזקים, זמן(

רעידת אדמה מתרחשת כשקרום

ברכדור הארץ נש

California 1906

הובילה לתובנה ש1906רעידת סן פרנסיסקו

רעידת אדמה מתרחשת כשקרום

ברכדור הארץ נש

Elastic Rebound theory

מאמץ נאגר בקרום על ידי מעוות אלסטי. כשהקרום

נכנע ונשבר המאמץ משתחרר בבת אחת.

השיחרור מחולל רעידת אדמה.

אחרי כל שבירה נוצר מצב חדש ולכן לא ניתן לנבא בדיוק את זמן השבירה הבאה

מודדים את 1.האמפליטודה

המרבית במילימטרים

מחשבים לוג 2.10בסיס

מתקנים 3.למרחק ולסוג

הסייסמוגרף

מדידת רעידות אדמה בשיטת ריכטר

הצטברות של הרבה תזוזות קטנות במשך מיליוני שנים מתבטאת בתנועה

ניכרת של גושים גדולים

רעידת אדמה מתחילה בנקודה המכונה . מהמוקד מתפשט הקרע וגדל מוקד

.משטח ההעתקלמשטח המכונה

ברעידות חזקות הקרע מגיע עד פני השטח

המדד המקובל לגודל הרעידה הוא המומנט הסייסמי:החיכוךXמידת התזוזהXשטח השבירה

Seismic Moment MoMo=AuA = Area of fault plane

u = average slip

= shear modulus

Moment Magnitude MwMw = 2/3 log10(Mo) - 10.7

קשר אמפירי בין מומנט למגניטודה )כפי שנמצא בקליפורניה(:

רעידת אדמהשבירה פיתאומית של •

קרום כדור הארץ מחוללת רעידת אדמה.

גלים סייסמיים •מתפשטים מרגע תחילת השבירה.

המוקד הוא המקום על •מישור ההעתק שבו

החלה השבירה. לרוב הוא נקרא בשם המקום

שנמצא מעליו על פני השטח.

ברעידות חזקות הקרע •מגיע עד פני השטח.

Epicenter

Hypocenter)מוקד(

1957קרע בפני השטח, מונגוליה

1999תורכיה ,קרע בפני השטח, תנועה שמאלית

והתקצרות בניצב להעתק

, חלה העתקה 1992בקליפורניה, אופקית

בתים על מישור העתק בגליל

כשקרום כדור הארץ נשבר נוצרים סוגים שונים של גלים סייסמיים שמתקדמים במהירויות

שונות.הכי מהירים

P Primary-Pressure WavesS Secondary-Shear WavesSurface (Rayleigh & Love) Waves

~5-8 km/s

~3-5 km/s

~4-6 km/s

http://www2.wwnorton.com/college/geo/egeo/flash/8_2.swf אנימציה נוספת:

גלים סייסמיים שמחוללת רעידת אדמה חזקה עוברים בכל כדור הארץ

סייסמוגרפים למדידת רעידות אדמה

סייסמוגרפים למדידת רעידות אדמה

סייסמוגרמה של רעידת אדמה

סייסמוגרמות של •שלושת הרכיבים של רעידת אדמה אחת:

אנכיצפון-דרום

מזרח-מערב

( מופיעים Pגלי לחץ )•תחילה. אחריהם גלי

( בעלי Sגזירה )אמפליטודה גדולה

P S

t

הפרש הזמן בין ההגעה הראשונה של גלי מיקום:הלחץ לבין ההגעה הראשונה של גלי הגזירה גדל

עם המרחק ממוקד רעידת האדמה

המרחק מהמוקד

הזמן מהרעידה

רעידתאדמה

מדידות של 3מ-הפרש זמני

3הגעה ל-תחנות

סייסמיות ניתן לחשב את

מיקום הרעידה

t

Pמיקום המוקד על פי הגעה ראשונה של Sו-

GII

ISTTEH

סיימוגרמה של פיצוץ

גרעיני

CTBT Stations

תוצאת הרעידה תלויה במספר גורמים

מקור

מסלול הגלים

טופוגרפיה

איכות הבניה

עובי

סלע הכיסוי

אפשר לשלוט על טיב הבניה, לבחור אתר עם תשתית מתאימה אבל אין שליטה לא על זמן ולא על עוצמת

הרעידה במקור.

ס ל ע ה ת ש ת י ת

דוגמא להגברה של גלים סייסמיים

S3

S1

S43ק"מ

1964יפן

Liquefactionהתנזלות קרקע

מידע מקוון על רעידות אדמה

www.iris.edu

http://neic.usgs.gov/neis/epic/epic.html

ומתרחשות חוזרותרעידות אדמה במקומות שבהם קרום כדור הארץ

נשבר

שנה מסומנים בנקודות שחורות25מוקדי רעידות אדמה של

תדירות רעידות אדמה חזקות בעולם

M>8 M>7

נפיצות העוצמות של רעידות אדמה

עוצמות חזקות נדירות, •חלשות יותר נפוצות

יותר

•logN=a-bM

Mעוצמה )מגניטודה(=

Nתדירות=

b~1לרוב

aתלוי בגודל האוכלוסיה Gutenberg-Richter distribution law

איך יודעים על רעידות האדמה בעבר ?

שנים. 100סייסמוגרפים קיימים רק כ-לצורך הבנת תהליכים גיאולוגיים יש לתעד

את רעידות האדמה לאורך זמן ארוך יותר

שנה100סייסמוגרפים –

שנה3000היסטוריה –

שנה200,000גיאולוגיה –

רעידות אדמה מתועדות :היסטוריהבטקסטים וציורים

מידע 'הנדסי': עיקר הפגיעה בצריחי כנסיות

יריחו 1927

749ג'רש

1759קלעת נמרוד

: נזקי רעידות אדמה במבניםארכיאולוגיה

: נזקי רעידות אדמה במבניםארכיאולוגיהבית שאן

749

התמוטטות בניינים

749סוסיתא

ע"י 1179מצד עתרת שנבנה בשנת הצלבנים נחצה על ידי העתק הירדן

60 מ'

מסגדעותמני

ע"י 1179מצד עתרת שנבנה בשנת הצלבנים נחצה על ידי העתק הירדן

שתי התמונות הבאות

1

2

עתרת: חומת המצד

הצלבני מ'2.1מועתקת

הירדן

עתרת: חומת המצד

הצלבני מ'2.1מועתקת

N

2.1 mN

מסגד עותמנ

י

הירדן

מסגד עותומני שנבנה על המצד מ' 0.5הצלבני עתרת מועתק

0.5 m

מ'1.6

שילוב מקורות היסטוריים ותצפיות בשטח: שתי הרעידות שפגעו במצד

עתרת

בתקופה העותמנית נבנה מסגד

20.5.1202ב- מ' 1.6העתקה של

במצודה הצלבנית

צ

שילוב מקורות היסטוריים ותצפיות בשטח: שתי הרעידות שפגעו במצד

עתרת

בתקופה העותמנית נבנה מסגד

30.10.1759ב- העתקה של עוד

מ' בכל 0.5המבנים

20.5.1202ב- מ'2.1 מ' 1.6העתקה של

מ'0.5במצודה הצלבנית

צ

האזור שבו הורגשו היסטוריה:הרעידות

1759

500 km

1202

– חקר רעידות אדמה עתיקות.פאליאוסייסמולוגיהסחף של נחלים מועתקדוגמא ל

משקעי אגם ליסאן ליד מצדה

וורוות - חילופי משקעים עונתיים באגם ליסאן

השכבות העדינות של משקעי אגם ליסאן הופרעו על ידי רעידות אדמה

פרה-היסטוריות

Seismite

מבנה ערבי-קדום נטוי על ההעתק

WE

Tiberias

Capernaum

Sweda

Um-el-Jamal

Bosrah

Sussita

Bet-She’anCaesarea

Jaffa

Jerusalem

Jericho

NeboMadaba

Amman

Jerash

Pella

Tyre

Acre

DamascusSidon

Lod

Hebron

Banias

Kasrin

KursiArbel

Hammat GaderTabor

Ba’albek

Beirut

Deraa

Iraq-el-AmirAmra

Nawa

Darayya

Dead Sea

Gautah

Nablus

0 25 50km

X

X

X

X

X

X X

X

V

VII

VII

VII

V

X

X

V

VIVI

X

VII

VI

Fustat

Damietta

35°N

30°N3 5°E

100 kmMabbug)Manbij(

Tiberias

אזור הנזק המרבי של רעידת האדמה

על פי 18.1.749ב-עדויות היסטוריות.

אם אין עדויות אחרות מניחים שההעתקה

התרחשה באזור הנזק המרבי.

התחום המורגש

איתור המוקד על פי סולם דרגות נזק למבנים

Oct. 17, 1989 Loma Prieta

רעידות אדמה היסטוריות שפגעו באזור הכנרת

לפני הספירה31 לספירה363419551749

10331202175918371927

הפרש394

56132198284169557

7890

הפרשי הזמן בין רעידות אדמה באיזור מסויים אינו קבוע.

מודעות הציבור לסיכוני רעידות אדמה

זמן

רמת הסיכון

מודעות לסיכון

זמן

רעידת אדמה

רעידת אדמה

רעידת אדמה

רעידת אדמה

גשר עם חופש תנועה – עמיד ברעידות אדמה חזקות