Jordskælv: definition, årsager, seismologi og måling

Jordskælvsområder er koncentreret i visse dele af verden. Den første er Stillehavsbæltet, som omkranser Stillehavet. Denne del er det største seismiske bælte: det har de mest aktive jordskælv og de fleste vulkaner.

Den anden del er Alpide-bæltet. Det omfatter de seismiske aktiviteter fra Sumatra, til Himalaya, til Sydeuropa og Nordafrika og til Atlanterhavet.

Disse bælter ligger langs kanterne af tektoniske plader. De tektoniske plader skubber på hinanden og skaber store spændinger.

Jordskælv rammer nogle gange byer og dræber hundredvis eller tusindvis af mennesker. De fleste jordskælv sker langs Stillehavets ildring, men de største jordskælv sker oftest andre steder. Tektonisk aktive steder er steder, hvor jordskælv eller vulkanudbrud er ret gentagne.

Jordskælv er forårsaget af tektoniske bevægelser i jordskorpen. Den vigtigste årsag er, når tektoniske plader kører over hinanden, hvilket forårsager orogenese (bjergdannelse) og alvorlige jordskælv.

Grænserne mellem bevægelige plader danner de største brudflader på Jorden. Når de hænger sammen, fører bevægelsen mellem pladerne til stigende spændinger. Dette fortsætter, indtil spændingen stiger og bryder, så der pludselig kan glide over den låste del af forkastningen. Herved frigøres den lagrede energi som chokbølger. San Andreas-forkastningen i San Francisco og Rift valley-forkastningen i Afrika er sådanne forkastninger. 1. Vulkaniske jordskælv: Jordskælv, der skyldes vulkanudbrud, er ret ødelæggende. Disse er dog begrænset til områder med aktive vulkaner. 2. Kollapsjordskælv: I områder med intens mineaktivitet kollapser ofte tagene på underjordiske miner, og der opstår mindre rystelser. Disse kaldes kollapsjordskælv.

Der er tre hovedtyper af geologiske forkastninger, der kan forårsage et jordskælv: normale, omvendte (thrust) og strike-slip-forkastninger. Normale forkastninger forekommer hovedsagelig i områder, hvor jordskorpen udvides. Omvendte forkastninger forekommer i områder, hvor jordskorpen forkortes. Strike-slip-forkastninger er stejle strukturer, hvor de to sider af forkastningen glider vandret forbi hinanden.

De fleste jordskælv er en del af en rækkefølge, der er relateret til hinanden med hensyn til sted og tid. De fleste jordskælvsklynger består af små rystelser, som forårsager små eller ingen skader, men der er en teori om, at jordskælv kan gentage sig i et regelmæssigt mønster.

Et forskælv er et jordskælv, der sker før et større jordskælv, der kaldes hovedskælvet.

Et efterskælv er et jordskælv, der sker efter et tidligere jordskælv, et hovedskælv. Et efterskælv sker samme sted som hovedskælvet, men har altid en mindre styrke. Efterskælv dannes, når jordskorpen tilpasser sig virkningerne af hovedstødet.

Jordskælvssværme er sekvenser af jordskælv, der rammer et bestemt område inden for en kort periode. De adskiller sig fra jordskælv efterfulgt af en række efterskælv ved, at intet enkelt jordskælv i sekvensen tydeligvis er hovedstøddet, og at ingen af dem derfor har markant højere magnituder end de andre. Et eksempel på en jordskælvssværm er aktiviteten i 2004 i Yellowstone National Park.

Nogle gange sker en række jordskælv i en slags jordskælvsstorm, hvor jordskælvene rammer en forkastning i klynger, som hver især udløses af rystelserne eller spændingsomfordelingen fra de foregående jordskælv. Disse storme ligner efterskælv, men på tilstødende forkastningssegmenter, og de sker i løbet af flere år, og nogle af de senere jordskælv er lige så skadelige som de tidlige. Et sådant mønster skete på den nordanatolske forkastning i Tyrkiet i det 20. århundrede.

En tsunami eller en kæde af hurtigt bevægende bølger i havet forårsaget af kraftige jordskælv er en meget alvorlig udfordring for menneskers sikkerhed og for jordskælvsteknikken. Disse bølger kan oversvømme kystområder, ødelægge huse og endog fjerne hele byer. Det er en fare for hele menneskeheden.

Desværre kan tsunamier ikke forhindres. Der findes dog advarselssystemer, som kan advare befolkningen, før de store bølger når land, så de har tid nok til at skynde sig i sikkerhed.

Jordskælvssikre bygninger er konstrueret til at modstå den ødelæggende kraft fra et jordskælv. Dette afhænger af konstruktionens art, form, massefordeling og stivhed. Der anvendes forskellige kombinationer. Firkantede, rektangulære og skalformede bygninger kan bedre modstå jordskælv end skyskrabere. For at mindske spændingerne kan en bygnings stueetage understøttes af ekstremt stive, tomme søjler, mens resten af bygningen understøttes af fleksible søjler inden for de tomme søjler. En anden metode er at bruge ruller eller gummipuder til at adskille grundsøjlerne fra jorden, så søjlerne kan ryste parallelt med hinanden under et jordskælv.

For at forhindre, at et tag falder sammen, fremstiller bygherrerne taget af lette materialer. Udendørs vægge er lavet af stærkere og mere forstærkede materialer som f.eks. stål eller armeret beton. Under et jordskælv kan fleksible vinduer være med til at holde vinduerne sammen, så de ikke går i stykker.