Сейсмология

Сейсмоло́гия

(от Сейсмо... и ...Логия

раздел геофизики, изучающий землетрясения, их причины, последствия и меры защиты искусственных сооружений. Основной носитель информации — сейсмические волны, интерпретация записи которых позволяет изучать наряду с землетрясениями строение Земли, а также выявлять месторождения полезных ископаемых (см. Сейсмическая разведка) и фиксировать взрывы (например, ядерные).

Прогноз землетрясений складывается из предсказания места, силы и времени их проявления. Задача предсказания времени и места возникновения сильных землетрясений ещё не решена ввиду её исключительной трудности (необходимость получать информацию о процессах в земных недрах на больших глубинах, малая скорость дифференцированных тектонических движений, приводящих к землетрясениям, и др.). Работы в этом направлении связаны с поиском предвестников землетрясений, т. е. явлений, обусловленных изменениями физико-механических свойств земной коры и мантии перед землетрясением (вариации во времени скоростей распространения сейсмических волн, поднятие или опускание уровня океана за несколько часов до сильных землетрясений, изменение электрического сопротивления горных пород и др.). Элементом прогноза в известной мере служит Сейсмическое районирование, позволяющее указывать районы возможной максимальной силы и средней частоты повторения землетрясений. Для этого проводится анализ данных сети сейсмических станций (См. Сейсмические станции) о положении эпицентров, глубине очагов, магнитудах, интенсивности регистрируемых землетрясений, а также выявляется приуроченность их к тем или иным геологическим структурам и областям проявления интенсивных новейших тектонических движений. Оптимизация сейсмических наблюдений достигается путём рационального выбора места расположения сейсмических станций, обеспечивающего хорошую «видимость» сейсмоактивных зон и минимальный уровень сейсмических шумов — микросейсм (см. Сейсмическая служба).

Уточнение сейсмического районирования производится с помощью сейсмического микрорайонирования (См. Сейсмическое микрорайонирование) на основе инженерно-геологических изысканий и сейсмометрических инструментальных наблюдений. Эти исследования обеспечивают необходимыми данными Сейсмостойкое строительство и составляют предмет инженерной С.

Важная проблема С. — получение фактических данных, интерпретация которых позволяет составить представление о строении «твёрдой» Земли, т. е. её коры, мантии и ядра. Основной материал для этого дают Сейсмические волны и изменение их скоростей в недрах Земли. Эта задача решается, исходя из сейсмического годографа (См. Сейсмический годограф).

С начала 70-х гг. 20 в. развивается новое направление в С. (физика очага землетрясения), которое синтезирует данные собственно С., теоретической механики и физики разрушения горных пород. Изучаются основные параметры очага — глубина, размеры, положение плоскости разрыва, сейсмический момент, а также особенности процессов подготовки, возникновения и распространения разрыва горных пород в недрах Земли.

Современная С. располагает высокочувствительной измерительной аппаратурой; информация, полученная на сейсмических станциях, обрабатывается с помощью ЭВМ и автоматических устройств. Разработкой приборов и методов регистрации сейсмических колебаний занимается специальный раздел С. — Сейсмометрия.

С. возникла в связи со стремлением объяснить причины разрушительных землетрясений и изыскать способы постройки сейсмостойких зданий. Как самостоятельная наука С. начала развиваться во 2-й половине 19 в. в связи с достижениями геологии и физики. С конца 19 в. в С. стали применяться инструментальные наблюдения и физико-математические методы исследования. Большой вклад в формирование С. внесли: русский учёный Б. Б. Голицын, немецкий геофизик Э. Вихерт (конец 19 — начало 20 вв.), Б. Гутенберг, английские учёные Дж. Милн (2-я половина 19 в.), Х. Джефрис, югославский геофизик А. Мохоровичич, японский учёный Ф. Омори (начало 20 в.) и др. В России в 1888 была создана Сейсмическая комиссия Русского географического общества. Начало инструментальной С. связано с Постоянной центральной сейсмической комиссией Петербургской АН (1900). В СССР основные исследования по С. ведутся институтом физики Земли им. О. Ю. Шмидта АН СССР (с 1928 по 1947 — Сейсмологический институт АН СССР, с 1947 по 1956 — Геофизический институт). В 30-х гг. начали создаваться сейсмологические учреждения в союзных республиках. В 1974 исследования по С. велись более чем 30 специальными учреждениями, координируемыми Междуведомственным советом по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР (МСССС).

Международные связи по С. осуществляет Международная ассоциация сейсмологии и физики земных недр при Международном союзе геодезии и геофизики. Основные органы периодической печати по С. в СССР — «Известия АН СССР. Серия геофизическая» (с 1965 — Серия физики Земли); за рубежом — «Bulletin of the Seismological Society of America» (Stanford, с 1911), «Bulletin of the Earthquake Research Institute, Tokyo University» (Tokyo, с 1926), «Journal of Physics of the Earth» (Tokyo, с 1952); «Geophysical Journal. Royal Astronomical Society» (L., с 1958).

Лит.: Саваренский Е. Ф., Кирнос Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, 2 изд., М., 1955; Голицын Б. Б., Избр. труды, т. 1—2, М., 1960; Атлас землетрясений в СССР, М., 1962; Медведев С. В., Инженерная сейсмология, М., 1962; Предсказание землетрясений. Сб., пер. с англ., М., 1968; Сейсмическое районирование СССР. Сб., М., 1968; Экспериментальная сейсмология. Сб. ст., М., 1971; Саваренский Е. Ф., Сейсмические волны, М., 1972; Поиски предвестников землетрясений на прогностических полигонах. [Сб. ст.], М., 1974; Физика очага землетрясений, М., 1975.

Е. Ф. Саваренский.