К опасным собственно геологическим процессам относятся землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал (осыпь, камнепад), карст, просадка в лессовых грунтах (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Геологические чрезвычайные ситуации: а – оползень; б – просадка грунта

Оползень – это смещение масс горных пород по склону под воздействием собственного веса и нагрузки вследствие подмыва склона, сейсмических толчков и других процессов.

Карстом называют явления, возникающие в растворимых водой осадочных горных породах (известняки, гипс), в результате чего образуются углубления в виде воронок, котлованов, пещер и т. п.

Просадка в лесовых грунтах – это уплотнение и деформирование при увлажнении (замачивании) лесов с образованием просадочных деформаций (провалов, трещин проседания, воронок).

Отдельную подгруппу геологических ЧС составляют землетрясения и извержения вулканов. Эти явления часто называют геофизическими ЧС.

Землетрясение – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний (рис. 2.2).

Очаг, или гипоцентр, землетрясения – это область возникновения подземного удара в толще земной коры или верхней мантии, являющегося причиной землетрясения.

Эпицентр землетрясения – проекция центра очага землетрясения на земную поверхность.

Сейсмическая энергия — это энергия, излучаемая из гипоцентра землетрясения в форме сейсмических волн (рис. 2.3). Она измеряется с помощью шкалы Рихтера от 1 до 8,9 магнитуд (М).

Рис. 2.2. Геофизические чрезвычайные ситуации: землетрясение

Рис. 2.3. Сейсмические волны

Величина, соответствующая десятичному логарифму максимальной амплитуды колебаний маятника сейсмографа в микронах в 100 км от эпицентра землетрясения, называется магнитудой.

Вулканическое извержение – это постоянные активные процессы, происходящие в Земле в разогретом состоянии на глубине от 10 до 30 км, где накапливаются расплавленные горные породы, или магма (рис. 2.4).

Вулканические шлаки, пемза, пепел, горные породы образуют конусообразную форму, которая и называется вулканом.

Рис. 2.4. Геофизические чрезвычайные ситуации: извержение вулкана

Известны два главных сейсмических пояса:

• средиземноморско-азиатский, охватывающий Португалию, Италию, Грецию, Турцию, Иран, Северную Индию и далее до Малайского архипелага;

• тихоокеанский, включающий Японию, Китай, Дальний Восток, Камчатку, Сахалин, Курильскую гряду.

Основные критерии (параметры) землетрясения:

• глубина очага (гипоцентра) – до 30 км, а в отдельных случаях – до 750 км;

• продолжительность колебаний грунта составляет 20–25 с (до 90 с);

• сейсмическая энергия;

• интенсивность землетрясения.

Сила колебаний земной поверхности на удалении от эпицентра определяется интенсивностью землетрясения (l0) – степенью ущерба, нанесенного подземной стихией в данном конкретном месте. Она зависит не только от сейсмической энергии, но и от расстояния до эпицентра, свойств грунта, качества строительства и других факторов, и определяется с помощью 12-балльной шкалы Меркалли. В Республике Беларусь используется ее модификация – шкала MSK-64.

Соотношение между сейсмической энергией и интенсивностью землетрясения приведено в табл. 2.1.

Таблица 2.1.Соотношение между шкалой Рихтера и MSK-64

Примеры некоторых разрушительных землетрясений:

• 1939 г.: Чили; М = 8,3, l0 = Х – XI баллов; погибло 140 тыс. человек;

• 1948 г.: Туркмения; М = 8,9, l0 = XI баллов; погибло 110 тыс. человек;