Wszystko przez te płyty!

Ziemia składa się z kilku warstw, które charakteryzują się różnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Zewnętrzna, sztywna warstwa Ziemi, tzw. skorupa (o średniej miąższości ok. 70 km), składa się z kilkunastu dużych płyt tektonicznych o nieregularnych kształtach. Płyty te są w ciągłym ruchu – przesuwają się obok siebie lub nasuwają jedna na drugą, dryfując po niżej położonej, częściowo roztopionej, plastycznej warstwie Ziemi – astenosferze (górna część płaszcza Ziemi).

Większość trzęsień ziemi i to tych największych występuje właśnie na styku płyt tektonicznych.

Rozmieszczenie trzęsień ziemi o magnitudzie mniejszej niż 5 – większość słabszych trzęsień ziemi występuje wzdłuż granic płyt tektonicznych. Źródło: Fundamentals of Physical Geography, 2nd Edition (e-book) by Michael Pidwirny

Wyróżniamy trzy typy granic płyt tektonicznych:

  • Strefy ryftowe – w których roztopiona magma pochodząca z płaszcza ziemi wznosi się ku górze, wylewa przez szczeliny między płytami i następnie zastyga, odpychając od siebie płyty. Tak powstaje nowa skorupa oceaniczna, gdyż większość stref ryftowych jest zlokalizowana na oceanach; na przykład płyty euroazjatycka i północnoamerykańska odsuwają się od siebie wzdłuż grzbietu środkowoatlantyckiego. W strefach ryftowych występują płytkie trzęsienia ziemi, o hipocentrach na głębokości do 70 km.
  • Uskoki transformacyjne – występujące w miejscach, gdzie płyty przesuwają się obok siebie. Przykładem jest system uskoków San Andreas w Kalifornii. Trzęsienia ziemi związane z tego typu granicami płyt występują na małych głębokościach.
  • Strefy subdukcji – występują tam, gdzie jedna płyta (przeważnie oceaniczna) pogrąża się pod drugą płytę (kontynentalną). Granice tego typu występują np. wzdłuż północno-zachodnich wybrzeży Stanów Zjednoczonych, zachodniej Kanady oraz południowej Alaski i Wysp Aleuckich. Strefy subdukcji charakteryzują się specyficznym układem ognisk trzęsień ziemi. Gromadzą się one wzdłuż pochylonej skośnie powierzchni, która zaczyna się pod dnem oceanu, w pobliżu rowu, i zapada pod kontynent pod średnim kątem 45°, sięgając nawet 700 km głębokości. Skupia ona ogniska trzęsień płytkich – przy rowie – i coraz głębszych w miarę oddalania się od niego. Nazwano ją strefą Benioffa.

Trzęsienia ziemi mogą występować także wewnątrz płyt, niemniej jednak trzęsienia ziemi związane z granicami płyt są o wiele bardziej powszechne. Tylko niecałe 10% trzęsień ziemi występuje w obrębie płyt. Na przykład trzęsienia ziemi w New Madrid w latach 1811-1812 oraz trzęsienie ziemi w Charleston w 1886 roku zlokalizowane były wewnątrz płyty północnoamerykańskiej.

Miasto Charleston zniszczone po trzęsieniu ziemi w 1886 roku

Pod względem genezy naturalne trzęsienia ziemi można podzielić na:

  • tektoniczne – najczęstsze i najsilniejsze, związane z ruchami płyt tektonicznych, wywołane nagłymi przesunięciami mas skalnych w skorupie ziemskiej, stanowią około 90% wszystkich zjawisk sejsmicznych występujących na Ziemi,
  • wulkaniczne – o stosunkowo niewielkim zasięgu, poprzedzające wybuch wulkanu lub mu towarzyszące, spowodowane zapadaniem się stropów opróżnianych komór magmowych,
  • zapadowe – o zasięgu lokalnym, powstające wskutek zapadania się jaskiń na obszarach krasowych, wymywania utworów gipsowych lub solnych oraz eksploatacji wyrobisk górniczych (zjawisko tąpania).

Autor: Grzegorz Wróbel