Részletesen a földrengésekről

Összeállításunkban bemutatjuk a földrengésekkel kapcsolatos alapvető tudnivalókat, a különféle földrengés-skálákat és a magyarországi földrengéshelyzetet.

A földrengések térbeli eloszlása

Iszonyatos érzés lehet, amikor a szilárd, biztosnak hitt talaj hirtelen inogni kezd a lábunk alatt. Hazánk szerencsére viszonylag biztos alapokon fekszik, más helyeken azonban annál gyakrabban reng a föld. A földrengések 3%-a földalatti üregek beszakadásából, 7%-a vulkáni kitörésekből adódik. A Föld legerősebben és leggyakrabban rengő területei viszont - ugyanúgy, mint a működő tűzhányók - a kőzetlemezek határain, tehát az óceánközépi hátságok hasadékvölgyei és a mélytengeri árkok mentén helyezkednek el.

A földrengések előidézői: lemeztektonikai folyamatok

A Föld szilárd burka, a néhányszor 10 kilométer vastag kőzetburok nem egységes gömbhéjként borítja bolygónkat, hanem darabokra van töredezve - amolyan repedezett tojáshéjként kell elképzelnünk. A darabokat kőzetlemezeknek nevezzük, amelyek - az alattuk fekvő lágyabb földköpenybe merülve - állandó mozgásban vannak. Mozgásuk során egymástól távolodhatnak, egymáshoz közeledhetnek, vagy el is csúszhatnak egymás mellett.

A kőzetlemezek mozgása következtében a kőzetburokban feszültség halmozódik föl. A növekvő feszítőerő bizonyos nagyság elérésekor a kérget hirtelen megrepeszti, eltöri. A hirtelen törés, repedés messzire szétterjedő rezgőmozgással jár, amely a kérget megremegteti. Ez a jelenség a földrengés. A hasadékvölgyek és az ezekre merőleges harántrepedések keletkezése mindig földrengést okoz.

A mélytengeri árkok környékén kipattanó földrengéseket az összeütköző kőzetlemezek egymásra gyakorolt nyomása váltja ki. Az ütköző lemezszegélyek meghajlanak, elrepednek, sőt darabokra is törhetnek. Ezeket a folyamatokat a kéregben az ütközés okozta feszültségek felgyülemlése előzi meg, így lejátszódásukat szintén földrengés kíséri.

Rengésfészek és rengésközpont

Azt a helyet, ahol a kőzetburokban vagy szilárd kéregben fölgyülemlett feszültségek hirtelen kioldódása megkezdődik, vagyis ahonnan a földrengéshullámok kipattannak, rengésfészeknek (hipocentrum) nevezzük. A rengésfészek merőleges felszíni vetülete a rengésközpont (epicentrum). A rengésfészekből induló rengéshullámok ide jutnak el leghamarabb, itt rázzák meg legerősebben a Föld felszínét. A rengésközponttól oldalirányban távolodva a földrengés erőssége csökken.

A rengésfészek elhelyezkedése alapján sekély-, közepes- és mélyfészkű rengéseket különböztetünk meg. A hasadékvölgyek környékén sekélyfészkű rengések keletkeznek, fészkük a kéregben 1-100 km mélyen található. Tudjuk, hogy a kőzetlemezek átlagos vastagsága 100 km, ezért mélyebb fészkű rengések csak ott pattanhatnak ki, ahol a kőzetlemezek a köpenybe 100 km alá nyúlnak. Ilyen területek az alábukó kőzetlemezszegélyek, amelyek lefelé sodródva, meghajolva, darabokra törve olvadnak be a köpeny anyagába. Mivel a legmélyebbről származó rengések fészke a felszín alatt 600-700 km-re helyezkedik el, úgy látszik, hogy az alábukó kőzetlemezdarabok ebben a mélységben olvadnak el teljesen. Az elmondottakból következik, hogy az alábukó kőzetlemezszegélyek, vagyis a mélytengeri árkok környékén sekély, közepes és mély fészkű rengések egyaránt előfordulnak.

A kőzetburokban felgyülemlett energia 75%-a a sekély rengésekben szabadul föl, így összességében ezek okozzák a legtöbb kárt is.

Földrengések előrejelzése

A földrengések pontos előrejelzése nagyon nehéz, csaknem lehetetlen feladat. A tudósok ma kb. annyit képesek mondani, hogy egy-egy területen milyen időközönként milyen erősségű rengések várhatók, de a pontos helyet és időpontot nem lehet megállapítani. A földrengés-regisztráló készülékek (szeizmográfok) szerte a világban rögzítik a kisebb-nagyobb földlökéseket. A műszer általunk érzékelhetetlen mozgásokat is kimutatja. Ha megszaporodnak az apró rengések, fel kell készülnünk a veszélyre. Ám az is lehet, hogy az előrengések ellenére semmi nem történik.

A földrengések mérése (földrengésskálák)

1930-ig, a modern földrengés-regisztráló készülékek megszületéséig a rengéseket csak felszíni hatásaik alapján tudták osztályozni. Mercalli olasz szeizmológus 12 fokozatba sorolta őket, így alakult ki a róla elnevezett Mercalli-skála. Ma is használatos módosított változata a Medvegyev-Sponhauer-Karnik skála, amelyet intenzitás-skálának is nevezünk (mivel a rengés emberekre, tárgyakra gyakorolt hatásának mérékét mutatja meg).

A földrengések osztályozása a módosított Mercallis-kála szerint:

1. A földrengést csak kevesen érzékelik.
2. Csak egyes, nyugalomban lévő emberek érzékelik. A finoman felfüggesztett tárgyak kilengenek.
3. Épületekben határozottan érzékelhető. Az álló autók himbálóznak. Időtartama becsülhető.
4. Épületekben általánosan érezhető. Az emberek felébrednek. Az autók megmozdulnak. Az ablakok stb. megzördülnek.
5. Mindenki megérzi. Néhol lehull a vakolat. Edények, ablakok törnek össze. Az ingaórák megállnak.
6. Mindenki érzi. Sokan megrémülnek. A kémények megrongálódnak és hull a vakolat. A bútorok megmozdulnak, a tárgyak felborulnak.
7. Mindenki a szabadba menekül. Mozgó autókban is érezni. Az épületek mérsékelt károkat szenvednek.
8. Általános rémület. A gyöngén megépített műtárgyak megrongálódnak, de a jól felépítettek alig károsodnak. Falak, emlékművek omlanak le. A bútorok felfordulnak. Homok és iszap tör fel. A kutak vízszintje megváltozik.
9. Pánik. A gyönge építmények teljesen elpusztulnak, a jól megépítettek is jelentős kárt szenvednek. Az alapok megrongálódnak. A föld alatti vezetékek eltörnek. A talaj meghasadozik és megreped.
10. A tégla és faszerkezetek általában elpusztulnak. Csak a legjobb épületek maradnak fenn. Az alapok tönkremennek. A talaj csúnyán megrepedezik, a vasúti sínek elhajlanak. A vizek kiöntenek.
11. Nagyon kevés épület marad fönn. Széles hasadékok. Töréslépcsők keletkeznek. A föld alatti vezetékek hasznavehetetlenekké válnak.
12. Teljes pusztulás. A gyorsulás megnöveli a gravitációt. A hullámok a talajban is láthatók. A tárgyak a levegőbe repülnek.

A Richter-skála (Charles F. Richter kaliforniai földrengéskutató után)

A földrengések nagyságának sokkal pontosabb mércéje, ha a felszabadult energiát figyeljük (ún. magnitudó-skála). Ezt a földrengés-regisztráló készülékek segítségével tehetjük meg: az írókar által rögzített hullámmagasságot (amplitúdót) kell vizsgálnunk. A skála nullával kezdődik. Minden fokozat tízszeres hullámmagasság- és harmincszoros energianövekedést jelent. (Egy 5-ös méretű rengés során tehát harmincszor akkora energia szabadul fel, mint egy 4-es méretűnél.) A skála felső vége jelenleg valahol 8,5 - 9,5 között van, kb. ilyen értékűek voltak a valaha észlelt legerősebb rengések. Hogy el tudjuk képzelni a Richter-skála által megadott adatokat: 7,5-nél nagyobb adat hatalmas-, 6,5 - 7,5 közötti jelentős-, 5,5 - 6,5 közötti nagy-, 4,5 - 5,5 közötti mérsékelt földrengést jelent.

Magyarország és a földrengések

Hazánk közepesen földrengésveszélyes területnek számít. A kutatók szerint azonban nagyobb figyelmet kellene fordítani a megelőzésre, mivel jelentősebb földmozgások nálunk is előfordulnak. Ennek oka a Balkán-félszigeten húzódó Vardar-törésvonal (gyakorlatilag a Vardar-folyó völgye), amely Magyarország területén végződik, így aktivitása néha ránk is hatással van. A Szeizmológiai Obszervatórium munkatársa szerint egy Richter-skála szerinti 5-ös erősségű rengés kb. 20 évente következhet be. A legutóbbi ilyen esemény az 1985-ös berhidai földrengés volt, 4,9-es értékkel.

2006. december 31-én 4,1-es földrengést jeleztek az MTA Szeizmológiai Obszervatóriumának műszerei

Magyarországon eddig 6 Richter-magnitúdónál, vagy 9 fokos Mecalli-intenzitásnál nagyobb földrengést még nem észleltek, ezért definíció szerint Magyarország területét aszeizmikus területnek tekinthetjük. Ugyanakkor Magyarországon a 20. században kb. 10 olyan földrengés volt, amelynek intenzitása a Mercalli-féle skálán a 7-9 fok értékközbe esett. Ez ugyan nem túl sok rengés, de ha a károsodás mértékét leíró skálát megnézzük, akkor kitűnik, hogy az ilyen erősségű rengéseknek már komoly romboló hatása van. Magyarországon a rengések száma és erőssége kisebb, mint tőle délre a Balkán félszigeten, de nagyobb, mint a Kárpát-medencétől északra eső területeken. A földrengések gyakoriságát elemezve azt találjuk, hogy Magyarország területén a Mercalli-féle skála szerinti 6 fokos erősségű rengés átlagosan 4-5 évenként, 7 fokos erősségű rengés átlagosan 11 évenként, 8 fokos erősségű rengés pedig átlagosan 30 évenként pattan ki - olvasható a Thinkquest oldalán.