jordskælv

I forbindelse med jordskælv kan dannes sprækker og forskydninger i jordfladen, men langt de fleste jordskælv sker uden at bryde jordoverfladen. Ved de sjældne store jordskælv kan forskydninger nå næsten 100 km dybde og samtidig være ca. 1100 km lange, og jordoverfladen kan forskydes op til 20 m. Små jordskælv har en udstrækning på mindre end 100 m×100 m og en forskydning på få cm.

Ved store jordskælv kan forskydningerne indeholde mange lokale uregelmæssigheder, fx kan en nordlig blok være skudt op i forhold til en sydlig, mens det omvendte er tilfældet i en anden del af forkastningen. De omfattende skader, der kan opstå under jordskælv, fx sammenstyrtning af bygninger og broer, brud på vand- og gasledninger samt antændelse af brande, skyldes i højere grad rystelseseffekterne end selve forskydningen i jordskorpen, som er årsag til rystelserne.

Foruden rystelser i den faste jord kan jordskælv forårsage tsunamier (flodbølger), dvs. havbølger med meget lange bølgelængder. De kan ikke erkendes på det åbne hav, men ved kysten; i en smal fjord kan de blive op til 20 m høje. Man oplever, at vandet trækker sig mange meter tilbage fra kysten for derefter at overskylle store områder inden for den normale kystlinje.

Efter et jordskælv i Japangraven i 1933 målt til 8,5 på Richterskalaen udløstes tsunamier med op til 30 m høje bølger i bugter og fjorde langs Japans kyster. Tusinder af mennesker omkom. De samme bølger (dog mindre) blev ti timer senere målt ved San Francisco efter at have rejst med en hastighed af ca. 750 km i timen på tværs af Stillehavet.

Stedet, hvor første brud i forkastningen sker, kaldes hypocenter eller fokus, mens punktet herover på jordoverfladen kaldes epicenter. De fleste jordskælv, ca. 85%, har hypocenter i 0-70 km dybde, 12% i 70-300 km, og kun meget få har hypocenter dybere end 300 km.

Jordskælv med hypocentret under 720 km er ikke registreret, hvilket tyder på, at kappen under denne dybde består af et så plastisk materiale, at elastiske spændinger ikke opstår.

Jordskælv optræder i bestemte seismiske zoner på kloden, hovedsagelig i kanten af lithosfærepladerne, hvor disse bevæges i forhold til hinanden og derved danner forkastninger.

Lithosfærepladernes langsomme bevægelser opbygger spændinger som træk, tryk og vrid. Når disse spændinger på et uforudsigeligt tidspunkt overstiger bjergarternes brudstyrke, udløses energien ved et jordskælv. Det er sket, at jordskælv er udløst af menneskers aktivitet: ved nedpumpning i jorden af væske under stort tryk, ved opdæmning af en sø eller ved meget store eksplosioner.

Et globalt net af seismografer registrerer de mange forskellige seismiske bølgefænomener, der optræder i Jorden, og ud fra disse målinger kan epicentret og hypocentret samt størrelse og evt. flere parametre for et jordskælv overalt på Jorden bestemmes.

For at finde drejningsmomentet kræves mange nøjagtige observationer, som ikke altid kan fremskaffes. Størrelsen af et jordskælv måles derfor på en arbitrær skala, foreslået i 1935 af den amerikanske seismolog Charles Richter (1900-1985), og man taler på dansk om Richtertal, og disse måles på Richterskalaen.

Ud fra observationerne beregnes amplituden på en tænkt seismograf 100 km fra jordskælvets epicenter. Skalaen er logaritmisk, og Richtertallet er defineret som:

m=a₁+a₂∙log(amplitud en), hvor a₁ og a₂ er konstanter afhængige af de regionale geologiske forhold.

De største jordskælv har Richtertal nær ved 9,0; små danske jordskælv har Richtertal 3-4 med de største op mod 5. En forøgelse af Richtertallet med en enhed svarer til, at den udløste energi bliver omkring 50 gange større med tilsvarende større ødelæggelser.

Et jordskælvs ødelæggelser beskrives ved en intensitetsskala; den almindeligst anvendte er den modificerede Mercalli-skala, opkaldt efter den italienske geolog Giuseppe Mercalli (1850-1914).

Mercalli-skalaen har 12 intensitetstrin, og intensiteten falder fra jordskælvets hypocenter. Er den maksimale intensitet stor, har jordskælvet et stort Richtertal, men jordskælvets dybde er tillige afgørende for intensitetsbilledet.

Håbet er, at det bliver muligt at forudsige jordskælv så tidligt, at evakuering kan gennemføres. Men på trods af en stor indsats har man endnu ikke fundet en sikker metode til at forudsige jordskælv. I mange tilfælde er der konstateret ændringer i fysiske og kemiske målinger inden et jordskælv. Der er set ændringer i geodætiske højder og afstande, i magnetiske og elektriske felter, i seismiske hastigheder, i aktiviteten af små jordskælv, i kemisk indhold af luft og vand samt i vandtryk.

Der er ved visse jordskælv også observeret lysfænomener og mærkelig opførsel af nogle dyr, fx at slanger er krøbet ud af deres huller. Tæt forbundet til forudsigelse er bedømmelsen af risici, men da store jordskælv forekommer sjældent, er disse beregninger forbundet med stor usikkerhed.

• pladetektonik
• seismologi
• kappen
• Richterskalaen
• Mercalli-skala