1. הגיאולוגיה של רעידות אדמה
שמוליק מרקו

2. הרוגי רעידות אדמה כ-10,000 נפש בשנה
60,0002
2004
40,000
2003
1,357
2002
15,171
2001
228
2000
21,865
1999
8,928
1998
2,907
1997
419
1996
7,949
1995
1,038
1994
10,036
1993
3,814
1992
2,326
1991
51,916
1990
617
1989
26,552
1988
הרוגי רעידות אדמה כ-10,000 נפש בשנה
כרבע מכלל ההרוגים באסונות טבע

3. כרבע מכלל ההרוגים באסונות טבע - בגלל רעידות אדמה
eqs
eqs
eqs
eqs

4. שאלות
מהי רעידת אדמה?
מה מאפיין את רעידות האדמה? (פיזור בזמן ובמרחב, עוצמה, מידת העתקה, נזקים, דגמים חוזרים)
איך מודדים את רעידות האדמה?
איך יודעים את מקום הרעידה?
אילו מאפיינים ניתן לחזות מראש? (למשל: מיקום, עוצמה, נזקים, זמן)

5. רעידת אדמה מתרחשת כשקרום כדור הארץ נשבר
רעידת סן פרנסיסקו 1906 הובילה לתובנה ש
רעידת אדמה מתרחשת כשקרום כדור הארץ נשבר
California 1906

6. רעידת אדמה מתרחשת כשקרום כדור הארץ נשבר
Elastic Rebound theory
מאמץ נאגר בקרום על ידי מעוות אלסטי. כשהקרום נכנע ונשבר המאמץ משתחרר בבת אחת. השיחרור מחולל רעידת אדמה.
אחרי כל שבירה נוצר מצב חדש ולכן לא ניתן לנבא בדיוק את זמן השבירה הבאה

7. מדידת רעידות אדמה בשיטת ריכטר
מודדים את האמפליטודה המרבית במילימטרים
מחשבים לוג בסיס 10
מתקנים למרחק ולסוג הסייסמוגרף

8. הצטברות של הרבה תזוזות קטנות במשך מיליוני שנים מתבטאת בתנועה ניכרת של גושים גדולים

9. רעידת אדמה מתחילה בנקודה המכונה מוקד
רעידת אדמה מתחילה בנקודה המכונה מוקד. מהמוקד מתפשט הקרע וגדל למשטח המכונה משטח ההעתק.

10. ברעידות חזקות הקרע מגיע עד פני השטח
המדד המקובל לגודל הרעידה הוא המומנט הסייסמי:
שטח השבירהXמידת התזוזהXהחיכוך

11. Mo=mAu Seismic Moment Mo Moment Magnitude Mw Mw = 2/3 log10(Mo) - 10.7
A = Area of fault plane
u = average slip
m = shear modulus
Moment Magnitude Mw
קשר אמפירי בין מומנט למגניטודה (כפי שנמצא בקליפורניה):
Mw = 2/3 log10(Mo)

12. רעידת אדמה Epicenter Hypocenter (מוקד)
שבירה פיתאומית של קרום כדור הארץ מחוללת רעידת אדמה.
גלים סייסמיים מתפשטים מרגע תחילת השבירה.
המוקד הוא המקום על מישור ההעתק שבו החלה השבירה. לרוב הוא נקרא בשם המקום שנמצא מעליו על פני השטח.
ברעידות חזקות הקרע מגיע עד פני השטח.
Epicenter
Hypocenter
(מוקד)

13. קרע בפני השטח, מונגוליה 1957

14. קרע בפני השטח, ,תורכיה 1999
תנועה שמאלית והתקצרות בניצב להעתק

15. בקליפורניה, 1992, חלה העתקה אופקית

16. בתים על מישור העתק בגליל

17. כשקרום כדור הארץ נשבר נוצרים סוגים שונים של גלים סייסמיים שמתקדמים במהירויות שונות.
הכי מהירים

18. P Primary-Pressure Waves S Secondary-Shear Waves Surface (Rayleigh & Love) Waves
~5-8 km/s
~3-5 km/s
~4-6 km/s
אנימציה נוספת:

19. גלים סייסמיים שמחוללת רעידת אדמה חזקה עוברים בכל כדור הארץ
גלים של מעוות, המכונים גלים סייסמיים, נוצרים במקום מסויים בכדור הארץ ומתקדמים במהירות שמשתנה על פי תכונות החומר – תכונות שניתנות לביטוי באמצעות מקדמי האלסטיות שלו והצפיפות. סייסמולוגיה הוא תחום המחקר שעוסק בפיענוח תכונות החומר בעומק על פי הגלים הסיימיים שנרשמים בסייסמוגרפים.

20. סייסמוגרפים למדידת רעידות אדמה

21. סייסמוגרפים למדידת רעידות אדמה

22. סייסמוגרמה של רעידת אדמה
סייסמוגרמות של שלושת הרכיבים של רעידת אדמה אחת:
אנכי
צפון-דרום
מזרח-מערב
גלי לחץ (P) מופיעים תחילה. אחריהם גלי גזירה (S) בעלי אמפליטודה גדולה P S Dt

23. הזמן מהרעידה המרחק מהמוקד
מיקום: הפרש הזמן בין ההגעה הראשונה של גלי הלחץ לבין ההגעה הראשונה של גלי הגזירה גדל עם המרחק ממוקד רעידת האדמה
הזמן מהרעידה
מ-3 מדידות של הפרש זמני הגעה ל-3 תחנות סייסמיות ניתן לחשב את מיקום הרעידה Dt
רעידת
אדמה
המרחק מהמוקד

24. מיקום המוקד על פי הגעה ראשונה של P ו-S
IST
TEH
GII

25. סיימוגרמה של פיצוץ גרעיני

26. CTBT Stations

27. תוצאת הרעידה תלויה במספר גורמים
איכות הבניה
סלע הכיסוי
טופוגרפיה
מקור
עובי
מסלול הגלים
ס ל ע ה ת ש ת י ת
אפשר לשלוט על טיב הבניה, לבחור אתר עם תשתית מתאימה אבל אין שליטה לא על זמן ולא על עוצמת הרעידה במקור.

28. דוגמא להגברה של גלים סייסמיים
3 ק"מ S4 S1 S3
תחנה סייסמוגרפית מס' 4 בנויה על סלע קשה ועוצמת הזעזועים שנקלטו בה ברעידת אדמה מסויימת קטנה משמעותית מזו שנקלטה בתחנה 3 שבנויה על סחף ותחנה 1 שבנויה על סחף ספוג מים (בוץ) באותה רעידת אדמה.

29. התנזלות קרקע Liquefaction
יפן 1964

30. מידע מקוון על רעידות אדמה

31. רעידות אדמה חוזרות ומתרחשות במקומות שבהם קרום כדור הארץ נשבר
רעידות אדמה חוזרות ומתרחשות במקומות שבהם קרום כדור הארץ נשבר
מוקדי רעידות אדמה של 25 שנה מסומנים בנקודות שחורות

32. תדירות רעידות אדמה חזקות בעולם
M>8
M>7

33. נפיצות העוצמות של רעידות אדמה
עוצמות חזקות נדירות, חלשות יותר נפוצות יותר
logN=a-bM
עוצמה (מגניטודה)=M
תדירות=N
לרוב b~1
a תלוי בגודל האוכלוסיה
Gutenberg-Richter distribution law

34. איך יודעים על רעידות האדמה בעבר ?
סייסמוגרפים קיימים רק כ-100 שנים. לצורך הבנת תהליכים גיאולוגיים יש לתעד את רעידות האדמה לאורך זמן ארוך יותר
סייסמוגרפים – 100 שנה
היסטוריה – 3000 שנה
גיאולוגיה – 200,000 שנה

35. היסטוריה: רעידות אדמה מתועדות בטקסטים וציורים
מידע 'הנדסי': עיקר הפגיעה בצריחי כנסיות

36. ארכיאולוגיה: נזקי רעידות אדמה במבנים
קלעת נמרוד 1759
ג'רש 749
יריחו 1927

37. ארכיאולוגיה: נזקי רעידות אדמה במבנים
בית שאן
749

38. התמוטטות בניינים
סוסיתא 749

39. מצד עתרת שנבנה בשנת 1179 ע"י הצלבנים נחצה על ידי העתק הירדן

40. מצד עתרת שנבנה בשנת 1179 ע"י הצלבנים נחצה על ידי העתק הירדן
60 מ'
מסגד עותמני
שתי התמונות הבאות 1 2

41. עתרת: חומת המצד הצלבני מועתקת 2.1 מ'
עתרת: חומת המצד הצלבני מועתקת 2.1 מ'
הירדן

42. עתרת: חומת המצד הצלבני מועתקת 2.1 מ'
עתרת: חומת המצד הצלבני מועתקת 2.1 מ'
הירדן
מסגד עותמני
2.1 m N N

43. מסגד עותומני שנבנה על המצד הצלבני עתרת מועתק 0.5 מ'
0.5 m

44. שילוב מקורות היסטוריים ותצפיות בשטח: שתי הרעידות שפגעו במצד עתרת
ב העתקה של 1.6 מ' במצודה הצלבנית צ
1.6 מ'
בתקופה העותמנית נבנה מסגד

45. שילוב מקורות היסטוריים ותצפיות בשטח: שתי הרעידות שפגעו במצד עתרת
2.1 מ'
ב העתקה של 1.6 מ' במצודה הצלבנית צ
0.5 מ'
בתקופה העותמנית נבנה מסגד
ב העתקה של עוד 0.5 מ' בכל המבנים

46. היסטוריה: האזור שבו הורגשו הרעידות
1202
1759
500 km

47. פאליאוסייסמולוגיה – חקר רעידות אדמה עתיקות. דוגמא לסחף של נחלים מועתק

48. משקעי אגם ליסאן ליד מצדה

49. וורוות - חילופי משקעים עונתיים באגם ליסאן

50. השכבות העדינות של משקעי אגם ליסאן הופרעו על ידי רעידות אדמה פרה-היסטוריות
Seismite

51. מבנה ערבי-קדום נטוי על ההעתקW E

52. התחום המורגש
אזור הנזק המרבי של רעידת האדמה ב על פי עדויות היסטוריות. אם אין עדויות אחרות מניחים שההעתקה התרחשה באזור הנזק המרבי.

53. איתור המוקד על פי סולם דרגות נזק למבנים
Oct. 17, 1989 Loma Prieta

54. רעידות אדמה היסטוריות שפגעו באזור הכנרת
הפרש
394 56
132
198
284
169
557 78 90
הפרשי הזמן בין רעידות אדמה באיזור מסויים אינו קבוע.
31 לפני הספירה 363 לספירה
419

55. מודעות הציבור לסיכוני רעידות אדמה
רמת הסיכון
זמן
מודעות לסיכון
זמן
רעידת אדמה
רעידת אדמה
רעידת אדמה
רעידת אדמה

56. גשר עם חופש תנועה – עמיד ברעידות אדמה חזקות