Earth’s gravity ― the reason of earthquakes
In the paper, an attempt has been made to describe seismic processes by means of classical mechanics. Dynamic parameters such as energy, impulse, and forces that determine the movement of masses are estimated.An earthquake model is regarded with consideration of the Earth gravity field influence on...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/190079 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Institution
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543432985542656 |
|---|---|
| author | Mishin, S. V. Panfilov, A. A. Hasanov, I. M. |
| author_facet | Mishin, S. V. Panfilov, A. A. Hasanov, I. M. |
| author_sort | Mishin, S. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-10-07T11:08:50Z |
| description | In the paper, an attempt has been made to describe seismic processes by means of classical mechanics. Dynamic parameters such as energy, impulse, and forces that determine the movement of masses are estimated.An earthquake model is regarded with consideration of the Earth gravity field influence on distribution of masses composing the Earth crust. The Earth crust is considered as a complex of geological bodies which is ordered by the planets gravity field. Due to isostasy the difference in density of the equal matter volumes leads to formation of mountain structures specific for the surface. When a base of such structures collapses a rock block shifts down and acquires mechanical impulse. Authors assume that this acquired mechanical impulse determines the earthquake’s magnitude.Impulse propagates in medium as a seismic wave. Front of the wave generates pressure effected on an environment that is not active yet. It determines macro-processes of the earthquake measured as earthquake intensity. Authors consider mass (weight) of a rocks block, magnitude (mechanical impulse acquired during an impact), seismic emission, which is a distribution of a momentum and a pressure of wave front (product of impulse by time), as parameters of a seismic process. To estimate dynamic parameters of earthquake processes, such as shifted mass, mechanical impulse, pressure of wave front, a nomogram is presented. Magnitude of a seismic event has dimension of a mechanical impulse, seismic intensity (earthquake intensity) has a dimension of pressure. Nomogram consists of several parts. The first one, allows analyzing the source of the emission. It shows the relation between emitted momentum, mass of a shifted body and energy. The next part of the nomogram represents momentum density per unit of area of the wavefront, which decreases in proportion to the square of a distance from the source. It characterizes the spherical propagation of seismic radiation in an isotropic medium. The third part of the nomogram helps to estimate the value of an average seismic pressure of the wavefront. The last part of the nomogram allows rating the empirical characteristics of a seismic event. A relation between a scale of seismic pressure and standardized scale of seismic intensity MSK-64 is established. As an example a Spitaka earthquake, December 7th, 1988, was analyzed. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:11:11Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-190079 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-07-17T11:11:11Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-1900792020-10-07T11:08:50Z Earth’s gravity ― the reason of earthquakes Тяготение Земли — причина землетрясений Тяжіння Землі - причина землетрусів Mishin, S. V. Panfilov, A. A. Hasanov, I. M. earthquake seismic radiation weight momentum energy In the paper, an attempt has been made to describe seismic processes by means of classical mechanics. Dynamic parameters such as energy, impulse, and forces that determine the movement of masses are estimated.An earthquake model is regarded with consideration of the Earth gravity field influence on distribution of masses composing the Earth crust. The Earth crust is considered as a complex of geological bodies which is ordered by the planets gravity field. Due to isostasy the difference in density of the equal matter volumes leads to formation of mountain structures specific for the surface. When a base of such structures collapses a rock block shifts down and acquires mechanical impulse. Authors assume that this acquired mechanical impulse determines the earthquake’s magnitude.Impulse propagates in medium as a seismic wave. Front of the wave generates pressure effected on an environment that is not active yet. It determines macro-processes of the earthquake measured as earthquake intensity. Authors consider mass (weight) of a rocks block, magnitude (mechanical impulse acquired during an impact), seismic emission, which is a distribution of a momentum and a pressure of wave front (product of impulse by time), as parameters of a seismic process. To estimate dynamic parameters of earthquake processes, such as shifted mass, mechanical impulse, pressure of wave front, a nomogram is presented. Magnitude of a seismic event has dimension of a mechanical impulse, seismic intensity (earthquake intensity) has a dimension of pressure. Nomogram consists of several parts. The first one, allows analyzing the source of the emission. It shows the relation between emitted momentum, mass of a shifted body and energy. The next part of the nomogram represents momentum density per unit of area of the wavefront, which decreases in proportion to the square of a distance from the source. It characterizes the spherical propagation of seismic radiation in an isotropic medium. The third part of the nomogram helps to estimate the value of an average seismic pressure of the wavefront. The last part of the nomogram allows rating the empirical characteristics of a seismic event. A relation between a scale of seismic pressure and standardized scale of seismic intensity MSK-64 is established. As an example a Spitaka earthquake, December 7th, 1988, was analyzed. Сделана попытка описать сейсмические процессы средствами классической механики. Оценены динамические параметры землетрясений - энергию, импульс, силы, определяющие движение масс.Рассмотрена модель процесса землетрясения, включая действие притяжения планеты на распределение масс горных пород, слагающих земную кору. В модели земная кора - это комплекс геологических тел, упорядоченных действием притяжения планеты. Различия в плотности равных объемов материала коры изостазии приводит к формированию горных сооружений, характерных для земной поверхности. В результате разрушения опорной плоскости таких структур блок горных пород смещается вниз, приобретая в процессе торможения механического импульса. По мнению авторов, именно этот импульс определяет магнитуду землетрясения.Импульс распространяется в сплошной среде в виде сейсмического излучения. Фронт волны создает давление на нарушена среда, определяющий макропроцессы, измеряемые баллами. Таким образом, параметрами землетрясения есть масса (вес) блока горных пород, магнитуда (механический импульс при ударе). Сейсмическое излучение - это распространение механического импульса и давление волнового фронта (угасание импульса со временем), что определяет макроэффекту землетрясения.Для оценки значений динамических параметров процесса землетрясения (смещение массы, механического импульса, давления волнового фронта предложено номограму. Магнитуда сейсмического события имеет размерность механического импульса, а балл (интенсивность землетрясения) - размерность давления.Номограмма разделена на несколько частей. Первая часть позволяет анализировать источник излучения - связь излученного импульса с массой тела и энергией процесса. Следующая часть номограммы отражает плотность импульса на единицу площади волнового фронта, уменьшается пропорционально квадрату расстояния от источника, описывает сферическое распространение сейсмического излучения в изотропной среде. Третья часть номограммы оценивает значение среднего сейсмического давления фронта излучения. Последняя часть номограммы позволяет оценить эмпирические характеристики сейсмического события. Установлена связь между шкале сейсмической давления и нормативной шкале сейсмической интенсивности MSK-64. В качестве примера проанализированы параметры Спитакского землетрясения от 7 декабря 1988 года. Зроблено спробу описати сейсмічні процеси засобами класичної механіки. Оцінено динамічні параметри землетрусів — енергію, імпульс, сили, що визначають рух мас.Розглянуто модель процесу землетрусу, що включає дію тяжіння планети на розподіл мас гірських порід, що складають земну кору. В моделі земна кора — це комплекс геологічних тіл, упорядкованих дією тяжіння планети. Відмінності в щільності рівних обсягів матеріалу кори ізостазії приводить до формування гірських споруд, характерних для земної поверхні. В результаті руйнування опорної площини таких структур блок гірських порід зміщується вниз, набуваючи в процесі гальмування механічного імпульсу. На думку авторів, саме цей імпульс визначає магнітуду землетрусу.Імпульс поширюється в суцільному середовищі у вигляді сейсмічного випромінювання. Фронт хвилі створює тиск на непорушене середовище, який визначає макропроцеси, вимірювані балами. Таким чином, параметрами землетрусу є маса (вага) блока гірських порід, магнітуда (механічний імпульс при ударі). Сейсмічне випромінювання — це поширення механічного імпульсу і тиск хвильового фронту (згасання імпульсу з часом), що визначає макроефекти землетрусу.Для оцінювання значень динамічних параметрів процесу землетрусу (зміщення маси, механічного імпульсу, тиску хвильового фронту запропоновано номограму. Магнітуда сейсмічної події має розмірність механічного імпульсу, а бал (інтенсивність землетрусу) — розмірність тиску.Номограма розділена на кілька частин. Перша частина дає змогу аналізувати джерело випромінювання — зв’язок випроміненого імпульсу з масою тіла і енергією процесу. Наступна частина номограми відображає щільність імпульсу на одиницю площі хвильового фронту, яка зменшується пропорційно квадрату відстані від джерела, що описує сферичне поширення сейсмічного випромінювання в ізотропному середовищі. Третя частина номограми оцінює значення середнього сейсмічного тиску фронту випромінювання. Остання частина номограми дає змогу оцінити емпіричні характеристики сейсмічної події. Встановлено зв’язок між шкалою сейсмічного тиску і нормативної шкалою сейсмічної інтенсивності MSK-64. Як приклад проаналізовано параметри Спітакського землетрусу від 7 грудня 1988 р. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2019-12-26 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/190079 10.24028/gzh.0203-3100.v41i6.2019.190079 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 41 No. 6 (2019); 213-222 Геофизический журнал; Том 41 № 6 (2019); 213-222 Геофізичний журнал; Том 41 № 6 (2019); 213-222 2524-1052 0203-3100 ru https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/190079/190599 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | earthquake seismic radiation weight momentum energy Mishin, S. V. Panfilov, A. A. Hasanov, I. M. Earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| title | Earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| title_alt | Тяготение Земли — причина землетрясений Тяжіння Землі - причина землетрусів |
| title_full | Earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| title_fullStr | Earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| title_full_unstemmed | Earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| title_short | Earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| title_sort | earth’s gravity ― the reason of earthquakes |
| topic | earthquake seismic radiation weight momentum energy |
| topic_facet | earthquake seismic radiation weight momentum energy |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/190079 |
| work_keys_str_mv | AT mishinsv earthsgravitythereasonofearthquakes AT panfilovaa earthsgravitythereasonofearthquakes AT hasanovim earthsgravitythereasonofearthquakes AT mishinsv tâgoteniezemlipričinazemletrâsenij AT panfilovaa tâgoteniezemlipričinazemletrâsenij AT hasanovim tâgoteniezemlipričinazemletrâsenij AT mishinsv tâžínnâzemlípričinazemletrusív AT panfilovaa tâžínnâzemlípričinazemletrusív AT hasanovim tâžínnâzemlípričinazemletrusív |