Language
Country/Area
No result found
Trận động đất ở Thành phố Mexico năm 1985 đã thay đổi hiểu biết của chúng ta về động đất như thế nào?
Ngày 19 tháng 9 năm 1985, một trận động đất lớn xảy ra ở Thành phố Mexico, với tâm chấn nằm ở bờ biển Thái Bình Dương cách thành phố hàng trăm km. Mặc dù có tâm chấn ở xa nhưng trận động đất đã gây ra thiệt hại lớn trong thành phố và khiến người dân phải suy nghĩ lại về việc truyền sóng địa chấn cũng như thiết kế các tòa nhà chịu chấn động. Với sự xuất hiện của thảm họa, các nhà khoa học đã có được những hiểu biết mới về đặc tính lan truyền của sóng địa chấn trong các điều kiện địa chất khác nhau, đặc biệt là tác động khuếch đại của địa chất nông đến gia tốc động đất.
Nghiên cứu phát hiện: Chuyển động địa chấn trên bề mặt lòng đất có thể được khuếch đại mạnh mẽ nếu điều kiện địa chất không thuận lợi (ví dụ như trầm tích).
Định nghĩa hiệu ứng vị trí động đất
Hiệu ứng vị trí động đất đề cập đến hiện tượng sóng địa chấn được khuếch đại trong các lớp địa chất bề mặt. Trong quá trình truyền sóng, khi sóng địa chấn chạm tới bề mặt tiếp giáp của các lớp địa chất khác nhau sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ, khúc xạ dẫn đến biên độ sóng thay đổi. Đặc biệt trong các tình huống như lưu vực lắng đọng dòng chảy, hiện tượng này càng nghiêm trọng hơn, ảnh hưởng nhiều hơn đến khả năng kháng chấn của tòa nhà.
Ví dụ về trận động đất ở Thành phố Mexico năm 1985
Trong trường hợp của Thành phố Mexico, mặc dù tâm chấn của trận động đất nằm ở rất xa nhưng khi sóng địa chấn tràn tới thành phố, chúng đã gây ra thiệt hại chưa từng có do sự khuếch đại của sóng bởi các trầm tích dưới bề mặt. Cuộc điều tra cho thấy trạm Campos gần tâm chấn ghi nhận gia tốc 150 cm/giây, trong khi trạm Teacalco cách tâm chấn 200 km chỉ ghi nhận gia tốc 18 cm, phản ánh rõ ràng sự suy giảm trong quá trình truyền sóng địa chấn.
Sau khi đi qua lưu vực trầm tích, sóng địa chấn ở Thành phố Mexico bật trở lại và gây ra hiệu ứng cộng hưởng, làm tăng đáng kể gia tốc địa chấn.
Phân tích lý thuyết: lý thuyết lớp ngang
Khi thảo luận về hiệu ứng vị trí động đất, chúng ta cũng có thể tiến hành phân tích lý thuyết dựa trên cấu trúc phân lớp của vỏ trái đất. Giả sử có một lớp trầm tích đặc biệt phía trên nửa không gian đàn hồi đồng nhất, sóng địa chấn sẽ bị phản xạ và khúc xạ tại các mặt phân cách này. Trong trường hợp này, chúng tôi có thể ước tính một cách toán học những thay đổi về biên độ sóng ở các tần số khác nhau, đặc biệt là khi nói đến độ dày và tốc độ sóng của lớp trầm tích phía trên.
Hiệu ứng lưu vực bùn ở Caracas
Các hiệu ứng vị trí động đất tương tự đã thúc đẩy nghiên cứu sâu rộng ở các thành phố khác như Caracas. Trong thành phố, rìa của các lưu vực trầm tích tăng cường sự lan truyền của sóng bề mặt trong các trận động đất. Phân tích cho thấy hiệu ứng chuyển động như vậy có thể khiến sóng địa chấn tăng biên độ từ 5 đến 10 lần so với mức thường xảy ra.
Khi sự tương phản vận tốc giữa lớp trầm tích và tầng giữa không khí đủ lớn thì hiệu ứng khuếch đại của sóng địa chấn sẽ trở nên rõ ràng hơn.
Tóm tắt
Trận động đất ở thành phố Mexico năm 1985 không chỉ bộc lộ sự khác biệt trong quá trình lan truyền sóng địa chấn dưới các điều kiện địa chất khác nhau mà còn làm thay đổi cách suy nghĩ về thiết kế địa chấn trong các dự án xây dựng. Các kỹ sư và nhà khoa học bắt đầu chú ý hơn đến tác động của điều kiện địa chất đến hiệu ứng khuếch đại của sóng địa chấn, điều này cũng thúc đẩy tiến độ nghiên cứu kỹ thuật động đất và phòng chống thiên tai. Liệu chúng ta vẫn có thể bỏ qua tác động sâu sắc của đặc tính địa chất đến động đất khi thiết kế các tòa nhà và cơ sở hạ tầng đô thị ngày nay?
