Hvað er jarðskjálfti?

Jarðskjálftar verða þegar jarðskorpan, þ. e. hin brotgjarna skel jarðarkringlunnar, brotnar eða hrekkur til á gömlum brotflötum. Við höggið sem þá myndast verða til jarðskjálftabylgjur sem breiðast út frá brotfletinum og ferðast ýmist í gegnum hnöttinn eða eftir yfirborðinu.

Dæmi um fyrrnefndu bylgjurnar eru P- og S-bylgjur en dæmi um yfirborðsbylgjur eru Love- og Rayleigh-bylgjur. Þegar við finnum eða mælum jarðskjálfta er það vegna þessara jarðskjálftabylgna. Mismunandi bylgjur ferðast með mismunandi hraða og því er hægt að reikna út fjarlægðina frá skjálftamiðju að mælistað og staðsetja skjálftann.

Orkan er líka mismikil í mismunandi bylgjugerð. Þannig finnum við meira fyrir S-bylgjum og yfirborðsbylgjum en P-bylgjum. Stundum heyrum við til dæmis fólk segja: „Ég fann borðið titra áður en skjálftinn reið yfir.“ Titringurinn er þá tilkominn vegna P-bylgjunnar, sem fer hraðast yfir en er orkuminnst, en „skjálftinn ríður yfir” þegar S- og yfirborðsbylgjur ná fram til athugunarstaðar.

Ferlar jarðskjálftabylgna niðri í jörðinni og á yfirborði jarðar. Hreyfing frá vinstri (örvar): A) P-bylgjur, hraðar langbylgjur - þynning og þétting, B) S-bylgjur, hraðar titrings- eða þverbylgjur, C) Love-yfirborðsbylgjur sem eru þverbylgjur og D) Rayleigh - yfirborðsbylgjur sem líkjast venjulegri ölduhreyfingu.

Hvað veldur járðskjálftum?

Ysta lag jarðarinnar, jarðskorpan, er samsett úr mörgum flekum sem hreyfast hver miðað við annan. Flekarnir ýmist nuddast saman á hliðunum (eins og til dæmis á Suðurlands- og Tjörnesbrotabeltunum), ýtast hvor frá öðrum, þannig að ný skorpa myndast (sbr. gosbeltin), eða þrýstast hver undir annan þannig að gömul skorpa bráðnar á ný (eins og við Indónesíu og vesturströnd Suður-Ameríku). Á öllum þessum flekasamskeytum byggist upp spenna sem leysist út við jarðskjálfta. Mismunandi gerðir jarðskjálfta einkenna mismunandi flekasamskeyti.

Brotahreyfingar og landform. A) gjá, B) siggengi, C) samgengi, D) sniðgengi, E) sigdalur og F) rishryggur. (Teikn. Þ.E. og G.H.I). Heimild: Þorleifur Einarsson, 1991. Myndun og mótun lands. Mál og menning, Reykjavík

Á skilum þar sem flekarnir renna hvor fram hjá öðrum eru algengastir svokallaðir sniðgengisskjálftar og ef brotið nær yfirborði geta vegir, girðingar og annað hliðrast um jafnvel nokkra metra. Það fer meðal annars eftir þykkt jarðskorpunnar á flekaskilunum hversu mikil spenna getur byggst upp og þar með hversu stórir þessir skjálftar geta orðið. Stærstu skjáftarnir á Íslandi eru af þessari gerð, sbr. Suðurlandsskjálftarnir. Hér á landi verða skjálftar ekki stærri en um 7,2 á Richterskvarða, en í Kaliforníu geta þeir orðið þó nokkuð stærri.

Í gosbeltunum eru svonefndir siggengisskjálftar algengastir, þar sem hluti skorpunnar sígur við gliðnun, en sniðgengis- og þrýstigengisskjálftar mælast þar líka. Jarðskorpan er ung og til þess að gera heit í gosbeltunum og því er ekki hægt að byggja upp mikla spennu þar. Afleiðingin er sú að skjálftar þar verða aldrei mjög stórir, varla mikið stærri en um það bil 6 á Richterkvarða.

Á flekamótum þar sem einn fleki þrýstist undir annan verða svokallaðir þrýstigengisskjálftar. Allra stærstu skjálftar á jörðinni eru gjarnan af þessari gerð og þessir skjálftar eru best fallnir til að mynda flóðbylgjur eða tsunami.

Að lokum skal þess getið að skjálftar geta orðið inni á miðjum flekum vegna staðbundins þrýstings og að það mælast skjálftar sem eru sambland af þeim skjálftum sem hér hefur verið lýst.