Miért pattannak ki a földrengések?

Amikor megmozdul a föld…

2021. április 21., 16:51 , 1052. szám

Morajlás a mélyből, mintha vasúti szerelvények dübörögnének ott alant. Remegő, rázkódó építmények, leomló falak, összeroskadó mennyezetek, tetők, leszakadó hidak, felüljárók, összerepedezett utcák, melyeket romhalmazokká vált házak és középületek öveznek. Városok és falvak, melyek úgy néznek ki, mintha szőnyegbombázás érte volna őket... Ilyen képsorok villannak fel bennünk, előttünk, ha nagy erejű földrengésekről hallunk, olvasunk, vagy romboló erejüket látjuk a tévé képernyőjén át. De miért is pattannak ki?

Vannak földmozgások, melyeket föld alatti üregek beomlása idéz elő. Mások tűzhányókitörések előtt pattannak ki, s a vulkáni kürtőkön át a magmakamrába áramló magmának a kamra oldalaira mért pörölycsapásszerű ütései váltják ki őket. Többségük viszont tektonikai eredetű, melyek megértéséhez meg kell ismerkednünk magával a lemeztektonikával.

A földkéreg és a földköpeny vele szoros kapcsolatban álló legfelső, szilárd része alkotja a litoszférát, mely különböző tektonikai lemezekre tagolódik, azok pedig a félfolyékony földköpeny legfelső rétegében, a Gutenberg-zónában kialakult anyagáramlatok hátán úsznak. Hét hatalmas és mintegy húsz kisebb litoszfératáblát ismerünk, melyek évi néhány centiméteres sebességgel haladnak, s eközben négyféleképp is kölcsönhatásba léphetnek egymással. De miként keletkeznek az említett áramlatok? A földköpeny alsó részén, a földmag határán jóval magasabb hőmérsékletek uralkodnak, mint a köpeny felső részén. A hőmérséklet-különbségek pedig konvekciós áramlatokat hoznak létre, melyek során a földköpeny forróbb anyagtömegei lassan felfelé áramlanak, azután a Gutenberg-zónában vízszintes irányt vesznek fel, majd ahogy lehűlnek, lassan a mélybe ereszkednek.

Ha a litoszféra alatt a vízszintes köpenyáramlatok a felfelé emelkedő áramlatokra merőlegesen kétfelé ágaznak, akkor húzóerőt fejtenek ki, melyek felszakítják a tektonikai lemezeket. Így szakadhatnak szét addig egységes kontinensek, s ezek a húzóerők is akkora feszültségeket kelthetnek a kemény, merev litoszfératáblákban, hogy azok földrengésekben szabadulnak fel. Például a Vörös-tenger úgy jött létre, hogy két kataklizmaszerű földrengés során az Arábiai-tábla teljesen lehasadt az Afrikai-lemezről. (Megjegyzés: a lehasadás már az Ádeni-öböl kialakulásakor megkezdődött.) Máskor a köpenyáramlatok egymással párhuzamosan haladnak, de különböző irányokba, s így nyíróerők lépnek fel. A Kaliforniai-félsziget, valamint az USA Kalifornia államának a délnyugati része a Csendes-óceáni-lemezhez tartozik, mely északnyugati irányban halad, miközben az Észak-amerikai-tábla délkelet felé mozog. Kettejük itteni határán húzódik a Szent András-törésvonal (pontosabban: törésvonalrendszer), mely mentén a két tektonikai lemez elcsúszik egymás mellett, s eközben is feszültségek halmozódnak fel, melyek földrengésekhez vezetnek. Ezek közül az 1906-os San Franciscó-i földrengés volt a legpusztítóbb, mely szinte az egész nagyvárost romba döntötte.

Emellett össze is ütközhetnek a táblák: az Ausztrál–Indiai-, az Arábiai- és az Afrikai-lemez egyaránt nekiütközött az Eurázsiai-táblának, s amellett, hogy az ütközés során magasba gyűrődtek az Eurázsiai-hegységrendszer roppant láncai, köztük a hatalmas Himalája, az egymásnak feszülő gigászi nyomóerők is földmozgásokat okoznak Portugáliától Észak-Indiáig. De az is gyakori, hogy az egyik tektonikai lemez a másik alá bukik, s így szubdukciós (alábukási) zóna alakul ki, melynek elején, ott, ahol az alábukás megkezdődik, mélytengeri árok alakul ki. Az alábukó tektonikai lemez lassan meghajlik, de keménysége miatt eközben óriási feszültségek halmozódnak fel benne, s ezek robbannak ki elemi erővel az itteni földrengésekben. A szeizmológiai mérések kezdete óta mért legnagyobb erejű földmozgásra, az 1960-as chilei földrengésre is egy szubdukciós zónában került sor, a Peru–Chile-árok mentén, ahol a Csendes-óceán nyugati része alatt található Nazca-tábla a Dél-amerikai-lemez alá bukik.

A köpeny felé hajló tábla alsó része eközben olvadni kezd az ott uralkodó magas hőmérséklet miatt, így kőzetolvadék, magma jön létre, melyet a különböző, belé zárt gázok a felszín felé nyomnak, s így alakulnak ki a szubdukciós zónákra nagyon jellemző, heves, robbanásos kitöréseikről hírhedt tűzhányók, illetve vulkáni szigetívek. Majd az alábukó lemez alsó vége beolvad a földköpenybe. Emellett a szubdukciós zónákban nem egy tenger alatti földrengést szeizmikus szökőár, cunami követ, ha a földmozgás következtében az óceán aljzatán egy földtömeg hirtelen lezökken vagy kiemelkedik, és hullámzásba hozza a tengervizet. A szárazföldek felé száguldó cunamik a nyílt vízen széles, lapos hullámok. Ám a partok közelében, az egyre sekélyebb vízben mind magasabbakká válnak, hogy megőrizzék a bennük lévő óriási mozgási energiát. Így akár tíz vagy éppen több tíz méter magas vízfalakként, más esetekben rendkívül gyors, óriási erejű áradásokként zúdulnak a partokra, ahol szinte mindent letarolnak, ahogy az a 2004. decemberi indiai-óceáni szeizmikus szökőár esetében is történt. Az azt létrehozó földrengés Szumátra északi partjainál, a Szunda-árok mentén pattant ki, ahol az Ausztrál–Indiai-lemez az Eurázsiai-tábla alá bukik, a cunami pedig Ázsiától Afrikáig végigpusztított több partvidéket.

A nagy erejű földrengések a legpusztítóbb természeti katasztrófák közé tartoznak. De előre lehet-e jelezni őket, hogy megmentsünk megannyi emberéletet? A kérdésre a következő cikkemben igyekszem válaszolni.

Lajos Mihály