Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 15-01-2025

AARDBEVING

betekenis & definitie

(Fr.: tremblement de terre; Du.: Erdbeben; Eng.: earthquake), trilling van de aarde, die meestal ontstaat door een plotselinge verschuiving van gedeelten van de aardkorst of van de daaronder liggende aardmantel; bij zware explosies kan men spreken van een kunstmatige aardbeving. Zware aardbevingen zijn tektonisch; vulkanische bevingen zijn in het algemeen zwak. Het verband tussen aardbevingen en vulkanische verschijnselen is secundair: beide zijn kenmerkend voor zwakke plaatsen in de aardkorst.

Bij de schoksgewijze verplaatsingen van gesteente ontstaan trillingen die met grote snelheid de aarde doorlopen. Het snelst zijn de longitudinale golven (P-golven); tegelijk worden ook transversale golven (S-golven) en oppervlaktegolven (L-golven) uitgezonden (zie Aarde: structuur van de aarde; Seismologie). Al deze trillingen worden uit het centrum van de aardbeving (hypocentrum) tegelijkertijd uitgestraald, maar door het verschil in hun voortplantingssnelheid bereiken zij de seismograafstations enige tijd na elkaar. Uit het tijdverschil kan men de plaats van het centrum van de trillingen op het aardoppervlak (epicentrum) berekenen. De intensiteit van een aardbeving kan beoordeeld worden naar de verschijnselen van omvallende voorwerpen, schade aan gebouwen enz.; zij worden uitgedrukt in de schaal van Mercalli-Cancani-Richter.

Met de criteria van Mercalli is het mogelijk het aardbevingsgebied in te delen in zones van gelijke sterkte, door lijnen (isoseisten) te trekken langs plaatsen waar de macroseismische verschijnselen dezelfde intensiteit bereiken. Het macroseismische gebied varieert in grootte van een doorsnede van enkele tientallen tot enkele duizenden kilometers. Daarbuiten ligt het microseismische gebied, waar de trillingen uitsluitend door seismografen worden waargenomen. Men spreekt van een wereldbeving als alle seis mografen ter wereld haar registreren.

Het gebeurt niet zelden dat een zware aardbeving wordt voorafgegaan door een of meer zwakke trillingen (voorschokken). Nabevingen zijn zeer normaal; na een zware beving komen vaak series schokken voor, afnemend in sterkte.

Men spreekt van een zeebeving wanneer het epicentrum gelegen is op de bodem van de oceaan. Vanuit het epicentrum breiden golven zich uit als de rimpels in een vijver waarin een steen wordt geworpen. Deze seismische watergolven lopen met een grote snelheid over de oppervlakte van de oceaan; bij een waterdiepte van 5 km is de snelheid 800 km h −1. In de open oceaan is de hoogte van de golven niet meer dan enkele decimeters, en de golflengte is enkele honderden km. Naderen de golven de kust, dan wordt door de afnemende waterdiepte de snelheid ook kleiner; de golfhoogte echter neemt toe, en er kunnen brandingsgolven ontstaan van tientallen meters hoogte (tsoenami).



De meeste aardbevingen komen voor in enkele betrekkelijk smalle gordels van geotektonisch jonge formaties, die in het Tertiair of later ontstonden. De transaziatische gordel begint in de Atlantische Oceaan bij de Azoren, loopt langs de Middellandse Zee, door Klein-Azië, Perzië, de Himalaja, Burma, Sumatra, Java, naar de Molukken. De circumpacifische gordel loopt met vertakkingen langs de Filippijnen, Japan, de Aleoeten, Amerika, Nieuw-Zeeland, Samoa, Nieuwe Hebriden, Nieuw-Guinea, en sluit bij de Molukken aan op de transaziatische gordel.

In deze gordels komen 90% van alle aardbevingen voor. In Nederland en België zijn aardbevingen zeldzame verschijnselen; van de in deze streken gevoelde aardbevingen ligt de haard meestal in Zuid-Europa. De meeste aardbevingen zijn ondiep, d.w.z. dat het hypocentrum niet dieper ligt dan 60 km; zij worden veroorzaakt door verschuivingen in de aardkorst of in het gesteente niet ver daaronder. Een tweede groep komt uit haarden met intermediaire diepten (60...300 km). Bevingen uit diepten groter dan 300 km worden diep genoemd; de grootste geconstateerde diepte bedraagt 720 km. Diepe aardbevingen komen alleen voor aan de continentzijde van de aardbevingsgordels. Men krijgt daaruit de indruk dat de aardbevingshaarden liggen op een vlak dat van de continentranden steil onder het vasteland naar beneden loopt.

Er bestaat een verband tussen de maximale intensiteit in het epicentrale gebied en de energie die bij een aardbeving vrijkomt. Deze wordt uitgedrukt in de magnitude; bij de epicentrale mercalli-intensiteit VI is de magnitude van de aardbeving 5; voor de zwaarste wereldbevingen waarbij in het epicentrale gebied de intensiteit XI of XII wordt bereikt, is de magnitude 8 of 9. Bij de magnitude 5 is de vrijkomende energie ongeveer één terajoule (1 TJ = 10 12 J) en bij magnitude 8 is deze 10.000 keer zo groot. Per jaar komen gemiddeld 10 zeer zware bevingen voor, 100 zware en 100.000 zwakke aardschokken. Het aantal bevingen dat met instrumenten kan worden waargenomen bedraagt ca. ½ miljoen per jaar; voor een lijst recente aardbevingen zie tabel 2.

In een aantal gevallen is het mogelijk gebleken met zekerheid vast te stellen dat een tektonische aardbeving werd veroorzaakt door een plotselinge verplaatsing van gesteenteschollen. Uit de uitstraling van de longitudinale en de transversale golven uit het hypocentrum kan worden vastgesteld hoe de krachten en bewegingen bij de aardschok in het hypocentrum gericht waren;

de stand van het breukvlak en de richting van de verschuiving zijn in principe uit seismogrammen te reconstrueren. De achtergrond van de spanningsophopingen die tot een ontlading in de vorm van aardbevingen leiden, is nog niet geheel duidelijk. Vooral op grond van de zeer speciale ligging der seismische gordels is men tot het inzicht gekomen dat er voortdurend plastische bewegingen in de aardmantel en -korst gaande zijn; deze langzaam stromende beweging van het gesteente dient ook voor de verklaring van de drift der continenten. Doordat deze stromingen steeds doorgaan, ontstaan na iedere aardbeving opnieuw spanningen, zodat na zekere tijd wederom een aardbeving kan optreden.

Het grootste gevaar treedt op als de beweging stopt, zodat de spanning kan aangroeien tot zeer grote waarde.

Strikt genomen is de aarde onophoudelijk in trilling. De zwakste vibraties (microseismen) die alleen door gevoelige seismografen worden geregistreerd, zijn trillingen met een amplitude van enkele micrometers en een periode van enkele seconden, die samenhangen met het weer op de oceaan. Staande zeegolven oefenen nl. drukfluctuaties op de oceaanbodem uit, die zich als rayleighgolven door de bodem voortplanten en tot grote afstand in het continent kunnen doordringen.

< >