zijn trillingen van de bodem, door natuurlijke oorzaken. Bodemtrillingen door het moderne verkeer, explosies enz. worden wel kunstmatige aardbevingen genoemd.
De natuurlijke bodemtrillingen kunnen door zeer verschillende oorzaken ontstaan, bergstorting, instorting van een hol (vooral in kalksteengebieden, Karst), sterke branding op een rotskust, vulkanische uitbarsting en eindelijk de belangrijkste soort: de tektonische aardbeving. Deze ontstaat door de verschuiving van twee gedeelten van de aardkorst of van het daaronder liggende substratum ten opzichte van elkaar.Die verschuiving ontstaat in de diepte en kan zich bij uitzondering tot aan de aardoppervlakte voortplanten; in die gevallen treden behalve de bodemtrillingen, de eigenlijke aardbeving, ook bodemverschuivingen op. Meestal is de uitbreiding van de verschuiving van de twee gedeelten van de aardkorst ten opzichte van elkaar echter van geringere omvang en blijft tot de diepte beperkt. Die verschuiving vindt langs een reeds bestaand of nieuw gevormd breukvlak plaats en wordt veroorzaakt door de plaatselijke omzetting van spanningen in de aardkorst in bewegingen m.a.w. van potentiële in kinetische energie. De energie der aardbeving is afhankelijk van de versnelling, waarmede de verschuiving plaats vindt en van de massa der bewogen delen. Alle sterke aardbevingen zijn tektonische aardbevingen. Deze worden om het epicentrum, het punt van de aardoppervlakte, vanwaar zich de aardbeving schijnbaar voortplant, door mensen en dieren gevoeld, verder daar vandaan slechts door gevoelige instrumenten, seismografen, opgetekend. Bij zeer sterke tektonische aardbevingen vindt deze optekening over de gehele aarde plaats, m.a.w. planten zich de trillingen door de gehele aarde naar alle richtingen voort. Deze automatisch door zelfregistrerende instrumenten opgetekende trillingen heten seismogrammen. De trilling, die onder de aardkorst begint, plant zich op drie wijzen van de aardbevingshaard of het hypocentrum naar elk waarnemingsstation voort: door de aarde het snelst door longitudinale trillingen, langzamer door transversale trillingen en nog langzamer, maar nu langs het aardoppervlak en van het epicentrum uit, door de zgn. lange golven. Uit de vorm der seismogrammen heeft men conclusies kunnen trekken over de bouw der inwendige aarde en over het aanwezig zijn van een aardkern, die anders gebouwd is dan de daaromheenliggende aardschillen.
Katastrophes
De gevolgen van sterke tektonische aardbevingen kunnen als volgt worden ingedeeld.
I. In de bijzondere gevallen, waarbij de primaire bodemverschuiving zich tot aan de aardoppervlakte voortplant, zoals in de provincies Mino en Owari in Japan in 1891 en in Californië op 18 April 1906, vond die verschuiving noch zuiver vertikaal noch zuiver horizontaal, maar in schuine richting plaats. Twee gedeelten van Californië werden ten opzichte van elkaar langs een steil breukvlak verschoven met maximum 7 m horizontale en 1,3 m vertikale verschuiving. Dit vond plaats over een lengte van 184 km. Natuurlijk braken alle kunstwerken, die juist boven het breukvlak lagen. Er ontstond brand in San Francisco, omdat de gasleidingen af knapten en deze kon niet gebluscht worden, omdat ook de waterleidingen waren gebroken. In Mino-Owari bedroeg de verschuiving langs een nagenoeg loodrecht breukvlak in het Neo-dal horizontaal maximaal 4 m en verticaal maximaal 6 m.
II. Bij de meeste aardbevingen treden echter slechts de secundaire verschijnselen, de bodemtrillingen, aan de aardoppervlakte op. In de buurt van het epicentrum kunnen dan door deze trillingen katastrophes optreden:
1. door slingering van de bodem, scheuren en instorten van huizen (Bali 1917, Maos 1923, Padangse Bovenlanden 1926). De manier van bouwen heeft grote invloed op de graad van verwoesting. Het slechtst houden zich gemetselde huizen. Houten huizen zijn elastischer, maar worden bij aardbevingen gewoonlijk door brand vernield (Yokohama, Sept. 1923). Vooral na de aardbeving van San Francisco in 1906 is gebleken, dat, mits goed uitgevoerd, gewapend beton-constructies het best tegen aardbeving bestand zijn;
2. door bodemverschuivingen, die als gevolg der trillingen in losse bodem ontstaan en wel: 2a. ontstaan van scheuren min of meer evenwijdig aan dal of kust (Mino-Owari 1891, Messina 1908, Wonosobo 1924, Padang Pandjang 1926), 2b. ontstaan van afstortingen in gebieden met losse grondsoorten, die een maximale helling bezitten. Vulkaanlanden met veel losse grondsoorten, zoals Java, hebben hiervan bijzonder te lijden. Bij de aardbeving van Wonosobo in 1924 werden verschillende dorpen, die op de rand van een steile helling lagen, vernield, omdat zij door de bodem trilling in de afgrond schoven; andere werden toen verwoest, omdat zij bedolven werden onder afgeschoven aarde. Ook indirect ontstonden door deze afstortingen katastrophes, omdat sommige dalen er door werden afgedamd, waarna opstuwing van water, doorbraak en overstroming volgden, veelal gepaard gaande met het optreden van modderstromen (lahars).
III. Ligt het epicentrum in zee, en dat komt bij sterke aardbevingen veelvuldig voor, dan spreekt men wel van zeebeving; in Japan, waar de kusten bijzonder dikwijls er door geteisterd worden van tsunami's. Er ontstaat dan een sterke golfvorming, die ten onrechte vloedgolven genoemd worden, maar die met de getijden niets te maken hebben. Deze golven kunnen grote verwoestingen aanrichten o.a. op 28 Dec. 1908 aan de beide kusten van de Straat van Messina.
Diepte der haarden
(hypocentra). Lange tijd heeft men gedacht dat de oorsprong der aardbevingen altijd in de aardkorst lag op een diepte van enkele tot 25 km. In de laatste tijd is echter door nauwkeuriger onderzoek en beter inzicht der seismogrammen gebleken, dat het hypocentrum soms veel dieper ligt. De tot nu toe diepst bekende haard op 720 km diepte veroorzaakte op 29 Juli 1934 een aardbeving, waarvan het epicentrum, dus de plaats boven het hypocentrum gelegen, in de Indische Archipel ten Z.O. van Boeton ligt. Haarden zijn nu op alle diepten tot ruim 700 km bekend, en het mechanisme schijnt steeds hetzelfde te zijn, nl. een verschuiving van twee gedeelten van de aarde ten opzichte van elkaar. Wij moeten ons dus voorstellen, dat het gedeelte der aarde dat onder de aardkorst volgt (substratum), op snelle bewegingen als een vaste stof reageert, terwijl andere verschijnselen (z isostasie) er op wijzen, dat het substratum op langzame bewegingen plastisch reageert. Met B. Gutenberg en Richter worden de aardbevingen naar de.diepte van de haard verdeeld in: ondiepe, tot hoogstens 60 km; intermediaire van 60-300 km; diepe van 300-500 km en zeer diepe, dieper dan 500 km.
Verspreiding
De epicentra der sterke aardbevingen liggen in hoofdzaak op twee gordels om de aarde. De ene is gesloten en wordt gevormd door de omranding van de Stille Oceaan, de andere loopt van de Middellandse Zee over Perzië, Himalaja, Sumatra naar Nieuw-Guinea. Bovendien treden buiten deze twee gordels hier en daar bij uitzondering aardbevingen op. Volgens de nieuwste statistiek van Gutenberg en Richter (1945) treedt 80 pct der gewone of ondiepe aardbevingen circumpacifisch op, 10 pct in de trans-Aziatische gordel en 10 pct verspreid. Diepe en zeer diepe aardbevingen treden uitsluitend circumpacifisch op en slechts weinig intermediaire vallen buiten deze gordel. Uit de verspreiding om de Pacific volgt, dat de epicentra der ondiepe aardbevingen voor het grootste gedeelte in zee liggen, terwijl de intermediaire op het land vallen en de diepe en zeer diepe nog verder in de continenten vallen. Het ziet er dus naar uit, dat de Pacific omgeven wordt door scheef onder de continenten
duikende breukzones. Dit uitzonderlijk gedrag van de Stille Oceaan zou kunnen samenhangen met de afscheiding van de Maan uit de Aarde, daar waar nu de Pacific ligt. De Ned.-Indische Archipel is een gebied, dat zeer sterk door aardbevingen wordt bezocht. Sedert in Weltevreden nauwkeurige seismografen aanwezig zijn, is gebleken, dat de meeste belangrijke epicentra in Ned.-Indië in zee liggen. Het blijkt, dat er twee stabiele gebieden zijn, waarin geen epicentra voorkomen en waarvan het bodemreliëf rustig is. Daartussen ligt een labiel gebied, met een onrustig bodemreliëf (eilanden wisselen met diepe bekkens af) en waarin veel epicentra liggen. De epicentra bewijzen, dat daar de aardkorst beweeglijk is. In Nederland treden slechts zeer zwakke aardbevingen op. Zeer zelden in de lage landen (die van 7 Juni 1931 was een hoge uitzondering), vaker in het zuiden van Limburg. De laatste hangen samen met verschuivingen langs, door de steenkool-mijnbouw bekende, breukvlakken, waarvan o.a. de Feldbiss genoemd kan worden, die van Sittard over Brunssum naar Herzogenrath verloopt. De beide aardbevingen van Herzogenrath van 22 Oct. 1873 en 24 Juni 1877 zijn door von Lasaulx met dit breukvlak in verband gebracht.
Periodiciteit
E. Tams, die aan de periodiciteit der aardbevingen een studie gewijd heeft, komt tot het volgende resultaat:
1. Periode van een zonnedag, maximum van het aantal aardbevingen voor Italië en Oostenrijk tussen 2-4 uur ’s nachts, minimum tussen 8 en 12 uur.
2. Perioden door de maanstanden veroorzaakt zijn niet aangetoond.
3. Perioden in de loop van een jaar zijn niet duidelijk aangetoond.
4. Perioden, die verband zouden houden met zonnevlekken, zijn niet gevonden.
5. Evenmin is een verband vastgesteld tussen het weer en het optreden van aardbevingen. In het algemeen kan gezegd worden, dat er van enige periodiciteit van aardbevingen weinig of niets gevonden is.
Aantal
De aarde trilt eigenlijk voortdurend, maar telkens op andere plaatsen en vooral in de bovengenoemde aardbevingsstroken. Meende Sieberg in 1923 dat per jaar g 000 aardbevingen optreden, volgens Gutenberg (1937) zijn het er ca. 1 millioen. Deze worden lang niet alle gevoeld, maar zouden, indien een voldoend aantal seismografen over de aarde verdeeld was, worden opgetekend. Van dit millioen zijn er 1000 die schade veroorzaken, 100 die verwoestend zijn en 10 zeer sterk („major earthquakes”). Hiervan wordt slechts een klein gedeelte door instrumenten opgetekend, omdat de meeste aardbevingen zwak zijn en er nog maar betrekkelijk weinig seismografen zijn opgesteld. Het aantal der seismografen breidt zich echter gestadig uit en daarmede ook het aantal der geregistreerde aardbevingen. Het aantal gemelde aardbevingen hangt van de bevolkingsdichtheid, het ontwikkelingspeil, de organisatie van de aardbevingsdienst en de vlijt der berichtgevers af. Duidelijk wordt dit geïllustreerd door het volgende staatje, dat van S. W. Visser afkomstig is: Aardbevingen in Ned.-Indië
1861-1901 per jaar 85,8
1885-1901 „ ,, 116
1909-1919 „ „ 200,9
1920-1926 „ „ 472,9
Sterktegraad
Evenals de windsnelheid behalve absoluut in m per seconde ook relatief uitgedrukt wordt door een nummer van een 10- of 12-delige gevoelsschaal, is dit bij aardbevingen het geval. Later heeft men aan de nummers der relatieve aardbevingssterkte bepaalde absolute waarden toegekend en wel door de grootste optredende versnelling der bodemdeeltjes op te geven. Het volledigste is de schaal van Cancani; deze volgt hieronder met kleine wijzigingen van Sieberg in vereenvoudigde vorm.
De grondslag voor deze kaart, met de eigenaardige projectie-methode, is ontleend aan de Radio-Wereldkaart om Nederland, Ontwerp Radio-Laboratorium Rijkstelegraaf. Als middelpunt van de linker halve bol is Kootwijk genomen; voor ons doel hebben wij daarvoor in de plaats gesteld de Bilt. Men denke zich de beide helften van de kaart met de ruggen tegen elkaar aan. De concentrische cirkels liggen 1000 km van elkaar, de stralen geven de richtingen (azimuthen) van de Bilt aan. De richting van de Bilt naar 250° op de linker helft vindt haar voortzetting in de richting van 250° naar de antipode van de Bilt op de rechterhelft. Op deze kaart kan direct het epicentrum worden gevonden, waarvan de Bilt afstand en azimuth opgeeft. Tevens zijn op de kaart de belangrijkste aardbevingsgebieden aangegeven, vereenvoudigd voorgesteld, ontleend aan gegevens van Gutenberg en Richter (1941).
Voorbeeld: Wanneer de Bilt een aardbeving op 11 000 km afstand meldt, in de richting Noord 300° West, moeten wij eerst de cirkel opzoeken, die op 11 000 km van de Bilt af ligt, dat is de op een na grootste cirkel op de rechter kaart, dan op de linker kaart de straal, die naar 300° getrokken is en vervolgens op de rechter kaart de straal, die van 300° naar de antipode van de Bilt loopt. Het snijpunt van cirkel en straal ligt bij de Philippijnen, waar dus het epicentrum ligt.
PROF. DR B. G. ESCHER
Lit.: F. de Montessus de Ballore, Géographieséismologique (Paris 1906); ld., La Science séismologique (Ib. 1907); ld., La Geologie séismologique (Ib. 1924); A. Sieberg, Erdbebenkunde (Jena 1923); E. Tams, Die Frage der Periodizität der Erdbeben (Berlin 1926); B. Gutenberg, Grundlagen der Erdbebenkunde (Ib. 1927); B. Gutenberg, Theorie der Erdbebenwellen, Beobachtungen, Bodenruhe. Handbuch der Geophysik IV. 1 (Berlin 1929); H. Berlage, Seismometer, Auswertung der Diagramme. Handbuch der Geophysik IV. 2 (Ib. 1930); A. Sieberg, Geologie der Erdbeben. Handbuch der Geophysik IV. 2 (Ib. 1930); J. B. Macelwane, S. J. et al., Physics of the Earth. VI. Seismology. Nat. Research Council Bull. 90. (New York 1933); H. Jeffreys, Earthquakes and mountains (London 1935); Ch. Davison, Great earthquakes (London 1936); Id., Studies on the periodicity of earthquakes, (London 1938); B. Gutenberg, Seismology. Geol. Soc. America Fiftieth Anniversary Volume, pp. 439-47° (1941); B. Gutenberg and C. F. Richter, Seismicity of the Earth, Geol. Soc. America. Spec. Papers, no. 34 (1941). Idem, Supplementary Paper Geol. Soc. America. Bull. Vol. 56 pp. 603-668 (ï945)» S. W. Visser, On the Distribution of Earthquakes in the Netherlands East Indian Archipelago (1909-1919). Kon. Magn. en Meteor. Observatorium, Batavia. Verhand. No. 7 (1921); Id., On the Distribution of Earthquakes in the Netherlands East Indian Archipelago. Kon. Magn. en Meteor. Observatorium, Batavia. Verhand. No. 22 (1930); H. P. Berlage, Aprovisional Catalogue of Deep-Focus Earthquakes in the Netherlands East Indies 1918-1936. Gerlands Beiträge zur Geophysik, Vol. 50, pp. 7-17 (937); S. W. Visser, Aardbevingen met zeer diepen haard. Tijds. Kon. Ned. Aard. Gen. Dl 54, blz. 313-335 (1937); L. P. G. Koning, Over het mechanisme in den haard van diepe aardbevingen. Acad. Proefschrift (Amsterdam 1941); Ch. DavisoD, The Japanese Earthquake of 1923 (London 1931); Ch. Davison, Great Earthquakes (London 1936); S. W. Visser, Seismologie. Noorduyn’s Wetenschappelijke Reeks No. 11(1943); Harold Jeffreys, Earthquakes and Mountains (London 1935).
