Erdbeben - MyScienceWork
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Erdbeben Woraus besteht die Erde? Die Erde besteht aus mehreren Schichten Gestein und Metall. Manche Schichten sind fest, andere sind so heiß, dass sie geschmolzen und flüssig sind. Da die heißen Schichten flüssig sind, bewegen sie sich und die Erdkrusten bewegen sich mit und wenn zwei solcher Erdkrusten sich ineinander verhaken und dann wieder auseinander “brechen“, dann entsteht ein Erdbeben. Die Erde besteht aus 12 solcher Schichten sogenannte Tektonik platten. Die Erdkruste setzt sich aus den tektonischen Platten zusammen.Diese Platten fügen sich dann zusammen wie ein Puzzle.Dort wo sich die Platten über dem Meeresspielgel erheben,liegen Kontinente und Inseln.Zuerst bestand die Erde aus einem einzigen Kontinent,das war vor etwa 300 mio. Jahren.Die Geologen nannten ihn „Pangäa“.Das heisst auf griechisch soviel wie GESAMTLAND.Diese zerbrach vor etwa 200 mio. Jahren und es entstand Gondwana und Laurasia.Und vor etwa 120 mio. Jahren begann Indien sich ins nördlich Asien zu bewegen.Unsere Kontinente(Weltbild) entstand so wie wir es heute kennen.Doch die Erde wird nicht immer so aussehen wie heute in ungefähr 150 mio. Jahren könnte es möglich sein ,dass sich Afrika zweiteilt und ich nach Norden bewegt und Europa erreicht.Doch auch die Antarktis und Australien und Alaska und Kalifornien werden sich binden. Theorien über die Ursache der Bewegung der tektonischen Platten: Die Ursache der Bewegung der Platten ist bis heute noch ungeklärt deswegen gibt es verschiedene Theorien von verschiedenen Wissenschaftler.Die drei wichtigsten sind : -Das unterschiedliche Gewicht des heißen und warmen Gesteins -Die Konvektionsströme -Die Schwerkraft Die Konvektionsströme sind die erhitzten Flüssigkeiten oder Gase die aufsteigen und dabei Wärme mitnehmen, die durch die Hitze im Erdinneren im Erdmantel entstehen. Nach oben gerichteten Ströme bilden eine langsame Verschiebung der auf der Oberfläche liegenden Platten. Das Gewicht des Gesteins ändert .Heißes Gestein das am mittelozeanischen Rücken aufsteigt kühlt ab.Dabei wird es schwerer und sinkt der Rest der Platte wird dabei nach unten gezogen. Durch die Schwerkraft gleiten die Platten langsam nach unten da sie am mittelozeanischen Rücken 2-3 km höher als an den Ozeanränder liegen. ( Der mittelozeanischer Rücken,so nennt man das geschmolzene Gestein was bei einer oben entstandenen Spalte bei auseinander driftenden Platten entsteht.) Kann man ein Erdbeben voraussagen? Wissenschaftler, die sich mit Erdbeben befassen, nennt man Seismologen. Sie können zwar herausfinden wo Erdbeben stattfinden, doch den Zeitpunkt können sie nicht genau voraussagen.In Gegenden wo es viele Erdbeben gibt z.B. Japan versucht man Erdbebensichere Häuser zu bauen.Im alten China glaubte man, dass ein riesiger Stier die Erde auf seinen Schultern trug. Jedes Mal, wenn der Stier die Erde von einer Schulter auf die andere verlagerte, kam es zu Erdbeben. Warum gibt es Erdbeben? Erdbeben entstehen durch Bewegungen der riesigen Tektonischen Platten, aus denen die Erdkruste besteht .Auf der darunter liegenden, halb geschmolzenen Gesteinsschichten treiben sie langsam über die Erdoberfläche und stoßen aneinander oder driften voneinander weg. Die meisten Erdbebengebiete befinden sich über Verwerfungslinien- Rissen in der Erdkruste, an denen sich zwei Platten berühren.Es gibt verschiedene Bewegungen der Platten.Es gibt die Subduktionszone,das ist wenn eine kontinentale und ozeanische Platte aufeinander treffen und die ozeanische unter die kontinentale geschoben wird,dann entstehen Tiefseegräben(bsp.in Südamerika) Die Verwerfungen,sind wenn eine Platte zerbricht ,die Schollen werden dann gegeneinander geschoben dadurch können Erdbeben und Seebeben entstehen(San Andreas Verwerfung) Dann gibt es noch aufeinander prallende Platten (2 kontinentale Platten stoßen zusammen(Kollision)) und die auseinander driftende Platten. (Erdbebenherd ,Erdbebengürtel und Epizentrum:Der Erdbebenherd ist der Punkt von wo das Erdbeben ausgeht,der Epizentrum ist der äußere Punkt direkt über dem Erdbebenherd.Erdbebengürtel nennt man die Gebiete an den Rändern einer Platte wo viele Erdbeben entstehen.) Was ist ein Seismograph? Ein Seismograph ist ein Gerät mit dem man die Wellen die bei einem Erdbeben entstehen aufzeichnen kann. Ein schweres Gewicht wird an einer Metallfeder aufgehängt. Erschüttern Schwingungen den Boden, zeichnet ein am Gewicht befestigter Stift die Bewegungen auf. Heute benutzt man digitale Seismometer, die am Computer ausgewertet werden können. Was ist eine Richterskala? Im Jahr 1935 erfand der kalifornische Seismologe Charles Francis Richter die Erdbeben-Magnitude(Größe). Damit hatte er eine Möglichkeit gefunden die Stärke eines Erdbebens zu messen. Erdbebenwellen werden mithilfe eines Seismographen aufgezeichnet und ihre frei werdende Energie auf einer Skala zwischen eins und neun angezeigt. Die jeweils nächste Stufe der Skala entspricht einer zehnmal größeren Erdbebenstärke. D.h. ein Erdbeben der Stufe 4 ist zehnmal so stark wie ein Erdbeben der Stufe 3 und 100-mal so stark wie ein Erdbeben der Stufe 2. RichterEinteilung der Magnituden Erdbebenstärke Erdbebenauswirkungen Häufigkeit der Ereignisse weltweit < 2,0 Mikro Mikro-Erdbeben, nicht spürbar ≈ 8000-mal pro Tag 2,0 … < 3,0 extrem leicht Generell nicht spürbar, ≈ 1000-mal pro jedoch gemessen Tag sehr leicht ≈ 49.000-mal Oft spürbar, Schäden jedoch pro Jahr sehr selten (geschätzt) Leicht Sichtbares Bewegen von Zimmergegenständen, Erschütterungsgeräusche; meist keine Schäden 5,0 … < 6,0 mittelstark Bei anfälligen Gebäuden ernste Schäden, bei robusten ≈ 800-mal pro Gebäuden leichte oder keine Jahr Schäden 6,0 … < 7,0* stark Zerstörung im Umkreis bis zu 70 km ≈ 120-mal pro Jahr 7,0* … < 8,0* groß Zerstörung über weite Gebiete ≈ 18-mal pro Jahr 8,0* … < 9,0* sehr groß Zerstörung in Bereichen von ≈ einmal pro einigen hundert Kilometern Jahr 9,0* … < 10,0* extrem groß Zerstörung in Bereichen von ≈ alle 1 bis 20 tausend Kilometern Jahre ≥ 10,0* globale Katastrophe Noch nie registriert 3,0 … < 4,0 4,0 … < 5,0 ≈ 6200-mal pro Jahr (geschätzt) Extrem selten (unbekannt) Was ist eine Mercalliskala? Die Mercalliskala bestimmt im Gegensatz zu der Richterskala nicht die Stärke eines Erdbebens, sondern sie beschreibt spürbare und sichtbare Erdbebenfolgen. Die Mercalliskala wurde ursprünglich entwickelt, um aus den Folgen auf Intensität und Lage des Epizentrums zu schließen. Die Mercalli-Skala wurde von dem Italiener Guiseppe Mercalli erfunden und von den heutigen Wissenschaftler aktualisiert (d.h auf den letzten Stand gebracht) Stufe Bezeichnung I unmerklich II sehr leicht Beschreibung Nur von wenigen Personen unter besonders günstigen Umständen wahrgenommen Beschleunigung (1 g ≈ 9,81 m/s²) < 0,001 g Vereinzelt spürbar (obere Geschosse von Hochhäusern), wird vereinzelt 0,001-0,002 g von ruhenden Personen wahrgenommen III leicht Deutlich zu spüren, vor allem in den oberen Stockwerken von Gebäuden, wenn auch meist nicht als Erdbeben erkannt. Stehende Autos und 0,002-0,005 g hängende Objekte schwingen leicht, Erschütterungen ähnlich denen eines vorbeifahrenden LKWs IV mäßig In Gebäuden von vielen, außerhalb tagsüber von einigen Personen wahrgenommen, einige Schlafende erwachen. Geschirr, Fenster und Türen zittern oder klirren, Wände 0,005-0,01 g erzeugen knarrende Geräusche. Stehende Autos schwingen deutlich, Erschütterungen wie die beim Zusammenstoß eines LKWs mit einem Haus V ziemlich stark VI stark Von fast jedem gespürt, viele Schlafende erwachen. Geschirr und Fensterscheiben können zerspringen, instabile Objekte fallen 0,01-0,02 g um, Pendeluhren können anhalten. Bäume schwanken, Türen und Fenster können auf- und zugehen Von allen verspürt, viele Menschen sind verängstigt, das Gehen wird schwierig. Leichte Schäden an Gebäuden, Risse und ähnliche Schäden im Putz. Schwere Möbel 0,02-0,05 g können sich verschieben, Gegenstände fallen von Regalen und Bilder von den Wänden. Bäume und Büsche schwanken. VII sehr stark Selbst in fahrenden Autos spürbar, das Stehen wird schwierig. Schäden an Möbeln, lose Mauersteine fallen herab. Gebäude in unzureichender Bauweise oder mit fehlerhaftem 0,05-0,1 g Bauentwurf werden stark beschädigt, leichte bis mittlere Schäden an normalen Gebäuden. Schäden vernachlässigbar bei guter Bauweise und -art VIII zerstörend Das Autofahren wird schwierig. Leichte Schäden an Gebäuden mit guter Bauweise und -art, 0,1-0,2 g beträchtliche Schäden an normalen Gebäuden bis zum Teileinsturz. Große Schäden an Gebäuden in unzureichender Bauweise oder mit fehlerhaftem Bauentwurf. Einsturz von Kaminen, Fabrikschornsteinen, Säulen, Denkmälern und Wänden möglich. Schwere Möbel stürzen um. Abbrechen von Ästen, in Brunnen Änderungen des Wasserspiegels möglich, bei nassem Untergrund Risse in steilem Gelände IX verwüstend X vernichtend Beträchtliche Schäden an Gebäuden mit guter Bauweise und -art, selbst gut geplante Tragwerksstrukturen verziehen sich. Große Schäden an stabilen Gebäuden bis zum 0,2-0,5 g Teileinsturz. Häuser werden von ihren Fundamente verschoben, Schäden an unterirdischen Rohrleitungen und Talsperren, Risse im Erdboden Selbst gut ausgeführte HolzRahmenkonstruktionen werden teilweise zerstört, die meisten gemauerten Objekte und Tragwerkskonstruktionen werden samt ihrer Fundamente zerstört. Bahnschienen werden verbogen, einige Brücken werden zerstört. Starke Schäden an Dämmen, große Erdrutsche, das Wasser in Seen, Flüssen und Kanälen tritt über die Ufer, weit verbreitet Risse im Erdboden 0,5-1 g XI Katastrophe XII große Katastrophe Fast alle gemauerten Gebäude stürzen ein, Brücken werden zerstört, Bahnschienen werden stark verbogen, große Risse im Erdboden, Versorgungsleitungen werden zerstört 1-2 g Totale Zerstörung, starke Veränderungen an der Erdoberfläche, Objekte werden in die Luft geschleudert, die >2g Erdoberfläche bewegt sich in Wellen, große Felsmassen können in Bewegung geraten Sicherheitsvorkehrungen In den Ländern, wo es viele Erdbeben gibt (wie z.B. Japan) hat man angefangen erdbebensichere Häuser zu bauen. Damit das Haus nicht bei einem Erdbeben zusammenstürzt werden die Häuser auf eine eingebaute Platte im Untergrund gebaut oder sie werden auf eine Art Gummilager gesetzt, die die Stöße des Erdbebens abdämpfen. Eine andere Möglichkeit ist es auf dem Dach des Hauses bewegliche, computergesteuerte Gewichte zu installieren, die sich bei einem Erdbeben den Schwingungen entgegengesetzt bewegen. Neuerdings hat man Spezial-Tapeten entwickelt, die die Gebäude noch mehr stärken sollen. Die Tapete wurde von den Ingenieuren des Karlsruher Instituts für Technologie entwickelt. Die Tapete besteht aus zwei Komponenten. Einerseits aus steifen Glasfasern und andererseits aus dehnbaren Fasern aus dem Kunststoff Polypropylen*. Ein wichtiger Bestandteil ist auch der Kleber mit dem die Tapete auf die Wand geklebt wird. Er hilft die Stöße des Erdbebens auf die ganze Wand zu verteilen. Diese Tapete hat bei einem Beben in Neuseeland, Anfang 2011 60 bis 70 % der Totalschäden verhindert. *Polypropylen (PP) ist ein teilkristalliner Thermoplast und gehört zu der Gruppe der Polyolefine.(Art Kunststoff) Plattentektonik Tektonische Platten sind die oberste Schicht der Erde. Es gibt sieben große dieser Platten: -Die Pazifische Platte -Die Antarktische Platte -Die Nordamerikanische Platte -Die Südamerikanische Platte -Die Afrikanische Platte -Die Eurasische Platte -Die Australische Platte Dann gibt es noch einige kleinere Platten. Diese Platten schwimmen auf einer heißen, geschmolzenen Erdschicht, weswegen sie immer in Bewegung sind. Es kann passieren, dass zwei dieser Platten gegeneinander prallen, sich verhaken und dann wieder auseinanderreißen. Dann entsteht ein Erdbeben. Gravimeter und Seismograph Ein Gravimeter besteht aus einem Gerät in dem ein Massekörper an einer Feder beweglich aufgehängt wird. Das Instrumentgehäuse ist fest im Boden verankert. Veränderungen der Schwerkraft als auch Bodenbewegungen führen zu einer Lageänderung der Masse gegenüber dem Instrumentgehäuse. Seismograph siehe Was ist ein Seismograph? Die Minen in Walferdingen: (unser Aufenthalt) Die Minen in Walferdingen waren früher mal Minen wo Gips abgebaut wurde man weiß zwar nicht genau wann der Gipsabbau begonnen hat man schätz aber dass schon die Römer die im Alzettal gewohnt haben ,sie für ihre Häuser benutzt haben. Heute werden die Minen von der Universität Luxemburg benutzt für physikalische Messungen.Im hinteren Teil der Minen befindet sich ein Messlabor mit Gravimeter und Seismograph. Wir waren in den Minen mit M.Francis der uns die Funktionen der einzelnen Gravimeter und Seismographen erklärte und uns zeigte wie sie funktionieren. Da wir über Erdbeben berichten, wollten wir auch wissen wie es mit den Erdbeben in Luxemburg und Umgebung aussieht. Wir haben nachgefragt und bekamen vollfolgendes erklärt: Luxemburg liegt mitten auf der eurasischen Platte, daher sind Erdbeben in Luxemburg eher selten. Das stärkste Erdbeben (Stärke 4.7)was je in der Umgebung stattfand war 1983 in Lüttich .Danach folgten mehrere kleine Erdbeben von Stärke bis zu 3 auf der Richterskala. Doch 2002 ereignete sich ein Erdbeben in Nordrhein – Westfalen von der Stärke 5.0.Die meisten Erdbeben in Europa sind am Mittelmeerraum, weil dort die afrikanische Platte angrenzt. Jetzt noch eine Liste der Erdbeben die in den letzten 250 Jahren in der Umgebung Luxemburgs waren: am im Raum max. Magnitude Intensitä Tote, beschädigte t VIII Gebäude (bG) und Schadenshö he 18.02.1756 Düren (östl. Aachen) 24.06.1877 Herzogenrath VIII (nördl. Aachen) 5,3 26.08.1878 Tollhausen (westl. Köln) VIII 5,9 16.11.1911 Albstadt (südl. Tübingen) VIII 27.06.1935 Saulgau (nordöstl. Konstanz) VII-VIII 28.05.1943 Albstadt VIII 14.03.1951 Euskirchen (westl. Bonn) VII-VIII 03.09.1978 Albstadt VII-VIII 13.04.1992 Heinsberg/ VII Roermond (NL) 6,1 6,1 Tote Tote 6250 (bG); 0,75 Mio. RM 5,8 5,6 5,7 5,7 6850 (bG); 275 Mio. DM 5,9 1 Toter; 7200 (bG); 250 Mio. DM Hier noch eine Karte der Erdbeben Tätigkeit(Punkte zeigen die Erdbeben): In den Minen:
