O miejscu
Znajdujesz się nad Wisłą, w pobliżu opactwa benedyktynów w Tyńcu. Pewnie zastanawiasz się dlaczego? Otóż znajduje się tu jeden z nielicznych w Polsce zachowanych śladów po trzęsieniu ziemi. Rozejrzyj się uważnie, na pewno go odnajdziesz.
Trzęsienia ziemi
źródło grafiki: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Quake_epicenters_1963-98.png
Skorupa ziemska drży bardzo często. Szacuje się, że na całym świecie ma miejsce około miliona wstrząsów rocznie (miejsca odnotowywanych najczęściej wstrząsów zaznaczone są na powyższym rysunku czarnymi kropkami). W większości trzęsienia te są słabe i można je wykryć tylko za pomocą czułych przyrządów. W ciągu roku występuje jednak średnio od 15 do 25 silnych trzęsień ziemi, powodujących czasem duże zniszczenia. Te najgroźniejsze naturalne kataklizmy powodują śmierć tysięcy ludzi i ogromne straty materialne oraz przekształcają powierzchnię naszej planety.
Dzieje się tak, ponieważ skorupa ziemska nie jest jednolitą powłoką, lecz składa się z kilkunastu olbrzymich płyt, "pływających" w plastycznym płaszczu Ziemi. Płyty te powoli, lecz stale, trącają się wzajemnie, przez co, wzdłuż ich krawędzi, powstają silne naprężenia. W końcu stają się one tak duże, że płyta ugina się i powstaje wstrząs. Naprężenie na jakiś czas znika, ale ziemia może się trząść nadal na obszarze setek kilometrów.
Większość trzęsień ziemi jest wynikiem ruchów płyt skorupy ziemskiej. Bywają jednak też inne przyczyny wstrząsów. Niektóre części globu powracają jeszcze do stanu równowagi po zlodowaceniu, które ustąpiło zaledwie około 10 tysięcy lat temu. Uwolniona od ogromnego ciężaru lodu skorupa ziemska podlega czasem wstrząsom powstającym w wyniku powolnego wyginania się do góry. Niewielkie trzęsienia o zasięgu lokalnym mogą być również powodowane przez wybuchy wulkanów, a także osuwaniem się ziemi, podziemnymi eksplozjami jądrowymi, a nawet napełnianiem zbiorników wodnych. Ich znaczenie jest jednak niewielkie w porównaniu z występującymi na krawędziach płyt trzęsieniami, w czasie których uwalnia się ogromna energia.
Główna faza trzęsienia ziemi rzadko trwa dłużej niż minutę, bywa jednak poprzedzona drobnymi drganiami, zwanymi wstrząsami wyprzedzającymi. Mogą one występować kilka godzin, tygodni, a nawet miesięcy przed wstrząsem głównym. Po nim ma miejsce seria wstrząsów potomnych będących wynikiem powrotu skorupy ziemskiej do stanu stabilizacji. Chociaż są one słabsze od wstrząsu głównego, często powodują szkody w obiektach, których konstrukcja została wcześniej osłabiona przez trzęsienie główne.
Płyty skorupy ziemskiej mogą się poruszać także wzdłuż uskoków podwodnych. Występujące wtedy trzęsienia ziemi nie powodują groźnych skutków w najbliższej okolicy. Wstrząs taki może być odczuwany na statkach, ale ich uszkodzenie jest mało prawdopodobne. Wstrząsy występujące pod wodą lub w strefie brzegowej lądu powodują jednak powstawanie olbrzymich fal morskich - tsunami. Fale te mogą posuwać się z prędkością 800 kilometrów na godzinę. Nie stanowią zagrożenia na pełnym morzu, gdzie nie osiągają dużej wysokości, ale zbliżając się do przybrzeżnych płycizn znacznie zwalniają i woda spiętrza się nawet do 60 metrów. Fale uderzają o ląd, gdzie powodują ofiary śmiertelne i zniszczenia. Tsunami mogą powodować tragiczne skutki daleko od miejsca wstrząsu, który je wywołał. Fale wywołane przez trzęsienie ziemi na Alasce w 1964 roku wyrządziły znaczne szkody na wybrzeżu Kalifornii, zaś tsunami będące następstwem trzęsienia ziemi w Chile w roku 1960 uderzyło przeszło dobę później o wybrzeża Japonii.
Miejsce pod powierzchnią ziemi, z którego rozchodzą się fale sejsmiczne nazywamy hipocentrum (ogniskiem trzęsienia). Hipocentrum może znajdować się w skorupie ziemskiej lub w płaszczu górnym (do głębokości około 700 km). Miejsce na powierzchni ziemi położone bezpośrednio nad hipocentrum nazywamy epicentrum. Do epicentrum fale sejsmiczne docierają najszybciej, a wstrząsy są tam najsilniejsze.
źródło grafiki: http://geografia_liceum.republika.pl/epicentrum.gif
Magnituda
Magnituda to liczbowa miara wielkości trzęsienia ziemi, oparta jest na ilości wydzielonej w czasie trzęsienia energii. Wartości magnitudy, porównywalne są z wielkościami w skali Richtera (historyczna skala pomiarów, oparta na stopniu wychylenia wskazówki sejsmografu). Jest to skala logarytmiczna. Wzrost magnitudy trzęsienia o jedną jednostkę, oznacza 10-krotny wzrost siły trzęsienia oraz ok. 30 razy większą energię.
Trzęsienia ziemi w Polsce
Wbrew obiegowej opinii, w Polsce zdarzają się trzęsienia Ziemi. Polska leży na granicy dużych struktur tektonicznych, i choć naszemu krajowi silne wstrząsy, skutkujące dużymi kataklizmami, nie grożą. Niemniej się zdarzają.
Polska dzieli się na pięć rejonów sejsmicznych, z których można dodatkowo wyodrębnić podjednostki Śląska oraz Zapadliska Przedkarpackiego. Najbardziej aktywne sejsmicznie są pogranicza słowackie i czeskie. Wiąże się to z młodym wiekiem Karpat oraz stosunkowo dużą sejsmicznością Masywu Czeskiego - jednostki tektonicznej, której północną granicę stanowią Sudety.
Poniższa mapa ilustruje podział Polski na jednostki sejsmiczne. Czerwonymi kropkami oznaczono miejsca, w których zarejestrowano w ostatnim stuleciu naturalne wstrząsy sejsmiczne. Zjawiska te są rejestrowane na terenie naszego kraju przez sześć obserwatoriów (trójkąty; uwidoczniono też położenie nie pracującej obecnie stacji "Czajcze", CZA). Wstrząsy wywoływane przez górnictwo występują lokalnie na obszarach zaznaczonych na zielono (Górny Śląsk, Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy oraz rejon Bełchatowa) i są rejestrowane przez sieci górnicze.
źródło grafiki: http://archiwum.wiz.pl/images/duze/1999/10/99103002.JPG
W drugiej połowie XVIII wieku w rejonie śląskim wystąpiła seria wstrząsów, z których trzy (w latach 1785-1786) uważa się za najsilniejsze w historii Polski. Uważa się, że trzęsienia na terenie Śląska związane są z aktywnością Masywu Czeskiego. Świadczy o tym duża głębokość źródła tych wstrząsów, oceniana na 25-40km.
Trzęsienia odnotowano również w polskich Karpatach. Stosunkowo silne wstrząsy miały miejsce w 1992 i 1993 roku w rejonie Krynicy Górskiej. Cztery z nich spowodowały drżenie szyb w oknach i kołysanie żyrandoli, a w kilku wypadkach nawet zarysowanie tynków. Nieco słabsza seria wstrząsów wystąpiła w 1995 roku na Podhalu. Z powodu tych zjawisk Instytut Geofizyki PAN utrzymuje obserwatorium w Niedzicy koło Czorsztyna, ukierunkowane przede wszystkim na sejsmiczność lokalną.
Sporadyczne doniesienia o wstrząsach sejsmicznych dochodzą również z północno-wschodniej Polski, jak np. z 1909 roku z rejonu Gołdapi.
Najspokojniejszym rejonem Polski pod względem sejsmicznym jest platforma zachodnioeuropejska (paleozoiczna). Nieliczne doniesienia o wstrząsach w tym rejonie dotyczą prawdopodobnie zjawisk, które miały epicentrum w Sudetach lub poza granicami Polski.
Strefa Tornquista-Teisseyre'a to część gigantycznej krawędzi tektonicznej, biegnącej od Morza Północnego po Morze Czarne. Jej nazwa pochodzi od nazwisk odkrywców: niemieckiego uczonego Alexandra J. H. Tornquista (1868-1944) oraz polskiego geologa Wawrzyńca Teisseyre'a (1860-1939). Dane pochodzące ze strefy T-T mówią, że ziemia zatrzęsła się w 1909 roku na Pomorzu Zachodnim, w 1926 koło Piotrkowa Trybunalskiego, a w 1932 wystąpił spektakularny rój sejsmiczny - równoczesne wstrząsy w okolicy Płocka oraz pomiędzy Kielcami a Jędrzejowem. Ze starszych danych znane jest trzęsienie z 1606 roku z rejonu Tuczna.
Trzęsienia ziemi w Krakowie
1016 - najstarsze wzmianki o wstrząsach
1259 - zniszczenie kościoła OO. Karmelitów na Piasku
1303 - trzęsienie ziemi z epicentrum w okolicach Krakowa
1441 - trzęsienie ziemi na Słowacji, którego skutki były odczuwalne w Krakowie
1442 - zawalenie się stropu prezbiterium i zniszczenie ołtarza w kościele Mariackim
1443 - zawalenie się stropu w kościele Św. Katarzyny
1591 - tąpnięcie w kopalni soli w Wieliczce, uszkodzenie kościoła Św. Klemensa
1786 - pęknięcie stropu w kościele Św. Katarzyny; obryw skałki tynieckiej, zniszczenie muru części klasztoru OO. Benedyktynów
Ślady tego ostatniego trzęsienia widzisz wokół siebie. Było to trzęsienie o magnitudzie 6 punktów, z epicentrum na żywiecczyźnie, w okolicy miejscowości Tresna.
Skałka tyniecka a trzęsienie ziemi
W miejscu, gdzie stoisz, u podnóża ściany skalnej, na której zbudowany został klasztor, znajdują się większe i mniejsze bloki wapienne, częściowo zanurzone w wodach Wisły. Jest to widoczny ślad wielkiego obrywu skalnego, wywołanego przez wstrząs tektoniczny. Szczególną uwagę zwraca największa skała, a właściwie para skał:
źródło grafiki: http://static.panoramio.com/photos/large/2210478.jpg
Earthcache
Aby zaliczyć tego earthcache udaj się do widocznych na powyższym zdjęciu skał (współrzędne tytułowe) i wykonaj poniższe zadania.
Odpowiedzi prześlij, proszę, do mnie poprzez wiadomość w profilu. Znalezienie możesz zalogować od razu po przesłaniu odpowiedzi. Jeżeli coś będzie nie tak, skontaktuję się z Tobą.
Logi bez przesłanych poprawnych odpowiedzi, będą usuwane.
Zadanie 1:
Jak duże są skały z powyższego zdjęcia? Oszacuj ich wysokość, długość i szerokość oraz szerokość szczeliny między nimi.
Zadanie 2:
Obie skały pochodzą z jednego bloku skalnego, który w czasie trzęsienia rozdzielił się na dwie części. Jak sądzisz, czy podział ten nastąpił przed oderwaniem się od macierzystej skały, czy już po upadku na ziemię? Dlaczego?
Zadanie 3:
Odwróć się w stronę skałki tynieckiej, na której zbudowany jest klasztor. Ponad naszymi skałami, niemal na samym szczycie ściany, znajduje się niewielkich rozmiarów nisza. Wapień tam jest silnie spękany i pokryty glonami, przez co przybiera odróżniającą się ciemnoszarą barwę. To najprawdopodobniej z tego miejsca oderwały się bloki skalne. Oszacuj, z jakiej wysokości spadły.
Zadanie 4:
Nadal patrzymy w stronę klasztoru. Przyjrzyj się uważnie całej skale. Czy dostrzegasz w niej szczeliny tektoniczne? Są to pojedyncze szczeliny, czy może jest ich sporo? W jakim kierunku (patrząc od góry) najczęściej biegną?
Zadanie 5:
Rozważane przez nas trzęsienie miało magnitudę ok. 6 punktów. Jak myślisz, co by się mogło stać, gdyby magnituda trzęsienia była o jeden punkt wyższa?
Bibliografia
1. Alexandrowicz SW., Tyniecka Brama, Dziennik Polski, 2000.10.24
2. Kaszluga M., Węgrzyn R., Bielańsko-Tyniecki Park Krajobrazowy - przewodnik geoturystyczny, AGH, Kraków 2003
3. "Krajobraz przed kataklizmem? Trzęsienia Ziemi w historii i krajobrazie miasta z Karpatami w tle, Kraków 2004 (http://www.ing.pan.pl/muzeum/Czasowe/archive/9_KATAKLIZM-2004.htm)
4. Słownik geograficzny Królestwa Polskiego i innych krajów słowiańskich. T. 12, Warszawa : nakł. Filipa Sulimierskiego i Władysława Walewskiego, 1880-1914
5. Wiejacz P., Czy grozi nam trzęsienie Ziemi?, Wiedza i Życie, 1999 (10).