Geofyzikální ústav Akademie věd ČR, v.v.i.

Navigace:

Zemětřesení v západních Čechách a jeho monitorování

Nejzápadnější oblast české republiky spolu s částí sousedního Německa se vyznačuje zemětřesnou aktivitou, která se od typických zemětřesení liší. Jedná se převážně o  tzv. zemětřesné roje, kdy pozorujeme v časovém horizontu několika dní nebo až měsíců tisíce slabších otřesů. Někdy jsou dostatečně silné i na to, aby byly pocítěny místními obyvateli, či dokonce způsobily materiální škody na budovách. K monitorování těchto jevů a pochopení fenoménu provozují seismologická pracoviště AVČR v této oblasti síť seismických stanic. 

 

Seismická síť WEBNET - umístění seismických stanic znázorňují fialové trojúhelníčky

 

 

Historická zemětřesení

Přesnější záznamy a pozorování zemětřesení jsou datovány od konce 19. století, kdy byli v Rakousko-Uhersku pro jednotlivé seismicky aktivní oblasti monarchie pověřeni stálí pozorovatelé. Ti měli za  úkol vést záznamy o výskytu zemětřesení, evidovali hlášení obyvatel a vzniklé škody. Zaznamenali tak patrně nejvýraznější známou aktivitu v letech 1903 a 1908.  Od roku 1908 se datuje přístrojová registrace otřesů, kterou zajišťovala stanice v Chebu. O šest let později byla vybavena seismografem Mainka, který si můžeme prohlédnout na obrázku. Bylo to zařízení o výšce přes dva metry, se závažími o hmotnosti 450 kg. Tehdejší seismografy byly mechanicky velmi složité a v porovnání se současnými seismometry byly málo citlivé. Zaznamenával pouze horizontální pohyby půdy.

 

Kresba seismografu Mainka, který byl instalován na stanici Cheb

 

 

Zemětřesné roje

Termín zemětřesný roj pravděpodobně poprvé použil Carl Hermann Credner, profesor univerzity v Lipsku a tehdejší ředitel saské geologické služby, k popisu zemětřesné aktivity v západních Čechách a Vogtlandu (Německo) v roce 1875. Toto označení se od té doby používá pro série zemětřesení bez hlavního silnějšího otřesu. Tento typ aktivity se objevuje především ve vulkanických a geotermálních oblastech nebo na okrajích tektonických desek. Ale dochází k nim také uvnitř tektonických desek, což je případ západních Čech. Zde se většina otřesů odehrává ve zlomové oblasti poblíž Nového Kostela dlouhé asi 10 km v hloubkách mezi 6 a 11 km.

 

Mapa ohniskové oblasti

 

 

Časové a prostorové rozložení ohnisek

Zemětřesné roje jsou typické shlukováním otřesů jak v čase, tak i v prostoru. Když se pozorovaná aktivita vykreslí do časové řady, je jasně vidět, která období představují roje. Je vidět, že délka trvání rojů se liší. Může to být pár dní nebo i několik měsíců.

 

Vývoj zemětřesení v čase

 

Z prostorového rozložení ohnisek je patrné, že každý roj aktivoval jinou část  zlomové plochy. V rámci jednotlivých rojů se poloha ohnisek přesouvá, a to jak ve  vertikálním, tak v horizontálním směru. Mimo roje se zemětřesení vyskytují náhodně v celé aktivní oblasti zhruba ohraničené městy Kraslice, Sokolov, Mariánské Lázně, Marktredwitz, Plauen a Zwickau. Aktuální seismickou aktivitu západních Čech můžete sledovat zde.

 

Rozložení zemětřesení v prostoru

 

 

Monitorovací síť WEBNET

Již přes třicet let provozuje Geofyzikální  ústav ve spolupráci s  ústavem struktury a mechaniky hornin kolem ohniskové oblasti Nového Kostela síť seismických stanic. V současné době čítá 22 seismických stanic. Z toho je třináct dostupných online a data z nich se okamžitě zpracovávají. Zbylých devět stanic zaznamenává naměřená data na paměťové karty (tzv. offline režim), které se průběžně vyměňují a záznamy z nich se zpracovávají s menším časovým odstupem.

 

Offline stanice SNED u obce Sněžná

 

Mapa rozložení stanic je zde. Stanice musí být rovnoměrně rozloženy okolo ohniskové oblasti. Jedině tak je možné získat o otřesech maximum informací s dostatečnou přesností. Otřesy se měří pomocí seismometrů. Seismometry jsou velice citlivá zařízení, a proto se zpravidla umisťují na klidném, s podložní horninou pevně spojeném místě. Zároveň musí být dobře chráněny před teplotními výkyvy a vlivy počasí. Proto jsou usazeny na betonových pilířích vystavěných na dně šachet o hloubce několika metrů. Velice vhodné je pak umístění na pevné skále, například ve štole, jak je tomu na stanici SKC v obci Skalná. 

 

Seismická stanice u obce Květná

 

 

Jak se zemětřesení měří

Princip měření otřesů půdy je založen na zákonu setrvačnosti. Představme si kyvadlo vystavené zemětřesení. Díky tomu, že si kyvadlo snaží zachovat svou původní pozici, pozorovatel vnímá jeho kmitání v opačném smyslu než kmitá zemský povrch. Záznam pohybu půdy se nazývá seismogram.

 

Princip horizontálního seismometru         Ukázka vertikálního seismogramu ze stanice NKC

 

Nejprve se pohyb půdy zaznamenával graficky na papír, později analogově na magnetofonové pásky. Dnes se seismogramy ukládají v digitální formě na různá paměťová média a bezpečná datová  úložiště. Seismogram je zpravidla třísložkový. Měří se ve vertikálním a dvou horizontálních směrech, orientovaných na sever a na východ. Na seismogramu je vidět záznam seismických vln, které se šíří od ohniska ke stanici. Vlny se odráží a lámou stejně jako v optice. Ve vzdálenostech mezi ohnisky a stanicemi v západních Čechách však pozorujeme především přímé vlny, a to podélné (P) a příčné (S) vlny. 

 

Pohled do šachty    Záznamové zařízení

 

 

Vznik zemětřesení

Zemětřesení vzniká v zemské kůře náhlým uvolněním energie nahromaděné při pohybu tektonických desek na jejich okrajích, ale i na rozhraní bloků uvnitř těchto desek. Ty se vůči sobě posunují a vznikají na nich místa, kde se zaklesnou a pohyb se zde zastaví nebo zpomalí. Tím dochází k hromadění deformační energie, a když je dostatečně velká, zaklesnutí povolí a bloky se vůči sobě rychle posunou. Vytvoří se tak seismické vlny, které se šíří z místa vzniku zemětřesení (hypocentra, nebo též ohniska) všemi směry. Bod na zemském povrchu, který je hypocentru nejblíže, se nazývá epicentrum a v tomto místě bývají zpravidla největší škody. K zemětřesením dochází jak na okraji tektonických desek, kde bývají otřesy nejčastější a nejsilnější, tak uvnitř jednotlivých desek, což je případ západních Čech. Zemětřesení vznikají také během vulkanické činnosti, kdy dochází k přesunu hmot a k deformacím, které mohou zemětřesení vyvolat. Slabší otřesy způsobuje i lidská činnost, jako je těžba v dolech či lomech, hydraulické štěpení nebo napouštění přehrad. Vedle přirozených zemětřesení se pak velmi slabé otřesy vyvolávají cíleně pro účely geofyzikálního průzkumu.

 

Geometricky znázorněná situace

 

 

DOPROVODNÉ JEVY ZEMĚTŘESENÍ

Obyvatelé postižených oblastí včetně západních Čech popisují různé světelné a zvukové jevy doprovázející zemětřesení. Ať už se jedná o záblesky na obloze nebo dunivé zvuky, jejich  přesná příčina a mechanizmus vzniku nejsou zatím zcela známy. Stejně je tomu u změny hladiny podzemních vod nebo množství unikajícího CO2. Cílem našeho zkoumání je najít zákonitosti, které tyto jevy spojují.

 

Související fenomény

Neklidná zemská kůra v oblasti západních Čech o sobě dává vědět i jinými projevy než je zemětřesení. Ještě v geologicky nedávné době (zhruba před 200 tisíci lety) byly aktivní nejmladší sopky na našem  území - Komorní hůrka a železná hůrka. S doznívající vulkanickou činností mohou souviset i zemětřesné roje, stejně jako výskyt minerálních pramenů. Západočeská oblast je vyhlášena svými lázněmi - největšímu věhlasu se těší Karlovy Vary, Mariánské  Lázně, Františkovy Lázně, Lázně Kynžvart nebo Jáchymov. Najdeme zde však bezpočet dalších, mnohdy málo známých pramenů. Dalším průvodním jevem jsou suché výrony kysličníku uhličitého (CO2). Místa jeho vývěrů se nazývají mofety. Nejznámější lokalitou jejich výskytu je národní přírodní rezervace Soos. Za zmínku ale stojí také Bublák u Vackovce nebo louky u Hartoušova. Cílem současných geofyzikálních výzkumů je zjistit, jak se přítomnost těchto plynů podílí na spouštění zemětřesení. 

 

Ústí průzkumné štoly na Komorní hůrce

  

Minerální prameny Rudolf a Gisela v obci Prameny

 

Mofety v rezervaci Soos

 

 

Magnitudo a intenzita

Pojmy intenzita a magnitudo se často nesprávně zaměňují. Zatímco makroseismická intenzita kvantifikuje  účinky na povrchu, a tedy se se vzdáleností od epicentra mění, magnitudo popisuje velikost zemětřesení jedním číslem a vztahuje se ke zdroji otřesů. Intenzitu určujeme na stupnici od jedné do dvanácti podle vjemů obyvatel a poškození staveb. Je zřejmé, že v řídce osídlených oblastech je stanovení intenzity problematické a že se bude lišit s ohledem na kvalitu staveb v dané oblasti. Oproti tomu magnitudo popisuje velikost zemětřesení fyzikálněji. Odvozuje se od amplitud otřesů měřených seismometry a zohled v{n}uje  úbytek amplitudy se vzdáleností od ohniska. Vzhledem k tomu, že se magnitudo určuje z logaritmu amplitudy pohybu půdy, zvýšení o jednotku magnituda znamená 30krát více uvolněné energie.

 

Slovníček pojmů

  • Hypocentrum (též ohnisko) je místo vzniku zemětřesení
  • Epicentrum je místo na povrchu Země, které se nachází přímo nad ohniskem
  • Magnitudo vyjadřuje velikost zemětřesení podle množství  uvolněné energie, vztahuje se tedy k ohnisku
  • Intenzita (přesněji makroseismická intenzita) udává na dvanáctistupňové škále (I.-XII.) účinky zemětřesení v daném místě na zemském povrchu 
  • Seismometr je přístroj, který slouží k měření pohybu půdy a tedy i projevů zemětřesení
  • Seismogram je záznam ze seismometru - měřený pohyb půdy
  • Zemětřesný roj je sekvence zemětřesení bez dominantního hlavního otřesu

 

 

Pocítili jste zemětřesení vy?

Pokud jste Vy nebo Vaši známí pocítili zemětřesení, vyplňte prosím makroseismický dotazník. Najdete ho zde. Pomůžete nám tím při určení makroseismické intenzity, kterou mimo jiné používají pro vyhodnocení pojistných událostí i pojišťovny.

 

Mapa makroseismické intenzity z 31.5.2014

 

 


 

V případě dotazů týkajících se zemětřesení v západočeské oblasti můžete volat na tel. číslo

+420 732 982 410

 

Autoři stránky: J. Doubravová, H. Čermáková

PřílohaVelikost
webnet_letacek.pdf39.41 MB