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untergeordneter Bedeutung umgeben werden. Die Beobachtungen erstrecken sich nicht bloß auf die seismischen Erscheinungen, sondern umfassen in gleicher Weise die eruptiven Vorgänge wie alle Veränderungen, welche an den Thermalquellen sich bemerkbar machen. Als erste Frucht dieser erneuten Thätigkeit ist die Übersicht zu verzeichnen, welche Taramelli von der Verbreitung der Erdbeben [* 2] in Italien [* 3] geliefert hat. Auf Grund derselben ist es möglich, das ganze Gebiet in bestimmte seismische Provinzen zu zerlegen; die beigedruckte Karte [* 1] (Fig. 1, S. 267) läßt in sechs verschiedenen Schattierungen die seismische Intensität der verschiedenen Gegenden erkennen.
[* 1] ^[Abb. 2. Die peripherische Linie der Liparen (nach Erdbeben Sueß).]
Vergleicht man diese Karte der Verbreitung der Erdbeben mit einer geologischen Karte der betreffenden Gegend, so tritt vor allem die innige Beziehung hervor, welche zwischen den Erderschütterungen einerseits und der Gesteinsart sowie dem Relief des Bodens anderseits besteht. Mittelpunkte hoher seismischer Thätigkeit finden sich im N. bei Siena, Florenz [* 4] und in dem alluvialen Gebiete der Pomündungen. Ein andres Zentrum liegt in Umbrien, das weiter südlich in den Abruzzen mit der höchsten Erhebung der Apenninen zusammenfällt. Neapel [* 5] und Melfi sind zwei vulkanische Zentren, zwischen denen die Zone von Benevent und Ariano liegt, in welcher verhältnismäßig junge Gesteine [* 6] in metamorphosiertem Zustand vorkommen; die südliche Fortsetzung dieser Zone bildet die Gegend von Potenza. Die südwestliche Halbinsel Kalabrien bildet mit der gegenüberliegenden Spitze von Sizilien [* 7] eine zusammengehörige und einheitlich gebaute Zone [* 1] (Fig. 2).
Die Westküste der Halbinsel wird von Gneis- und Granitmassen umsäumt, die zum Meer steil abgebrochen sind. Im N. ist es der Monte Cocuzzo, der landeinwärts vom Längenthal des Crati von der Gebirgsmasse der Sila getrennt wird. Gegen S. sind die aus Gneis bestehenden Höhen des Kap Vaticano und die granitischen Klippen [* 8] der Scylla abgesunkene Bruchstücke des Aspromonte, welcher sich mit schroffem Abfall über dieselben erhebt. Aus Granit besteht auch die Nordostspitze von Sizilien, alles Trümmer eines einst zusammenhängenden Gebirgskerns, dessen hauptsächlichster Bruchrand gegen die Liparischen Inseln gerichtet ist.
Dieser Bruchrand war 1783 einige Monate hindurch der Sitz einer heftigen seismischen Thätigkeit; die Erschütterungen pflanzten sich gegen S., W. und N. fort, aber nur wenig gegen O. über den Bruchrand hinaus. Diese Zone ist jedoch nur ein Teil einer großen Kurve, welche fast im Kreisbogen die Liparischen Inseln gegen S. und O. umgibt. Dieselbe verläuft östlich vom Monte Cocuzzo durch das Cratithal, dann längs der Dislokation des Aspromonte und jenseit der Straße von Messina [* 9] zum Ätna. [* 10]
Außer dieser peripherischen Linie ist in derselben Gegend eine Anzahl andrer Stoßlinien bekannt, welche strahlenförmig von den Liparen ausgehen, und auf denen die Erschütterungen meistens von den Liparen nach außen, und zwar bis an oder auch über die peripherische Linie gerichtet sind. Der Schnittpunkt dieser Stoßlinien südlich von Stromboli, der gleichzeitig als Mittelpunkt der peripherischen Erdbebenlinie angesehen werden kann, fällt nun mit einer Gruppe von kleinen Inseln innerhalb der Liparen zusammen, welche die Trümmer eines einzigen mächtigen Kraters ausmachen.
Von dieser Gruppe gehen drei radiale Linien aus, die mit Ausbruchsstellen der Liparen besetzt sind. Es liegt nahe, diese radialen Vulkanlinien mit den radialen Stoßlinien in Verbindung zu bringen, und zwar in der Weise, daß man annimmt, der von der peripherischen Linie abgegrenzte Raum sinkt schüsselförmig ein, dabei entstehen radiale Sprünge, welche gegen die Liparen konvergieren und in der Nähe des Zentrums mit vulkanischen Ausbruchsstellen besetzt sind.
Wie wenig ausgebildet die Seismologie als exakte Wissenschaft ist, beweist der Umstand, daß die Seismologen über die wichtigsten Begriffsbestimmungen durchaus nicht einig sind, so z. B. in betreff des bedeutendsten seismischen Elements der Intensität eines Erdbebens. Geht man von der Voraussetzung aus, daß die Zerstörung eines Gebäudes proportional der Beschleunigung ist, die durch den Erdbebenstoß in einer mit der Erdoberfläche verbundenen Masse erzeugt wird; nimmt man ferner an, daß die Bewegung bei einer Erdbebenwelle eine einfache harmonische ist, so ist die Intensität I = V² / a= (4π²a) / t², wobei a = Amplitude, t = Periode der größten Welle ist, V = (2πa) / t die Geschwindigkeit bedeutet. Mechanisch läßt sich die Intensität als der Zerstörungseffekt definieren oder als die größte, von dem Impuls herrührende Beschleunigung. Um einen absoluten Wert der Erdbebenintensität zu erhalten, müßte man I in Bruchteilen der Beschleunigung der Schwerkraft ausdrücken; einfacher ist es jedoch, die Werte von I ¶
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in Millimetern pro 1 Sekunde zu geben. Setzt man diese als Äquivalent der Intensitätsgrade nach der Skala von Nossi-Forel, so ist
|Skala||Intensität|
|I. =||20 mm pro 1 Sekunde|
|IX. =||1200 mm pro 1 Sekunde|
Danach ließe sich die absolute Intensität eines Erdbebens in Zahlen ausdrücken. Milne und Gray definieren dieses Element als die Maximalbeschleunigung, andre setzen die Intensität gleich dem Energiebetrag auf die Flächeneinheit der Wellenstirn. Geht man von einem analogen Fall der Schallwellen aus, so kann die Menge der Energie, welche quer durch die Flächeneinheit einer Ebene übertragen wird, die parallel zu der Stirn einer fortschreitenden Welle ist, als das mechanische Maß der Strahlung angesehen werden.
Der algebraische Ausdruck für diese Größe ist (2 π² a² d V) / t², wo a, t, V die oben angegebene Bedeutung haben und d die Dichte des Materials bezeichnet, durch welche die Fortpflanzung stattfindet. Die seismometrischen Messungen haben nun ergeben, daß die Amplitude und Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Erdbebenwelle an der Erdoberfläche von Punkt zu Punkt wechseln, doch muß man annehmen, daß in der Tiefe infolge der größern Homogenität und Elastizität des Materials die einzelnen Wellenelemente konstanter sind.
Ist A die Fläche eines Teils der Wellenstirn, l ein Längenmaß rechtwinkelig zu A, so bezeichnet (2 π² a² d V) / t² · (A l) / V die Energie, welche erforderlich ist, um Wellen [* 12] in dem Volumen l A zu erzeugen. Setzt man für die Masse des Volumens l A den Buchstaben m, so kann man für obige Formel schreiben ½ m v1², wenn die Maximalgeschwindigkeit v1 = (2 π a) / t gesetzt wird. Das heißt, die Arbeit, welche dazu gebraucht wird, um Wellen von harmonischem Typus zu erzeugen, ist gerade so groß wie die Arbeit, welche dazu nötig ist, um der ganzen Masse, durch welche die Welle sich erstreckt, die Maximalgeschwindigkeit zu erteilen.
Ist die letztere von einem Erdpartikel bekannt, so kann man die bei einem Erdbeben entwickelte Energie berechnen. Als Beispiel diene das Erdbeben vom welches in Japan [* 13] über 30,000 engl. QM. Landes erschütterte. Wählt man eine Masse von 150 Pfund auf den Kubikfuß und eine Kubikmeile als Volumeneinheit, so wären 2,500,000,000 Fußpfund Energie nötig, um diese Masse in Schwingungen zu bringen, was man bezeichnen kann als den mechanischen Wert einer Kubikmeile Erdbeben. Setzt man den Fall, daß 100 QM. mit einer mittlern Tiefe von einer Meile in einem gegebenen Augenblick erschüttert würden, so würde der Energiebetrag 25x10¹² Fußpfund repräsentieren. Diese Energie würde erzeugt durch den Fall eines Gesteinswürfels von 1000 Kubikfuß, der unter der Wirkung der Schwerkraft etwa 166 Fuß fällt und dessen Gewicht 75 Mill. Ton. beträgt.
Auch in der Frage nach der Ursache der so häufig bei Erdbeben beobachteten magnetischen Störungen gehen die Ansichten auseinander. So wurde in der Nacht vom 11.-12. Juli 1889 auf der Sternwarte [* 14] zu Berlin [* 15] eine Niveaustörung an zwei NS. gerichteten Höhenniveaus beobachtet. Der Verlauf einer vollständigen Schwingung [* 16] fand dabei höchst eigentümlich in der Weise statt, daß die ganze Dauer derselben 19" betrug, wovon 5" auf die eigentliche hin und her gehende Schwankung kamen, während die übrigen 14" eine relative Ruhe eintrat.
Diese Störung wird mit der Erschütterung in Verbindung gebracht, welche 12. Juli um 3 Uhr [* 17] 15 Min. vormittags in Wjernoje in Taschkent stattfand. Eine Bestätigung hat diese Ansicht durch die Beobachtungen erhalten, welche auf der Pawlowsker Sternwarte an den magnetischen und elektrischen Registrierapparaten gemacht wurden. Beide Berichte ergänzen sich und lassen über die Deutung der Beobachtungen als mechanische Erschütterungen keinen Zweifel. Auf dem Observatorium des Parc St.-Maur bei Paris [* 18] wurden gelegentlich auch Störungen des Magnetographen bemerkt, doch ist man hier zu der Ansicht gekommen, daß die Störungen der magnetischen Instrumente wenigstens in der Mehrzahl der Fälle nicht von einer mechanischen Übertragung der Erschütterung herrühren. Man beobachtet auf dem Observatorium einen bifilar aufgehängten Kupferdraht, dessen Bewegungen photographisch aufgenommen werden. Bei zwei der letzten Zeit ist an diesem Draht [* 19] nicht die geringste Ablenkung bemerkt worden.