Inžinjerska seizmologija

 
 
 
 
 
 
 
 
         PREDGOVOR 

Ova skripta su namijenjena studentima studijskog programa 
Gra

đ

evinarstvo na Gra

đ

evinskom fakultetu u Podgorici.   

S obzirom na relativno mali fond 

č

asova nastave za ovaj 

predmet (2+0 

č

asa nedjeljno u jednom semestru) u ovim 

skriptama su vrlo kratko izloženi samo osnovni elementi 
teorijske Seizmologije i nešto detaljnije osnove prakti

č

ne i 

Inženjerske seizmologije. Sadržaj skripti je koncipiran tako da 
omogu

ć

i studentima upoznavanje sa osnovnim pojmovima i 

principima iz oblasti opšte seizmologije, ali i da obezbijedi 
potrebno saznanje o principima savremenih metoda Inženjerske 
seizmologije 

č

iji su produkti neophodni za kvalitetno aseizmi-

č

ko projektovanje i planiranje u trusnim podru

č

jima. 

                       Branislav Glavatovi

ć

Dr Branislav Glavatovi

ć

  INŽENJERSKA 

SEIZMOLOGIJA

2

Od destruktivnih zemljotresa na prostoru bivše (SFR) Jugoslavije, pomenimo samo nekoliko, 
koje još uvijek pamtimo: u Skoplju 1963. godine, sa 1.070 žrtava, Banja Luci 1969., 
Crnogorskom primorju 1979. sa 136 žrtava (101 žrtva u Crnoj Gori i 35 u Albaniji) i na 
Kopaoniku 1980. godine. 
Zna

č

ajan doprinos unapre

đ

enju seizmološke nauke na podru

č

ju balkanskog regiona ostvaren je 

kroz dva nau

č

na projekta Ujedinjenih nacija, Programa za razvoj, koja su realizovana u 

poslednjih 30 godina. “

Prou

č

avanje sizmi

č

nosti balkanskog regiona

”, ostvaren u periodu 1974. – 

1976. i projekat “

Smanjenje seizmi

č

kog rizika na Balkanu

”, koji je realizovan u periodu 1980. – 

1986. godina. 

K

K

a

a

r

r

t

t

a

a

s

s

e

e

i

i

z

z

m

m

i

i

č

č

k

k

o

o

g

g

h

h

a

a

z

z

a

a

r

r

d

d

a

a

M

M

e

e

d

d

i

i

t

t

e

e

r

r

a

a

n

n

a

a

Dr Branislav Glavatovi

ć

  INŽENJERSKA 

SEIZMOLOGIJA

3

2 NASTANAK ZEMLJOTRESA 

 
Zemljotres, kao prirodna stihija, 

č

esto se

identifikuje sa samom pojavom potresanja tla, odnosno 

oscilovanjem tla i svega što je na tom tlu, koje je uslovljeno naglim emitovanjem seizmi

č

kih 

talasa iz njihovog žarišta, koje naj

č

eš

ć

e nastaje u nekom od tektonskih procesa loma stijenske 

mase. Me

đ

utim, sa nau

č

nog aspekta, zemljotres predstavlja znatno kompleksniju prirodnu 

pojavu, 

č

ija se potpunija definicija ne može sažeti u jednoj re

č

enici. 

Naime, da bi se ovaj fenomen bolje i potpunije razumio, neophodno je prvo prou

č

iti osnovne 

vrste

 i 

tipove

 zemljotresa i shvatiti procese njihove

pripreme

 i 

geneze

. 

2.5 V

RSTE I TIPOVI ZEMLJOTRESA

 
Prema na

č

inu nastanka, razlikujemo dvije osnovne vrste zemljotresa: 

prirodne

 i 

vješta

č

ke

.

Od 

prirodnih

 zemljotresa izdvajamo tri tipa ili podvrste:  

TEKTONSKI

 zemljotresi predstavljaju najzna

č

ajniju i apsolutno dominantnu vrstu zemljotresa 

(posebno na prostoru Balkana), kako po broju, tako i po snazi. Ovi zemljotresi nastaju u procesu 
iznenadnog loma stijenske mase, pod dejstvom velikih pritisaka u stijenama, koji su obi

č

no 

dugotrajno akumulirani u široj zoni 

žarišta

 zemljotresa. Pod žarištem zemljotresa podrazu-

mijevamo mjesto (ta

č

ka) maksimalne koncentracije napona u stijenama, neposredno prije loma 

stijene, odnosno njenog rasijedanja - dakle mjesto na kojem zapo

č

inje taj lom. Žarište zemljotresa 

se 

č

esto naziva i 

hipocentar

 ili 

fokus

, a njegova vertikalna projekcija na Zemljinu površ je 

epicentar

. 

URVINSKI

zemljotresi nastaju zarušavanjem podzemnih kaverni i pe

ć

ina u stijenskim masama 

površinskih djelova Zemljina kore, koji su izloženi erozionim procesima podzemnih voda. 
Karakteristi

č

ni su za kraške terene. 

VULKANSKI

 zemljotresi se stvaraju u vulkanskim zonama, kao posljedica mehani

č

kog dejstva 

magme u njenom kretanju kroz vulkanske kanale, kao i pri samoj erupciji. Na prostoru centralnog 
Balkana, danas nema aktivnih vulkana, pa ni ove vrste zemljotresa. Me

đ

utim, u zoni Vezuva u 

Italiji, Etne na Siciliji i na mnogim drugim djelovima Zemlje, ovakvi zemljotresi su vrlo 

č

esta 

pojava. 
U procesu nastanka zemljotresa, vrši se transformisanje mehani

č

kog rada u seizmi

č

ku energiju ili 

energiju seizmi

č

kih talasa, koji se zatim rasprostiru u svim pravcima kroz zemljinu koru i 

unutrašnjost, izazivaju

ć

i odgovaraju

ć

e efekte, a 

č

esto i razaranja na vješta

č

kim objektima i 

deformisanje prirodnih terenskih oblika. 
Pored eksplozija, naj

č

eš

ć

i 

vješta

č

ki

 zemljotresi nastaju kao posljedica 

č

ovjekovog dejstva na 

prirodu. Tako se, na primjer, u zoni vešta

č

kih akumulacionih jezera javljaju tzv. 

indukovani 

zemljotresi, kao posljedica promjene naponskog stanja na dnu i bokovima akumulacije, usljed 
pove

ć

anja i u

č

estale promjene hidrostati

č

kog pritiska vodenog stuba na stijenske mase, ali i kao 

posljedica smanjenja mehani

č

ke otpornsoti stijene usljed pove

ć

anja pornog pritiska vode prisutne 

u porama. Ova vrsta zemljotresa je znatno u

č

estalija u po

č

etnoj fazi eksploatacije akumulacije.  

U grupu vješta

č

kih zemljotresa spadaju i zemljotresi nastali tzv. 

gorskim udarim

, pretežno u 

starim rudnicima uglja, kao i drugim podzemnim kopovima usljed njihovog zarušavanja, kao i 
manji zemljotresi stvoreni u procesu kliženja tla i odronjavanja stijena u usjecima puteva i sl. 
 

Dr Branislav Glavatovi

ć

  INŽENJERSKA 

SEIZMOLOGIJA

5

plutaju na magmi i kre

ć

u se odre

đ

enim brzinama (reda veli

č

ine nekoliko centimetara godišnje) u 

odre

đ

enim pravcima. Ove plo

č

e se nazivaju 

globalnim tektonskim plo

č

ama 

(slika 2.2). 

Slika 2.2. Konture i nazivi najve

ć

ih globalnih tektonskih plo

č

a. 

U isto vrijeme, za objašnjenje pokreta

č

kog mehanizma tektonskih plo

č

a, odnosno za tuma

č

enje 

porijekla globalnih geodinami

č

kih sila koje ostvaruju kretanje plo

č

a po viskoznom sloju magme, 

razvijena je hipoteza 

termodinami

č

ke konvekcije

(2)

 koja se odvija u debelom omota

č

u zemljinog 

jezgra. Naime, po ovoj hipotezi, kretanje plo

č

a je uslovljeno termodinami

č

kim procesima u 

zemljinom omota

č

u, odnosno sfernom sloju magme koji zaliježe ispod donje granice litosfere i 

zahvata zonu do dubine od 2.900 km. Po hipotezi, termodinami

č

ki kovekcioni tokovi u omota

č

u 

nastaju u takozvanim 

konvekcionim 

ć

elijama

 u kojim se vrši kretanje relativno toplije magme 

(kao lakše) iz dubljih ka pli

ć

im djelovima omota

č

a, uz istovremeno poniranje relativno hladnije 

magme (kao teže) iz pli

ć

ih - u dublje djelove omota

č

a (slika 2.3). U zoni kontakta magme u 

njenom horizontalnom kretanju - sa donjim djelovima litosfere, usljed trenja, nastaje pomicanje 
blokova, odnosno lagano horizontalno  kretanje plo

č

a Zemljine kore.  

(2)

 Ova hipoteza je još u fazi intenzivnog matemati

č

kog ispitivanja i dokazivanja metodom numeri

č

kog modelovanja. 

Zbog obilja neriješenih problema sa kojima se suo

č

ava (npr. postojanje tzv. faznih barijera na 410 i 670 km dubine, 

koje limitiraju, ili 

č

ak spre

č

avaju konvekcioni tok magme velikih razmjera, zatim nesaglasnost distribucije uo

č

enih 

hladnijih i toplijih zona u magmi sa evidentnim tektonskim procesima

identifikovanih metodom 

seizmi

č

ke 

tomografije 

 i sl.), ova hipoteza se još uvek može smatrati nedokazanom. Termin 

seizmi

č

ka tomografija

 obuhvata 

numeri

č

ki metod simultane inverzije podataka o ve

ć

em broju zemljotresa registrovanih na velikom broju 

seizmoloških stanica, u 1D, 2D ili 3D seizmi

č

ki model zemljine unutrašnjosti. Problem je numeri

č

ki vrlo 

kompleksan, pošto pri postavci problema nisu poznati ni parametri hipocentara niti gra

đ

a zemljine unutrašnjosti. Pri 

numeri

č

koj inverziji, seizmi

č

ki model unutrašnjosti se diferencira u ve

ć

i broj blokova za koji se odre

đ

uju brzine 

prostiranja seizmi

č

kih talasa. Isti postupak se koristi kod savremenih reflektivnih i refrakcionih seizmi

č

kih 

ispitivanja, uz primjenu kontrolisanih izvora seizmi

č

ke energije i geofona kao prijemnika. U ovom slu

č

aju parametri 

seizmi

č

kog modela sredine su jedine nepoznanice sistema, pošto su parametri, u ovom slu

č

aju vješta

č

kih izvora 

talasa, poznati.