Stadia van een aardbeving

Aardbevingen of trillingen treden op wanneer een snelle afgifte van energie onder het aardoppervlak een seismische golf veroorzaakt. Aardbevingen doen de grond schudden en kunnen tsunami's, aardverschuivingen, branden, vulkanen en andere grote rampen veroorzaken. De vijf stadia van een aardbeving zijn gebaseerd op de elastische rebound-theorie, die geoloog Henry Fielding Reid bedacht na de grote aardbeving in San Francisco in 1906.

De elastische rebound-theorie is gebaseerd op het concept dat de aardbevingen het gevolg zijn van krachten die niet in de buurt komen van de werkelijke aardbeving. De eerste fase van een aardbeving is de geleidelijke opbouw van elastische spanning, die over duizenden jaren plaatsvindt. Wanneer beide zijden van de breuk bewegen, bouwt de elastische spanning zich langzaam op in de rotsen, waardoor de rotsdeeltjes samengedrukt worden.

Fase twee vindt plaats wanneer de rotsen in de aarde zo dicht mogelijk bij elkaar worden gepakt. De rotsen moeten dan uitzetten door middel van scheuren om de hoeveelheid ruimte die ze innemen te vergroten. Dit proces wordt dilatantie genoemd. Als er kleine scheurtjes ontstaan, wordt het water in de poriën van de rotsen naar buiten geduwd en wordt er lucht binnengelaten. Hierdoor worden de rotsen sterker. Door het proces kunnen de rotsen nog meer elastische spanning vasthouden.

Fase drie vindt plaats wanneer het water dat uit de rotsen is gesijpeld terug naar binnen wordt gedwongen vanwege de omringende druk, vergelijkbaar met de manier waarop water een gat in zand vult. Als het water weer naar binnen wordt geduwd, verliest de rots zijn kracht. De rotsen worden hierdoor aanzienlijk gespannen. De instroom van water zorgt ervoor dat er geen scheuren meer ontstaan, waardoor de rotsen niet meer uitzetten. Het water dient later uiteindelijk als smeermiddel wanneer de elastische spanning die zich in de loop van de tijd heeft opgebouwd, wordt opgeheven.

Fase vier is de eigenlijke aardbeving. Omdat de rotsen de elastische spanning niet langer kunnen weerstaan, treedt er een plotselinge breukbreuk op. De opgeslagen energie in de rotsen wordt nu naar buiten geduwd en vrijgegeven in de vorm van hitte en seismische golven. Seismische golven zijn grote energiegolven die door de aardkorst naar buiten stromen, zoals rimpelingen in een vijver. De golven veroorzaken een plotseling, vaak hevig schudden van de grond.

Fase vijf is de laatste fase waarin een plotselinge daling van de stress kleine naschokken veroorzaakt, dit zijn kleinere aardbevingen of breuken. De naschokken laten de resterende elastische spanning los. Naschokken zijn vaak onvoorspelbaar en kunnen jaren na de eerste aardbeving optreden. Afhankelijk van de omvang van de grote aardbeving, kunnen de omvang en frequentie van naschokken aanzienlijk zijn. Uiteindelijk neemt de spanning af, waardoor de normale omstandigheden onder het oppervlak kunnen terugkeren.