Сейсмичность и вулканизм

Странное дело, но порой кажется, что на нашей планете что-то разладилось. Будто из рога изобилия сыплются на нее стихийные бедствия. В конце 1994 года и начале 1995 произошла, видимо, глобальная вспышка сейсмической активности. Началом этого процесса явилось землетрясение, которое камня на камне не оставило от поселков на Южных Курилах, а затем – от японского города Кобе. После такой «встряски» подземные толчки в 3-5 баллов, потревожившие позже Камчатку, Германию, Иркутскую область и крайний северо-запад США в районе Сиэтла, сошли за «детский аттракцион». Но это была только передышка: в начале 1995 года последовал новый «нокаутирующий удар» по сахалинскому Нефтегорску… Исчез практически с лица земли город, погибло большое число его жителей…

С той поры прошло несколько более или менее спокойных лет, и вот снова, в 1999 году, мощнейшие землетрясения, унесшие тысячи человеческих жизней, потрясли западный берег Турции и китайский остров Тайвань… А что нас ждет в ближайшее время? Ведь, нет-нет, да и происходят различной силы землетрясения в Греции, Турции, Японии…

Да, люди с глубокой древности достаточно хорошо знакомы с землетрясениями, то есть проявлениями внутренних, эндогенных процессов в недрах нашей планеты. Они всегда относились к ним с большими опасениями, так как вместе с извержениями вулканов, наводнениями, тайфунами и ураганами все эти явления вызывали сильные разрушения и уносили буквально тысячи и тысячи человеческих жизней.

При землетрясениях в городах, например, сильно вибрируют и рушатся здания. Замыкания в электросетях и повреждения газовых магистралей приводят к возникновению пожаров на обширных площадях. Рыхлые осадочные породы при землетрясениях оползают и оседают. Особенно опасны оползни и обвалы в горах и холмистой местности. В приморских районах возникает еще одна опасность – появление гигантских волн-цунами. Они образуются в результате «моретрясений», затем пересекают океаны и моря, после чего обрушиваются на прибрежные города и поселения, сокрушая все на своем пути.

Сила землетрясений и «моретрясений» обычно регистрируется по 12-балльной шкале Меркалли. С удалением от эпицентра сила подземных толчков уменьшается. Сотрясения в 7 баллов могут вызывать большие разрушения в эпицентре. Обычно обширные разрушения, как показывает опыт, вызываются землетрясениями, сила которых превышает 7 баллов.

Землетрясения приводят не только к сильным разрушениям, они порождают всевозможные выбросы ядовитых веществ из земли, наводнения, а также уничтожают сельскохозяйственные угодья. В зонах сейсмической опасности (в областях максимальных тектонических напряжений) в период накопления напряженности, а кроме того, во время свершения самого процесса землетрясения, возрастает эманация радона и других газов, которые, накапливаясь постепенно в недрах, вредно воздействуют на человеческий организм.

Наиболее мощные и многочисленные сейсмически активные области располагаются вдоль побережий Тихого океана, островных дуг и глубоководных желобов. Здесь по линии глубинных разломов земной коры происходит до 90 процентов землетрясений. Всего только около 5 процентов всех землетрясений связано с зонами растяжения, возникающими вдоль обширной системы подводных срединно-океанических хребтов. Это места подъема базальтовой магмы из недр, которая периодически раскалывает океаническую кору, что приводит к появлению продольных разрывов.

Разрывы, приводящие к землетрясениям, возникают также в зоне так называемых трансформных разломов, которые рассекают срединно-океанические хребты поперек и постепенно смещают отдельные участки морского дна на различные расстояния. Примером такого разлома на суше может являться разлом Сан-Андреас в севере-американской Калифорнии.

Согласно статистическим данным, начиная с 856 года от землетрясений погибло на Земле почти 4 миллиона человек. По данным ЮНЕСКО, с 1950 по 1970 год в среднем ежегодно погибало около 10 тысяч человек, а с 1970 по 1985 год эта цифра достигла 20 тысяч человек. Но бывают и в наши дни просто катастрофические годы: так, в 1976 году от одного только землетрясения в Китае погибло более 600 тысяч человек.

На нашей планете существуют два пояса, с которыми связано большинство разрушительных землетрясений, – Тихоокеанский и Альпийско-Гималайский. Тихоокеанский пояс протягивается от Чили к Центральной Америке, образуя дугу в Карибско-Антильской области, проходит через Мексику, Калифорнию, Алеутские острова, охватывает полуостров Камчатку, Курильские острова, Японию, Филиппины, Индонезию и Новую Зеландию. Складчатый Альпийско-Гималайский пояс включает в себя горные сооружения Испании, юга Франции, Италии, Югославии, Греции, Турции, юга бывшего Советского Союза (Карпаты, Крым, Кавказ, Памир), Ирана, севера Индии и Бирмы.

Именно в этих вышеперечисленных районах происходили десятки разрушительных землетрясений. Достаточно перечислить лишь некоторые из них: катастрофическое землетрясение в Китае (Ганьсу и Шэньси) в 1566 году, когда погибли 800 тысяч человек; калькуттское землетрясение в Индии (1737 год) – 300 тысяч погибших; ашхабадское землетрясение (1948 год) – погибли 110 тысяч человек; спитакское землетрясение в Армении (1988 год), унесшее более 25 тысяч человеческих жизней.

Итак, мы выяснили, что разрушительные землетрясения в основном происходят на окраинах континентов и в вулканических поясах. Однако на Земле есть места, где, казалось бы, не должно быть землетрясений, например, Северная Африка и Восточная Сибирь, Западная Европа и т.д. На самом деле все эти области являются очень активными в сейсмическом отношении. Почему?

Ответ можно найти, если внимательно вникнуть в теорию доктора геолого-минералогических наук, заведующего кафедрой геологии Российского университета Дружбы народов Е. Долгинова. Оказывается, подземные толчки значительной силы запросто могут потревожить не только такие районы, как Германия и Алжир, но и соседнее с нами государство Украину (район южнее Харькова), пролив Ла-Манш, остров Калимантан…

По мнению профессора Е. Долгинова, с Землей на ранней стадии ее развития произошло почти то же самое, что с Юпитером и Сатурном: при вращении от них отделились кольца. Нашу же планету спасла ее пластичность. Деформации подверглись лишь верхние оболочки, и вместо колец Земля получила… круговые широтные разломы.

Отчего же произошли последние землетрясения? Вероятно, как считает Е. Долгинов, «проснулся» один из таких широтных разломов, расположенный в поясе 50-5 Г северной широты. В первую очередь землетрясения возникают там, где этот пояс пересекает активные геологические образования, расположенные вдоль меридианов (геологи называют их «рифами»). Так, например, у Иркутска широтный разлом пересекается с Байкальской рифтовой системой, у североамериканского Сиэтла – Кордильерской, в Германии – с Рейнской и т.д.

Землетрясения не проходят бесследно: они, по мнению автора гипотезы, могут «перекидываться», как инфекция, на соседние районы. Так, в том же поясе (50-51 градус северной широты) могут появиться подземные толчки «второй волны». На Украине, южнее Харькова, расположен, например, пересекающий указанные широты Днепровско-Донецкий прогиб, а находящийся все в том же широтном поясе пролив Ла-Манш вообще совпадает с провалами земной коры. Поэтому именно здесь возможны новые землетрясения. Подтверждением того, что эти опасения небезосновательны, могут служигь землетрясения, которые произошли в начале 1995 года в Северной Голландии и в конце мая на Сахалине («нефтегорская трагедия»). Оба эти района находятся в сходной геологической ситуации и вблизи все той же «критической северной широты».

Если же проследить по карте, куда может завести нас другая «коварная широта», на которой расположен город Кобе (34°-35° северной широты), то обнаруживается, что «японское землетрясение» 1995 года могло спровоцировать земные подвижки в горных районах Китая и Ирана (сильное землетрясение в 250 километрах от Тегерана, к сожалению, произошло), в Сирии (район Дамаска), в Ливане (район Бейрута), в Северном Алжире и Калифорнии, в районах Аддис-Абебы и острова Калимантан, где проходит главная экваториальная зона широкого разлома.

Но как землетрясения «перескакивают» с одной широты на другую? На этот счет у Е. Долгинова имеются следующие соображения. О морских приливах и отливах знают сегодня все. Их сила зависит от твердой оболочки Земли – литосферы. Самая тяжелая литосфера находится под Тихим океаном. Как только солнечно-лунное притяжение увеличивается, гигантская литосфера Тихого океана замедляет вращение и скользит к западу, периодически ударяясь о Командорские, Филиппинские и Курильские острова.

Хорошо, что у этих островов «горячие» и «пластичные» корни. Это обстоятельство и спасает их от разрушений. Что же касается, например, Японских островов, то в этом районе земная кора более холодная и соответственно более хрупкая. Как только литосфера Тихого океана сталкивается с Японией – катастрофа неминуема. Именно поэтому и , произошло такое разрушительное землетрясение в Кобе.

Аналогичное по своему характеру воздействие испытала и литосфера Атлантического океана. Она тоже сдвинулась к западу, «подтолкнув» в том же направлении Северную и Южную Америки. Американские материки в свою очередь «наскочили» на плиту Тихого океана, что и привело к землетрясениям в береговых зонах США (Сиэтл и Калифорния), а также в Колумбии.

Итак, гипотеза Е. Долгинова установила «виновника» происходящих в настоящее время разрушительных землетрясений: во всем виновата литосферная плита Тихого океана, самая крупная и тяжелая. Она «расшаталась» сама и выводит постоянно из равновесия «весь подземный мир».

Конечно, можно соглашаться или не соглашаться с интересными исследованиями московского ученого, но факты последних лет говорят о том, что нельзя пренебрегать имеющейся информацией о возможных и кажущихся реальными причинах многочисленных землетрясений последнего времени. Наоборот, самое пристальное внимание специалисты должны обратить на определенные «широтные пояса» в сейсмически неблагополучных районах и областях земного шара.

К самым ярким проявлениям скрытой активности земных недр, помимо землетрясений, относятся также вулканические извержения. На Земле нет более грозного, впечатляющего и грандиозного явления природы, чем извержения вулканов. Это весьма красочное зрелище. Подземный гул, сопровождаемый сотрясениями почвы, выброс высоко в воздух раскаленных обломков – вулканических бомб и пепла, излияние раскаленной лавы, которая стекает по склону вулкана и широко разливается по равнине, уничтожая при этом все живое, – все это действительно впечатляет.

Древние люди поклонялись вулканам и обожествляли их. Недаром последние получили название от имени подземного бога огня и кузнечного дела – Вулькано. Давно известно, какие непоправимые беды несут вулканические извержения людям, однако немногие знают, что с ними связано много полезного для человека.

Во-первых, после извержения склоны вулканов и окружающие пространства покрываются слоем плодородного пепла; во-вторых, в результате вулканической деятельности формируются руды металлов и разнообразные строительные материалы; в-третьих, в вулканически активных областях изливаются теплые и горячие минерализованные источники. И, наконец, извержения вулканов дают ученым неоценимую информацию о составе и строении глубоких недр нашей планеты.

Катастрофические извержения сохранились в памяти человечества и многократно зафиксированы в самых различных летописях и других письменных источниках. Среди них особо выделяются три крупнейших…

Первое – это извержение Везувия в 79 году н. э., захватившее древних римлян врасплох, поскольку на памяти людей Везувий до этого времени не извергался. Города Помпеи, Геркуланум и Стабии, расположенные вблизи вулкана, были полностью погребены под вулканическим пеплом. Во время извержения Везувия погиб римский ученый, писатель Плиний Старший. Его племянник, Плиний Младший, описал произошедшие события настолько точно и проникновенно, что в наши дни эти сведения потрясают не только непосвященного человека, но и специалистов-вулканологов.

Другое крупнейшее извержение – извержение вулкана Кракатау началось 27 сентября 1883 года. Оно было самым сильным и разрушительным из трех здесь перечисленных. Вначале над вершиной вулкана стремительно взвился столб густого дыма. Он поднялся на огромную высоту, подсвечиваемый языками адского пламени. Извержение сопровождалось содроганием всего острова и чудовищным ревом, вырывавшимся из жерла вместе с каменными бомбами. От широчайших потоков лавы закипала вода Зондского пролива.

На следующий день, 28 сентября, гора взорвалась. Огонь с черным дымом взметнулся еще выше – на целых 50 километров. Небо стало темным как ночью. Взрыв и потоки лавы стерли с индонезийского острова все живое. Не осталось ни одного зеленого листочка. Огромные по высоте волны-цунами помчались во все стороны. Остров раскололся и рассыпался на части. Сообщалось о гибели примерно 35 тысяч человек на соседних побережьях, главным образом от приливных волн.

Эхо гигантского взрыва трижды обежало вокруг земного щара. Пыль, поднятая в верхние слои атмосферы, распространилась по всей планете, в течение долгого времени ослабляя солнечную радиацию. В Париже из-за пыли в верхних слоях атмосферы лучи Солнца днем еле пробивались к земле. В течение нескольких лет после извержения вулкана Кракатау повсюду на земном шаре наблюдались необычные метеорологические эффекты. Современные ученые сравнивают силу этого вулканического катаклизма со взрывом нескольких водородных бомб…

Итак, в сознании большинства людей укоренилось мнение, что самым страшным, самым разрушительным было извержение вулкана Кракатау. Возможно, что это так и есть, если говорить о разрушительной силе вулканических выбросов – этих «адских вздохов» подземного царства. Однако если говорить о человеческих жертвах, то катастрофа на Кракатау уступает третьему (по нашему счету!) извержению, которое произошло на острове Мартиника в мае 1902 года.

Действительно, если при извержении Везувия в 79 году погибло около 16 тысяч человек, а при взрыве Кракатау 35 тысяч, то при извержении вулкана Мон-Пеле на Мартинике сгорело более 40 тысяч обитателей города Сен-Пьер, в считанные минуты стертого с лица Земли!

Из более чем 40 тысяч жителей этого города удалось спастись лишь некоторым. Люди были отравлены газами, которые вместе с огненной тучей обрушились на город со склонов Мон-Пеле. Гул от взрыва вулкана слышали на американском континенте, а вулканическая пыль, как и в случае вулкана Кракатау, распространилась по поверхности всего земного шара.

8 мая 1902 года командир французского крейсера «Сюше» Ле Бри сообщил в Париж по телеграфу: «Только что вернулся из Сен-Пеле. Город полностью уничтожен огнем, который обрушился на него сегодня около восьми часов утра. Полагаю, что все жители погибли. Принял на борт около тридцати спасшихся. Все суда, стоявшие на рейде, сгорели и погибли. Извержение вулкана продолжается».

20 мая произошло второе, менее сильное извержение Мон-Пеле, но, поскольку все, что могло быть разрушено вулканом, было уже уничтожено, о разрушениях говорить не приходилось. В следующие месяцы извержения раскаленных туч повторялись неоднократно. После извержения вулкан Мон-Пеле удивил феноменальным явлением: из его кратера начал расти конус застывшей лавы, который к лету 1909 года достиг высоты 375 метров при диаметре 100 метров у основания. Суеверные жители Мартиники говорили, что сам вулкан воздвиг своим жертвам памятник. Но этот нерукотворный памятник оказался недолговечным: конус вскоре обрушился…

Самыми сильными в XX веке являются извержения вулканов: Безымянного на Камчатке в 1955 году и Эль-Чичон в Мексике в 1982 году. Длительное время сопка Безымянная не подавала признаков жизни и справедливо считалась потухшим вулканом. О ее пробуждении возвестили подземные толчки, а само извержение началось ранним утром 22 октября 1955 года. За несколько дней высота вулканических выбросов достигла почти 10-километровой высоты. Сверкали огромные молнии, взрывы не прекращались в течение октября и ноября. Только, например, за один месяц кратер этого вулкана расширился на 500 метров.

Гигантский взрыв Безымянного произошел 30 марта 1956 года… Туча его пепла достигла высоты 40 километров. Начался пеплопад. Площадь, покрытая пеплом, имела протяженность 400 километров и ширину 150 километров. Внешний вид вулкана очень сильно изменился, поскольку прилегавшие к нему районы были покрыты нагромождениями остывающей лавы. Извержение произошло в совершенно безлюдной местности, и эта катастрофа, к счастью, не привела к человеческим жертвам.

Впечатляющим было и извержение мексиканского вулкана Эль-Чичино, после которого количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, в некоторых районах земного шара снизилась на 2 процента, а температура верхних слоев атмосферы при этом одновременно поднялась на 7°. В данном районе решающим фактором было не количество горной породы, выброшенной в воздух, а количество сернистого газа и то, на какую высоту он поднялся в атмосфере.

В отличие от пыли и пепла, составляющих большую часть вулканических выбросов и быстро осаждающихся (обычно в течение нескольких минут), вулканический сернистый газ может подниматься на высоту более 9,5 километра от поверхности Земли. Там, вдали от нормальных очистительных процессов, протекающих в атмосфере, например, таких как дождь, газ превращается в непроникаемые для солнечного света сернистые облака. Такие облака могут существовать до двух лет, перемещаясь вокруг Земли и не пропуская на ее поверхность солнечный свет. Именно такой процесс и произошел при извержении Эль-Чичино.

Как уже отмечалось выше, в распределении вулканов на земной поверхности имеется некоторая закономерность – они группируются в форме поясов глубинных разломов земной коры, главным образом по побережью океанов и на островных дугах. Таковы Тихоокеанский, Средиземноморско-Индонезийский и Атлантический вулканические пояса.

В глубине материков вулканы почти отсутствуют. Среди исключений – высочайший в мире (6000 метров) африканский действующий вулкан Килиманджаро. Наиболее известно Тихоокеанское огненное кольцо. Только в пределах этого кольца и на Индонезийской островной дуге располагается 75 процентов всех действующих вулканов, тогда как в пределах Средиземного моря только 5 процентов, то есть почти столько, сколько во внутренних частях континентов. Кстати, вспомним, что совсем еще недавно (естественно, по временным меркам истории земного шара) вулканы действовали и на Аравийском полуострове, и в Монголии, и на Кавказе.

Вулканические извержения зарегистрированы и на дне Мирового океана. Лишь менее 100 из активных вулканов находятся под водой, хотя предполагается, что на дне Мирового океана всего около 10 тысяч вулканов. Вулканы в океанах, так же как и на суше, приурочены к зонам разломов в земной коре. Вулканические цепи в океанах вытянуты на 2 тысячи километров. К ним относятся Гавайские, Галапагосские, Молуккские и многие другие острова в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах.

Вулканические извержения – это мощные и грозные явления природы, перед которыми человек чувствует себя бессильным. Сейчас человечество борется с разрушительными вулканическими силами с помощью в основном пассивных средств защиты. Это, например, расположение поселений и городов в относительно безопасных от вулканической деятельности местах, использование прогноза возможных извержений (отметим, что они являются недостоверными) для заблаговременного предупреждения и эвакуации людей из опасной зоны и т.п.

Отметим, кстати, что вулканы встречаются не только на Земле, они достаточно широко распространены на других планетах Солнечной системы и их спутниках. В настоящее время принято считать, что вулканизм мог сыграть определенную роль в формировании внешних оболочек космических тел, в том числе и нашей планеты, и благодаря ему образовались сложные органические соединения.

Согласно гипотезе, например, нашего соотечественника, доктора геолого-минералогических наук Е. Мархинина именно вулканы создали… жизнь на Земле?! За миллиарды лет они образовали атмосферу и воды, которые сегодня нас окружают, подстелили нам под ноги земную твердь и способствовали появлению первых живых существ.

По мнению большинства ученых-вулканологов, в начале развития Земли ее вулканизм был значительно активнее нынешнего. Предполагается, что с возрастом наша планета утрачивает свои внутренние энергетические ресурсы, стареет и «успокаивается». Подмечено также, что с усилением солнечной активности вулканическая деятельность на Земле повышается. Имеется несколько гипотез, которые объясняют это обстоятельство, но все они нуждаются в серьезном обосновании и последующей экспериментальной проверке.

Один из парадоксов современной науки состоит в том, что мы знаем об околоземном и дальнем космическом пространстве гораздо больше, чем о недрах свой родной планеты. Этот прискорбный факт жестко, а порой и трагически напоминает о себе после каждого мощного землетрясения или катастрофического вулканического извержения.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.