Явные и скрытые пружины землетрясений.

Явные и скрытые пружины землетрясений. Землетрясения, которые нас, в этой книге, интересуют, по причинам своего возникновения подразделяются на метеоритные, вулканические и тектонические, т. е. обусловленные внутренним развитием Земли. Метеоритные землетрясения вызываются падением на земную поверхность небесных тел. Как стихийные явления в памяти человечества они не отразились, но несомненно, что в истории Земли сыграли свою роль, и это еще должно быть изучено геологическими наблюдениями. Вулканические землетрясения происходили и происходят достаточно часто; они могут достигать высокой интенсивности— до 8—10 баллов — и причинять значительные бедствия. Но разрушительные волны этих землетрясений не распространяются далеко в стороны, так как их сейсмические очаги лежат на малой глубине. Наиболее распространенными и сильными являются тектонические землетрясения; с ними связаны катастрофические разрушения созданных руками человека сооружений и перестройки привычных для человека, казалось бы незыблемых особенностей строения поверхности Земли.

Когда же и отчего возникают тектонические землетрясения? В самом общем виде физическую сущность процесса возникновения таких землетрясений можно представить исходя из простейшего эксперимента: если изгибать тонкую стеклянную пластинку, то она будет гнуться до тех пор, пока приложенные силы не превзойдут предела пластической деформации стекла; в этот момент пластинка лопнет. Нечто подобное происходит в недрах Земли. Под действием глубинных тектонических сил слои горных пород деформируются, сминаются в складки и с наступлением критических перегрузок рвутся, образуя разломы земной коры.

Разрыв совершается мгновенным толчком или серией толчков, имеющих характер удара. При землетрясении по разлому происходит разрядка энергии, накопившейся в недpax. Энергия, выделившаяся на глубине, в точке разрыва — в гипоцентре или фокусе (очаге) землетрясения,— передается посредством упругих волн в толще земной коры и достигает поверхности Земли, где производит разрушения. Разрушения наибольшей силы концентрируются на небольшом участке земной поверхности, который называется эпицентром землетрясения.

Все наблюдения над интенсивностью землетрясений, определение размеров смещений почвы, изучение деформаций пород и других физических явлений, вызываемых землетрясениями, осуществляются в эпицентрах, т. е. на поверхности Земли. В то же время накопление и разрядка напряжений, приводящих к землетрясению, происходит внутри земной коры, которая достигает в толщину несколько десятков километров. Практического доступа к этим глубинам человек не имеет. Буровыми скважинами, которые распределяются по поверхности Земли очень неравномерно и сосредоточены в основном в горнопромышленных и нефтеносных районах, вскрываются глубины всего в 1—2, изредка 5—6, в единичных случаях до 8—9 км; только одной скважиной, пробуренной в не сейсмичном районе СССР на Кольском полуострове, превзойден рубеж 12 км. Гипоцентры же сильных землетрясений располагаются на глубинах 10— 50 км. Иногда они находятся еще глубже, за пределами земной коры в области верхней мантии.

Соотношения полученных в эпицентрах поверхностных данных с практически неизвестными глубинными условиями весьма и весьма проблематичны. Все представления о заключенном в глубинах «механизме» землетрясений и причинах, приводящих его в движение,— косвенные: кроме результатов наблюдений, получаемых в эпицентрах, они опираются на материалы исследования земных глубин геофизическими методами, данные о распространении в земных слоях волн от сейсмических ударов и теоретические соображения о строении земной коры.

Таким образом, в науке о землетрясениях существует расхождение между конкретными знаниями о поверхностных проявлениях стихии и условными представлениями об ее внутреннем механизме. Весь прогресс этой науки связан главным образом с изучением эпицентров и исследованием распространения сейсмических волн в близ поверхностных слоях. Все же, что относится к явлениям, развивающимся в гипоцентрах и вмещающей их среде, большей частью не выходит за пределы теоретических допущений и догадок.

К сегодняшнему дню в изучении поверхностных и близ поверхностных проявлений стихийных сил землетрясений достигнуты значительные успехи. Один из важнейших результатов этого изучения — установление связи распределения очагов землетрясений с разломами земной коры, а их размещения на поверхности земного шара — с контурами литосферных плит и составляющих эти плиты геоблоков. Картированием землетрясений установлено, что все эпицентры сейсмических толчков лежат на линиях разломов земной коры; таким же бразом выявлено, что гипоцентры располагаются на плоскостях разломов, погружающихся в недра. На поверхности Земли эпицентры, так же как и вулканы, очерчивают границы плит, приурочиваясь к зонам молодой тектонической складчатости, активным окраинам континентов, рифтовым системам и континентальным тектоническим сводам; внутри плит они сопрягаются с разломными зонами вдоль бортов тектонических поднятий и впадин.

Из всего этого ясно, что опасность стихий землетрясений не повсеместна, а привязана к узким зонам тектонических разломов. С разрядкой глубинных напряжений по разломам и связаны пароксизмы стихийных сейсмических сил.

Но что это за глубинные напряжения? В силу каких причин они зарождаются? От чего зависит их нарастание? Когда и почему происходит их разрядка? Произойдет ли она единым мощным толчком или раздробится на множество мелких ударов, подобно фокидскому землетрясению 1870— 1873 годов в Греции, при котором сотрясения следовали одно за другим и общее число их достигло почти 1 млн. (в первые три дня ежедневно насчитывалось 29 тыс. толчков)?

На все эти вопросы сейсмология еще не дает окончательного ответа. Исходную причину возникновения напряжений в земной коре одни ученые видят в движении литосферных плит, другие связывают с подкоровыми течениями в астеносфере и мантии и с освобождением накопившейся при этом энергии . Не исключена и третья причина: тектоническое течение вещества литосферы Северного полушария Земли, от полюса к экватору, под влиянием полюсобежных сил Земли (явление геофлюкции),— рассмотренная в тезисах одного их докладов на 27-м Международном геологическом конгрессе в Москве в 1984 году. Это явление отражено в структуре континентальной коры упомянутого полушария в виде двух систем глобальных сдвиговых зон и в закономерном (нормальном) распределении числа землетрясений в зоне 65—125° в. д. для Восточного полушария и в зоне 55—115° з. д.— для Западного полушария

Поскольку тектонические землетрясения — непременные спутники движений по разломам земной коры, понятно, что проявление сейсмической стихии тем вероятнее, чем активнее тот или иной разлом. С этих позиций тектонически активные геосинклинальные и складчатые области земного шара сейсмически намного опаснее, чем устойчивые платформенные участки. Но этот бесспорно установленный факт вовсе не означает, что разломы платформенных структур и неактивные разломы складчатых областей сейсмически безопасны. Известно, что катастрофические землетрясения на одном и том же разломе даже в сейсмоактивных зонах повторяются редко: глубинные напряжения должны накопиться и собраться в мощный сгусток энергии, способный произвести сокрушительный удар; так, например, в Ашхабаде предшествовавшие 9-балльной катастрофе 1948 года разрушительные сотрясения относятся к XIV столетию, т. е. имеют давность более чем 500 лет. На платформах с их ослабленной тектонической активностью срок накопления глубинных напряжений еще больше. После разрушительного землетрясения 1968 года на Австралийской платформе, когда магнитуда толчков достигла 6,8 и на континенте образовалась дугообразная трещина длиной 32 км со смещением по вертикали до 1,5 м, и предшествовавших ему менее сильных землетрясений, платформы больше не могут считаться сейсмически безопасными областями. Специалисты полагают, что время, необходимое для накопления глубинных напряжений в недрах платформ, измеряется тысячелетиями, т. е. оно превышает длительность сознательной истории человечества.

Из всего изложенного выше следует важнейшая закономерность, установленная современной сейсмологией: нет сейсмически безопасных разломов, есть только временно дремлющие разломы. Каждый крупный, достигающий мантии разлом, в принципе, подвержен разрядке глубинных тектонических сил, которая ждет своего часа.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>