Землетрясения
Шрифт:
Эти наблюдения привели к новому объяснению вулканической деятельности. В противоположность представлениям, господствовавшим в прошлом веке, теперь уже считают, что здесь мы имеем дело с чисто местным явлением ограниченных масштабов с геофизической точки зрения. Очагом вулканизма считают теперь подземную котловину, где материя находится в жидком состоянии из-за сильного разогрева в связи с местным скоплением радиоактивных веществ.
Ослабление давления на глубине или химические реакции заставляют расплавленную минеральную массу пробиваться на поверхность [42] .
42
Отдельные более или менее
Разумеется, ни одно извержение не может быть столь мощным, чтобы вызвать такие сейсмические возмущения, как катастрофы в Лиссабоне и Сан-Франциско, где, кстати сказать, нет никаких вулканов.
Это сводит на нет гипотезу Гумбольдта и заставляет нас относить вулканизм к второстепенным причинам землетрясений, как и все рассмотренные нами выше геологические явления. Ученые не отрицают, что некоторые извержения могут привести к сильным сотрясениям грунта, которые по праву должны быть отнесены к сейсмическим возмущениям. Но они отказались от предположения, что большая часть землетрясений, и особенно самых сильных, вызывается вулканической деятельностью.
Такой точки зрения придерживаются все современные геофизики. Они разъясняют нам, что нет ничего удивительного в почти полном совпадении сейсмических и вулканических зон земного шара. «Иначе и быть не может, — заявляют ученые, — поскольку вулканические кратеры появляются лишь в районах, где много недавно образовавшихся трещин, а эти разбитые трещинами и смятые в складки участки земной коры как раз и являются излюбленной ареной землетрясений».
Но геофизики обращают наше внимание и на следующее обстоятельство: сотрясения земной коры, обусловленные мощными извержениями, как и сами извержения, носят только местный характер. В качестве убедительного примера приводится обычно землетрясение на Искье 28 июля 1883 года.
Искья — очаровательный островок Ламартина, смуглой рыбачки Грациенны и «Первых сожалений» — находится в 25 километрах от Неаполя. Чарующий пейзаж увенчан древним вулканом Эпомео, потухшим с 1302 года. Но потух ли он? Нет, скорее «уснул», ведь не раз раскаленная густая лава пыталась пробить себе проход и излиться на поверхность. Но ей никогда не удавалось пробить горную породу. Легко догадаться, как сильно клокотал готовый взорваться подземный «котел». Не приходится удивляться, что такое клокотание сотрясает земную кору и вызывает подземные толчки. Так было в 1762, 1796, 1828, 1841, 1867, 1881 годах. В 1883 году сейсмическое возмущение, вызванное несостоявшимся извержением, достигло такой силы, что городок Касамиччиола был полностью разрушен и погибло 2300 человек. Площадь, достигавшая в поперечнике 3 километров, была опустошена. Три километра! Вопреки значительной интенсивности и числу жертв эта цифра достаточно показательна, чтобы судить о размахе вулканических землетрясений.
Итак, мы еще не получили ответа па вопрос, «чем же вызываются катастрофические землетрясения, если ни геологические явления, ни извержения не могут быть их причиной». Какие же титанические силы в состоянии вызвать сотрясение на площади в сотни тысяч квадратных километров, как это наблюдалось В Китае в 1920 году, или вызвать возмущение земной поверхности на полосе протяженностью более чем на 1000 километров, как это произошло в Чили в 1960 году?
Одно место в предыдущем разделе могло вызвать удивление читателя. Отмечая, что теория обвальных землетрясений годится лишь для объяснения самых поверхностных возмущений,
«Как же, — воскликнет читатель, — можно считать глубину 5 километров незначительной? Разве она не того же порядка, что глубина французских нефтяных скважин?»
Да, эта глубина кажется нам значительной, хотя в бурении уже достигнут рекорд, превышающий 7 километров. Но подумайте, насколько такая глубина ничтожна по сравнению с радиусом Земли!
Глубина 5 километров означает, что сейсмический очаг находится в самых поверхностных слоях земной коры, толщина которой приближается к 30 километрам.
Почти то же самое происходит и при землетрясении вулканического происхождения.
Геотермическая ступень [43] позволяет подсчитать, что глубина, на которой находится жидкая лава, составляет примерно 40 километров. По всей вероятности, именно на этом уровне расположены резервуары, питающие вулканы, а следовательно, и очаги вулканических землетрясений. «Многие толчки, — заявляет американский сейсмолог Маселуэйн, — исходят из какой-нибудь точки горного массива, возвышающегося над окружающей местностью».
43
Известно, что температура под землей повышается примерно на 1 градус с увеличением глубины на 32 метра.
Из этого мы делаем вывод: если бы все землетрясения были геологического или вулканического происхождения, то их очаги находились бы на глубине, не превышающей 40 километров.
Ниже мы покажем, как определяют глубину очага землетрясения. Между тем первые исследователи, научившиеся подсчитывать эту глубину в 1922 году, в том числе англичанин Тернер, были очень удивлены: вместо того чтобы получить величины, близкие к 40 километрам, они убедились, что на самом деле очаги размещаются на любой глубине — от нескольких метров до 700 километров.
«Этого не может быть! — запротестовали некоторые. — На глубине свыше 100 километров материя находится в жидком состоянии: как же могут происходить там сотрясения, вызывающие сейсмические возмущения?»
Однако ученым пришлось сдаться перед фактами и приступить к составлению статистических таблиц, подобных тем, которые включили в свой труд «Сейсмичность Земли» Гутенберг и Рихтер [44] .
Познакомимся с этой поучительной таблицей.
Мы видим, что очаги огромного большинства землетрясений находились на глубине, не превосходившей 100 километров. Более детальное исследование позволило даже локализировать их на глубинах от 8 до 30 километров. Впрочем, значительным остается и число землетрясений с очагами на глубине 200 километров. Далее, по мере возрастания глубины очагов число землетрясений заметно снижается и доходит до минимальной цифры при глубине 300 километров. Затем число землетрясений медленно увеличивается, достигая невысокой предельной цифры при глубине очага 600 километров, после чего окончательно падает.
44
Gutenberg, Richter, Seismicity of the Earth, 1954.
Весьма знаменательно, что в большинстве случаев глубокие землетрясения происходят недалеко от берегов Тихого океана. Еще недавно можно было заменить слова «в большинстве случаев» словом «все», но в 1954 году Ротэ обнаружил, что очаг землетрясения, происходившего на юге Испании 29 марта был глубже 600 километров. Напротив, очаг землетрясения, которое 11 июня 1938 года наделало столько шума в районе Парижа, находился на глубине 25 километров.
«Прекрасно, — скажете вы, — существуют землетрясения неглубокие (от 0 до 60 километров глубины), промежуточные (от 70 до 300) и глубокие (свыше 300 километров). Но говорит ли нам что-нибудь о происхождении землетрясений это непостоянство глубин? Может ли оно ответить на вопрос, который мы настойчиво себе ставим: чем же вызываются землетрясения?