Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
ства, с уходом и концентрацией одних элементов (Si, К, Na, Ca, U, Th и др.) в коре, а других (Fe, Ni) — в ядре, является важнейшим геохимическим петрологическим процессом в развитии Земли. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, обеспечивающего магматическую деятельность, тектонические движения, деформации и метаморфизм наряду с теплом, выделяемым при распаде естественно-радиоактивных элементов.
ГЛАВА 15
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Землетрясения — одно из самых грозных явлений природы и вместе с тем одно из самых ярких свидетельств существования в недрах Земли мощных сил, огромных запасов внутренней энергии. Изучая землетрясения, ученые получили важнейшее средство раскрытия внутреннего строения Земли. Научившись искусственно возбуждать сейсмические колебания, геофизики разработали способ детальной расшифровки структуры отдельных участков земной коры.
Но прежде всего землетрясения должны интересовать нас как причина природных катастроф. Хотя на Земле ежегодно происходят тысячи землетрясений, регистрируемых точными приборами, крупные землетрясения случаются не чаще, чем раз в 2—3 года. Среди них многие носят разрушительный характер, уничтожая целые города и унося многие тысячи человеческих жизней. История сохранила в своей памяти такие катастрофы, как Лиссабонское землетрясение 1755 г. (60 тыс. жертв), Мессинское 1908 г. (100—160 тыс. жертв), Токийское 1923 г. (150 тыс. жертв), в Манагуа (Никарагуа) 1973 г. (6 тыс. жертв). В 1985 г. весь мир был потрясен катастрофическим землетрясением в Мексике, причинившим большие разрушения столице страны и вызвавшим крупные человеческие жертвы (3500 убитых и 6000 раненых) Но наибольшее число человеческих жертв повлекли за собой землетрясения в густонаселенных районах Китая: в 1976 г. во время Таншаньского землетрясения погибло около 650 тыс. человек, 700 тыс. было ранено, а произошедшее за 400 лет до этого, в 1556 г., землетрясение в провинции Шэньси вызвало гибель примерно 830 тыс. человек. По оценке американского сейсмолога Дж. Милна, за последние 4 тыс. лет от землетрясений погибло не менее 13 млн человек. Отсюда ясно, насколько важную задачу представляет собой изучение и основанное на нем предсказание землетрясений.
На территории нашей страны землетрясениями в 1911 г. был разрушен г. Верный (ныне Алма-Ата), в 1948 г. — Ашхабад, в 1966 г. — центр Ташкента, в 1927 г. землетрясение охватило Южный берег Крыма, в 1986 г. пострадал Кишинев. Во время катастрофических землетрясений происходят значительные изменения
рельефа местности: некоторые участки погружаются ниже уровня океана (Чилийское землетрясение 1960 г.), моря или озера (дельта р. Селенги на Байкале во время землетрясения 1862 г.); иногда наблюдаются поднятия суши или морского дна, например до 16 м во время Аляскинского землетрясения 1964 г. В горах происходят оползни и обвалы, нередко громадных размеров; они подпруживают реки и вызывают образование новых озер (например, Сарезское озеро на Памире, возникшее в 1911 г.). Наблюдается сход грязекаменных лавин и образование грязевых потоков; ими было погребено в 1949 г. сел. Хаит в Таджикистане. Землетрясения, происходящие в прибрежной полосе океана (практически только Тихого), порождают гигантские волны — цунами (японск.), распространяющиеся по всей поверхности океана и достигающие противоположного берега. Они нередко служат причиной больших разрушений и человеческих жертв.
Что же такое землетрясение? На поверхности оно проявляется в виде подземных толчков, то направленных вертикально вверх, то обнаруживающих большую или меньшую горизонтальную составляющую (от чего это зависит, мы увидим ниже). Эти толчки не что иное, как приход к поверхности Земли упругих колебаний, возбужденных мгновенными смещениями масс горных пород в очаге землетрясения. Основная причина таких смещений — подвижки в зонах развивающихся тектонических разрывов; такие разрывы называются сейсмогенными или сейсмоактивными. Обычно они наследуют более древние разломы земной коры. Таков, например, разлом Сан-Андреас в Калифорнии, возникший не менее 40 млн лет назад. Вдоль него произошли крупные землетрясения в Сан-Франциско в 1906 г.,
в районе Лос-Анджелеса в 1957 и юз св
1971 гг. и ряд более мелких. По- йпм ______ ^^=33»??^
движке по разрыву предшествуют нарастание напряжений и накопление деформаций в очаге, которое происходит до тех пор, по-
Рис. 15.1. Механизм деформации горных пород во время Ташкентского землетрясения 25 апреля 1966 г. и его повторных толчков (по В. И. Уломову): 1 — мезозойско-кайнозойские отложения; 2 — палеозойский фундамент; 3 — зоны тектонических разрывов; 4 — гипоцентральная область основного толчка и его афтершоков; 5 — центральная сейсмическая станция «Ташкент»; 6 — характер подвижек горных пород в очагах землетрясений; 7 — условные границы горных пород и характер их сдвигового перемещения; 8 — подъем поверхности Земли по геодезическим данным
ка не превзойден предел упругости; затем наступают смещение иг снятие напряжений (рис. 15.1). В действительности процесс более сложен. Во-первых, само землетрясение нередко выражено не одним толчком, а несколькими на протяжении дней, недель и даже месяцев. Так, после основного Ташкентского землетрясения 25 апреля 1966 г. толчки повторялись в мае, июне и июле. Такие-повторные толчки, как правило, более слабые, чем главное землетрясение, называют афтершоками (англ. «афтер» — после,, «шок» — удар). Во-вторых, как показали детальные исследования-вдоль разлома Сан-Андреас, и в промежутках между землетрясениями наблюдается медленное смещение почвы.
