Природа землетрясений

Пт, 02/13/2015 - 22:24

Тектонические плиты планеты Земля

Сдвиги земной коры при землетрясениях на поверхности могут выражаться таким причудливым образом

Карта сейсмической опасности России


Движения плит

Почему возникают землетрясения? Общепринятое объяснение предлагает теория тектоники плит. Согласно этой теории, литосфера, хрупкая твердая оболочка Земли, немонолитна. Она разбита на плиты, которые перемещаются за счет движения расположенной ниже пластичной твердой оболочки — астеносферы. А та, в свою очередь, движется из-за конвективных движений в мантии планеты: горячее вещество поднимается вверх, а остывшее опускается. Почему такого не происходит на других планетах — неясно, а вот для Земли теория тектоники плит считается доказанной с шестидесятых годов XX века. Обнаружилось, что протяженные возвышенности на дне океана — так называемые срединные океанические хребты — сложены самыми молодыми породами, причем их склоны постоянно удаляются друг от друга. Эти области назвали зонами спрединга (расширения) земной коры. Считается, что сквозь образующиеся при таком движении разломы из глубин планеты поступает свежая магма, обеспечивая как само по себе поднятие, так и высокую вулканическую активность таких районов.

Со временем выяснилось, что поверхность мантии разбита на несколько так называемых конвективных ячеек. Подобные ячейки можно наблюдать в слое масла, налитого на горячую сковородку. По их краям вещество поднимается или опускается, в центральной же части движется вдоль поверхности (в данном случае вдоль поверхности Земли). Вот это движение со скоростью сантиметры в год и увлекает плиты земной коры. Оно не только смещает плиту, но и деформирует ее край, причем напряжения и деформации нарастают у того края ячейки, где вещество устремляется вниз.

Сейчас на планете есть восемь крупных плит, покрывающих 90% ее поверхности. На семи расположены материки, давшие им названия — Евразийская, Индостанская, Африканская, Северо-Американская, Южно-Американская, Антарктическая, Австралийская, а Тихоокеанская — чисто океаническая плита. Кроме того, остались следы прошедших эпох — десятки средних и множество мелких плит, расположенных между крупными.

Все плиты движутся друг относительно друга, причем можно выделить три основных типа движения: расхождение, схождение и сдвиг. Они-то и дают основные виды сейсмической и вулканической активности планеты.

Расхождение порождает разломы земной коры, которые на дне океана проявляются в виде упомянутых зон спрединга, а на континенте — в виде рифтовых зон. С ними связаны вулканы. Однако если в срединно-океанических хребтах есть множество черных курильщиков и выходов горячих вод, то на континенте это не так. Возможно, причина в том, что картина неполна: сейчас есть только одна активная континентальная рифтовая система — в Восточной Африке. Протянувшийся на 6000 км от Сирии до Мозамбика, рифт включает в себя Красное море и Великие африканские озера. Считается, что в будущем он станет новым океаном, причем на севере Эфиопии геофизики уже заметили начало процесса формирования океанической коры. Вдоль рифта есть вулканы, как действующие (Дубби в Эфиопии), так и потухшие (Кения в Кении, Меру в Танзании), но их немного. Байкальская впадина тоже считается рифтом, однако на вопрос «почему же тогда в Забайкалье нет вулканов?» ясного ответа нет.

Схождение приводит к столкновениям плит, результат же бывает трех типов. Первый — океаническая плита попадает под континентальную и погружается в мантию, обеспечивая круговорот вещества в недрах планеты: получается зона субдукции. Континентальная кора в этом месте из-за трения плит друг о друга деформируется, сморщивается, порождая высокие горы. Типичный пример — Анды по границе плиты Наска и Южно-Американской плиты. При столкновении двух океанических плит тоже образуется зона субдукции. Возникающие складки, по сути, подводные горы, частично могут выходить на поверхность, образуя островные дуги — Курильские, Алеутские, Филиппинские острова. Их строение однотипно: выпуклая сторона дуги направлена к поглощаемой плите, там же расположен глубоководный желоб, с другой стороны — море. В обоих случаях субдукции на оказавшейся сверху плите образуются вулканы. Поскольку основные зоны субдукции сейчас связаны с периферией Тихоокеанской плиты, именно по его побережью и расположено так называемое Огненное кольцо, объединяющее большую часть вулканов планеты.

Когда сталкиваются две континентальные плиты, происходит коллизия: сминаются края обеих плит и образуются высокие складчатые горы. Типичный пример — Гималаи. Поскольку континентальная кора гораздо толще океанической, условия для формирования вулканов в таких областях неблагоприятны.
Сдвиговые перемещения плит сейчас редки. На континенте существует одно-единственное место с таким типом движения — разлом Сент-Андреас в Северной Америке. Именно на его территории стоит город Сан-Франциско, часто разрушаемый землетрясениями.

Не надо думать, что все ограничивается только границами плит. И в центре их могут происходить интересные для сейсмологов и вулканологов события. Движение вещества внутри Земли не исчерпывается конвективными ячейками, есть еще и мощные, относительно узкие восходящие потоки очень горячего вещества, берущие свое начало чуть ли не от ядра планеты. Такие потоки называют плюмами. Они могут вызвать образование горячих точек, где кора проплавляется и деформируется посередине плиты. Типичное детище плюма — Гавайские острова со своими многочисленными вулканами.

Другие материалы рубрики


  • Как утверждают «авторитетные источники», прошедший 2012 год был объявлен древними майя годом конца света. Вскоре после «крайних» новогодних праздников приятель моего сына решил получить по этому вопросу дополнительную информацию и нашел в Интернете хронологическую табличку: список дат предсказанных кем-либо когда-либо апокалипсисов. Как выяснилось, редкий год в ней пропущен. Сладострастное предвкушение собственной гибели — одно из любимейших развлечений человечества. В качестве причины катастрофы может называться пожирание Солнца мифическим волком Фенриром или мифическим псом Гармом, превращение Солнца в сверхновую, свершение Последнего Греха, столкновение Земли с неведомой планетой, ядерная война, глобальное потепление, глобальное оледенение, одновременное извержение всех вулканов, одновременное обнуление всех компьютеров, одновременное сгорание всех трансформаторов, пандемия СПИДа, свиного, куриного или кошачьего гриппа. Некоторые из этих мрачных прогнозов не имеют ничего общего с наукой, другие отчасти основываются на научных фактах. Есть и такие, которые имеют шанс оказаться реальностью, ибо, никуда не денешься, наша планета действительно пылинка в бесконечной Вселенной, игрушка огромных космических сил.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Землетрясения, происходящие тихо и медленно, таят в себе опасность. Они могут порождать цунами или сильные толчки, потрясающие земную кору.
    Гигантский оползень, произошедший в результате тихого землетрясения, может вызвать цунами высотой в сотни метров.

    В ноябре 2000 г. на острове Гавайи произошло самое крупное за последние десять лет землетрясение. При магнитуде 5,7 около 2 тыс. куб. км южного склона вулкана Килауэа дало крен в сторону океана. Часть подвижек произошла в том месте, где каждый день останавливаются сотни туристов.
    Каким образом столь знаменательное событие прошло незамеченным? Оказывается, содрогание присуще не всем землетрясениям. Произошедшее на Килауэа было впервые определено как проявление тихого землетрясения — мощного тектонического движения, ставшего известным науке лишь несколько лет назад. Мои коллеги из Гавайской вулканической обсерватории Геологической службы США, проводившие наблюдения за вулканической деятельностью, обнаружили сотрясение. Заметив, что южный склон Килауэа сдвинулся на 10 см вдоль тектонического разлома, я обнаружил, что перемещение масс продолжалось около 36 часов — для обычного землетрясения скорость черепашья. Как правило, противоположные стенки разлома вздымаются за считанные секунды, порождая сейсмические волны, вызывающие гул и сотрясение поверхности.



  • В 1868 году экспедиция шведского полярного исследователя Нильса Норденшельда на судно «София» подняла со дна Карского моря темные камни, оказавшиеся железомарганцевыми стяжениями (конкрециями). Затем океанографическая экспедиция Великобритании на корвете «Челленджер» (1872-1876) похожие конкреции обнаружила на дне Атлантики в районе Канарских островов. Внимание геологов привлек тот факт, что кроме железа и марганца в них было заметно некоторое количество цветных металлов. Впоследствии подводные фотосъемки показали, что дно иногда напоминает булыжную мостовую: оно сплошь покрыто конкрециями размером 4-5 см. Конкреции выступают из ила или образуют слой толщиной до полуметра в верхней части грунта. Количество руды достигает 200 кг/м2.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Итак, кимберлиты и лампроиты позволили нам заглянуть в верхнюю мантию Земли, на глубины 150-200 км. Оказалось, что и на таких глубинах, как и на поверхности, состав Земли неоднороден. Вариации состава мантии вызваны, с одной стороны, многократным выплавлением магматических горных пород (обедненная мантия), с другой — ее обогащением глубинными флюидами и коровым материалом (обогащенная мантия). Эти процессы достаточно сложны и зависят от многих факторов: состава привносимых флюидов и осадков, степени плавления вещества мантии и др. Как правило, они накладываются один на другой, вызывая сложные многостадийные преобразования. А интервалы между этими стадиями могут составлять сотни миллионов лет...



  • ...Современные морские геоморфологи, развивая концепцию шельфа, пополнили запас географических терминов еще одним, детализирующим прежние представления о подводных «каменных полках» континентов. В рамках шельфов они выделяют береговую зону — участок морского дна, ограниченный со стороны суши линией максимального, ежегодно повторяющегося заплеска прибойного потока, а со стороны моря  — глубиной, соответствующей 1/3 длины наиболее крупной штормовой волны в данном месте. Именно до такой глубины проникает активное волнение в открытом море. Если принять ее за 60 м, то площадь береговой зоны Мирового океана оказывается равной 15 млн км2, или 10% поверхности земной суши.
    Некоторые ученые в последние годы определяют береговую зону как контактную зону механического взаимодействия движущихся масс воды и донного материала между собой и с неподвижным дном. ..

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Несмотря на успехи в синтезе искусственных драгоценных камней, в том числе и алмазов, спрос на природные камни не падает. Кристаллы, рожденные миллионы лет назад в земных глубинах, становятся гордостью музеев и частных коллекций, их используют в качестве банковских активов… И самое главное, как и в древности, алмазы остаются самым желанным и дорогим женским украшением. Но современные «охотники за сокровищами» надеются не только на удачу: они стремятся проникнуть в саму тайну происхождения кристаллического углерода, чтобы получить в руки надежную путеводную нить в своих нелегких поисках…
    Однажды мой учитель Збигнев Бартошинский, профессор кафедры минералогии Львовского университета, сказал с оттенком раздражения: «Скоро алмазы дома за печкой находить будут». Речь шла об открытии в 1980 г.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Дело в том, что на побережье государства находится самое большое в мире сообщество птиц (до 30 млн особей), интенсивно производящих лучшее из естественных удобрений, содержащее 9% соединений азота и 13% фосфора. Основными поставщиками этого богатства являются три вида птиц: перуанский баклан, пестрая олуша и пеликан. За многие века они произвели «сугробы» удобрений высотой до 50 м. Чтобы добиться такой производительности, птицам приходится съедать 2,5 млн тонн рыбы в год — 20…25% мирового улова анчоусовых рыб. Благо апвеллинг обеспечивает в этом районе скопление несметных запасов основной птичьей пищи — перуанского анчоуса. В годы Ла-Нинья его количество у берегов Перу так велико, что пищи хватает не только птицам, но и людям. До недавнего времени уловы рыбаков этой относительно небольшой страны достигали 12,5 млн тонн в год — в два раза больше, чем добывают все остальные страны Северной и Центральной Америки. Неудивительно, что доход рыбной промышленности Перу составляет одну треть валового внешнеторгового дохода страны.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Общие сведения о цунами. Чаще всего цунами возникает в результате подводного землетрясения. Для сильнейших землетрясений в энергию цунами переходит около 1% энергии землетрясения. Интересно, что энергия цунами растет пропорционально квадрату высоты волн [13, 17].
    Длина фронта цунами примерно равна длине очага землетрясения, а длина волны — ширине очага. Высота в очаге не превосходит высоту поднятия пород, т. е. 10-2-10 м для энергии землетрясений около 1014-1020 Дж. Из-за малой высоты и большой длины волны (10-100 км) цунами в океане остается практически незаметным. Высота цунами значительно увеличивается при подходе к берегу, т. е. на мелкой воде. Обычно высота водяного холма не превышает 60-70 м.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • После трагических событий 26 декабря 2004 г. в Юго-Восточной Азии о цунами заговорило едва ли не все население нашей планеты. После водяного вала на нас с вами обрушилось информационное цунами.
    Достаточно было посмотреть заголовки газет-журналов, послушать анонсы теле- и радиопередач или обратиться к Internet. Например, такие. «Козни високосного года». «Цунами — месть Земли за процветающий разврат в странах Юго-Восточной Азии». «Что творится с погодой?». «Что случилось? Насколько это уникально?». «Ураган и наводнение в Европе». «Небывалая оттепель в Москве». Добавим от автора — и в Харькове, и в Украине в целом такая же оттепель в январе 2005 г. «Землетрясение в Донбассе». «Помаранчевая революция и цунами — звенья одной цепи». «Небывалые снегопады в Африке, Америке…». «Цунами — дело рук евреев». Цунами — «результат тайных испытаний атомного оружия США, Израиля и Индии».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...В разработках Гидроэнергопроекта (под руководством М.М. Давыдова) забор воды из Оби и ее переброска в республики Средней Азии предполагались в районе с. Белогорье. Здесь намечалось соорудить плотину высотой 78 м с электростанцией мощностью 5,6 млн кВт. Образованное плотиной водохранилище с площадью зеркала более 250 км² распространялось по Иртышу и Тоболу до водораздела. За водоразделом трасса переброски проходила по южному склону Тургайских ворот по руслам современных и древних рек до Аральского моря. Из него она должна была по Сарыкамышской котловине и Узбою попасть в Каспий. Общая протяженность канала от Белогорья до Каспийского моря равнялась 4000 км, из которых около 1800 км составляли естественные акватории и водохранилища. Переброску воды планировалось осуществить в три этапа: на первом — 25 км³, на втором — 60 км³, на третьем — 75-100 км³, наращивая объемы забора воды из Оби...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4