Сейсмічна активність землі

Людям, які не мають наукових ступенів в галузі точних наук, дуже складно зрозуміти, чому в 21 столітті від наслідків руйнівних природних лих: землетрусів і вивержень вулканів гине велика кількість людей, а наука досі не навчилася їх передбачати. Але навіть не фахівцям зрозуміло, що причини цих стихійних лих пов`язані, і що більшість з них відбуваються там, де співвідношення суші і моря постійно змінюється, і відбувається процес безперервного перетворення кори Землі.

Ще в стародавніх міфах і легендах ми знаходимо згадку про згубну силі землетрусів. Це і розповіді Біблії про падіння степах стін в 1100 до н.е. від гучних звуків священних труб. Це і вміло вписані в «Пісні про Гайавату» згадки про падіння небесних каменів (метеоритів) і землетруси в Скелястих горах. Це і переказ про руйнування засліпленим Самсоном царського палацу. Три тисячі філістимлян були поховані під його руїнами.

Причини виникнення сейсмічної активності Землі, як і вулканічної, слід шукати в найглибших надрах Землі - самої найменш вивченої області геології. Основна проблема у вивченні полягає в тому, що глибше свердловини 4 км в сейсмічно активних зонах вченим заглянути не вдалося.

Більша кількість великих землетрусів відбувається в двох сейсмічних зонах Тихоокеанської і Середземноморським-Трансазиатской. На Тихоокеанську зону припадає 80% всіх землетрусів, на Середземноморським-Трансазіатського - 15%, решта 5% відбуваються в останніх сейсмічних зонах.

Починаючи з середини XX століття СРСР, США, Японія і Китай стали активно шукати методику прогнозування землетрусів, але підхід до прогнозу був різний. В СРСР в основному збирали дані в сейсмічно активних районах. Японія і США спробували зібрати всю доступну геофізичну інформацію.

У Китаї була створена армія народних спостерігачів, за допомогою якої в 1975 році було передбачено руйнівний землетрус з М 7,3 в місті Хайченге. У місті оголосили тривогу, велика частина людей була евакуйована. Сильний сейсмічний поштовх призвів до руйнування 90% всіх штучних споруд.

Але вже в наступному році Таншанское землетрус стався несподівано. В результаті загинули сотні тисяч людей.

Безліч непідтверджених прогнозів наносили величезні економічні збитки, а більшість передбачених землетрусів так і не траплялося. Зараз використовуються найновітніші науково-технічні досягнення, ведуться спостереження Землі з супутників, але точні прогнози так і не з`являються.

Землетруси є самої згубної природною стихією. Від наслідків сейсмічної активності (пожеж, руйнувань будівель, цунамі і паніки) гине найбільша кількість людей. За даними статистики, щорічно від землетрусів гине понад 10 тис. Осіб, що в 25 разів більше, ніж від вивержень вулканів. Найсильніші сейсмічні поштовхи тільки до середини XX століття забрали безліч людських життів: в 1923 році в результаті землетрусу в Токіо - 140 тисяч чоловік-в 1946 році після землетрусу в Ашхабаді - понад 100 тисяч осіб.

Вчені займаються вивченням провісників землетрусів: водного режиму, деформації земної кори, атмосферних явищ, змін властивостей гірських порід і геомагнітного поля, аномального поведінки птахів і тварин.

З причини, що їх викликала, землетрусу поділяють на чотири типи.

Вулканічні. Поштовхи вулканічних землетрусів відбуваються досить часто. Сейсмічна активність виникає в зонах активної вулканічної діяльності. Оскільки зони сейсмічної і вулканічної діяльності часто збігаються, буває дуже складно визначити тип землетрусу. Точно про вулканічному типі землетрусу можна говорити тільки в ситуаціях, коли сейсмічна активність спостерігається одночасно з посиленням активності вулкана.

Наслідки вулканічних землетрусів поширюються не більше ніж на 30-50 км поблизу вулкана, вогнище розташовується на невеликій глибині, а епіцентр знаходиться поруч з конусом вулкана. Енергії вулканічних землетрусів характерна енергія вибухів, що супроводжує швидко протікають хімічні реакції.

Тектонічні. Площа поштовхів при тектонічних землетрусах може поширюватися на 1500-2000 км, а сейсмічні хвилі нерідко оббігає всю земну кулю. Наслідки полягають у зміні земної поверхні, виникненні гір, озер і западин, сильному руйнуванні будинків і будівель. Енергія тектонічних землетрусів порівнянна з енергією ядерних реакцій.

Більшість наукових дослідників вважають, що причиною сейсмічної активності при тектонічних землетрусах є розрядка напруги, викликаного зсувом, крутінням або ковзанням літосферних плит щодо один одного. Доказом гіпотези є розташування вогнищ землетрусів уздовж існуючих розламів. Повторні розломи служать причиною для землетрусів. Ця гіпотеза також підтверджується більшою інтенсивністю поперечних хвиль. Якби речовини стискалися і розтягувалися без розриву, більшою інтенсивністю володіли б поздовжні хвилі.

Самі катастрофічні землетруси пов`язані з переробкою Землі в зонах молодий тектонічної складчастості. З настанням критичної напруги утворюються розломи, в момент утворення розломів і відбуваються сейсмічні поштовхи. Енергія для поштовхів, що виділилася в точці розлому (епіцентрі землетрусу), передається через пружні хвилі в земній корі і виходить на поверхню, руйнуючи все навколо. Гіпоцентри багатьох тектонічних землетрусів знаходяться на глибині від 10 до 50 км, а деякі і глибше. Все епіцентри поштовхів розташовуються на лініях розлому кори Землі, а гіпоцентри знаходяться на площинах розломів, які поступово занурюються в надра Землі.

Денудаційні. Процеси виникнення обвалів при руйнуванні гірських порід коливаннями температури, водою і вітром називають денудацією. Денудаційні землетрусу викликані зовнішніми факторами, які управляються потоками сонячного тепла. Денунація становить менше 1% всіх землетрусів.

Антропогенні. Безпечні землетрусу до 4 балів можуть бути викликані антропогенними причинами. Наприклад, велика кількість слабких поштовхів стали фіксувати в деяких штатах Америки після початку видобутку сланцевого газу і важкої нафти. В обох випадках застосовується технологія гідроудару з подальшим закачуванням рідини в утворилися порожнини. Кілька родовищ видобутку СГ були закриті до з`ясування причин.

Розробка нафтових, газових, вугільних і алмазних родовищ може призвести до просідання різних за розміром територій. Оскільки формування напруги в товщі земної кори відбувається повільно, результати людської діяльності, можливо, будуть спостерігати тільки через 500 -1000 років.

До антропогенним причин також відносять невеликі поштовхи, такі після підземних випробувань термоядерних бомб. Крім того відомо, що падіння великого метеорита на Землю 65 мільйонів років тому викликало потужні землетруси, виверження вулканів, цунамі і призвело до вимирання 80% всього живого на нашій планеті. Також було відмічено, що швидке падіння або стрибкоподібне підвищення атмосферного тиску призводять в дію підземні поштовхи, особливо в сейсмічно активних зонах.

Спостереження вчені ведуть і над зв`язком сейсмічної активності з фазами Місяця і Сонця. Особливо вплив Сонця і Місяця помітно під час знаходження Землі на найближчому від них відстані. Встановлено підвищений вплив Місяця на виникнення землетрусів в повний місяць і новолуніе- спостерігається зв`язок землетрусів і зі збільшенням щільності випромінюваного Сонцем сонячного вітру.

Стихія землетрусів знаходить свій вияв в основному там, де спостерігається активний розлом. В одному і тому ж місці катастрофічні поштовхи рідко повторюються. Наприклад, до 1948 року в Ашхабаді, подібне за магнітудою землетрус стався в XIV столітті. Сейсмологи припускають, що час накопичення напруги в одній точці вимірюється тисячоліттями.

В результаті сейсмічної активності відбувається підняття рівня таких міст, як Ставрополь і Тула, і просідання Самари, Одеси і Баку. У деяких великих містах відбувається одночасне просідання однієї частини міста і підняття інший. Східна частина Москви йде вниз, в той час як західна частина поступово піднімається.

Американський геолог Ч. Лізі вважає, що розломи лише наслідок, а сейсмічна активність викликана іншими причинами, внаслідок глибших процесів (наприклад, внаслідок різких змін обсягів речовини, провідності речовини і атомної структури).

Але найголовніша причина сейсмічних поштовхів - це рух ядра Землі, яке ще називають внутрішнім сонцем і серцем нашої планети. Про нашому спільному «серце» теоретично ми знаємо багато, а практично - зовсім нічого. Без руху цього порушника спокою було б неможливе життя на Землі. Зупинка ядра стане причиною зникнення магнітного поля нашої планети. Сонячний вітер зможе безперешкодно проникати на Землю, випаровуючи всю воду і летючі речовини з поверхні земної кори і перетворюючи нашу планету в пустелю, схожу на Марс.

Рухи ядра безупинно перетворять поверхню Землі, і наслідки цих перетворень приносять багато страждань людству. Вчені отримали достатньо знань про причини, що викликають стихійні лиха, ретельно вивчають їх наслідки.

Хочеться вірити, що незабаром дослідники Землі створять точну методику передбачення всіх стихійних лих, і землетрусів в першу чергу.