Текст книги "Землетрясения"
Автор книги: Пьер Руссо
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 16 страниц)
Не в силах противостоять натиску жестокого шторма, стоявшие в порту суда были вынуждены отказаться от эвакуации пострадавших и ушли в открытое море. Воздушный транспорт бездействовал по той же причине и в довершение всего аэропорту угрожало затопление.
Но Вальдивия оказалась в особенно тяжелом положении из-за того, что в горах, неподалеку от города, было несколько озер; Риньиуэ считалось самым крупным из них. Теперь всех охватила тревога при воспоминании о трагедии, разыгравшейся в 1576 году. Из-за сильного землетрясения в 1575 году в горах произошли обвалы и озеро оказалось подпруженным. Но в 1576 году запруда внезапно прорвалась, водная лавина хлынула на Вальдивию и снесла город. Вот почему в Вальдивии не было человека, который не задавал бы себе вопроса: «Не может ли и на сей раз случиться нечто подобное?» Справедливость такого опасения все больше подтверждалась дальнейшими событиями. Дело в том, что подземные толчки породили гигантские оползни. К западу от озера Риньиуэ и около озер Пангипульи, Калуфкен, Ранко, Пуеуэ массы породы объемом 25 миллионов кубометров сползли вниз на 50–100 метров, завалили долины и погребли деревни вместе с их жителями. Особенно сильно была завалена и подпружена река Сан-Педро, через которую воды Риньиуэ стекали к морю. Выйдет ли и на сей раз озеро из берегов? «Возможно, но не ранее чем через три недели», – отвечали первое время инженеры. Три недели – срок достаточный для эвакуации находящегося под угрозой населения.
Но вот начался сезон проливных дождей, и этот непрекращавшийся потоп вызвал подъем воды в озере. Угроза наводнения усиливалась с каждым днем. Прорвется ли подпруда? Самые большие оптимисты пожимали плечами: «Невероятно, чтобы она не поддалась. – Но когда? – Через неделю все разрешится». Можно себе представить, чем грозил прорыв этой груды обломков горной породы, которая преграждала путь реке Сан-Педро. Миллиарды кубических метров воды ринулись бы в долину и, затопив Вальдивию, разлились по территории, занимающей сотни квадратных километров.
Что делать? Если наводнение неизбежно, единственное средство попробовать бороться с ним – ограничить его распространение, прорыть каналы. «Выроем каналы в запруде, – решили эксперты, – и заставим воду пойти по равнине так, чтобы она по возможности обошла город».
Бригады землекопов, снабженные бульдозерами, лихорадочно принялись за работу. Днем и ночью слышался в горах гул машин, а вертолеты с продовольствием и инструментами сновали взад и вперед. Сирены и ракеты должны были предупредить население, в случае если запруда неожиданно прорвется. Возле тех, кто работал на переднем крае, стояли оседланные лошади, чтобы спастись вовремя.
Между тем дождь не прекращался. Ливень превратился в настоящий потоп, ветер перешел в ураган, гремел гром, то и дело глухо сотрясалась земля. В то же самое время или с небольшим запозданием ожили некоторые вулканы и начали выбрасывать снопы пламени в эту исполненную ужасами ночь. Сто тысяч несчастных беглецов столпились, утопая в грязи, на лесистых возвышенностях, окружающих Вальдивию. Лишившись всего своего имущества, дрожа от холода под проливным дождем, в полной растерянности от постигшей их беды. Они видели, как у них на глазах тают жалкие запасы продовольствия, и пили воду, находившуюся под рукой. У этой обезумевшей толпы начали сдавать нервы; поминутно казалось, что раздается гудок сирены или в ночном небе появляется роковая ракета. Началась своего рода массовая истерия.
Между тем властям удалось приступить к организованной эвакуации. Были мобилизованы военные грузовики, автобусы, суда и установлено воздушное сообщение с Сантьяго.
В игру вступают вулканы
Пока с часу на час нарастало волнение из-за становившейся нестерпимой неуверенности, кто кого обгонит: инженеры или наводнение, возникло новое осложнение – пробудились некоторые вулканы.
24 мая, около 14 часов, началось извержение вулкана Пуеуэ, возвышавшегося в 150 километрах к юго-востоку от Вальдивии. Вскоре на его склоне открылся новый кратер. На следующий день уже 7 кратеров выбрасывали столбы дыма и потоки лавы.
«С самого начала извержения и в течение шести последующих дней, – рассказывает Тазиев, – тучи пепла выбрасывались на большую высоту в таком количестве, что все небо было затемнено, и, пока это продолжалось, нельзя было организовать эвакуацию семей лесорубов, терроризованных как землетрясением, так и вулканической деятельностью». Плащ пепла толщиной 1,2 фута покрывал землю, которая через определенные промежутки времени продолжала содрогаться, а местами трескаться.
Катастрофа взбудоражила теперь всю южную часть Анд: то тут, то там начинались обвалы и оползни, реки подпруживались, старые озера загромождались обломками, возникали новые озера. Так, в окрестностях Риньиуэ появилось два новых озера; недалеко от города Пуэрто-Монт завалило обломками горных пород всю долину, причем было погребено 110 человек. Изменились топография, рельеф и особенно очертания побережья Тихого океана. Около 15 тысяч больших и маленьких островов, окаймляющих побережье Чили, стали неузнаваемыми. Это заставило приостановить навигацию. Позднее было установлено, что берег опустился на глубину от 1 до 5 метров на протяжении 700–800 километров и поднялся в другой своей части. Мосты, порты, селения, целые кварталы городов были затоплены; над районом, равным по площади одной трети Франции, нависла угроза полного разрушения.
Сантьяго, хотя и расположенный далеко от этого района, жил в тревоге, подогреваемой непрекращающимися колебаниями грунта, которые не переставал регистрировать Сейсмологический институт. Землетрясения ощущались на большом расстоянии от эпицентров, расположенных в пределах четырехугольника, со сторонами, равными 500 и 150 километрам. Толчки давали о себе знать даже в Аргентине и Калифорнии. Более того, на расстоянии 12 400 километров сейсмограммы, полученные в Страсбурге, показывали кривые со значительно более резкими скачками, чем при землетрясении в Агадире, эпицентр которого находился всего лишь в 2500 километрах от этого города.
Чили залечивает свои раны
Сократим перечисление всех этих бедствий. За первыми толчками последовали новые сотрясения, продолжавшиеся в течение пяти дней. Интервалы между ними постепенно увеличивались, но толчки иногда, правда ненадолго, приобретали прежнюю силу, особенно 6 и 20 июня. В первых числах этого месяца стали постепенно затихать ливни и вулканические извержения. Работы по обеспечению безопасности, предпринятые на озере Риньиуэ, неуклонно продолжались. Раз дожди прекратились, появилась надежда на успешное завершение работ. И все же отвод паводков начался только 8 июля. Предстояло отвести 4 миллиарда кубических метров воды, и если затопление Вальдивии было неизбежным, то все же появилась уверенность, что оно не повлечет за собой новых жертв.
Однако мы ввели бы читателя в заблуждение, если бы написали «конец» под нашим отчетом. Разумеется, сильные сотрясения прекратились, не угрожало больше и моретрясение, а извержения и раньше не представляли реальной опасности. Но все южные провинции Чили были почти полностью опустошены. Точное число жертв еще не было установлено и по меньшей мере 500 тысяч лишившихся крова людей искали место для ночлега, где только могли. Чтобы приостановить деморализацию и панику, власти запретили въезд в пострадавший район, но как могли они скрыть весь объем работ, которые предстояло произвести?
Электрическую сеть можно восстановить быстро, но снабжение продовольствием оставалось сложной проблемой, и все же не такой тяжелой, как водоснабжение. С 21 июня все трубопроводы были разорваны, и население вынуждено было пить более или менее загрязненную воду; из-за этого пришлось поставить военную охрану около источников.
Другой проблемой была борьба с грабителями, которые бесстрашно шарили среди развалин. Но власти приняли жесткие меры и 20 мародеров были казнены в Вальдивии. Да и как перечислить все вопросы, которые требовали неотложного решения. Теперь, когда пишутся эти строки, со времени катастрофы прошел уже год, но до сих пор о ней не опубликовано ни одного официального отчета. Итог, который здесь подведен, останется предположительным, но, как бы то ни было, погибло не менее 3 тысяч человек, а возможно, 10 тысяч. Число разрушенных домов приближалось к 350 тысячам, из них 75 тысяч приходилось на одну провинцию Вальдивию. Эти цифры кажутся относительно умеренными по сравнению с потерями Японии в 1923 году, но дело в том, что центральный район Чили менее заселен; тут меньше жилых домов и промышленных предприятий, чем в районе Канто с его двумя городами-гигантами – Токио и Иокогамой. Чилийцы мужественно трудились над восстановлением того, что было разрушено стихийными силами. Но те чилийцы, которые обосновались в Андах, подобно бельгийцам или французам, живущим в северо-восточных департаментах, это люди, обреченные на столкновение со стихией и отважившиеся на такую жизнь. Могут ли они забыть даже в перерывах между катастрофами о скованной подземной энергии и о сотрясениях, которые неизменно регистрируются сейсмографами?
Глава седьмая
Что такое землетрясение?
Мы закончили описание шести землетрясений, относящихся к числу самых опустошительных и, если так можно выразиться, самых «наглядных» из всех известных человечеству. К счастью, такие катастрофы случаются крайне редко и благодаря их исключительности запечатлеваются в памяти людей.
Но эта исключительность не должна порождать иллюзии. Не все землетрясения приводят к катастрофическим последствиям, и не все они влекут за собой гибель сотен или даже тысяч людей. Большая часть подземных толчков регистрируется только сейсмографами. В самом деле, между землетрясениями, подобными тем, которые разрушили Лиссабон, Мессину и Токио, и теми почти неощутимыми микросейсмическими колебаниями, о которых будет идти речь ниже, известен еще ряд промежуточных сейсмических возмущений.
Сильные землетрясения
За 1913 год всеми сейсмографами мира было зарегистрировано от 8 до 10 тысяч подземных толчков. В наши дни, когда сеть сейсмологических станций стала значительно шире и гуще, регистрируется уже до 100 тысяч сотрясений в год, более 10 сейсмических возмущений в час. Большая часть этих явлений, естественно, – и добавим, к счастью, – не представляет никакого интереса. Вот почему подавляющая часть населения нашей планеты может прожить всю жизнь, не испытав на себе последствий землетрясения. Возможно, читателю интересно все же познакомиться с перечнем самых смертоносных землетрясений, вошедших в историю.
Вот хронологический перечень сильнейших землетрясений:
373 год до н. э.: поглощен пучиной город Геликон (Греция), стоявший на южном берегу Коринфского залива.
1556 год, Шэньси (Китай): 830 тысяч человеческих жертв.
1716 год (3 февраля), Алжир: 20 тысяч жертв.
1755 год (1 ноября), Лиссабон (см. первую главу).
1783 год (5 февраля), Калабрия (см. третью главу).
1811 год (16 декабря), 1812 год, Миссури (США): пораженная территория превышала 1500 тысяч квадратных километров.
1812 год (21 декабря), Калифорния (США): землетрясение, осложнившееся цунами.
1819 год (16 июня), Кач (Индия): 1,5 тысячи жертв.
1822 год (19 ноября), Вальпараисо (Чили), 1835 год (20 февраля), Консепсьон (Чили).
1836 год (10 июня), 1838 (июнь), Калифорния: сейсмическое возмущение, связанное с разломом Сан-Андреас.
1855 год (23 января), Новая Зеландия: значительные разрушения в Веллингтоне.
1857 год (9 января), Калифорния: сейсмическое возмущение, связанное с разломом Сан-Андреас.
1861 год (26 декабря), Коринфский залив (Греция): большой сброс и оседание земной коры.
1868 год (2 апреля), Гавайские острова: интенсивность X баллов на Гавайских островах и IV–V баллов на Гонолулу.
1868 год (21 октября), Калифорния: сильные разрушения в Сан-Франциско.
1872 год (26 марта), Калифорния: самое сильное из всех землетрясений, связанное с разломом Сан-Андреас.
1883 год (28 июля), Искья (Италия): полное разрушение Казамикчолы, 2,3 тысячи жертв.
1887 год (9 июня), Алма-Ата (Россия).
1891 год (28 октября), Мино-Овари (Япония): 7 тысяч жертв.
1897 год (12 июня), Ассам (Индия): катастрофическое бедствие.
1899 год (10 сентября), Аляска: магнитуда 8,5.
1905 год (4 апреля), Кангра (Индия): 19 тысяч жертв.
1906 год (31 января), Колумбия – Эквадор.
1906 год (17 марта), Каги (Цзян, Тайвань): 1260 жертв.
1906 год (18 апреля), Калифорния (см. вторую главу).
1906 год (17 августа), Вальпараисо.
1908 год (28 декабря), Калабрия – Сицилия: см. третью главу.
1911 год (3 января), Тянь-Шань (Китай).
1915 год (13 января), Авеццано (Италия): 30 тысяч жертв.
1920 год (16 декабря), Ганьсу (Китай): см. четвертую главу.
1922 год (11 ноября) Чили.
1923 год (1 сентября), Канто (Япония): см. пятую главу.
1927 год (7 марта) Танго (Япония): самое сильное сейсмическое возмущение после землетрясения 1923 года.
1928 год (14, 18 апреля), Болгария: разрушение Ширпана. Магнитуда 6,75.
1929 год (17 июня), Вест-Нельсон (Новая Зеландия): магнитуда 7,8.
1929 год (18 ноября), Гранд-Банк (Атлантика): разрыв трансатлантического кабеля.
1930 год (23 июля), Апеннины (Италия): 1450 жертв.
1930 год (26 ноября), Идзу (Япония).
1935 год (21 апреля), Тайвань: 3 тысячи жертв.
1935 год (31 мая), Кветта (Белуджистан): 30 тысяч жертв.
1939 год (25 января), Чили.
1939 год (27 декабря), Турция: 20–30 тысяч жертв, магнитуда 8.
1940 год (10 ноября), Бухарест: 1 тысяча жертв.
1943 год (10 сентября), Тоттори (Япония): 1 тысяча жертв.
1946 год (10 ноября), Перу: 1,4 тысячи жертв.
1948 год (28 июня), Фукуи (Япония): 5 тысяч жертв.
1950 год (15 августа), Ассам (Индия): катастрофическое бедствие.
1954 год (9 сентября), Орлеанвиль (Алжир): 1250 жертв.
1957 год (13 декабря), Фарси (Иран): 2 тысячи жертв. 1960 год (29 февраля), Агадир (Марокко): см. шестую главу.
1960 год (май), Чили: см. шестую главу.
Читатель уже, наверное, заметил, что в списке значительно полнее представлена новейшая эпоха, особенно начиная с 1900 года. Это легко объяснить; ведь в древние времена такой науки, как сейсмология, не существовало, и в сообщениях о землетрясениях фактов было не больше, чем сказок. Поэтому мы не можем доверять этим сообщениям.
Рис. 7. Ось альпийской складчатости и эпицентры сейсмических возмущений 1884–1960 годов.
Эпицентр Агадирского землетрясения совпадает с местоположением самого города. Показано и сильное тектоническое нарушение на линии контакта между зоной альпийской складчатости и жесткой платформой Африки. Именно на трассе тектонического нарушения, протянувшейся от Бискры до Габеса. находился очаг Агадирского землетрясения (по Ротэ).
В приведенном выше перечне фигурируют те землетрясения, которые причинили самые жестокие страдания людям, но мы могли бы добавить к ним еще несколько сейсмических возмущений, которые, хотя и не повлекли за собой такого ущерба, все же представляют не меньший интерес. К их числу относится землетрясение, которое нанесло 23 февраля 1887 года такой у ущерб Лазурному берегу и особенно Ментоне, а также другие сейсмические возмущения, следовавшие одно за другим: в Константине (Алжир, 1758 год) – 10 тысяч жертв, в Оране (Алжир, 1790 год) – 3 тысячи, в Блиде (Алжир, 1825 год) – 7 тысяч, в Гурае (Алжир, 1891 год) и в Вильбурге (1891 год), в Омале (Алжир, 1910 год), в Ходне (1946 год, см. рис. 7). Все эти катастрофы чудовищной разрушительной силы, которые за последние четыре столетия истребили не менее 13 миллионов человек, заставляют нас, как в интересах всего человечества, так и науки, задаться вопросом: что же представляют собой землетрясения? И разве нельзя избежать дани, которую они берут у нас человеческими жизнями и созданными людьми богатствами?
Молодая наука – сейсмология
Такой вопрос, разумеется, возник у человека не сегодня и даже не вчера. Он занимал умы еще в глубокой древности, ибо первые люди, склонные к научным обобщениям, жили как раз в странах, страдающих от землетрясений. Вспомним греков и китайцев, описания, оставленные Аристотелем, катастрофу 373 года, разрушившую Геликон; вспомним также, что первый сейсмоскоп изобрел в 132 году китаец Чжан Хэн, по прозвищу Чоко. Обращаясь к еще более древним временам, известный геолог Эдуард Зюсс приписывал появление легенды о потопе моретрясению.
Астрономия существовала до изобретения подзорной трубы, но именно ее изобретение позволило этой науке развиваться.
Существовала ли сейсмология до изобретения сейсмографа? Как сказать! Нельзя же назвать «сейсмологией» нагромождение легенд и наивных предположений, объяснявших происхождение землетрясений вплоть до XVIII века. Вспомним хотя бы о суеверных толках, распространившихся по поводу бедствия, постигшего Лиссабон. И если мы хотим установить точную дату зарождения сейсмологии, то правильнее всего будет назвать 1783 год, когда впервые было проведено научное исследование Калабрийского землетрясения.
Однако ознакомление с сейсмическими явлениями получило поистине научный характер не раньше середины XIX века. В 1846 году английский исследователь Роберт Малле прочитал в Ирландской академии доклад о динамике землетрясений и в 1862 году опубликовал двухтомный труд о сейсмическом возмущении, разрушившем Неаполь в 1857 году. В 1855 году француз Алексис Перей ввел в употребление термин «сейсмический», который он произвел от своего же неологизма «геосеизм», предложенного им шестью годами раньше, но не прижившемуся. Тот же Перей предпринял первые исследования сейсмических областей земного шара, исследования, которые в 1906 году на значительно более широкой основе продолжил его соотечественник Монтессю-де-Баллор. Но решающей датой был 1880 год, когда англичанин Джон Милн (1850–1913) создал первый сейсмограф, который был немедленно использован в Японии. Через 16 лет усовершенствованный и стандартизованный сейсмоскоп начали применять в большинстве сейсмологических станций мира, что позволило установить непрерывное наблюдение за деятельностью глубинных сил. Анализ и сопоставление тысяч сейсмограмм позволили не только объективно изучить землетрясения, но и привели к появлению новой науки – физики земного шара, или геофизики.
Итак, современные сейсмологи – это ученые, занимающиеся исключительно сложными проблемами, которые требуют высокой квалификации. Сейсмологу надо быть одновременно и геологом, что вытекает из самого термина «землетрясение», и физиком, поскольку сейсмические возмущения – результат вибраций, распространяющихся внутри земного шара. Кроме того, сейсмолог должен хорошо знать петрографию, законы стратиграфии, гипотезы о горообразовании (орогенезе). Он обязан экспериментально изучить различные виды вибраций, упругие волны и силы напряжения и овладеть математическим анализом этих явлений. Не удивляйтесь, если, открыв труд, скромно названный Рихтером «Элементарная сейсмология», вы найдете там дифференциальные уравнения и даже – какая неожиданность! – трансцендентальные математические величины «тензоры», обычно считающиеся вотчиной Эйнштейна!
Проблема землетрясений
«Ну что же, – скажете вы, – геофизикам с таким солидным научным багажом, разумеется, не стоит никакого труда ответить на поставленный выше вопрос: «Что же такое землетрясение?»
Нет, их ответ будет совсем не так прост, как вы, возможно, ожидаете. История науки не раз доказывала, что только невеждам все кажется простым и ясным. Сложность усиливается по мере накопления знаний, и только профаны могут надеяться, что наука даст ответ на поставленные ими вопросы, изложенный в четырех строках.
Народы, находящиеся на низком уровне развития, обычно объясняют землетрясения движениями того легендарного животного, на котором, по их верованиям, покоится Земля. Мальгаши, например, когда-то считали, что их остров покоится на спине кита и сотрясается, если морское чудище поворачивается.
Сейсмология в период своего зарождения долго довольствовалась предположением, кажущимся нам теперь не менее наивным. Согласно этой гипотезе, Земля охлаждается и, охлаждаясь, сжимается. Поскольку внутреннее ядро охлаждается быстрее, чем покрывающая его кора, «то в конечном счете между верхним слоем этого ядра и нижним слоем коры должна была образоваться пустота… И наступил момент, когда земная кора, недостаточно подпираемая снизу, была вынуждена осесть; такое оседание вызывало толчок…», то есть землетрясение.
Вот цитата, слово в слово заимствованная из книги «Жизнь и смерть земного шара», написанной в 1912 году известным в то время ученым Альфонсом Берже. Цитата: эта показывает, как представляли себе 50 лет назад причины сейсмических явлений. Как видите, дававшееся объяснение было в общем весьма несложным. Многие из наших читателей, вероятно, тоже учили когда-то в школе, что Земля охлаждается и сморщивается, как старое иссохшее яблоко, внутри которого образуется пустота. Но это представление относится к тому времени, когда наука считала, что ей все известно. Теперь, как говорит Мольер, «мы все это изменили». И если у нас создалось впечатление, что мы теперь гораздо ближе подошли к решению загадки землетрясений, то в противовес этому нами почти потеряна иллюзия, будто разгадку можно найти в ближайшие дни.
На первый взгляд кажется, что решение у нас под рукой.
Землетрясение – это… землетрясение, то есть подземный толчок, колебание земной коры. Английский геолог Холмс дает этому явлению весьма простое объяснение: «Когда камень падает в воду, он возбуждает ряд волн, которые расходятся кругами. Точно также, когда происходят резкие возмущения в горных породах, это приводит к волнам, которые расходятся во всех направлениях. Землетрясение – не что иное, как прохождение таких волн».
Разве нужны доказательства этого волнообразного характера движений земной коры при сейсмических возмущениях? Вернитесь к предыдущим главам, к рассказам очевидцев о том, что земля как бы покрывается волнами, вспомните утверждения, что это вызывало у них приступы морской болезни.
Остается найти механизм сотрясений, или, если хотите, тот «камень», от которого расходятся серии волн, пробегающих по земной коре. И в этом вопросе мы не бродим в абсолютных потемках. Специалисты доказали это, легко вызывая искусственные землетрясения, которые превратились в способ разведки нефтяных месторождений.
По правде говоря, действие механизма сотрясений весьма разнообразно. Прежде всего, он может действовать непрерывно. Все знают, что движение поездов метро, работа заводских машин или непрерывные удары морских волн о берег во время шторма вызывают сотрясение грунта. Эти сотрясения, разумеется, почти не ощущаются человеком, но сейсмолог находит их отражение в записях своих приборов.
Любой единичный толчок тоже может вызвать сотрясение грунта. Такой пример дает нам звуковая волна, порожденная пушечным выстрелом, или, еще более наглядные случаи взрывов, иногда происходящих на складах боеприпасов. Два таких взрыва чудовищной силы произошли, например, в 1944 году: один в Бартоне-на-Тренте (Англия), другой – около Сан-Франциско. Колебания грунта точно зафиксировали местные сейсмографы. Однако эти два взрыва были значительно менее сильными, чем тот, который раздался в 1921 году в долине Рейна. Утром 21 декабря 1921 года в Оппау взорвался склад, где хранились 4 тысячи тонн азотных удобрений. Мгновенно весь городок взлетел на воздух; в Людвигсхафене с домов были сорваны крыши, в Гейдельберге – выбиты все стекла, причем толчки зарегистрировали все сейсмографы в радиусе 300 километров.
Атомные взрывы ощущаются, разумеется, на еще более далеком расстоянии, если только военные вовремя не выставят всех сейсмологов из экспериментальной зоны. Взрыв бомбы на Бикини 24 июля 1946 года был зарегистрирован сейсмографами Калифорнии как землетрясение с магнитудой 5,5, хотя это составляло все же 0,0001 магнитуды большого естественного землетрясения.
Подземные обрушения и обвалы
В естественном состоянии взрывчатые вещества не встречаются, но наблюдения показывают, что природе совсем не трудно вызвать к жизни другие силы, порождающие сотрясения. К таким силам относятся, например, подземные обрушения. В областях, изобилующих карстовыми пустотами, в частности в районе Косс[40]40
Косс – район известняковых плато на юге Франции. – Прим. ред.
[Закрыть], иногда обрушиваются пещеры. Обрушение бывает таким сильным, что вызывает небольшие сотрясения.
Рихтер приводит в качестве примера обвального землетрясения сейсмическое возмущение на Памире в 1911 году. Известный сейсмолог Голицын заявил с полной уверенностью, что причиной землетрясения был обвал, поскольку гравитационная энергия, освободившаяся при этих двух катастрофах, была примерно одного порядка[41]41
Это утверждение не верно. Согласно более поздним работам, при подсчете энергии Памирского землетрясения была, видимо, допущена ошибка. При всяких толчках поверхностного происхождения, в том числе и при обвалах, доля энергии, проникающей в грунт на большие глубины и регистрируемой отдаленными сейсмологическими станциями, невелика. – Прим. ред.
[Закрыть]. В настоящее время такой уверенности нет, но никто не оспаривает вероятности связи между обвалом и землетрясением, как на Памире, так и в других случаях. Землетрясения могут также вызываться обрушением горной породы в рудниках из-за слишком сильного напряжения, так называемые горные удары. Еще одной причиной землетрясения могут быть оползни грунта.
Все ученые, однако, пришли к согласованному мнению, что явления чисто геологического характера – обвалы, оползни, горные удары – не могут быть причиной больших землетрясений. Каким же гигантским должен быть, например, обвал, чтобы породить такие катастрофы, которые разразились в Японии или в Чили? Действительно, теория обвальных землетрясений годится лишь для объяснений самых слабых и поверхностных сейсмических явлений, скажем, как толчок, раздавшийся в Тюрингии в 1926 году. Это землетрясение ощущалось на расстоянии каких-нибудь 40 километров, и очаг его находился на глубине не более 5 километров.
Напрашивается законный вопрос – в чем же заключается более общая причина землетрясений? Не сродни ли они извержениям вулканов? Не одни ли и те же явления то сотрясают земную кору, то пользуются вулканическими кратерами, давая выход избытку своей энергии?
Признаемся, что такая теория кажется очень убедительной, если судить хотя бы по недавнему землетрясению в Чили, где голос вулканов присоединился к яростному реву подземных сил. В прошлом веке эту гипотезу высказал великий немецкий натуралист и географ Гумбольдт. «В глубинных толщах земной коры, – излагал он вкратце свои взгляды, – есть слой расплавленных пород. Этот слой испытывает значительное давление. Иногда это давление заставляет расплавленную массу изливаться на поверхность, и тогда наблюдаются извержения. В других случаях силы давления хватает только на то, чтобы вызвать такую же вибрацию перекрытий, какая бывает у стенок парового котла, и тогда происходит землетрясение».
Гипотеза эта так логична, что она оставалась в силе почти до конца XIX века. Посмотрев на карту земного шара, мы увидим, что районы сейсмических возмущений и вулканических извержений совпадают. Тихоокеанский сейсмический пояс представляет собой одновременно «огненное кольцо», почти вплотную опоясывающее вулканами Тихий океан, а Средиземное море, известное катастрофическими землетрясениями на своих берегах, ощетинилось такими прославившимися действующими вулканами, как Этна, Везувий и Стромболи. Нужно было обладать поистине критическим умом, чтобы отказаться от теории полного совпадения, слишком совершенной, чтобы быть реальной, и очень зоркими глазами, чтобы рассмотреть некоторое расхождение между сейсмическим и вулканическим поясами. Но зато любой наблюдатель мог обнаружить, что землетрясение не обязательно влечет за собой извержение вулканов и, наоборот, вулканическая деятельность не всегда сопровождается сейсмическим возмущением. Всем известно, что в Средиземноморье и в Чили случались землетрясения, не нарушавшие сон вулканов. Разве знаменитый вулкан Фудзияма не сохранял невозмутимого спокойствия, когда у его подножия разразилась катастрофа 1923 года?
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 обширные очаги жидких или тестообразных масс образуются в основном там, где земная кора подвергается разломам с образованием трещин. На таких участках давление, разумеется, ослабевает. После появления такой расплавленной массы, или магмы, газы увлекают ее на поверхность. Иногда движение это заканчивается под землей и магма застывает там, превращаясь в твердое тело, то есть образуя так называемые интрузивные и глубинные вулканические породы. Если же магма изливается на поверхность, то, застывая, образует эффузивные породы. – Прим. ред.
[Закрыть].
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.