Текст книги "Начало и конец мира"

Автор книги: Вильгельм Мейер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 15 страниц)

Очаг землетрясения

Теперь существует метод, пользуясь которым, можно определить с некоторой вероятностью глубину, откуда исходят опасные толчки.

Всякий толчок, данный эластичному телу, сообщает этому телу колебания, т. е. приводит его в волнообразное движение, подобно тому, как звук приводит в колебание воздух, а свет – мировой эфир. Каменные породы земной коры тоже эластичны в большей или меньшей степени. Такое колебательное движение всегда распространяется в виде сферических волн во все стороны. Поэтому, если земная кора на известной глубине получит некоторый толчок, то этот толчок (см. рис. 38) тем позднее достигнет поверхности Земли, чем дальше отстоит соответствующее место от «эпицентра» землетрясения (точка М на рис. 38).

Рис. 38. Нахождение очага землетрясения.

Эпицентром землетрясения называется точка земной поверхности, лежащая непосредственно над очагом землетрясения. Если первоначальный толчок землетрясения последовал в отвесном направлении из точки О, находящейся внутри Земли (см. рис. 38), то он пройдет в этом же отвесном направлении и через эпицентр (точку М), т. е. только поднимет все предметы на поверхности Земли на высоту ab. Этот же толчок будет происходить на поверхности Земли в тем более наклонном направлении, чем дальше от эпицентра находится место наблюдения.

Например, действие толчка в направлении ОВ будет под прямым углом к cd, а в направлении ОС – под прямым углом к ef и так далее. Таким образом, сравнения моментов появления и направлений «волны землетрясения» дадут нам возможность судить о местонахождении очага землетрясения (точки О на рис. 38) под земной поверхностью.

В настоящее время таким способом найдено, что очаги самых сильных землетрясений часто находятся на очень ничтожной глубине. Так, например, для землетрясения на острове Иския он лежал, наверное, на глубине 500 метров. Наоборот, землетрясения, имеющие очень обширный район действия, но часто очень незначительные по силе, зарождаются на глубине во много километров.

Найдена глубина очагов землетрясений, достигающая до 40 километров. Какая огромная сила должна была действовать при этом, чтобы из такой глубины привести в содрогание целые материки! Теперь возникает самый страшный для нас вопрос: не может ли эта сила когда-нибудь свалить в кучу все, что мы создали и изобрели? Возможна ли гибель человечества из-за землетрясения?

Откуда исходят эти силы? Очевидно, они не могут быть земного происхождения, потому что мы не знаем на поверхности нашей планеты ни одной силы, способной совершить, хотя бы только приблизительно, такие разрушения. Но, по сравнению с космическими силами, силы самых страшных землетрясений лишь ничтожно малы.

Космические силы

Какие же из космических сил могут так уничтожающе воздействовать на нашу Землю? Совершенно свободной носится Земля в пустом пространстве вокруг Солнца, и хотя по астрономическому выражению все другие планеты «возмущают» ее движение, но это происходит непрерывно, и немыслимы внезапные остановки в этом небесном часовом механизме.

Но выше мы уже познакомились с другим явлением, которому мы даже приписали, возможность разорвать на части мировое тело, – это излучение тепла. Хотя этому напряжению между наружными и внутренними слоями Земли противостоит эластичность даже самых, по-видимому, твердых каменных пород земной коры, все же быстрее охлаждающаяся земная оболочка, в конце концов, будет мала для нашей планеты. Трещины станут неизбежны.

Действительно, возникновение таких трещин наблюдается очень часто при землетрясениях: земная почва внезапно разверзается и поглощает в своей широко зияющей пасти все, что безбоязненно существовало здесь до этого времени. Обломки камней и груды земных глыб скатываются в эту разверстую могилу. В некоторых местностях образовывались такие трещины, часто шириною в несколько метров и на десятки километров в длину. В других местах, наоборот, образовывались после землетрясений сдвиги, изломы, обвалы огромных участков земной поверхности.

Таким образом, можно видеть, как всюду эти мощные силы природы ворочают громадными земными глыбами, чтобы придать им другое положение, более соответствующее наилучшему равновесию этих противодействующих сил. Так, наружная поверхность пласта глины может вся потрескаться во многих местах, между тем как внутренние ее слои полностью сохранят свою эластичность.

Но наряду с процессом охлаждения, производящим сдвиги земной коры, выступает еще целый ряд других причин. Весь земной шар сжимается не только потому, что излучает теплоту, но также и под влиянием сил взаимного тяготения своих частиц. Вследствие такого сжатия Земли под действием сил взаимного тяготения значительная часть излучаемой теплоты снова восстанавливается. У небесных тел, подобных нашему Солнцу, образование тепла вследствие сжатия значительно больше, чем излучение его, несмотря на то, что излучение очень велико как раз у этих мировых светил.

После того, как материя мирового тела уже сильно сжалась, как, например, у Земли, образование тепла вследствие продолжающегося сжатия становится меньше и меньше. Наша Земля, наверное, еще далеко не достигла максимума плотности; как известно, она обладает в среднем, приблизительно, плотностью железа. Давление в земном шаре увеличивается по направлению к центру; следовательно, внутренние слои земного шара сжимаются сильнее, чем наружные, и вследствие этого различия в сжатии, оболочка Земли становится слишком большой для внутреннего ядра. Из-за этого должны возникать нагромождения, сбросы и складки – горные цепи.

При этом может случиться, что земная кора в каком– нибудь месте не будет в достаточной мере поддаваться горообразующим силам; тогда земная кора разрывается, и возникают оползни, образуя сбросы только с одной стороны горного хребта, а другая сторона этого хребта будет отлогой, переходящей волнистыми линиями в равнину.

Рис 39. Обвал набережной в Мессине.

Примером этого служат Альпы. С севера они поднимаются совсем постепенно, рядами расположенных впереди цепей Предальпийских гор; но со стороны Италии они круто обрываются к равнине По и дальше к западу до моря.

Склоны Альп в верхне-итальянской равнине, некогда омывались этим морем. Само собой понятно, что там, где такая глыба опустилась очень низко, море должно разлиться над ней, заполнив самые глубокие места земной поверхности. Поэтому мы часто встречаемся с такими крутыми берегами, непосредственно за которыми возвышаются высокие стены гор.

В этом отношении грандиознее всего тихоокеанское побережье обеих Америк, за которым подымается огромная стена горных хребтов Анд. С некоторыми перерывами она опоясывает половину земного шара, от Аляски до южного полюса, так как по новейшим исследованиям южных полярных стран вполне возможно, что Земля Виктории, лежащая около южного полюса, со своими большими вулканами Эребусом и Террором, является продолжением горного хребта Анд. На один из этих вулканов, Эребус, поднялась в 1908 году экспедиция Шэкльтона и обнаружила, что он действует и по своим признакам принадлежит к горам того же горного хребта Анд.

Замедление вращения Земли

Существуют еще и другие причины, обусловливающие собою необходимость медленных сдвигов земной коры. Одна из них – это постепенное замедление вращения Земли вокруг ее оси.

Как бы чудесно ни был устроен небесный часовой механизм (о чем далее мы будем говорить более подробно), все же он работает не без препятствий, которые становятся заметны в течение сотен тысяч лет. В этом отношении с ним случается то же, что и с часами, построенными человеком: с годами он покрывается пылью. Ведь во вселенной носится относительно очень много пыли, которая постоянно падает на Землю и при этом очень медленно, но постоянно тормозит ее движение. Мы видим это и на других планетах: они тем быстрее двигаются вокруг своей оси, чем в более ранней стадии развития они находятся.

Вследствие эластичности земного шара его сплющивание по оси вращения всегда находится в точном соотношении с центробежной силой, уносящей от центра Земли точки, расположенные по экватору, и тем вызывающей это сплющивание. При постоянном уменьшении скорости вращения Земли она должна, таким образом, медленно становиться все менее и менее сплющенной и все более и более шарообразной. Поэтому должно происходить непрерывное перемещение масс Земли от экватора к полюсам.

Это перемещение земных масс, само собой понятно, очень ничтожно, если исходить из человеческих понятий о времени, но оно может сделаться очень большим, если принять во внимание, что действие сил, производящих это перемещение, происходит непрерывно и постоянно. Благодаря этому медленному перемещению экваториального вздутия к полюсам могут возникать напряжения в земной коре, которые разрешатся, при случае, землетрясениями.

Колебания земных полюсов

Другая, стоящая в связи с земной осью, причина такого движения земных масс есть, ставшее известным только несколько десятков лет тому назад, медленное перемещение земных полюсов по спиральной кривой на земной поверхности.

За этими колебаниями полюсов должно странствовать и все экваториальное вздутие, вышиною приблизительно в 20 километров. Хотя величина этих колебаний земных полюсов за то короткое время, в которое мы его наблюдаем, очень ничтожна (за это время полюс переместился на земной поверхности только на несколько десятков метров), но все же вполне возможно и даже вероятно, что эти колебания земных полюсов прежде были гораздо больше. Даже в настоящее время уже имеются признаки того, что спиральное движение конца земной оси увеличивается.

Все эти причины, само собой понятно, захватывают очень большие массы земной коры. Поэтому тектонические землетрясения, являющиеся как раз следствием этих причин, оказывают свое действие на огромные пространства. Само собой понятно, что на земном шаре имеются области более твердые по сравнению с другими, которые легче поддаются излому.

Каждое тело, каждое существо имеет свою «Ахиллесову пяту», в которую оно наиболее уязвимо. На Земле возникли так называемые «линии разрыва» там, где громадные глыбы, величиною с целый материк, двигались одна вдоль другой, или одна навстречу другой, или же – где одна из этих глыб опускалась, а другая оставалась на прежней высоте.

Из предыдущего мы видели, что все причины, которые вызывают такие перемещения земных масс, действуют постоянно и очень медленно; но с другой стороны и земная кора не до бесконечности прочна; поэтому нагромождения и напряжения, которые, в конце концов, разрешаются землетрясениями, не могут возрастать неограниченно. Катастрофы, происходящие от землетрясений, должны иметь так же свой максимум, как и катастрофы, вызванные атмосферными явлениями.

Спрашивается теперь, как велик этот максимум? Но на этот вопрос нельзя ответить даже с очень грубым приближением. Существование гор показывает нам, что эти силы с течением времени вызвали большие изменения вида земной поверхности. На западной стороне Анд скатилась на глубину в несколько километров огромная глыба, величиною с Тихий океан. Если это случилось внезапно, то эта катастрофа казалась «кончиной мира». На другой, азиатской половине земного шара, точно так же имеются признаки того, что и здесь целые области суши глубоко опустились в море, и, по-видимому, это движение земной коры здесь еще продолжается.

С большим вероятием мы можем предположить, что все морское дно Тихого океана было некогда сушей, а затем, вся эта область, большая, чем все наши материки, вместе взятые, опустилась настолько глубоко, что была залита океаном, существовавшим раньше в других местах. Может быть, до этой предполагаемой катастрофы все, что в настоящее время представляют из себя материки, было тогда морем, и во время этой катастрофы суша и вода поменялись местами.

Все части земной поверхности, на которых в настоящее время развивается жизнь, были во всяком случае когда-то морским дном, кроме немногих островов, возвышавшихся еще среди первобытных морей. Почти всюду мы находим «осадочные породы», состоящие из отвердевшего морского ила с окаменелыми остатками морских животных. Если такой обмен между сушей и морем наступил внезапно, то он должен был сопровождаться уничтожением всей жизни.

Образование новых океанов

Постараемся теперь несколько ближе ознакомиться с теми последствиями, которые должно было вызвать образование нового океана при погружении огромной, величиною с материк, земной глыбы.

Вершины горной цепи Анд подымаются на высоту более 6.000 метров, и близ их склонов морское дно лежит на глубине, большей, чем высота этого самого мощного на Земле горного хребта. Следовательно, глубина обвала в данном случае составляет 10 слишком километров. Далее, нам известно, что если опускаться вглубь Земли, то температура повышается в среднем на один градус на каждые 30 метров опускания вглубь от поверхности Земли.

Эту величину в 30 метров, несколько колеблющуюся в различных местностях, называют геотермическим градиентом. Таким образом, на глубине в 10 километров мы получим повышение температуры, примерно, на 300 градусов. При такой температуре уже целый ряд металлов начинает, самое меньшее, размягчаться.

Теперь предположим, что какой-нибудь материк внезапно опустился на такую глубину. Тогда слои, лежащие под этим материком, сделаются чрезвычайно мягкими и не смогут больше сопротивляться тем огромным давлениям, которые двигают при таких катастрофах целые материки. Из трещин выйдут тогда на поверхность пластичные глубоко– лежащие слои земной коры и освободят выход кверху еще глубже залегающим огненно-жидким веществам, так называемой «магме».

Те вещества, которые до этого из-за огромных оказываемых на них давлений, не могли прийти в жидкое состояние, теперь, после освобождения от этого давления, внезапно сделаются жидкими. А это значит, что на этих трещинах, на этих «линиях разрыва», должны образоваться вулканы, что и наблюдается на самом деле.

Вдоль всей цепи Анд, от северных полярных областей до южного полюса, на складках горных хребтов, которые сами по себе не вулканического характера, расположились огромные огнедышащие горы, об истинных высотах которых, однако, очень трудно судить, потому что подножием этих вулканов является массив горного хребта Анд. Так например, вулкан Этна при своих 3.300 метров высоты гораздо значительнее, чем почти все вулканы Анд, достигающие высоты более 6.000 метров, из которых, однако, нередко целые 4.000 метров приходятся на долю невулканического их фундамента, между тем как Этна от самого уровня моря сплошь состоит из продуктов собственных извержений.

Одним следствием такого образования вулканов над трещинами в земной коре является их расположение в ряд, которое отчетливо выступает не только у вулканов Анд, но и во всех более значительных вулканических областях. Таким образом, здесь повсюду должны были существовать, согласно нашему предположению, линии разрыва, которые вытекающая из недр Земли магма стремилась вновь заполнить подобно тому, как текущая из раны кровь затягивает эту рану. Весь Великий океан окружен огромной цепью огнедышащих гор, и, судя по этому, как мы уже раньше это предполагали, все дно этого огромного морского бассейна представляет собой опустившийся кусок земной коры чудовищных размеров (см. рис. 40).

Рис. 40. Вид Земли с рядами вулканов. Расположенные вокруг одной точки Индийского океана жирные линии указывают час за часом распространение прилива, наступившего при извержении Кракатау. Последний отрезок кривой, находящийся у южной оконечности Америки, говорит о том, что волна прилива дошла туда еще с заметной силой через 17 часов после извержения. Окружающая место извержения слабая пунктирная линия означает область, в которой распространялись звуковые явления этого извержения.

Связь между землетрясениями и вулканическими явлениями

Нам ясна теперь та связь, которая существует между вулканическими явлениями и землетрясениями. Из них тектонические землетрясения, охватывающие своим действием большие пространства, представляют собой явления первичного характера. Таинственные силы все еще колеблют и двигают огромные пласты там, где земная кора когда-то раньше была уже разорвана. Старая рана иногда снова вскрывается.

При совершающихся в глубине Земли сдвигах могут наступать внезапные уменьшения давления, благодаря которым сильно сжатая раньше твердая почва становится опять жидкой, а может быть, даже газообразной, вследствие чего появляются мощные вулканические извержения.

Мы видим, таким образом, что вулканические явления всегда являются только следствиями, а не причиной тектонических землетрясений, между тем как еще несколько десятилетий тому назад большею частью думали как раз обратное и поэтому считали каждое землетрясение следствием вулканического извержения. Там, где на поверхности Земли землетрясения не сопровождались извержениями вулканов, предполагали существование подземных вулканических очагов.

Наше новое воззрение объясняет также и то, что тектонические землетрясения преимущественно случаются в вулканических областях, не будучи, однако, совершенно ограничены ими. Там, где образовались линии разрыва в земной коре, как раз и проявляются те силы, которые движут земные пласты и этим самым вызывают землетрясения. В некоторых странах при этом могут прийти в движение даже целые материки. Понятно также, что в некоторых местностях землетрясения могут беспрестанно повторяться в течение многих лет вследствие того, что земная кора только шаг за шагом поддается действующим на нее силам.

Самым знаменитым или, скорее, самым пресловутым в этом отношении явилось землетрясение в греческой провинции Фокиде, во время которого три года подряд, от 1870 до 1873, Земля колебалась почти непрерывно, при чем это сопровождалось подземным громом и обрушиванием скал. Случались дни, в которые следовало один за другим около 29.000 отдельных толчков, т. е. по одному толчку через каждые 3 секунды. При этом очень сильные разрушительные толчки совершенно неправильно чередовались с более незначительными.

Несчастное, и без того жалкое, население этой области подверглось из-за этого такому потрясающему всю нервную систему постоянному страху, что безумие и падучая болезнь стали эпидемическим явлением. Затем это явление прекратилось так же внезапно, как и наступило. Помимо того, что здесь нет никаких вулканов, мы не знаем ни одного примера, который мог бы объяснить вулканической деятельностью такие беспрерывные и неправильно наступающие колебания.

За последнее время почти постоянное, хотя и не сильное, землетрясение происходит в Фохтланде, в окрестностях огромной трещины, из которой бьют горячие источники, остатки прежних, очень сильных, вулканических извержений. Напротив того, у истоков этих горячих источников не происходило в последнее время никаких изменений, которые позволяли бы заключить о вновь проснувшейся подземной вулканической деятельности. Здесь эти мощные горообразующие силы колебали огромный материк, который связывает нас с Антильскими островами.

Но при таких глубоких сбросах дело отнюдь не ограничивается одним лишь истечением лавы из образовавшихся при этом трещин или новых вулканических жерл да по временам происходящими взрывами. Нахлынувшее море начинает свою извечную ожесточенную борьбу с вырывающимся из глубины Земли огнем. Вдоль всей громадной трещины в земной коре, получившейся во время этой катастрофы, происходит то же, что случилось при извержении Кракатау.

Солнце совершенно меркнет. Огромные массы воды и пыли постоянно выбрасываются в атмосферу. Следы выброшенных в воздух продуктов вулканических извержений, при погружении в морг только одного вулкана, можно было наблюдать в течение многих лет. Мы здесь говорили о явлениях, имевших место вдоль одной погрузившейся области и охвативших собою половину всего земного шара. Несомненно, что вдоль всей этой линии разрыва земной коры свирепствовала невообразимо мощная вулканическая деятельность в течение целых тысячелетий.

He подлежит сомнению, что при этом в нахлынувших волнах моря должно было погибнуть все живое или непосредственно от извержений образовавшихся при этом тысяч вулканов или же вследствие наступивших после этого гибельных атмосферных условий. Сильно возросла влажность воздуха, и увеличилось количество выпадающих осадков, а задерживающие солнечный свет массы пыли значительно уменьшили доходящее до Земли количество солнечного тепла.

Как известно, чем теплее воздух, тем большее количество водяного пара он может содержать в себе. Большее количество атмосферных осадков, постоянно задернутое облаками небо все сильнее и сильнее задерживали солнечные лучи. Весь кругооборот воды в атмосфере пришел в нисходящее движение. Должно было наступить полное изменение земного климата.