На участках стыков литосферных плит зачастую формируются крупные разломы земной коры. Иногда в земной коре могут появляться разломы меньшей площади и глубины, подтверждающие относительное движение земных масс. При геологическом разломе происходит нарушение сплошного залегания горных пород как без смещения (трещина), так и со смещением пород по поверхности разрыва.

В областях с наличием активных разломов часто наблюдаются землетрясения в результате выброса энергии в процессе быстрого скольжения плит вдоль линии разлома. Обычно разломы представляют собой не единственный разрыв либо трещину. Область схожих тектонических деформаций в одной плоскости называется зоной разлома.

В горной промышленности для обозначения двух сторон невертикального разлома применяют такие термины, как висячий бок и подошва (лежачий бок), находящиеся, соответственно, выше и ниже линии разлома.

Геологические разломы

Все геологические разломы подразделяют на три группы по направлению движения. Если разлом происходит в вертикальной плоскости, его называют разломом со смещением по падению, в горизонтальной – со сдвигом, в двух этих плоскостях – сбросо-сдвигом.

Разломы земной коры со смещением по падению, в свою очередь, объединяют три типа: - взбросы; - сбросы; - надвиги.

При взбросах происходит сжимание земной коры, при этом висячий бок перемещается кверху по отношению к подошве, а угол наклона трещины составляет более 45°. Появление сбросов наблюдается при растяжении земной коры. В этом случае висячий бок блока земной коры опускается относительно подошвы. Часть земной коры, которая опустилась ниже других участков сброса, называется грабеном. Приподнятые участки сброса – горсты. Надвиг – это разлом земной коры с направлением движения пластов аналогично взбросу, но в отличие от него с углом наклона трещины менее 45°. При надвигах образуются скаты, складки и рифты.

Сдвиги характеризуются вертикальным расположением поверхности разлома, причем подошва передвигается в правую или левую сторону. Соответственно, различают правосторонние и левосторонние сдвиги. Различают такой тип сдвига, как трансформный разлом, который происходит перпендикулярно срединно-океаническому хребту и делит его на участки шириной до 400 км.

Толщину разломов обычно измеряют по величине деформированных горных пород и определяют слой земной коры, где был разрыв. Также оценивают типы горных пород и определяют наличие жидкостей минерализации. При длительном существовании крупного разлома - смещения по падению - происходит наслоение друг на друга пород из разных уровней земной коры.

К основным типам горных пород при разломах земной коры относятся милонит, катаклазит, тектоническая брекчия, псевдотахилит, сбросовая грязь.

Обычно разломы представляют собой геохимические барьеры, скрывающие твердые полезные ископаемые. Зачастую такие барьеры непреодолимы для растворов солей, газа и нефти, благодаря накладыванию горных пород. Эти обусловлено их улавливание и формирование месторождений.

Глубинные разломы определяют и наносят на карту, используя космические снимки, геофизические методики исследования (сейсмическое зондирование земной коры, гравиметрическую съемку, магнитную съемку), геохимические методы (гелиевую и радоновую съемку).

Похожие материалы:

Авторские разделы

Открываем историю

Экстремальный мир

Инфо-справка

Файловый архив

Дискуссии

Услуги

Инфофронт

Информация НФ ОКО

Экспорт RSS

Полезные ссылки

Важные темы

В научной литературе, в публикациях в сети интернет, в блогах и форумах все чаще поднимается и обсуждается тема тектонических разломов. Правда, в записях они, чаще всего, фигурируют под названием геопатогенных зон, видимо потому, что это словосочетание чаще находится на слуху и имеет выраженный мистический оттенок. Между тем, большинству читателей почти ничего не известно о таком явлении, как тектонический разлом, т.к. корни его лежат не в мистике и эзотерике, а в общепризнанной, но не самой популярной на сегодняшний день науке - геологии.

Тектонический разлом - это зона нарушения сплошности земной коры, деформационный шов, разделяющий породный массив на два блока. Тектонические разломы присутствуют в любом горном массиве на любой территории и давно изучаются геологами. Именно к тектоническим разломам, чаще всего, приурочены месторождения полезных ископаемых - металлических руд, углеводородов, подземных вод и др., что делает их весьма полезным объектом для исследований.

До недавнего времени в геологии считалось, что земная кора, за исключением районов активного вулканизма и проявления сейсмических явлений (опасных в плане землетрясений), находится в состоянии покоя, т.е. неподвижна. Однако, на современном этапе с вводом в эксплуатацию новой измерительной техники стало очевидным, что земная кора постоянно находится в движении. Грубо говоря, земля ходит прямо у нас под ногами. Эти движения обладают незначительной амплитудой и не заметны глазу, однако, могут оказывать существенное воздействие, как на массивы горных пород, так и на инженерные сооружения.

Почему земная кора подвижна? В соответствие с первым законом Ньютона, движение происходит при условии воздействия силы. В земной коре постоянно действуют силы (одна из них - сила тяжести), вследствие чего геологическая среда всегда находится в напряженном состоянии. Поскольку горные породы всегда перенапряжены, они начинают деформироваться и разрушаться. Чаще всего это выражается в формировании тектонических швов (разрывов) или смещения блоков горных пород вдоль заложенных ранее активных разломов.

Современные смещения по активным разломам могут приводить к деформации земной поверхности и оказывать механическое воздействие на инженерные объекты. Известны случаи, когда в зонах активных разломов происходило разрушение зданий и сооружений, постоянные разрывы водонесущих коммуникаций, образование трещин в стенах и фундаментах. Подобные аварийные здания и сооружения есть практически в каждом городе. Но случаи деформации зданий, чаще всего, не придаются широкой огласке.

Достаточно часто обсуждается тема негативного воздействия тектонических разломов (геопатогенных зон) на здоровье человека. На сегодняшний день известен ряд научных исследований на данную тему. Как правило, авторы отмечают, что тектонические разломы действительно оказывают воздействие на живые организмы, причем, это воздействие может быть неоднозначным для различных видов растений и животных. В основном, в кругу исследователей сложилось мнение, что воздействие тектонических разломов на человека носит преимущественно негативный характер. Некоторые люди достаточно остро реагируют на тектонические зоны, в пределах которых их самочувствие резко ухудшается. Большинство людей переносят пребывание в разломных зонах достаточно спокойно, но отмечается некоторые ухудшения показателей их состояния. Небольшой процент людей практически не подвержен воздействию тектонических зон.

Объяснить принципы негативного воздействия зон тектонических нарушений на здоровье человека достаточно сложно. Процессы, протекающие в зонах тектонических нарушений сложны и разнообразны. Активный разлом - это зона концентрации тектонических напряжений и зона повышенных деформаций породного массива. Многие геологи и геомеханики считают, что перенапряженная зона разлома порождает электромагнитное поле. Точно также как, например, механическое воздействие на кристалл кварца в пьезоэлектрической зажигалке порождает разряд тока. Помимо этого, вследствие повышенной трещиноватости тектонический разлом, в большинстве случае, представляет собой водоносную зону. Совершенно очевидно, что движение подземных вод с растворенными в них солями (проводника) через толщу пород (которые отличаются по своим электрическим свойствам) может формировать и формирует электрические поля и аномалии. Именно поэтому в зонах тектонических разломов зачастую наблюдаются аномалии различных природных физических полей. Эти аномалии широко используются для поиска и выявления зон тектонических нарушений в современной геофизике. Вероятнее всего, указанные аномалии служат и основным источником воздействия на живые организмы, в т.ч. на человека.

На сегодняшний день проблема изучения влияния тектонических разломов на инженерные объекты и на здоровье человека изучается только по инициативе независимых исследователей. Никаких целенаправленных официальных программ в этом направлении не существует. Наличие активных тектонических нарушений никак не учитывается при выборе участков под строительство жилых зданий. Вопросами поиска и выявления зон смещений земной поверхности занимаются только в очень редких случаях при строительстве объектов повышенного уровня ответственности. В целом, очевидно, что в среде геологов, проектировщиков и строителей назрела необходимость целенаправленного изучения аномальных тектонических зон и обязательного учета геодинамической активности геологической среды в процессе ее освоения.

Геологический разлом , или разрыв — нарушение сплошности горных пород , без смещения (трещина) или со смещением пород по поверхности разрыва. Разломы доказывают относительное движение земных масс. Крупные разломы земной коры являются результатом сдвига тектонических плит на их стыках. В зонах активных разломов часто происходят землетрясения как результат выброса энергии во время быстрого скольжения вдоль линии разлома. Так как чаще всего разломы состоят не из единственной трещины или разрыва, а из структурной зоны однотипных тектонических деформаций, которые ассоциируются с плоскостью разлома, то такие зоны называют зонами разлома .

Две стороны невертикального разлома называют висячий бок и подошва (или лежачий бок ) — по определению, первое происходит выше, а второе ниже линии разлома. Эта терминология пришла из горной промышленности.

Типы разломов

Геологические разломы делятся на три основные группы в зависимости от направления движения. Разлом, в котором основное направление движения происходит в вертикальной плоскости, называется разломом со смещением по падению ; если в горизонтальной плоскости — то сдвигом . Если смещение происходит в обеих плоскостях, то такое смещение называется сбросо-сдвигом . В любом случае, наименование применяется направлению движения разлома, а не к современной ориентации, которая могла быть изменена под действием местных либо региональных складок либо наклонов.

Разлом Сан-Андреас Калифорния, США

Разлом в метаморфическом слое возле Аделаиды, Австралия

Разлом со смещением по падению

Разломы со смещением по падению делятся на сбросы , взбросы и надвиги . Сбросы происходят при растяжении земной коры, когда один блок земной коры (висячий бок) опускается относительно другого (подошвы). Участок земной коры, опущенный относительно окружающих участков сброса и находящийся между ними, называется грабеном . Если участок наоборот приподнят, то такой участок называют горстом . Сбросы регионального значения с небольшим углом называют срывом , либо отслаиванием . Взбросы происходят в обратном направлении — в них висячий бок движется наверх относительно подошвы, при этом угол наклона трещины превышает 45°. При взбросах земная кора сжимается. Ещё один вид разлома со смещением по падению — это надвиг , в нём движение происходит аналогично взбросу, но угол наклона трещины не превышает 45°. Надвиги обычно формируют скаты, рифты и складки . В результате образуются тектонические покровы и клиппы . Плоскостью разлома называется плоскость, вдоль которой происходит разрыв.

Сдвиги

Во время сдвига поверхность разлома расположена вертикально и подошва двигается влево либо вправо. В левосторонних сдвигах подошва движется в левую сторону, в правосторонних — в правую. Отдельным видом сдвига является трансформный разлом , который проходит перпендикулярно срединно-океаническим хребтам и разбивает их на сегменты шириной в среднем 400 км.

Горные породы разломов

Все разломы имеют измеримую толщину, которую вычисляют по величине деформированных пород, по которым определяют слой земной коры, где произошёл разрыв, типу горных пород, подвергшихся деформации и присутствию в природе жидкостей минерализации. Разлом, проходящий через различные слои литосферы, будет иметь различные типы горных пород на линии разлома. Длительное смещение по падению приводит к накладыванию друг на друга пород с характеристиками разных уровней земной коры. Это особенно заметно в случаях срывов или крупных надвигов.

Основными типами горных пород при разломах являются следующие:

• Катаклазит — порода, текстура которой обусловлена бесструктурным тонкозернистым веществом породы.
• Милонит — сланцевая метаморфическая горная порода, образовавшаяся при движении масс горных пород по поверхностям тектонических разрывов, при раздроблении, перетирании и сдавливании минералов исходных пород.
• Тектоническая брекчия — горная порода, состоящая из остроугольных, неокатанных обломков пород и соединяющего их цемента. Образуется в результате дробления и механического истирания горных пород в зонах разломов.
• Сбросовая грязь — несвязанная, богатая глиной мягкая порода, в добавление к ультрамелкозернистому катализиту, который может иметь плоский структурный рисунок и содержать < 30 % видимых фрагментов.
• Псевдотахилит — ультрамелкозернистая, стекловидная порода, обычно чёрного цвета.

Индикация глубинных разломов

Расположение глубинных разломов можно определять на поверхности Земли при помощи гелиевой съёмки. Гелий, как продукт распада радиоактивных элементов, насыщающих верхний слой земной коры, просачивается по трещинам, поднимается в атмосферу, а затем в космическое пространство. Такие трещины и особенно места их пересечения, обладают высокими концентрациями гелия. Это явление было впервые установлено российским геофизиком И. Н. Яницким во время поисков урановых руд, признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 68 с приоритетом от 1968 г. в следующей формулировке: "Экспериментально установлена неизвестная ранее закономерность, заключающаяся в том, что распределение аномальных (повышенных) концентраций свободного подвижного гелия зависит от глубинных, в том числе рудоносных, разломов земной коры".

Тектоника плит

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Карта литосферных плит

Текто́ника плит — современная геологическая теория о движении литосферы. Она утверждает, что земная кора состоит из относительно целостных блоков — плит, которые находятся в постоянном движении друг относительно друга. При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции. Теория объясняет землетрясения, вулканическую деятельность и горообразование, большая часть которых приурочена к границам плит.

Впервые идея о движении блоков коры была высказана в теории дрейфа континентов, предложенной Альфредом Вегенером в 1920-х годах. Эта теория была первоначально отвергнута. Возрождение идеи о движениях в твёрдой оболочке Земли («мобилизм») произошло в 1960-х годах, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и пододвигания одних частей коры под другие (субдукции). Объединение этих представлений со старой теорией дрейфа материков породило современную теорию тектоники плит, которая вскоре стала общепринятой концепцией в науках о Земле.

В теории тектоники плит ключевое положение занимает понятие геодинамической обстановки — характерной геологической структуры с определённым соотношением плит. В одной и той же геодинамической обстановке происходят однотипные тектонические, магматические, сейсмические и геохимические процессы.

История теории

Подробнее по этой теме см.: История теории тектоники плит .

Основой теоретической геологии начала XX века была контракционная гипотеза. Земля остывает подобно испечённому яблоку, и на ней появляются морщины в виде горных хребтов. Развивала эти идеи теория геосинклиналей, созданная на основании изучения складчатых сооружений. Эта теория была сформулирована Джеймсом Даной , который добавил к контракционной гипотезе принцип изостазии. Согласно этой концепции Земля состоит из гранитов (континенты) и базальтов (океаны). При сжатии Земли в океанах-впадинах возникают тангенциальные силы, которые давят на континенты. Последние вздымаются в горные хребты, а затем разрушаются. Материал, который получается в результате разрушения, откладывается во впадинах.

Против этой схемы выступил немецкий учёный-метеоролог Альфред Вегенер . 6 января 1912 года он выступил на собрании Немецкого геологического общества с докладом о дрейфе материков. Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в результате раскола одного праматерика.

Вегенер не удовлетворился совпадением очертаний побережий (которые неоднократно замечались до него), а стал интенсивно искать доказательства теории. Для этого он изучил геологию побережий обоих континентов и нашёл множество схожих геологических комплексов, которые совпадали при совмещении, так же, как и береговая линия. Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они пересекли океан.

Кроме того, Вегенер стал искать геофизические и геодезические доказательства. Однако в то время уровень этих наук был явно не достаточен, чтобы зафиксировать современное движение континентов. В 1930 году Вегенер погиб во время экспедиции в Гренландии, но перед смертью уже знал, что научное сообщество не приняло его теорию.

Изначально теория дрейфа материков было принята научным сообществом благосклонно, но в 1922 году она подверглась жёсткой критике со стороны сразу нескольких известных специалистов. Главным аргументом против теории стал вопрос о силе , которая двигает плиты. Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна, но для этого требовалось огромное усилие, и источника этой силы никто назвать не мог. В качестве источника движения плит предлагались сила Кориолиса, приливные явления и некоторые другие, однако простейшие расчёты показывали, что всех их абсолютно недостаточно для перемещения огромных континентальных блоков.

Критики теории Вегенера поставили во главу угла вопрос о силе, двигающей континенты, и проигнорировали всё множество фактов, безусловно подтверждавших теорию. По сути, они нашли единственный вопрос, в котором новая концепция была бессильна, и без конструктивной критики отвергли основные доказательства. После смерти Альфреда Вегенера теория дрейфа материков была отвергнута, получив статус маргинальной науки, и подавляющее большинство исследований продолжали проводиться в рамках теории геосинклиналей. Правда, и ей пришлось искать объяснения истории расселения животных на континентах. Для этого были придуманы сухопутные мосты, соединявшие континенты, но погрузившиеся в морскую пучину. Это было ещё одно рождение легенды об Атлантиде. Стоит отметить, что некоторые учёные не признали вердикт мировых авторитетов и продолжили поиск доказательств движения материков. Так дю Туа (Alexander du Toit ) объяснял образование гималайских гор столкновением Индостана и Евразийской плиты.

Вялотекущая борьба фиксистов, как назвали сторонников отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что континенты всё-таки двигаются, с новой силой разгорелась в 1960-х годах, когда в результате изучения дна океанов были найдены ключи к пониманию «машины» под названием Земля.

К началу 1960-х годов была составлена карта рельефа дна Мирового океана, которая показала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты, которые возвышаются на 1,5—2 км над абиссальными равнинами, покрытыми осадками. Эти данные позволили Р. Дицу и Гарри Хессу в 1962 —1963 годах выдвинуть гипотезу спрединга. Согласно этой гипотезе, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 см/год. Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят под срединно-океаническими хребтами мантийный материал, который обновляет океаническое дно в осевой части хребта каждые 300—400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно «впаяны» в литосферные плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же — устойчивые.

Возраст дна океанов (красный цвет соответствует молодой коре)

В 1963 году гипотеза спрединга получает мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы как запись инверсий магнитного поля Земли, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого тектоника плит начала победное шествие в науках о Земле. Всё больше учёных понимали, что, чем тратить время на защиту концепции фиксизма, лучше взглянуть на планету с точки зрения новой теории и, наконец-то, начать давать реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

Сейчас тектоника плит подтверждена прямыми измерениями скорости плит методом интерферометрии излучения от далёких квазаров и измерениями с помощью спутниковых навигационных систем GPS. Результаты многолетних исследований полностью подтвердили основные положения теории тектоники плит.

Современное состояние тектоники плит

За прошедшие десятилетия тектоника плит значительно изменила свои основные положения. Ныне их можно сформулировать следующим образом:

• Верхняя часть твёрдой Земли делится на хрупкую литосферу и пластичную астеносферу. Конвекция в астеносфере — главная причина движения плит.

• Современная литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Мелкие плиты расположены в поясах между крупными плитами. Сейсмическая, тектоническая и магматическая активность сосредоточена на границах плит.

• Литосферные плиты в первом приближении описываются как твёрдые тела, и их движение подчиняется теореме вращения Эйлера.

• Существует три основных типа относительных перемещений плит

1. расхождение (дивергенция), выражено рифтингом и спредингом;
2. схождение (конвергенция) выраженное субдукцией и коллизией;
3. сдвиговые перемещения по трансформным геологическим разломам.

• Спрединг в океанах компенсируется субдукцией и коллизией по их периферии, причём радиус и объём Земли постоянны с точностью до термического сжатия планеты (в любом случае средняя температура недр Земли медленно, в течение миллиардов лет, уменьшается).

• Перемещение литосферных плит вызвано их увлечением конвективными течениями в астеносфере.

Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная (более древняя) и кора океаническая (не старше 200 миллионов лет). Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (пример — крупнейшая тихоокеанская плита), другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.

Более 90 % поверхности Земли в современную эпоху покрыто 8 крупнейшими литосферными плитами:

• Австралийская плита
• Антарктическая плита
• Африканская плита
• Евразийская плита
• Индостанская плита
• Тихоокеанская плита
• Северо-Американская плита
• Южно-Американская плита

Среди плит среднего размера можно выделить Аравийский полуостров, а так же плиты Кокос и Плиту Хуан де Фука, остатки огромной плиты Фаралон, слагавшей значительную часть дна Тихого океана, но ныне исчезнувшую в зоне субдукции под Северной и Южной Америками.

Сила, двигающая плиты

Сейчас уже нет сомнений, что горизонтальное движение плит происходит за счёт мантийных теплогравитационных течений — конвекции. Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли, которые имеют очень высокую температуру (по оценкам, температура ядра составляет порядка 5000 °С) и температуры на её поверхности. Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются (см. термическое расширение ), плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжёлым массам, уже отдавшим часть тепла земной коре. Этот процесс переноса тепла (следствие всплывания лёгких-горячих масс и погружения тяжёлых-более холодных масс) идёт непрерывно, в результате чего возникают конвективные потоки. Эти потоки — течения замыкаются сами на себя и образуют устойчивые конвективные ячейки, согласующиеся по направлениям потоков с соседними ячейками. При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в горизонтальной плоскости, и именно эта часть течения увлекает плиты в горизонтальном же направлении с огромной силой за счёт огромной вязкости мантийного вещества. Если бы мантия была совершенно жидкой — вязкость пластичной мантии под корой была бы малой (скажем, как у воды или около того), то через слой такого вещества с малой вязкостью не могли бы проходить поперечные сейсмические волны. А земная кора увлекалась бы потоком такого вещества со сравнительно малой силой. Но, благодаря высокому давлению, при относительно низких температурах, господствующих на поверхности Мохоровичича и ниже, вязкость мантийного вещества здесь очень велика (так что в масштабе лет вещество мантии Земли жидкое (текучее), а в масштабе секунд — твёрдое).

Движущей силой течения вязкого мантийного вещества непосредственно под корой является перепад высот свободной поверхности мантии между областью подъёма и областью опускания конвекционного потока. Этот перепад высот, можно сказать, величина отклонения от изостазии, образуется из-за разной плотности чуть более горячего (в восходящей части) и чуть более холодного вещества, поскольку вес более и менее горячего столбов в равновесии одинаков (при разной плотности!). На самом же деле, положение свободной поверхности не может быть измерено, оно может быть только вычислено (высота поверхности Мохоровичича + высота столба мантийного вещества, по весу эквивалентного слою более лёгкой коры над поверхностью Мохоровичича).

Эта же движущая сила (перепада высот) определяет степень упругого горизонтального сжатия коры силой вязкого трения потока о земную кору. Величина этого сжатия мала в области восхождения мантийного потока и увеличивается по мере приближения к месту опускания потока (за счёт передачи напряжения сжатия через неподвижную твёрдую кору по направлению от места подъёма к месту спуска потока). Над опускающимся потоком сила сжатия в коре так велика, что время от времени превышается прочность коры (в области наименьшей прочности и наибольшего напряжения), происходит неупругая (пластическая, хрупкая) деформация коры — землетрясение. При этом из места деформации коры выдавливаются целые горные цепи, например, Гималаи (в несколько этапов).

При пластической (хрупкой) деформации очень быстро (в темпе смещения коры при землетрясении) уменьшается и напряжение в ней — сила сжатия в очаге землетрясения и его окрестностях. Но сразу же по окончании неупругой деформации продолжается прерванное землетрясением очень медленное нарастание напряжения (упругой деформации) за счёт очень медленного же движения вязкого мантийного потока, начиная цикл подготовки следующего землетрясения.

Таким образом, движение плит — следствие переноса тепла из центральных зон Земли очень вязкой магмой. При этом часть тепловой энергии превращается в механическую работу по преодолению сил трения, а часть, пройдя через земную кору, излучается в окружающее пространство. Так что наша планета в некотором смысле представляет собой тепловой двигатель.

Относительно причины высокой температуры недр Земли существует несколько гипотез. В начале XX века была популярна гипотеза радиоактивной природы этой энергии. Казалось, она подтверждалась оценками состава верхней коры, которые показали весьма значительные концентрации урана, калия и других радиоактивных элементов , но впоследствии выяснилось, что содержания радиоактивных элементов в породах земной коры совершенно недостаточно для обеспечения наблюдаемого потока глубинного тепла. А содержание радиоактивных элементов в подкоровом веществе (по составу близком к базальтам океанического дна), можно сказать, ничтожно. Однако это не исключает достаточно высокого содержания тяжёлых радиоактивных элементов, генерирующих тепло, в центральных зонах планеты.

Другая модель объясняет нагрев химической дифференциацией Земли. Первоначально планета была смесью силикатного и металлического веществ. Но одновременно с образованием планеты началась её дифференциация на отдельные оболочки. Более плотная металлическая часть устремилась к центру планеты, а силикаты концентрировались в верхних оболочках. При этом потенциальная энергия системы уменьшалась и превращалась в тепловую энергию.

Другие исследователи полагают, что разогрев планеты произошёл в результате аккреции при ударах метеоритов о поверхность зарождающегося небесного тела. Это объяснение сомнительно — при аккреции тепло выделялось практически на поверхности, откуда оно легко уходило в космос, а не в центральные области Земли.

Второстепенные силы

Сила вязкого трения, возникающая вследствие тепловой конвекции, играет определяющую роль в движениях плит, но кроме неё на плиты действуют и другие, меньшие по величине, но также важные силы. Это — силы Архимеда , обеспечивающие плавание более лёгкой коры на поверхности более тяжёлой мантии. Приливные силы, обусловленные гравитационным воздействием Луны и Солнца (различием их гравитационного воздействия на разноудаленные от них точки Земли). А также силы, возникающие вследствие изменения атмосферного давления на различные участки земной поверхности — силы атмосферного давления достаточно часто изменяются на 3 %, что эквивалентно сплошному слою воды толщиной 0,3 м (или гранита толщиной не менее 10 см). Причём это изменение может происходить в зоне шириной в сотни километров, тогда как изменение приливных сил происходит более плавно — на расстояниях в тысячи километров.

Дивергентные границы или границы раздвижения плит

Это границы между плитами, двигающимися в противоположные стороны. В рельефе Земли эти границы выражены рифтами, в них преобладают деформации растяжения, мощность коры пониженная, тепловой поток максимален, и происходит активный вулканизм. Если такая граница образуется на континенте, то формируется континентальный рифт, который в дальнейшем может превратиться в океанический бассейн с океаническим рифтом в центре. В океанических рифтах в результате спрединга формируется новая океаническая кора.

Океанические рифты

Схема строения срединно-океанического хребта

Подробнее по этой теме см.: Срединно-океанический хребет.

На океанической коре рифты приурочены к центральным частям срединно-океанических хребтов. В них происходит образование новой океанической коры. Общая их протяжённость более 60 тысяч километров. К ним приурочено множество гидротермальных источников, которые выносят в океан значительную часть глубинного тепла, и растворённых элементов. Высокотемпературные источники называются чёрными курильщиками , с ними связаны значительные запасы цветных металлов .

Континентальные рифты

Раскол континента на части начинается с образования рифта. Кора утончается и раздвигается, начинается магматизм. Формируется протяжённая линейная впадина глубиной порядка сотен метров, которая ограничена серией сбросов. После этого возможно два варианта развития событий: либо расширение рифта прекращается и он заполняется осадочными породами , превращаясь в авлакоген, либо континенты продолжают раздвигаться и между ними, уже в типично океанических рифтах, начинает формироваться океаническая кора.

Конвергентные границы

Подробнее по этой теме см.: Зона субдукции.

Конвергентными называются границы, на которых происходит столкновение плит. Возможно три варианта:

1. Континентальная плита с океанической. Океаническая кора плотнее, чем континентальная и погружается под континент в зоне субдукции.
2. Океаническая плита с океанической. В таком случае одна из плит заползает под другую и также формируется зона субдукции, над которой образуется островная дуга.
3. Континентальная плита с континентальной. Происходит коллизия, возникает мощная складчатая область. Классический пример — Гималаи.

В редких случаях происходит надвигание океанической коры на континентальную — обдукция. Благодаря этому процессу возникли офиолиты Кипра, Новой Каледонии, Омана и другие.

В зонах субдукции поглощается океаническая кора, и тем самым компенсируется её появление в срединно-океанических хребтах. В них происходят исключительно сложные процессы, взаимодействия коры и мантии. Так океаническая кора может затягивать в мантию блоки континентальной коры, которые по причине низкой плотности эксгумируются обратно в кору. Так возникают метаморфические комплексы сверхвысоких давлений, один из популярнейших объектов современных геологических исследований.

Большинство современных зон субдукции расположены по периферии Тихого океана, образуя тихоокеанское огненное кольцо. Процессы, идущие в зоне конвегенции плит, по праву считаются одними из самых сложных в геологии. В ней смешиваются блоки разного происхождения, образуя новую континентальную кору.

Активные континентальные окраины

Активная континентальная окраина

Подробнее по этой теме см.: Активная континентальная окраина.

Активная континентальная окраина возникает там, где под континент погружается океаническая кора. Эталоном этой геодинамической обстановки считается западное побережье Южной Америки, её часто называют андийским типом континентальной окраины. Для активной континентальной окраины характерны многочисленные вулканы и вообще мощный магматизм. Расплавы имеют три компонента: океаническую кору, мантию над ней и низы континентальной коры.

Под активной континентальной окраиной происходит активное механическое взаимодействие океанической и континентальной плит. В зависимости от скорости, возраста и мощности океанической коры возможны несколько сценариев равновесия. Если плита двигается медленно и имеет относительно малую мощность, то континент соскабливает с неё осадочный чехол. Осадочные породы сминаются в интенсивные складки, метаморфизуются и становятся частью континентальной коры. Образующаяся при этом структура называется аккреционным клином . Если скорость погружающейся плиты высока, а осадочный чехол тонок, то океаническая кора стирает низ континента и вовлекает его в мантию.

Островные дуги

Островная дуга Подробнее по этой теме см.: Островная дуга.

Островные дуги — это цепочки вулканических островов над зоной субдукции, возникающие там, где океаническая плита погружается под океаническую. В качестве типичных современных островных дуг можно назвать Алеутские, Курильские, Марианские острова, и многие другие архипелаги. Японские острова также часто называют островной дугой, но их фундамент очень древний и на самом деле они образованы несколькими разновременными комплексами островных дуг, так что Японские острова являются микроконтинентом.

Островные дуги образуются при столкновении двух океанических плит. При этом одна из плит оказывается снизу и поглощается в мантию. На верхней же плите образуются вулканы островной дуги. Выгнутая сторона островной дуги направлена в сторону поглощаемой плиты. С этой стороны находятся глубоководный желоб и преддуговый прогиб.

За островной дугой расположен задуговый бассейн (типичные примеры: Охотское море, Южно-Китайское море и т.д.) в котором также может происходить спрединг.

Коллизия континентов

Столкновение континентов

Подробнее по этой теме см.: Коллизия континентов.

Столкновение континентальных плит приводит к смятию коры и образованию горных цепей. Примером коллизии является Альпийско-Гималайский горный пояс , образовавшийся в результате закрытия океана Тетис и столкновения с Евразийской плитой Индостана и Африки. В результате мощность коры значительно увеличивается, под Гималаями она составляет 70 км. Это неустойчивая структура, она интенсивно разрушается поверхностной и тектонической эрозией. В коре с резко увеличенной мощностью идёт выплавка гранитов из метаморфизованных осадочных и магматических пород. Так образовались крупнейшие батолиты, напр., Ангаро-Витимский и Зерендинский.

Трансформные границы

Там, где плиты двигаются параллельным курсом, но с разной скоростью, возникают трансформные разломы — грандиозные сдвиговые нарушения, широко распространённые в океанах и редкие на континентах.

Трансформные разломы

Подробнее по этой теме см.: Трансформный разлом.

В океанах трансформные разломы идут перпендикулярно срединно-океаническим хребтам (СОХ) и разбивают их на сегменты шириной в среднем 400 км. Между сегментами хребта находится активная часть трансформного разлома. На этом участке постоянно происходят землетрясения и горообразование, вокруг разлома формируются многочисленные оперяющие структуры — надвиги, складки и грабены. В результате, в зоне разлома нередко обнажаются мантийные породы.

По обе стороны от сегментов СОХ находятся неактивные части трансформных разломов. Активных движений в них не происходит, но они чётко выражены в рельефе дна океанов линейными поднятиями с центральной депрессией.

Трансформные разломы формируют закономерную сетку и, очевидно, возникают не случайно, а в силу объективных физических причин. Совокупность данных численного моделирования, теплофизических экспериментов и геофизических наблюдений позволила выяснить, что мантийная конвекция имеет трёхмерную структуру. Кроме основного течения от СОХ, в конвективной ячейке за счёт остывания верхней части потока, возникают продольные течения. Это остывшее вещество устремляется вниз вдоль основного направления течения мантии. В зонах этого второстепенного опускающегося потока и находятся трансформные разломы. Такая модель хорошо согласуется с данными о тепловом потоке: над трансформными разломами наблюдается его понижение.

Сдвиги на континентах

Подробнее по этой теме см.: Сдвиг.

Сдвиговые границы плит на континентах встречаются относительно редко. Пожалуй, единственным ныне активным примером границы такого типа является разлом Сан-Андреас, отделяющий Северо-Американскую плиту от Тихоокеанской. 800-мильный разлом Сан-Андреас — один из самых сейсмоактивных районов планеты: в год плиты смещаются относительно друг друга на 0,6 см, землетрясения с магнитудой более 6 единиц происходят в среднем раз в 22 года. Город Сан-Франциско и большая часть района бухты Сан-Франциско построены в непосредственной близости от этого разлома.

Внутриплитные процессы

Первые формулировки тектоники плит утверждали, что вулканизм и сейсмические явления сосредоточены по границам плит, но вскоре стало ясно, что и внутри плит идут специфические тектонические и магматические процессы, которые также были интерпретированы в рамках этой теории. Среди внутриплитных процессов особое место заняли явления долговременного базальтового магматизма в некоторых районах, так называемые горячие точки.

Горячие точки

На дне океанов расположены многочисленные вулканические острова. Некоторые из них расположены в цепочках с последовательно изменяющимся возрастом. Классическим примером такой подводной гряды стал Гавайский подводный хребет. Он поднимается над поверхностью океана в виде Гавайских островов, от которых на северо-запад идёт цепочка подводных гор с непрерывно увеличивающимся возрастом, некоторые из которых, например, атолл Мидуэй, выходят на поверхность. На расстоянии порядка 3000 км от Гавайев цепь немного поворачивает на север и называется уже Императорским хребтом . Он прерывается в глубоководном желобе перед Алеутской островной дугой.

Для объяснения этой удивительной структуры было сделано предположение, что под Гавайскими островами находится горячая точка — место, где к поверхности поднимается горячий мантийный поток, который проплавляет двигающуюся над ним океаническую кору. Таких точек сейчас на Земле установлено множество. Мантийный поток, который их вызывает, был назван плюмом. В некоторых случаях предполагается исключительно глубокое происхождение вещества плюмов, вплоть до границы ядра — мантии.

Траппы и океанические плато

Кроме долговременных горячих точек, внутри плит иногда происходят грандиозные излияния расплавов, которые на континентах формируют траппы, а в океанах океанические плато. Особенность этого типа магматизма в том, что он происходит за короткое в геологическом смысле время — порядка нескольких миллионов лет, но захватывает огромные площади (десятки тысяч км²); при этом изливается колоссальный объём базальтов, сравнимый с их количеством, кристаллизующимся в срединно-океанических хребтах.

Известны сибирские траппы на Восточно-Сибирской платформе , траппы плоскогорья Декан на Индостанском континенте и многие другие. Причиной образования траппов также считаются горячие мантийные потоки, но в отличие от горячих точек они действуют кратковременно, и разница между ними не совсем ясна.

С точки зрения кинематического подхода , движения плит можно описать геометрическими законами перемещения фигур на сфере. Земля рассматривается как мозаика плит разного размера, перемещающихся относительно друг друга и самой планеты. Палеомагнитные данные позволяют восстановить положение магнитного полюса относительно каждой плиты на разные моменты времени. Обобщение данных по разным плитам привело к реконструкции всей последовательности относительных перемещений плит. Объединения этих данных с информацией, полученной из неподвижных горячих точек, сделало возможным определить абсолютные перемещения плит и историю движения магнитных полюсов Земли.

Теплофизический подход рассматривает Землю как тепловую машину, в которой тепловая энергия частично превращается в механическую. В рамках этого подхода движение вещества во внутренних слоях Земли моделируется как поток вязкой жидкости, описываемый уравнениями Навье — Стокса. Мантийная конвекция сопровождается фазовыми переходами и химическими реакциями, которые играют определяющую роль в структуре мантийных течений. Основываясь на данных геофизического зондирования, результатах теплофизических экспериментов и аналитических и численных расчётах, учёные пытаются детализировать структуру мантийной конвекции, найти скорости потоков и другие важные характеристики глубинных процессов. Особенно важны эти данные для понимания строения самых глубоких частей Земли — нижней мантии и ядра, которые недоступны для непосредственного изучения, но, несомненно, оказывают огромное влияние на процессы, идущие на поверхности планеты.

Геохимический подход . Для геохимии тектоника плит важна как механизм непрерывного обмена веществом и энергией между различными оболочками Земли. Для каждой геодинамической обстановки характерны специфические ассоциации горных пород. В свою очередь, по этим характерным особенностям можно определить геодинамическую обстановку, в которой образовалась порода.

Исторический подход . В смысле истории планеты Земля, тектоника плит — это история соединяющихся и раскалывающихся континентов, рождения и угасания вулканических цепей, появления и закрытия океанов и морей. Сейчас для крупных блоков коры история перемещений установлена с большой детальностью и за значительный промежуток времени, но для небольших плит методические трудности много большие. Самые сложные геодинамические процессы происходят в зонах столкновения плит, где образуются горные цепи, сложенные множеством мелких разнородных блоков — террейнов. При изучении Скалистых гор зародилось особое направление геологических исследований — террейновый анализ, который вобрал в себя комплекс методов, по выделению террейнов и реконструкции их истории.

Подробнее по этой теме см.: Древние материки.

Подробнее по этой теме см.: История перемещения плит .

Восстановление прошлых перемещений плит — один из основных предметов геологических исследований. С различной степенью детальности положение континентов и блоков, из которых они сформировались, реконструировано вплоть до архея.

Из анализа перемещений континентов было сделано эмпирическое наблюдение, что континенты каждые 400—600 млн лет собираются в огромный материк, содержащий в себе почти всю континентальную кору — суперконтинент. Современные континенты образовались 200—150 млн лет назад, в результате раскола суперконтинента Пангеи. Сейчас континенты находятся на этапе почти максимального разъединения. Атлантический океан расширяется, а Тихий океан закрывается. Индостан движется на север и сминает Евразийскую плиту, но, видимо, ресурс этого движения уже почти исчерпан, и в скором геологическом времени в Индийском океане возникнет новая зона субдукции, в которой океаническая кора Индийского океана будет поглощаться под Индийский континент.

Влияние перемещений плит на климат

Расположение больших континентальных массивов в приполярных областях способствует общему понижению температуры планеты, так как на континентах могут образовываться покровные оледенения . Чем шире развито оледенение, тем больше альбедо планеты и тем ниже среднегодовая температура.

Кроме того, взаимное расположение континентов определяет океаническую и атмосферную циркуляцию.

Однако простая и логичная схема: континенты в приполярных областях — оледенение, континенты в экваториальных областях — повышение температуры, оказывается неверной при сопоставлении с геологическими данными о прошлом Земли. Четвертичное оледенение действительно произошло, когда в районе Южного полюса оказалась Антарктида, и в северном полушарии Евразия и Северная Америка приблизились к Северному полюсу. С другой стороны, сильнейшее протерозойское оледенение, во время которого Земля оказалась почти полностью покрыта льдом, произошло тогда, когда большая часть континентальных массивов находилась в экваториальной области.

Кроме того, существенные изменения положения континентов происходят за время порядка десятков миллионов лет, в то время как, суммарная продолжительность ледниковых эпох составляет порядка нескольких миллионов лет, и во время одной ледниковой эпохи происходят циклические смены оледенений и межледниковых периодов. Все эти климатические изменения происходят быстро по сравнению со скоростями перемещения континентов, и поэтому движение плит не может быть их причиной.

Из вышесказанного следует, что перемещения плит не играют определяющей роли в климатических изменениях, но могут быть важным дополнительным фактором, «подталкивающим» их.

Значение тектоники плит

Тектоника плит сыграла в науках о Земле роль, сравнимую с гелиоцентрической концепцией в астрономии, или открытием ДНК в генетике. До принятия теории тектоники плит, науки о Земле носили описательный характер. Они достигли высокого уровня совершенства в описании природных объектов, но редко могли объяснить причины процессов. В разных разделах геологии могли доминировать противоположные концепции. Тектоника плит связала различные науки о Земле, дала им предсказательную силу.

Многие из вас-даже те, кто только изредка видит горные карьеры, дорожные выемки или утесы на берегу моря,-замечали резкие изменения структуры горных пород. В некоторых местах видно, как породы одного типа упираются в породы совершенно иного типа, отделяясь от них узкой линией контакта. В других местах пласты одной и той же породы несомненно испытали смещения, вертикальные или горизонтальные. Такие резкие изме­нения геологической структуры называются разломами. На рис. 1 отчетливо различается вертикальное смещение слоев горных по­род по разлому, обнаженному в стенке Коринфского канала в Греции.

Длина разломов может колебаться от нескольких метров до многих километров. Работая в поле, геологи находят в структуре горных пород много тектонических границ, которые они интер­претируют как разломы и наносят на геологические карты сплошными или прерывистыми линиями. Наличие таких разло­мов указывает на то, что когда-то в прошлом вдоль них проис­ходили те или иные движения. Мы знаем теперь, что такие дви­жения могут быть либо медленным проскальзыванием, которое не производит никаких колебаний грунта, либо резким вспарыва­нием, вызывающим ощутимые вибрации — землетрясения. В пре­дыдущей главе мы рассмотрели один из самых известных приме­ров резкой подвижки по разлому — вспарывание разлома Сан-Ан­дреас в апреле 1906 г. Однако наблюдаемый при большинстве мелкофокусных землетрясений след разрыва на поверхности имеет гораздо меньшие размеры, и гораздо меньшим бывает сме­щение. При большинстве землетрясений возникающий разрыв не достигает дневной поверхности и поэтому его нельзя непос­редственно увидеть.

Разломы, обнаруживаемые на поверхности, иногда уходят на значительную глубину внутрь внешней оболочки Земли; эту обо­лочку называют земной корой. Она представляет собой камен­ную скорлупу толщиной от 5 до 40 км и составляет верхнюю часть литосферы.

Необходимо подчеркнуть, что по большинству разломов, на­несенных на геологические карты, подвижки уже не происходят*). Последнее смещение по типичному такому разлому могло про­изойти десятки тысяч или даже миллионы лет назад. Локальные напряжения, вызвавшие разрушение горных пород в данном ме­сте Земли, возможно, давно уже ослабли, а химические процессы, включая циркуляцию воды, могли залечить образовавшиеся раз­рывы, особенно на глубине. Такие неактивные разломы не стано­вятся источниками землетрясений и, возможно, не станут ими никогда.

Главное наше внимание привлекают, конечно, активные раз­ломы, по которым могут возникать смещения блоков земной коры. Многие из этих разломов располагаются в довольно от­четливо выраженных тектонически активных зонах Земли, таких как срединно-океанические хребты и молодые горные цепи. Од­нако внезапное оживление разломов может произойти и вдали от районов с хорошо заметной в настоящее время тектониче­ской активностью *).

Методами геологического анализа можно определить неко­торые свойства разломов. Например, эпизодические подвижки по разломам, происходившие в последние тысячелетия, оставляют в рельефе такие следы, как депрессионные озера, линии родни­ков, свежие сбросовые уступы. Многие топографические особен­ности зоны разлома Сан-Андреас можно увидеть на рис. 1 гл. 2. Но точно установить последовательность и время таких движе­ний бывает гораздо труднее. Некоторые сведения хронологиче­ского характера можно получить из таких фактов, как смещение вышележащих грунтов и молодых осадочных отложений. Про­ходка траншей глубиной в несколько метров поперек разломов также оказалась эффективным средством изучения смещений. Даже самые мелкие подвижки в слоях по обе стороны траншеи можно закартировать, а промежутки времени между смещения­ми по разломам можно установить по возрасту и свойствам по­род, которые были смещены (рис. 2). Иногда фактическое время подвижки можно оценить по известному возрасту захороненного органического материала,-скажем листьев или веток. Даже на морском дне с помощью современных геофизических методов можно картировать разломы довольно точно. На исследователь­ских судах в море регистрируют звуковые волны, отраженные от слоев ила, и ка полученных записях видны смещения этих слоев, которые можно считать разломами.

1 -трещина, заполненная глинистым, алевритовым и песчаным материалом; 2-слой А: тонкая дресва известняков-ракушечников-самые молодые отложения озера Кауилья; 3-массивные светло-коричневые глины и алевриты, содержащие редкие остатки моллю­сков и тонкие сильно карбонатизированные прослои; 4-светлые серо-зеленые карбонатные алевриты с многочисленными моллюсками; 5-листоватые косослоистые и массивные глины, алевриты, пески, местами с линзами галек, повсюду редкие остатки моллюсков; 6-гео­логические границы (штрихами показаны участки, проведенные приблизительно); 7-тре­щины ^штрихами показано предполагаемое положение).

Как на суше, так и под водами океана смещения по разломам можно разделить на три типа, как показано на рис. 3. Плоскость разрыва пересекает горизонтальную поверхность грунта по ли­

нии, идущей под каким-то углом к направлению на север. Этот угол называется углом простирания разлома. Сама плоскость разлома обычно не вертикальна и уходит в глубь Земли под не­которым углом. Если породы на той стороне разлома, которая нависает над трещиной (говорят: на висячем боку разлома), сме­щаются вниз и оказываются ниже, чем на противоположной сто­роне, то перед нами сброс. Угол падения сброса изменяется от 0 до 90°, Если же висячий бок разлома смещен вверх относитель­но нижнего, лежачего, бока, то такой разлом называется взбро­сом. Взбросы с малым углом падения называются надвигами. Разломы, возникающие в очагах землетрясений в области океани­ческих хребтов,-это преимущественно сбросы, а в глубоководных желобах возникает много землетрясений, связанных с подвиж­ками типа надвига.

И сбросы, и взбросы характеризуются вертикальными смеще­ниями, которые на поверхности имеют вид структурных уступов; движение в обоих случаях происходит по падению (или по восста­нию) плоскости разлома. Если же, напротив, с разломом связаны только горизонтальные смещения по простиранию, то такие раз­ломы называются сдвигами. Полезно договориться о каких-то простых терминах, которые говорили бы о направлении смеще­ний. Например, на рис. 3 стрелками на схеме сдвига показано, что движение было направлено в левую сторону. Определить, был ли сдвиг лево- или правосторонним, нетрудно. Вообразите, что вы стоите на одной стороне разлома и смотрите на другую его сторону. Если противоположная сторона смещена справа на­лево, это левосторонний (левый) сдвиг, если же слева направо-правосторонний (правый) сдвиг. Конечно, смещение по разлому может иметь обе составляющие: и по падению, и по простира­нию (такие разломы носят названия сбросо-сдвиг или взбросо-сдвиг- Перев.).

При землетрясении серьезные разрушения могут возникнуть не только в результате колебаний грунта, но и вследствие самого смещения по разлому, хотя этот особый вид сейсмической опас­ности имеет очень ограниченное площадное распространение. Обычно этой опасности можно избежать, получив своевремен­ную (перед началом строительства) геологическую консультацию о расположении активных разломов. Площади по обе стороны активного разлома часто оставляют незастроенными и исполь­зуют для общественного отдыха, площадок для гольфа, для ав­тостоянок, дорог и т.д.

При планировании землепользования необходимо учитывать также, что на площадях, примыкающих к вскрывшемуся разло­му, характер разрушений, обусловленных сползанием и обруше­нием грунта, зависит от типа разлома. Если смещение происхо­дит по падению разлома, то с возникновением уступа бывают связаны разрушения (вследствие локальных явлений оползания, растрескивания и обрушения грунта) в довольно широкой поло­се, идущей вдоль самого разлома. Если же происходит смещение по простиранию разлома, то зона нарушений в грунте обычно оказывается гораздо менее широкой, и здания, расположенные всего в нескольких местах от разрыва, могут совсем не испытать повреждений.

Землетрясение, ставшее причиной рекордных разрушений, и последующее цунами, ударившие по Японии рано утром в пятницу - жестокое напоминание о разрушительных природных катастрофах, которые могут обрушиться на заселенные города - особенно на те, которые находятся в зонах высокого риска, например, вдоль линий главных разломов земной коры.
Взгляните на пять городов, которые больше всего подвергнуты угрозе подобных катастроф из-за своего расположения.
Токио, Япония
Построенный точно на тройном пересечении трех главных тектонических плит - Северо-Американской плиты, Филиппинской плиты и Тихоокеанской плиты - Токио постоянно находится в движении. Долгая история и ознакомленность с землетрясениями подтолкнули город к созданию максимальных уровней тектонической защиты.

Токио - город, вне всяких сомнений, больше всего подготовленный к землетрясениям, это означает, что мы, вероятно, недооцениваем потенциальные разрушения, которые может нанести природа.
Столкнувшись с землетрясением силой 8,9 баллов, самое сильное землетрясение в истории Японии, Токио, находящийся в 370 км от эпицентра, перешел в автоматизированный режим остановки: лифты прекратили работу, метро остановилось, людям пришлось пройти много километров холодной ночью, чтобы добраться до своих домов за городом, там произошли наибольшие разрушения.
Цунами высотой 10 метров, последовавшее за землетрясением, смыло сотни тел на северо-восточном побережье, тысячи людей считаются пропавшими.

Стамбул, Турция
Сейсмологи давно следят за так называемыми "живыми" разломами, один из которых - Северо-Анатолийский. Он протянулся почти на 1000 километров - в основном через территорию современной Турции - и расположен между Евразийской и Анатолийской плитами. Скорость сдвига в районе их соприкосновения достигает 13-20 мм/год, но общая величина перемещения этих плит выше - до 30 мм/год. Город - смешение богатой и бедной инфраструктуры, подвергающей огромную часть 13 миллионов жителей риску. В 1999 г. землетрясение силой 7,4 балла ударило по городу Измит, это всего 97 км от Стамбула.
В то время как более старые здания, такие как мечети, выстояли, более новые здания 20 века, часто построенные из бетона смешанного с солеными грунтовыми водами и с игнорированием местных строительных норм, превратились в пыль. В регионе погибло около 18000 людей.
В 1997 г. сейсмологи прогнозировали, что с 12% возможностью такое же землетрясение может повториться в регионе до 2026 г. В прошлом году сейсмологи в журнале Nature Geoscience опубликовали данные о том, что следующее землетрясение, вероятно, произойдет на западе Измита вдоль разлома - опасные 19 км на юг от Стамбула.

Сиэтл, Вашингтон
Когда жители Тихоокеанского Северо-западного города думают о катастрофах, на ум приходят 2 сценария: мегаземлетрясение и извержение вулкана Рейнир.
В 2001 г. землетрясение на территории проживания индейцев племени нискуолли подтолкнуло город к совершенствованию плана готовности к землетрясению, были внесены несколько новых усовершенствований к строительным нормам. Как бы то ни было, много более старых зданий, мостов и дорог до сих пор не модернизированы в соответствии с новыми нормами.
Город находится на активной тектонической границе вдоль Северо-Американской плиты, Тихоокеанской плиты и плиты Хуан-де-Фука (Juan de Fuca). Древняя история обоих землетрясений и цунами записана в земле превратившихся в камень заливных лесов, а также в изустных историях, передающихся из поколения в поколения тихоокеанских северо-западных коренных американцев.
Неясно вырисовывающийся вдалеке, а когда облачный покров находится достаточно высоко открывающийся впечатляющий вид вулкана Рейнир напоминает, что это спящий вулкан и в любое время он может подтолкнуть также и гору Святой Елены.
Хотя сейсмологи чрезвычайно хорошо осуществляют мониторинг вулканических толчков и предупреждают власти о надвигающемся начале извержения - в прошлом году извержение исландского вулкана Эйяфьядлайёкюдль показало, что протяженность и продолжительность извержения всего лишь чье-то предположение. Большинство опустошений затронет восток вулкана.
Но если будет дуть нехарактерный северо-западный ветер, аэропорт Сиэтла и сам город столкнутся с большим количеством горячего пепла.

Лос-Анджелес, Калифорния
Катастрофы - не новинка для территории Лос-Анджелеса - и обо всех не говорят по телевизору.
За последние 700 лет мощные землетрясения происходили в регионе каждые 45-144 года. Последнее сильное землетрясение силой 7,9 балла произошло 153 года назад. Другими словами, Лос-Анджелес должен подвергнуться следующему сильному землетрясению.
Лос-Анджелес с населением около 4 миллионов человек при следующем сильном землетрясении может столкнуться с сильными толчками. Согласно некоторым предположениям, беря в учет всю Южную Калифорнию с населением около 37 миллионов человек, природная катастрофа может убить от 2000 до 50000 человек и нанести ущерб на миллиарды долларов.

Сан-Франциско, Калифорния
Сан-Франциско с населением более 800000 человек - другой большой город на западном побережье Соединенных Штатов, который может быть опустошен мощным землетрясением и/или цунами.
Сан-Франциско расположен рядом, хотя не точно на северной части разлома Сан-Андреас. Есть также несколько родственных разломов, проходящих параллельно по региону Сан-Франциско, повышая вероятность чрезвычайно разрушительного землетрясения.
В истории города уже была одна такая катастрофа. 18 апреля 1906 г. Сан-Франциско подвергся землетрясению силой между 7,7 и 8,3 баллов. Катастрофа стала причиной гибели 3000 человек, принесла убытки на полмиллиарда долларов и сравняла с землей большую часть города.
В 2005 г. эксперт по землетрясениям Дэвид Шварц (David Schwartz), житель Сан-Франциско, предположил, что с вероятностью в 62% регион подвергнется сильному землетрясению в течение следующих 30 лет. Хотя некоторые здания в городе построены или укреплены так, чтобы выдержать землетрясение, но, согласно Шварцу (Schwartz), многие все равно находятся в зоне риска. Жителям также советуют держать всегда при себе в готовности наборы с предметами крайней необходимости.

Сравнение ближневосточной проблемы с таким явлением, как тектонический сдвиг, сделанное директором Департамента информации и печати Министерства иностранных дел РФ Марией Захаровой, весьма озадачило и даже испугало практически все зарубежные телеканалы. В её высказывании усмотрели не только вызов, но и угрозу в адрес НАТО и США.

Апокалипсис как таковой

Читателям, не посмотревшим фильм "Разлом Сан-Андреас", в этой статье подробно объясняется, что такое тектонический сдвиг и как применить это понятие к политическому раскладу сегодняшних дней. Насколько это явление грозит человечеству, поясняет даже тот огромный интерес, который наблюдается в мире к возможности близкого апокалипсиса.

Причинами его наступления рассматриваются и чутко спящие супервулканы, и третья мировая война с последующей ядерной зимой, и, конечно же, тектонический сдвиг. Человечество настолько тревожится о своей судьбе, что даже простое сравнение с данной геологической областью из уст политического деятеля получило огромный резонанс в мировых СМИ.

О бродягах

Геологи легко читают летописи веков и даже тысячелетий. От них нам известно, что песчаные почвы пустынь огромными залежами хранятся на юге Англии, в Антарктиде обнаружены остатки древних гигантских папоротников, а в Африке - явные следы покрывавших её ледников. Это говорит о том, что геологические эпохи меняли и климат. Сдвиг активизировал вулканическую деятельность, пепел заслонил солнце, поднявшись в верхние слои атмосферы на долгие годы, наступила долгая зима. Ледниковые периоды убили большую часть всего живого на Земле. К примеру, только видов птиц после последнего оледенения осталось менее пятнадцати процентов, и трудно себе представить, что сегодняшнее их разнообразие - это жалкие остатки былого великолепия.

Существует довольно много весьма отличающихся друг от друга научных объяснений причин глобальных перемен. Одно из них, самое распространённое и наиболее доказательное, говорит о том, что материки не стоят на месте. На небольшом примере явно видно, что значит тектонический сдвиг. Если приложить восток Южной Америки к западу Африки, они совместятся практически без зазоров. Значит, не всегда их разделял Атлантический океан. Таких примеров много. А то, что Америка столкнется со страшными тектоническими сдвигами, - это не из уст Марии Захаровой угроза. Это природа обещает. И, поскольку Голливуд уже наводнил кинематограф многими сотнями фильмов про неминуемый конец света, где даже идёт в дело, значит, американцы вполне предчувствуют и понимают надвигающуюся опасность.

Тектонический сдвиг

Определение этого явления дано давно и точно: это разлом единой твёрдой материковой плиты, находящейся под земной корой. Чем грозят человечеству разломы тектонических плит? Сценарий такой: один, даже небольшой разлом охватит планету цепной реакцией. Растаявшие ледники освободят плиты от давления своей огромной массой, земная кора будет подниматься, в недра разломов хлынет океаническая вода. Магма под корой горячая - примерно тысяча двести градусов по Цельсию. Пар с базальтовой пылью и газом будет с огромной силой и повсеместно выбрасываться из-под земли. Начнутся ливни - небывалые, сродни потопу. Проснутся вулканы - все до одного. После чего неописуемые цунами сметут всё с лица планеты. На весь расклад от начала разлома до извержений вулканов времени даётся достаточно, можно даже убежать, если найдётся куда. После начала цунами в считанные часы земля опустеет.

Обжитые нами континенты сформировались двести миллионов лет назад, когда раскололась Пангея - гиперконтинент. Разбежавшиеся бродяги "прижились" на приблизительно равных расстояниях друг от друга, но всё-таки их тянет друг к другу. Учёные предрекают, что через каких-то пятьдесят миллионов лет они вновь воссоединятся. В 70-х годах прошлого века была создана модель предполагаемого движения континентов. Оказывается, тихоокеанская платформа довольно быстро движется навстречу североамериканской тектонической плите. Сан-Андреаский тектонический сдвиг угрожает как раз на стыке этих двух плит. Там нередки землетрясения разрушительной силы, что всего сто лет назад случалось в Сан-Франциско и Лос-Анджелесе. Америка панически боится геологических катаклизмов, именно поэтому слова Марии Захаровой были восприняты так, будто Россия угрожает США тектоническими сдвигами. Что же конкретно имела в виду директор департамента?

К истории вопроса

Конечно, это было предупреждение об угрозе, но не со стороны России обещаны "страшные тектонические сдвиги" (Захаровой цитата). Они произойдут в том случае, если Соединённые Штаты будут настаивать на смене сирийского лидера Асада, который воюет с Исламским государством. Тогда к власти неминуемо придут радикалы-исламисты и террористы, с которыми Америка уже очень близко знакома. События Ирака 2003 года и Ливии 2011-го (после свержения Саддама Хусейна и Муаммара Каддафи) говорят сами за себя. Исламское государство неминуемо разрастётся и станет значительно сильнее. Именно об этом постоянно сигнализирует внешнеполитическое ведомство России. Тогда разгул терроризма вполне может и превысить те опасности, которые несут с собой тектонические сдвиги. Захаровой было сказано именно это, а выводы последовали абсолютно некорректные.

Ближний Восток в 2016 году не обрёл устойчивости, там продолжаются негативные подвижки: кровопролитие в Сирии, отсутствие стабилизации в Ливии, бунты курдской автономии в Ираке, йеменский конфликт усугубился, повстанцы Саудовской Аравии наносят всё более серьёзные удары по экономике и финансовому положению страны, много лет ведущей военные действия, ввязался в ближневосточные конфликты Именно с Ближнего Востока и грядут все тектонические сдвиги в политике. Ситуация во всех отношениях кризисная, и кризис этот быстро расширяется, разрастается хаос, волны беженцев захлестнули Европу, создавая там угрозу безопасности и огромные проблемы. Год окончился, и никаких решений он не принёс. Если и последний оплот борьбы с террористами - "диктатор" Башар Асад сложит оружие, "тектонические сдвиги" 2016 года захлестнут весь мир.

Способы ведения войны

ДАИШ продолжает наращивать военный потенциал, и, несмотря на начавшееся освобождение территорий, прогулка по пригородам Мосула у иракской армии с поддерживающими её США и коалицией лёгкой не получилась. Угроза терроризма не только не изжита, она нарастает, и потому требуются совершенно особые, по-настоящему серьёзные усилия глобального масштаба сил, объединившихся в этой борьбе для полной победы этого зла. Снизился уровень влияния США на ближневосточную ситуацию, причём снизился он весьма значительно. Действующая администрация уходит, как будто специально ослабляя потенциал и возможности собственной страны в этом регионе, теперь уже невозможно признать, что США - игрок на Ближнем Востоке ведущий. Да и смена власти там происходит в такой обстановке, которая сама способна начать тектонические сдвиги в Америке (и это не про геологические разломы).

Зато Россия на Ближнем Востоке в 2016 году отличилась, значительно расширив круг партнёров, включая Египет, Израиль и Бахрейн, создала подвижки в сотрудничестве с Катаром, договорилась с ОПЕК относительно ограничения уровня добываемой нефти (даже с Саудовской Аравией удалось поладить), нормализовала отношения с Турцией. Сформировалась новая команда по урегулированию положения в Сирии, вытеснившая США из региона. Это Иран, Турция и Россия. ВКС России серьёзно помогают сирийской армии одерживать победы над террористами. Освобождено Алеппо. Всё это расценивается миром как чисто российские политические победы. Именно поэтому так ярко и красочно говорила Мария Захарова о тектонических сдвигах. Потеря такого партнёра, как Башар Асад, сведёт эти победы к нулю. Тем более пока ИГ окончательно не обескровлена, сегодняшнее положение видится нашим дипломатам достаточно зыбким.

Крым и Ближний Восток

Чтобы слегка отдохнуть от насущных политических проблем, вернёмся к вопросу геологических разломов и материковых плит, поскольку информации с каждым днём появляется всё больше, и время от времени она похожа на курьёз, несмотря на всю достоверность. Учёные разных стран, изучающие геологические наслоения в глубине земной коры, выявили сдвиг тектонических плит, в результате чего и на Ближнем Востоке, и в соседних регионах наблюдается тектоническая активность.

Действительный член Российской академии наук Александр Ипатов объявил последние достоверные результаты исследований (включая прикладную астрономию). Сенсация: полуостров Крым постепенно сближается с Россией. Ведь не поплыла плита к Турции или Греции, тектонический сдвиг Крыма и геологически направлен домой. Встреча полуострова с материком, правда, произойдёт не так скоро, несколько десятков миллионов лет придётся подождать. Но республики встретились и с 2014 года вместе.

Мировая политика и тектонические сдвиги в ней

Итоги минувшего года можно в полной мере будет подвести лишь тогда, когда выяснится предстоящая политика новой администрации Соединённых Штатов - и по Ближнему Востоку, и в целом - мировая. Однако противоречия между исламским миром и западными странами вряд ли скоро будут изжиты, и рост ксенофобии наверняка ещё будет продолжаться, что, конечно же, способно отравить всю систему отношений как исламского, так и неисламского мира. Весь год мы наблюдали огромные перемены в мировой политике, которые вполне были сродни тектоническим сдвигам по их значению.

Прежде всего, нужно упомянуть основательно встряхнувший мир Brexit, когда Великобритания решила покинуть Евросоюз. Затем последовала неожиданно убедительная победа Дональда Трампа на президентских выборах в США, которую не только никто не планировал, но и не допускал малейшей мысли о таком повороте событий. Если к этому прибавить значительно усилившиеся правые и в европейских странах (прежде всего, во Франции и в Германии), то подвижки видятся уже необратимыми, в 2017 году вряд ли они прекратят своё развитие.

Центр тяжести

Ценностной спектр всей западной части мира сильно сместился, поскольку правоконсервативные, популистские и националистические волны сделали палитру настроений социума значительно более разнообразной, добавив совершенно неожиданные новые тона. Протестные настроения появляются даже там, где их никогда не было, в странах, для которых это совершенно нехарактерно. Пишут о начинающейся в Соединённых Штатах, о резкой смене режима в странах Западной Европы. постепенно становится непредсказуемой, наполненной новыми, ещё не случавшимися событиями и явлениями, которые необходимо осмыслить.

Центр тяжести всей мировой политической системы явно смещается. Усиливаются азиатские страны, исключительно высоко поднялся удельный вес Китая и Индии. Поэтому основные интриги этого тектонического сдвига в политике развернутся, скорее всего, в отношениях Китая и США. Экономический кризис, охвативший мир, тяжело даётся и странам-лидерам. Народ Соединённых Штатов охвачен всеобщим разочарованием в политике правящей партии. Именно поэтому и одержали республиканцы такую убедительную победу над демократами, получили большинство мест в Палате представителей и увеличили своё представительство в Сенате.

Политика внутренняя и внешняя

Победа Трампа важна не столько для внутренней политики, сколько для внешней. Израиль уже явно воодушевлён, Китай озабочен, остальная Азия огорчена, а Россия строит догадки. К Китаю весьма возможна гораздо более жёсткая позиция - ослабление юаня до невозможности удерживать собственную валюту. Очень возможна поддержка афганской войны. Республиканцы также озабочены развёртыванием противоракетной обороны страны.

Конгресс получил значительное усиление произраильских сил: сенатор от Иллинойса - Марк Кирк, лидер большинства нижней палаты - Эрик Кантор, теперь можно Тель-Авиву надеяться на особый политический климат, позволяющий возобновление переговоров с палестинской автономией. Одновременно произраильские силы ощущают сильное давление со стороны неизвестных пока сил (впрочем, все догадываются, каких именно): 19 января 2017 года поступили сообщения о минировании 28 еврейских центров в 17 штатах США, которое, к счастью, было мнимым. Но это далеко не первое предупреждение. И в определённый момент минирование может оказаться не ложным.

Чем дело кончится

Многим кажется, что устойчивое положение Америки в мире пошатнулось, и мировое господство ею уже практически потеряно. Так ли это? Президент России и в оценках весьма осторожны. И в самом деле, вспомним 2010 год, когда "Викиликс" вскрыл и обнародовал многие десятки тысяч документальных писем дипломатической почты Америки. Казалось - ну всё, конец державе. Но ничегошеньки с Америкой не случилось. Союзники, даже всячески подставляемые, не потерялись. Враги тоже остались на месте, новых не прибавилось. Одно удивляет: никому в голову не пришло обвинить в этих разоблачениях Москву, как произошло после победы на выборах Дональда Трампа.

Да, Трамп - другой. Он значительно отличается от предыдущего президента. Но что ждёт Россию в связи с этим выбором, кто знает? Если смотреть из Москвы или какого-нибудь Сковородина, республиканцы видятся людьми более прагматичными и менее опасными для нас, чем проигравшие демократы, постоянно мелко и крупно пакостившие россиянам. Насколько же команда Трампа отличается от команды той же Хиллари Клинтон? После вдумчивого анализа становится ясно, что действия обеих партий разворачиваются на одной и той же литосферной платформе. Они гораздо более похожи, чем видится издалека. И та команда, и другая запугивает народ внешней угрозой и рисует картину разнообразных иностранных козней. Свободу и демократию чтят одни, престиж и экономику - другие, но и тому, и этому грозят внешние силы, в любом варианте нация в опасности. Хиллари не любила мировой популизм и Россию, а Трамп не любит транснациональные корпорации, Мексику, Китай и развивающиеся страны. Тектонический сдвиг в политике неизбежен. Наверное, именно поэтому так осторожничают наши дипломаты в оценках и прогнозах.