Землетрясения: причины, последствия, прогноз

200-225 млн. лет назад все континенты образовывали единый суперконтинент Пангея, занимавший около 40% поверхности Земли. Омывавший Пангею гигантский океан Панталасса, занимал всю остальную поверхность планеты и по своим размерам был близок к суммарной площади всех современных океанов.

Между Евразией и Австралией существовал  огромный залив – его называют океаном Тетис. В срединных хребтах Панталассы, так же как на дне Тихого океана, происходило разрастание океанической литосферы от осей спрединга, и эта литосфера пододвигалась под Пангею, субдуцировала и поглощалась на глубине. В глобальном масштабе систему зон субдукции того времени можно сравнить с гигантской воронкой диаметром около 18 тыс. км.

Над зонами субдукции, окружавшими  Пангею, действовали вулканы - обнаружены следы мощных поясов вулканических пород, которые образовались в раннем мезозое на краях суперконтинента. Они хорошо сохранились в виде сегментов, разбросанных при распаде Пангеи.

Вулканические пояса Пангеи прослеживаются на востоке Австралии и Новой Зеландии, Андах и Кордильерах, в Антарктиде, вдоль восточных окраин Азии и в Средиземноморско-Гималайском поясе.

Во второй половине юрского  периода Пангея начала распадаться. Суперконтинент пересекли разломы и рифты, и части Пангеи начали удаляться друг от друга. По мере центробежного смещения частей Пангеи, между ними образовались Атлантический и Индийский океаны. Площадь океана Панталассы неуклонно сокращалась, а то, что осталось, мы впоследствии назовем Тихим океаном.

Во время распада Пангеи, кольцо зон субдукции и вулканической активности, обрамлявшее ее, оказалось разорванным. В ходе центробежного смещения каждый континент наезжал на свою часть субдукционного кольца, отодвигая его. Поэтому на фронтальной стороне расходившихся континентов субдукция продолжалась, не прекращалась вулканическая деятельность. После распада Пангеи разделились друг от друга, но продолжали действовать вулканический пояс Кордильер Северной Америки и сходный с ним пояс Анд в Южной Америке.

На активной окраине Азии аналогичным образом формировался Охотско-Чукотский вулканический пояс. Он протянулся вдоль всего Хабаровского края длиной более 3000 км и шириной 100-300 км. По расположению магматических пород и особенностям их состава были определены угол наклона и другие характеристики уходившей под него зоны субдукции. Этот вулканический пояс прекратил свое существование в палеогене, когда со стороны океана к азиатской континентальной окраине присоединились складчатые сооружения Корякского нагорья и Камчатки. Образовалась Курило-Камчатская вулканическая дуга, действующая до сих пор.

По мере центробежного смещения континентов все дальше отодвигались как зоны субдукции, так и части распавшегося пангейского вулканического кольца. Со временем, они оказались на противоположной стороне земной поверхности и, продолжая встречное движение, стали сближаться.

Наступая со всех сторон на пространство, которое осталось от древнего океана Панталассы, они замкнули его. Так сформировались контуры современного Тихого океана, а из отдельных вулканических поясов сложилось Тихоокеанское огненное кольцо, впрочем, все еще не полностью замкнувшееся. Таким образом, по своему виду Тихоокеанское кольцо представляет собой как бы вывернутое наизнанку вулканическое кольцо Пангеи.

Вокруг Тихого океана - от Чили до Индокитая и Чукотки расположены важнейшие месторождения вольфрама, меди, цинка свинца, олова, молибдена, золота и серебра,.

Формирование этих месторождений  началось еще на окраинах Пангеи (рис.7):

Рисунок 7 Суперматерик Пангея ([http://www.rgo.ru/expedition/ognennyj-poyas-zemli/ognennyj-poyas-zemli/])

Соседние фрагменты суперматерика оказались по разные стороны Земли, и Тихоокеанское вулканическое кольцо похоже на «вывернутое наизнанку» вулканическое кольцо Пангеи

Через десяток миллионов лет картина мира может измениться. Океаническая литосфера, достигнув определенной толщины и отяжелев, начнет погружаться в верхние слои мантии, вследствие чего возможны новые материки и другой вулканический пояс.

 

^{4.3 Будущее вулканического кольца}

Распад суперматерика Пангеи и центробежное смещение ее фрагментов продолжаются и в наши дни. Поэтому континенты, которые окружают Тихий океан, все еще наступают на него, и Тихоокеанское вулканическое кольцо сжимается. Быстрее всего надвигаются на Тихий океан Северная (около 2,5 см/год) и Южная Америки (около 3,5 см/год). Австралия перемещается с еще большей скоростью (до 7,5 см/год), но под острым углом к границе океана. Антарктида тоже не отстает, но очень медленно (1 см/год и менее). Только Евразия почти не смещается в сторону Тихого океана, а, по последним данным, даже немного отступает от него в северо-западном направлении. Если знать эти скорости, очень просто рассчитать, где окажутся континенты через 10 или 20 млн. лет и какими будут очертания Тихого океана. Главное условие расчета - постоянство направления и скорости движения литосферных плит, что противоречит геологическим реальностям, но только этот тренд и поддается расчету. Хотя, согласно циклам суперконтинентов, можно полагать, что дальнейшее встречное движение континентов тихоокеанского обрамления, обусловленное распадом Пангеи, все же замедлится. Наблюдаются некоторые признаки близости предстоящего перехода от распада Пангеи к новому объединению континентальных плит. Главный из них – это зрелость межконтинентальных океанов, особенно, Атлантического.

Подстилающая океаны литосфера, нараставшая с возрастом, имеет толщину и плотность, такую что, местами приближается к критическим значениям, при которых она потеряет свою плавучесть и начнет погружаться в подстилающую ее астеносферу. Это способствует прекращению раскрытия межконтинентальных океанов и созданию механизма для их сокращения.

Вполне возможно, что через несколько десятков миллионов лет тихоокеанское огненное кольцо, сжатое и объединенное, будет вновь разорвано на самостоятельные сегменты, которые начнут удаляться один от другого вместе со своими континентами, и будут двигаться к центру объединения нового суперконтинента.

 

4.4 Землетрясение в Чили

Чили – страна, расположенная на узкой и длинной полоске земли (шириной 430 км в самом широком месте, а большей частью менее 200 км, и протяженностью 4630 км с севера на юг) на западном побережье Южной Америки. Чили находится на так называемом “Кольце огня”, полосе частых землетрясений и извержений вулканов, окружающей почти все Тихоокеанское побережье. В геологическом плане - на границе тектонических плит Наска и Южной Америки (рис.8). Эти литосферные плиты надвигаются друг на друга со скоростью 80 мм/год. Плита Наска, являющаяся дном Тихого Океана, затягивается вниз под Южно-Американское побережье. Из-за этого в стране так часты сильные землетрясения.[http://astrokras.narod.ru/pub/chili.htm]

Рисунок 8 Месторасположение Чили (заимствовано из [http://astrokras.narod.ru/pub/chili.htm])

 

Подробности:

Великое Чилийское землетрясение, магнитуда по разным оценкам составляла от 9,3 до 9,5. Основной толчок произошел 22 мая 1960 года в 14-55 по местному времени в окрестности города Вальдивия. А еще утром 21 мая в провинции Антуко было зафиксировано землетрясение меньшей силы, магнитуда его составила около 8,0. Поэтому в южных районах Чили, еще до главного толчка, заранее было объявлено чрезвычайное положение, и население было подготовлено к повторным землетрясениям. Благодаря своевременным действиям число жертв свели к минимуму (по официальным источникам около 6 тыс. человек). При этом основные жертвы были от обрушившегося цунами, а не от разрушений зданий. От большего количества погибших страну спасло два обстоятельства – объявленное ранее чрезвычайное положение и то, что во время главного толчка большинство жителей собрались в костелах на воскресную службу, а культовые сооружения обычно имеют большую сейсмоустойчивость, чем жилые дома.

Но все равно землетрясение и возникшее за ним десятиметровое цунами затронуло очень большую территорию. Практически полностью был разрушен промышленный центр Чили – Консепсьон, сильно пострадали города Вальдивия (рис.9), Чильян, Пуэрто-Моннт. Даже в столице страны ощущались сильные толчки. Некоторые прибрежные поселки, такие как, Тольтен, были полностью уничтожены обрушившемся цунами. На юге Чили ощущалась острая нехватка питьевой воды. Экономический ущерб от землетрясения составил около 500 млн.

Рисунок 9 Разрушения в городе Вальдивия (Чили), в результате землетрясения в мае 1960 г. (фото В. Ешурина, заимствовано из [http://iznedr.ru/books/item/f00/s00/z0000006/st024.shtml])

 

^{5 Заключение}

Результаты работы позволяют  сделать следующий вывод: землетрясения являются наравне с тайфунами и извержениями вулканов одной из самых смертоносных разновидностей природных катастроф. Одно сильное землетрясение способно нанести материальный ущёрб в несколько сотен миллионов долларов. Слабые землетрясения происходят чаще сильных. Ежегодно на Земле происходят тысячи землетрясений, только единицы из них катастрофические. Человек не может предотвратить разрушительную силу землетрясения, он только может предсказать и подготовиться, это и является основной задачей человечества. Создания карт, приборов предвещающих о толчках, создание устойчивых зданий и сооружений. Человек с каждым годом, месяцем, днем, часом развивается и усовершенствуется.

 

^{6 Список литературы}

Для подготовки данной работы были использованы материалы:

• В. С. Мильничук, М.С. Арабаджи ; “Общая геология”; Москва, “Недра”, 1989
• Н. В. Короновский, В. И. Старостин;“Геология для горного дела” ; Москва, издательство центр “Академия” 2007
• Лебединский В.И., Шалимов А.И. Загадки земных недр - 1965
• Попов Ю.В. Глоссарий учебной дисциплины «Общая геология». Часть 2 Ростов-на-Дону: Типография ЮФУ, 2011, 32 с.
• http://architecturehistory.ru/lekcii/stroitelstvo-zdanij-v-sejsmicheskix-rajonax.html
• http://www.rgo.ru/expedition/ognennyj-poyas-zemli/ognennyj-poyas-zemli/
• http://astrokras.narod.ru/pub/chili.htm
• http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/687.html