Тихоокеанское огненное кольцо
Не разлом, а в буквальном смысле слова пороховая бочка Земли — Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо — объединяет 328 из 540 известных действующих наземных вулканов на планете.
Область проходит по периметру Тихого океана: на западном побережье она тянется от полуострова Камчатка через Курильские, Японские и Филиппинские острова, остров Новая Гвинея, Соломоновы острова и Новую Зеландию до Антарктиды, а к восточной части образования относятся вулканы Северо-Восточной Антарктиды, острова Огненная Земля, Анд, Кордильер и Алеутских островов.
И все же одним из самых опасных участков кольца считается индонезийский. Именно здесь располагается плита, формирующая дно Индийского океана и постепенно уходящая под Тихоокеанскую. Итог такого соседства — регулярные разрушительные извержения, землетрясения и спровоцированные ими цунами, которые превращают жизнь на райских островах в ад на Земле.
Системы линеаментов
Исследования по территории всей планеты, однозначно доказывают существование выделенных направлений. Как показано на диаграммах ниже:
Розы-диаграммы направлений линеаментов континентов Земли. а – сопоставление общей направленности различных форм рельефа, б – направленность всех форм по всем континентам, в – роза-диаграмма направлений разрывных нарушений по всем континентам Земли. На круговых шкалах – направления лимба, градусы; на радиальных – количество замеров (в среднем по 165 км)
С практической точки зрения чрезвычайно важна фрактальность линеаментов, поскольку их выделение позволяет получить информацию для геологического исследования всех масштабов:
Если следовать терминологии энциклопедии, это соответствует двум с половиной линеаментным системам.
Планетарные структуры имеют огромную протяженность и глубину, а региональные и локальные имеют те же направления, но связаны с соответствующей тектоникой. Образование планетарных структур предшествовало началу земной тектоники.
Что такое разлом
Геологический разлом – что это такое? Дело в том, что земная кора находится в непрерывном движении. И хотя это движение незаметно для человеческого глаза, его последствия могут представлять значительную угрозу. Одним из видимых проявлений движения и взаимодействия литосферных плит являются геологические разломы.
Термин «разлом» определяется как нарушение целостности горной породы. Он возникает из-за естественного движения литосферных плит. Сами они находятся на большой глубине и находятся в непрерывном движении. В масштабах планеты такое перемещение незначительно (в среднем 1-10 см в год). Для человека оно практически незаметно. Но даже на такой скорости неизбежны столкновения между плитами, из-за которых возникает давление. В местах подобных стыков и появляется тектонический, или геологический разлом.
Горы, кстати, также образуются в результате подвижек земной коры, в частности из-за смещения составляющих ее литосферных плит. Горные цепи формируются на протяжении многих тысяч лет, Большинство горных хребтов на Земле – складчатые. Они образуются при смятии краев континентов в процессе непрерывного движения литосферных плит. Глыбовые горы, возникшие вследствие разрывов в земной коре, встречаются реже. Некоторые горы формируются при извержениях вулканов.
Сан-Андреас (Калифорния, США)
Официально крупнейший и, пожалуй, самый опасный разлом на планете — калифорнийский Сан-Андреас, пролегающий вдоль границы Тихоокеанской и Северо-Американской литосферных плит.
Впервые на разлом обратил внимание профессор Калифорнийского университета в Беркли Эндрю Лоусон (Andrew Lawson) в 1895 году, он же дал геологическому образованию название в честь располагающейся в этом регионе долины Сан-Андреас. Лоусон изучал разлом с 1895 по 1908 год, причем 18 апреля 1906 произошло сильнейшее землетрясение в Сан-Франциско магнитудой 7,7, которое ученый уже тогда связал с потенциальным разрастанием разлома на юг Калифорнии
Лоусон изучал разлом с 1895 по 1908 год, причем 18 апреля 1906 произошло сильнейшее землетрясение в Сан-Франциско магнитудой 7,7, которое ученый уже тогда связал с потенциальным разрастанием разлома на юг Калифорнии.
Сан-Андреас достигает почти 1200 километров в длину и регулярно становится причиной сильных землетрясений в регионе, таких как произошедшее 17 октября 1989 землетрясение Лома-Приета магнитудой 7,1.
Сейчас самым сейсмоопасным участком разлома считается тот, что проходит вблизи Лос-Анджелеса. И так как землетрясений здесь не было давно, геологи предупреждают, что новая катастрофа может быть невероятно мощной.
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.
Немного о разломах с вертикальным смещением
Все подобные разломы дополнительно делятся на три категории: сбросы, надвиги и взбросы. Первые можно наблюдать, когда растягивается земная кора, из-за чего один блок (висячий) опускается по отношению ко второму (подошве). Если при этом образуется участок земной коры, оказавшийся по уровню ниже, то он получает название грабена. В случае когда участок оказывается приподнят, его называют горстом.
По механике взброс похож на сброс, но в этом случае действие происходит как бы наоборот. Здесь подвижный слой поднимается над подошвой. В случаях когда образуется трещина с углом в 45 градусов и более, появляется именно взброс.
Надвиг имеет много общего с взбросом, но так называют только те разломы, в которых трещина имеет угол менее 45 градусов. В результате надвигов образуются складки, рифты и скаты. Кроме того, могут появиться клиппы и даже тектонические покровы. Вся плоскость, по одной из сторон которой проходит разрыв, называют плоскостью разлома.
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.
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.
Ссылки
Анохин В.М. Глобальная дизъюнктивная сеть Земли: строение, происхождение и геологическое значение. 2006. С-Пб: Недра. 161 с.
Анохин В.М. Строение планетарной линеаментной сети. LAP LAMBERT Academic Publishing, GmbH & Co. KG. 2011. Saarbrucken, Germany. 247 с.
Анохин В.М., Маслов Л.А. Закономерности направленности линеаментов и разломов дна Российской части Японского моря. // Тихоокеанская геология. 2009. №2. С. 3-16.
Анохин В.М., Маслов Л.А. Опыт изучения закономерностей направленности и протяженности линеаментов и разломов в регионах // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. №1. Вып. 25. С. 231-242.
Анохин В.И., Ломакин И.Э., Шураев И.В. Планетарная линеаментная сеть и возможный механизм ее образования // НАН Украины ИНОС РАН, Спб НЦ РАН. 2016
Изучение разломов
Изучают активность разломов при помощи целого комплекса методик. Чаще всего движение определяется относительно разрушений в соответствующей области и особенностей местного рельефа, например, русла реки. Наиболее объективную оценку позволяют получить сохранившиеся вблизи разломов древние здания, поскольку по ним легко определить возраст и, как следствие, скорость движения плит. Такая методика изучения активности называется геолого-геоморфологической. Также широко применяются радиоизотопные методы исследований. Нельзя исключать и оценочные показатели с точки зрения археологии и истории.
Трансформный разлом Сан-Андреас
Вторичные геодезические замеры одних и тех же точек в крыльях разлома позволяют получить представление о его современном движении. Детальную же картину можно получить путем геодезических наблюдений с космических спутников. Поступившие данные обрабатывают специальные приемники и GPS-системы. Последние позволяют дать заключение о горизонтальных смещениях с точностью до миллиметров.
Человек не в состоянии воздействовать на подобную активность и предотвращать стихийные бедствия. Однако возможно планировать строительство, заселение, земледельческие начинания и прочее с учетом имеющихся знаний о природе этого явления. Кроме того, нельзя забывать и о пользе от подобных процессов: появление доступа к подземным водным ресурсам, создание заповедников и парков.
Геологический разлом: виды
Существует три основных типа геологических разломов. Горизонтальное движение называют сдвигом, вертикальное – смещением по падению, а смешанный вид именуют сбросо-сдвигом.
- Самый распространенный геологический разлом земной коры – это сдвиг, когда плиты движутся по отношению друг к другу в горизонтальной плоскости. Смещение может сокращать расстояние между ними, увеличивать его, либо не менять вовсе. Во всех случаях такое движение может сопровождаться сильнейшими атмосферными явлениями и стать причиной изменения границ целых континентов.
- Смещение по падению называют наиболее опасным для человека. Суть процесса в вертикальном возвышении одной плиты относительно другой.
- Сбросо-сдвиг – явление редкое по сравнению с первыми двумя. Движение в двух плоскостях подразумевает сбрасывание одной плиты и одновременный разрыв/сокращение расстояния между ними. Классифицируют такой разлом в земле в зависимости от способа его появления, поскольку с течением времени направление зачастую меняется. На него влияет рельеф определенной местности.
Вертикальные разломы тектонических плит подразделяются еще на три вида: взброс, сброс, надвиг. Сбросом называют расходящийся геологический разлом, из-за которого пласт уходит вниз относительно другого. Блок, оказавшийся внизу, получил название «грабен», а вверху – «горст». Взброс представляет собой похожий процесс, но с движением участка, уходящего вверх. Отличием взброса является угол в 45°. Трещина под углом с большим значением характерна для надвига. Последний сопровождают скаты, складки, а также рифты (большие впадины). Не исключено появление тектонических покровов либо их остатков (клиппов).
Сдвиги не отличаются таким разнообразием, как вертикальные смещения. Как правило, плиты разнонаправленно притираются и тем самым создают неровности на поверхности. Однако иногда движение может быть направлено в одну сторону (при этом у плит разная скорость). Такое явление называется трансформным разломом. Большая их часть происходит на дне океанов, но зафиксированы и сухопутные прецеденты.
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.
Кто и как поломал Землю, или откуда возникли планетарные горные хребты и разломы
В предыдущей статье Пространственные спектры и фрактальность рельефа, силы тяжести и снимков мы уже рассмотрели фрактальность рельефа и поля силы тяжести и показали, как она возникает в относительно тонкой и хрупкой земной коре толщиной от 5 км под океанами и до 100-150 км под материками. Также мы вычислили, что под корой находится слой упругий, так что верхний масштаб фрактальности ограничен примерно 200 км. При этом, мы наблюдаем разломы и горные хребты планетарного масштаба, пересекающие моря и океаны. Очевидно, что планетарные структуры масштаба десятков тысяч километров никак не могут быть объяснены явлениями в земной коре масштаба десятков-сотен километров, хотя все эти структуры самоподобны, то есть фрактальны. Таким образом, именно планетарные структуры являются первичными и воспроизводятся на меньших масштабах при тектонических процессах за счет хрупкости земной коры. Сегодня мы поговорим о том, откуда возникли эти первичные структуры, или кто и как «поломал» Землю.
Слева направо приведены следующие изображения Земли: магнитное поле (EMAG2), гравитационное (Sandwell & Smith), рельеф ( GEBCO 2020 Bathymetry). Смотрите HOWTO: Visualization on The Globe
Линеаменты и тектоника
В результате взаимодействия вращения и охлаждения внешней оболочки Земли разделенные линеаментами участки литосферы планеты начали самостоятельное движение, образуя так называемые тектонические блоки. Легко показать, что тектоническая активность возникла после формирования структур линеаментов — действительно, планетарные линеаменты пересекают тектонические плиты, то есть являются первичными структурами. Кроме того, существование нескольких систем линеаментов приводит к выводу, что они возникли в разное время, то есть были вызваны разновременными явлениями изменения скорости вращения:
Докембрий охватывает 85% ранней истории Земли, а ранний докембрий здесь соответствует геологическому времени от 4-х до 3-х миллиардов лет назад. Тектоническая активность нашей планеты началась непосредственно после этого, то есть около 3 миллиардов лет назад, а диагональные линеаменты сформировались гораздо позже, в эпоху мезозоя, начавшуюся четверть миллиарда лет назад:
Поздние (диагональные) линеаменты имеют меньшую протяженность и меньшую глубину залегания, а также непосредственно связаны с современной фрактальной структурой поля силы тяжести и рельефа.
Обратные или надвиговые разломы
Обратные или надвиговые разломы – это когда плиты движутся навстречу друг другу и одна из них толкает вторую вверх. Крупнейшие разломы часто имеют именно такую природу.
«Как правило, они рассекают поверхность Земли под углом, что создаёт более широкую область, где может произойти хрупкая деформация», – говорит доктор Хоторн.
Японский жёлоб
Мощное землетрясение у берегов Японии в 2011 году вызвало разрушительное цунами / Фото Getty Images
Зона разломов Японский жёлоб – это глубокая подводная впадина, проходящая к востоку от Японских островов с севера на юг. Она отделяет Евразийскую плиту от Тихоокеанской.
После разрушительного землетрясения Тохоку-Оки магнитудой 9,1, произошедшего у побережья Японии в марте 2011 года, оказалось, что вдоль разлома плиты сдвинулись на 50 метров.
Разрыв участка зоны субдукции (зона на границе литосферных плит, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие) вдоль Японского жёлоба вызвал цунами, которое опустошило прибрежные районы и привело к аварии на АЭС «Фукусима». Всё вместе это вызвало значительные разрушения и гибель людей.
Чилийский жёлоб
Также известен как система разломов Атакама. Разлом расположен в восточной части Тихого океана, примерно в 160 км от побережья Перу и Чили, между Южно-Американской тектонической плитой и плитой Наска.
Океаническая кора плиты Наска продвигается под континентальную кору Южно-Американской плиты, вызывая огромную сейсмическую активность.
Однако даже если вы живёте рядом с линией разлома, это не всегда повод для беспокойства.
Доктор Хоторн отмечает, что не все разломы вызывают землетрясения. «На многих участках разломов землетрясений или не происходит, или они незначительные, – говорит она. – Плиты как бы просто тихо ползут друг мимо друга».
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.
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.
Заключение
В заключение сделаем практические выводы: поднятия глубинных структур (интрузии) и русла крупных рек соответствуют древней (крестообразной) системе линеаментов, а русла мелких рек и ручьев, а также рудные выходы приурочены к поздним (диагональным) линеаментам. Таким образом, региональный анализ древних линеаментов позволяет найти поднявшиеся геологические блоки с полезными ископаемыми и глубинные области нефтегазообразования, в то время как анализ более мелких поздних линеаментов помогает выделить непосредственно рудные и нефтегазоносные участки.
Если посмотреть на 3D геологические модели из моих предыдущих статей, легко заметить, что на всех них явно видны рассмотренные выше системы линеаментов. В Западной Сибири выделяются две с половиной системы линеаментов, а в Индонезии — две системы. Именно на пересечении выходов глубинных рудоносных структур системами линеаментов и расположены рудные месторождения. Существует связь и с нефтегазоносностью — линеаменты определяют области флюидообразования и направления их миграции. Разломность непосредственно связана с флюидопроницаемостью, что можно в динамике выделить на космических снимках, и об этом мы поговорим в следующий раз. В следующей статье мы покажем, насколько линеаменты важны для геологического анализа и как они позволяют находить даже малые месторождения полезных ископаемых по открытым данным дистанционного зондирования с помощью выделения линеаментов методами компьютерного зрения.