Репортаж из XXI века

Земная кора, почва, на которой мы живем, вовсе не так уж незыблема и неколебима, как представляется на первый взгляд, даже в тех местах, где никогда не бывает землетрясений. Она перемещается и в вертикальном и в горизонтальном направлении. Так, достаточно точно установлено, что в настоящее время поднимается вверх огромная область Скандинавского полуострова. Скорость этого поднятия очень значительна — около 1 метра в столетие. Одновременно, значительно медленнее, правда, происходит опускание части территории Франции. Можно почти с полной убежденностью утверждать, что на земном шаре нет точки, которая не участвовала бы в относительных горизонтальном и вертикальном перемещениях. Если бы непрерывно не вырастали новые горные хребты, ветер, вода и солнце всего за миллион лет сделали бы поверхность Земли гладкой, как бильярдный шарик.

Это свидетельствует о том, что внутри Земли, под ее поверхностной коркой, непрерывно протекают различные физико-химические процессы. Эти процессы начались со дня рождения нашей планеты — 3–4 миллиарда лет тому назад — и не прекращались ни на одно мгновение. Они продолжаются и сегодня.

Что это за процессы? Они весьма многообразны и далеко не всегда ясны нам сегодня. Здесь и выделения огромных количеств энергии в результате радиоактивного распада некоторых элементов. По подсчетам советского ученого В. Г. Хлопина, атомный распад приводит к выделению в недрах Земли ежечасно 43Х10¹⁶ калорий тепла! Еще большие количества энергии накапливаются в связи с процессами сжатия и растяжения. Процессы перекристаллизации тех или иных пород могут сопровождаться и выделением и поглощением энергии, и увеличением объема и его уменьшением. Сложнейший хаос всех этих и многих других процессов и должна расшифровать геофизика и, в частности, сейсмология.

Постоянно в недрах Земли существуют напряженные участки, слои, области. Это напряжение вызывается различными причинами. Вот взять, например, так называемый «температурный градиент» — повышение температуры Земли при углублении в нее. Принято считать, что в среднем он равен одному градусу на 33 метра углубления. Однако в Японии, близ селения Эгиго, температура вырастает на один градус при углублении на каждые 23 метра. А в Калифорнии, близ местечка Гресс-Валлей, лишь углубление на 104 метра вызывает повышение температуры на один градус. А вспомните, что мировой океан во многих местах имеет глубину в восемь, девять и даже десять километров, а температура воды на дне этих впадин близка к нулю градусов. Уже это свидетельствует о неравномерности температур в недрах Земли.

Ученые установили, что очаги большинства землетрясений располагаются на сравнительно небольшой глубине — обычно не ниже 100 километров от поверхности Земли. Однако известны землетрясения с гипоцентром и на глубине до 600 километров. Для примера скажем, что гипоцентры крымских землетрясений находятся на глубине от 10 до 40 километров, а памирские землетрясения в целом ряде случаев вызывались сдвигами земных слоев на глубину до 300 километров.

Сжатое до чудовищных давлений, нагретое до температуры, вероятно, в большинстве случаев выше тысячи градусов, вещество напряженных слоев Земли деформируется. Попробуйте подвергнуть растяжению простую пеньковую веревку. Вот она уже натянута как струна. Вот начали, потрескивая, рваться отдельные менее прочные и более напряженные волокна. И вдруг катастрофа — веревка мгновенно лопается.

Вероятно, нечто подобное происходит и в недрах Земли. Вещество сначала «течет», как «текут» при растяжении металлы, затем оно «потрескивает», как потрескивала, перед тем как разорваться, наша веревка. Затем оно рвется — происходит взрыв, толчок, землетрясение.

Перед сейсмологами и стоит задача — разобраться в энергетическом механизме земных недр, выяснить и качественную и количественную картину землетрясений; разобраться в «потрескиваниях» — легких толчках, почти всегда предшествующих землетрясению; установить, чем вызываются следующие за землетрясением затихающие удары. Это задача огромной трудности и сложности, ибо никто еще никогда не присутствовал в том месте, где, собственно, находится «кухня землетрясения», — тех слоях земных, изменения которых и вызывают толчки. Сейсмолог, изучающий механизм землетрясения по распространению упругих волн, в какой-то мере подобен человеку, который вынужден следить за ходом спортивной борьбы через глухую стенку комнаты, только по доносящимся звукам Но, когда эта задача будет решена, сейсмологи смогут предсказывать день и час землетрясения за недели, месяцы, а может быть, и годы.