Знание-сила, 2009 № 09 (987)

Обычно, когда одна плита напирает на другую, им не так легко разойтись. Плиты ломаются, как кости, и, содрогаясь, тело города, оказавшегося в очаге катастрофы, грузно падает, встряхиваясь всеми стенами зданий. Во время же тихого землетрясения плиты, намертво сцепившиеся друг с другом, неожиданно выскальзывают из этих стальных объятий, расходятся в стороны, будто борцы, остановленные судьей. Именно это и происходило в США и Канаде с 18 августа по 22 сентября 1999 года. Месяц с лишним здесь длилась катастрофа — так долго, что от ее грозного призрака не осталось даже видимости. Одна плита плавно отодвинулась от другой, даже не поранив ее.

С тех пор американские и канадские сейсмологи каждые 13–15 месяцев регистрируют на северо-западе США и в соседних районах Канады примечательный феномен, получивший название «Episodic Tremor and Slip», а именно эпизодические вибрацию и скольжение. В среднем за пару недель плиты смещаются на три — пять миллиметров (обычная скорость дрейфа литосферной плиты составляет здесь всего около сантиметра в год).

Очевидно, у земной коры гораздо больше возможностей снять накопившиеся в ней напряжения. Если бы не этот периодический «Slip», то в данном районе США чаще случались бы разрушительные землетрясения. Ведь здесь, у побережья Северной Америки, плита Хуан-де-Фука погружается под континент. Так, в начале 2007 года за те две недели (15 января — 2 февраля), что континент скользил, как по льду, участок упершейся в него плиты Хуан-де-Фука шириной добрых две сотни километров плавно опустился на пять сантиметров вглубь. Если бы это произошло в течение нескольких секунд, то наблюдалось бы землетрясение, имеющее магнитуду 6. Наверняка часть зданий и других построек обрушилась бы. Однако событие растянулось на полмесяца, а потому никаких бедствий жители острова Ванкувер, например, не испытали.

Подобные землетрясения могут длиться очень долго. Так, два года назад Кристина Ларсон из Колорадского университета, используя систему спутниковой навигации, наблюдала за «тихим землетрясением» в Мексике, продолжавшимся с апреля по декабрь 2006 года. Если бы накопившаяся тогда энергия высвободилась разом, произошла бы сейсмическая катастрофа, имеющая магнитуду 7,5.

Тремор по тальку

Итак, плиты, плавно расползающиеся в стороны, некоторыми движениями все же выдают себя. И в Коста-Рике, и на юге Японии, где также граничат литосферные плиты, геофизики опять же отмечали странную дрожь — «тремор». Нечто подобное наблюдают в районах вулканической активности — там, где растекающаяся магма разогревает грунтовые воды. Может быть, «и тихие землетрясения» тоже связаны с водой?

Две плиты упираются друг в друга. Вот сейчас одна из них рывком встряхнет другую, но неожиданно зазор между ними заполняет вода, выдавленная из толщи горных пород. Слой ее растекается между плитами, точно машинное масло — между частями заработавшего агрегата. И вот уже, скользя по этой смазке, одна плита покатилась в сторону от другой.

Такое объяснение, например, дали на страницах Nature Хайди Хьюстон и Джон Видал из Вашингтонского университета. Вода «играет роль своего рода смазки, уменьшающей трение на границе двух плит», вторит им на страницах того же журнала Дэвид Шелли.

Еще одно наблюдение подтверждает экзотический характер «тихих землетрясений». Из статьи Джастина Рубинштейна (Вашингтонский университет), опубликованной в журнале Science, явствует, что вибрации у северо-западного побережья США зависели от приливов и отливов. Так, в январе 2007 года они дважды в день усиливались примерно на треть — всякий раз, когда начинался прилив. На обычные землетрясения приливы и отливы не оказывали влияния, поскольку силы притяжения Солнца и Луны, как и давление морской воды, бывают гораздо слабее напряжений, возникающих в земной коре. Механизм связи тихих землетрясений с приливами и отливами пока не совсем ясен. Наиболее правдоподобная гипотеза гласит, что в момент прилива под тяжестью нахлынувшей воды одна литосферная плита энергичнее проскальзывает под другую.

Впрочем, если предполагать, что вода является своего рода смазкой и способствует скольжению плит, то, очевидно, близ вулканов, где встречаются геотермальные источники, чаще должны наблюдаться и глубинные вибрации. Однако эта гипотеза пока не подтвердилась.

Ученым не удалось также найти нечто общее, что объединяет все области, где отмечен тремор. «Мы задаемся все новыми и новыми вопросами, пытаясь понять, что вызывает подобное смещение плит и почему они так движутся», — признается Джоан Гомберг из Геологической службы США.

Один из самых опасных очагов сейсмической активности находится, как известно, в Калифорнии. Речь идет о разломе Сан-Андреас. Здесь уже почти полвека можно наблюдать, как одна плита неприметно движется относительно другой, исподволь меняя пейзаж. Впрочем, до недавнего времени ученые не знали, что плиты перемещаются не беспрерывно, а совершают отдельные рывки, пусть и длящиеся месяцами.