Галина Шалаева - Кто есть кто в мире звезд и планет
Если бы земная кора не была достаточно твердой, она бы сотрясалась и постоянно поднималась и опускалась. Но в некоторых местах земной коры породы не сильно прижаты друг к другу – здесь и происходит разлом. По линии разлома одна горная масса трется о другую с очень большой силой. Энергия этого трения переходит в колебания в самих горных породах – и происходит землетрясение.
Есть два способа описать землетрясение с точки зрения его размеров. Во-первых, учитывается, какова сила землетрясения, во-вторых, определяется какой ущерб оно принесло. Поскольку потеря человеческих жизней и разрушения беспокоят людей больше, чем технические измерения, то среди самых больших землетрясений люди помнят именно те, в которых погибло больше людей.
Одно из самых известных землетрясений в Европе было в Лиссабоне, в Португалии, в 1755 году. Город был разрушен, погибло 30 000 человек. В 1908 году в Калабрии и на Сицилии в результате землетрясения погибло около 75 000 человек. В 1915 году в Италии пострадали сотни городов и деревень, 30 000 человек погибли.
В 1988 году в Армении произошло страшное землетрясение, унесшее жизни 25 000 человек и за 30 секунд уничтожившее город Спитак.
Два больших землетрясения, принесших громадный ущерб, произошли в Токио (Япония) и в провинции Кансю в Китае. Токийское землетрясение 1923 года унесло жизни более чем 100 000 человек, кроме Токио, пострадал и город Иокогама. Китайское землетрясение охватило территорию площадью более 480 квадратных километров и унесло жизни более 20 000 человек.
Однако землетрясение может быть сильным, но небольшим по разрушениям. Например, значительное землетрясение было зарегистрировано в США, но едва ли многие люди о нем знают. Оно произошло рядом с городом Нью-Мадрид (в штат Миссури) в 1811 и 1812 годах. Ощущались 1874 отдельных подземных толчка, а некоторые из них были зарегистрированы на расстоянии 640 километров от эпицентра. Но эта территория была слабо населена, и поэтому ущерб был незначителен.
Чем можно измерить силу землетрясения?Землетрясения постоянно сотрясают нашу Землю. К счастью, лишь немногие из них имеют катастрофические последствия. Большинство же остаются для нас незамеченными: их улавливают только сейсмографы.
Сейсмограф – это очень чувствительный прибор, регистрирующий подземные толчки. С его помощью узнают силу, направление и продолжительность землетрясений. Принцип действия приборов таков: тяжелая масса в подвешенном состоянии остается неподвижной, а когда ее крепление подвергается толчкам, масса перемещается по инерции.
Сейсмограф представляет собой маятник с самописцем, который регистрирует на ленте разницу между колебаниями крепления маятника и инерцией его массы. Сейсмографы используются также при исследованиях недр Земли, например, во время взрывных работ.
Как сейсмограф измеряет землетрясения?Когда мы думаем о землетрясении, мы представляем обрушивающиеся здания, открывающиеся в земле гигантские трещины и тому подобное.
Что здесь можно «измерить»?
Землетрясение – это дрожание или колебания земной поверхности. И измеряются именно эти колебания. Причиной землетрясения обычно является «сдвиг» в скальных породах земной коры, разлом, вдоль которого один скальный массив трется о другой с огромной силой. Большая часть этой гигантской энергии вызывает колебания в скальных породах. Эти колебания могут распространяться на тысячи миль, и поэтому землетрясение в Токио может быть обнаружено и измерено в Англии.
Колебания при землетрясении состоят из трех или больше типов волновых колебаний, которые передаются с различной скоростью по скальным породам земной коры. Первичные волны колеблются продольно; вторичные – поперечно; и длинные волны передаются по поверхности земли. Длинные волны перемещаются медленнее, но они имеют больший размах и являются причиной всех видимых разрушений.
В разных местах по всему миру располагаются приборы, которые называются сейсмографами, чтобы ежедневно фиксировать колебания земной коры, потому что она никогда не бывает в спокойном состоянии. Записи с двух или больше сейсмографов помогают сейсмологам обнаружить место, где произошло землетрясение.
Сейсмограф представляет из себя аккуратно подвешенный груз, который остается неподвижным, когда под воздействием землетрясения колеблются остальные части прибора. Стойка, на которой закреплен груз, двигается, а к стойке, под грузом, прикреплена бумажная лента. По мере движения ленты груз оставляет на ней запись.
Запись на ленте фиксирует время прихода волны, силу колебания и может даже указать направление, откуда пришла волна.
Что такое сейсмический пояс?Землетрясение – это сотрясение, или вибрация, земной поверхности. Действительная причина землетрясений заключается в движении земной коры, ломка, во время которой одна горная масса надвигается на другую с огромной силой и трением.
По этой причине землетрясения происходят не во всех частях мира. Они бывают только в определенных районах, которые называются сейсмическими поясами. Самый главный пояс – это побережье Тихого океана, где происходит самое большое количество землетрясений.
Этот пояс начинается на юге Чили, достигает Тихоокеанского побережья Южной Америки и Центральной Америки (захватывая Карибское побережье), проходит вдоль Мексиканского побережья к Калифорнии и далее идет к Аляске.
Но это еще не конец пояса. Он продолжается от Аляски до Камчатки. Проходя по Курильским и Алеутским островам, он достигает Японии, Филиппин, Индонезии, Новой Гвинеи и многочисленных южнотихоокеанских островов.
Большинство землетрясений в истории Земли связаны с Тихоокеанским сейсмическим поясом. Но существует еще один сейсмический пояс, берущий начало в Японии и идущий в Китай, Индию, Иран, Турцию, Грецию и Средиземноморье.
Какая разница между каньоном и ущельем?На самом деле между ними никакой разницы нет. Оба понятия означают узкое, глубокое, скалистое пространство между горами или плато, дно которого обычно занято руслом реки. Единственное отличие – река в ущелье может и не течь. «Каньон» – слово испанского происхождения. Чаще всего его употребляют, когда упоминают о каньоне реки Колорадо в Аризоне (США). Большой каньон (это его точное название) был открыт испанской экспедицией в 1540 году. Его глубина достигает 1 800 метров, он петляет на расстоянии 800 километров. Ширина каньона в отдельных местах – 25 километров. Это уникальный памятник природы. Он взят под охрану как Национальный парк. Во Франции тоже есть ущелья, правда, более скромные по размерам, но не менее живописные. Например, ущелья Луп, Тарн, Вердон, которые образовались из-за сдвигов земной коры. Местами их глубина достигает 700, а ширина 1 500 метров.
Что такое пещеры?Пещера – это пустое пространство в горе, имеющее выход на поверхность. Хотя не существует двух одинаковых пещер, все самые большие пещеры в мире образованы одинаковым способом. В известняке (или сходных горных породах) кислыми водами вымываются дыры. Возникают пещеры. Их называют еще солевыми пещерами.
Некоторые большие пещеры начали создаваться 60 000 000 лет назад. Шли дожди, разливались реки, и монолитные горы медленно разрушались.
Горная порода, в которой возникают пещеры, – известняк. Это мягкая порода, она может растворяться слабой кислотой. Кислота, которая разрушает известняк, поступает из дождевой воды. Падающие капли дождя забирают углекислый газ из воздуха и почвы. Этот углекислый газ превращает воду в углекислоту.
Поэтому миллионы лет кислотные дожди поливали известняки. Они постоянно капали на горы, и на них начали появляться трещины. А дожди продолжали лить. Вода струилась, увеличивая трещины. Она находила новые щели в монолите. Трещины расширялись до тоннелей. Тоннели перекрещивались, возникали ниши. Через миллионы лет пещеры приняли свою форму. А вода делала пещеры все больше и больше.
Горные пещеры – это не единственный вид пещер. Есть, например, еще и морские пещеры, которые возникли под воздействием плещущихся волн о каменные утесы вдоль побережья. Волны растворяли утесы. Они разрушались, подтачиваемые из года в год галькой и мелким песком.
Как рождаются пещеры?Вы уже поняли, что вода – великая сила. Она точит камень, когда прокладывает себе дорогу – русло, она строит галереи, а потом покидает их, подтачивает скалы, и они опускаются, рушатся, перемещаются. Так рождаются пещеры. Однако вода не только строитель, но и художник, скульптор! Дождевая капля, просачиваясь сквозь трещину в скале, растворяет частичку камня и повисает на потолке пещеры. Через некоторое время она срывается вниз, а принесенная ею частичка камня тончайшей пленкой остается на потолке. Следующая капля делает пленку толще. И через 100 лет на этом месте появится каменная сосулька – сталактит длиной 4 сантиметра. И каждые 100 лет он будет подрастать на столько же. А внизу, куда упала капля, будет расти каменная башенка – сталагмит. Через миллионы лет сталактит и сталагмит соединятся и превратятся в сверкающую колонну.
