Greške u SAD: seizmolozi predviđaju katastrofu. Fraktura St. Andreas. Hoće li San Francisco nestati u zemljinoj kori? san andreas fault story

Seizmolozi su dobri posmatrači. Pojavom nove generacije geofizičkih instrumenata i metoda obrade podataka, oni uspijevaju ne samo da presretnu sve vibracije koje proizvedu potresi, već i da čuju svaki tektonski jecaj ili škripu naše planete. S tim u vezi, posebno zabrinjavaju područja na granicama tektonskih ploča, koje dugo vremena ostaju "nemi" i ne zrače čak ni prigušenim seizmički šapat.

Duž rasjeda San Andreas, u centralnoj i južnoj Kaliforniji, postoji nekoliko takvih mjesta čija tvrdoglava tišina ostaje stalna misterija za specijaliste. U radu objavljenom ove sedmice u naučnom časopisu Science, seizmolozi Yunl Jiang i Nadia Lapusta sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju predložili su novi model za objašnjenje ove nekarakteristične tišine na određenim dijelovima rasjeda.

Da bismo razumjeli njihove argumente, vrijedi prvo opisati prirodu San Andreasa i mehaničko ponašanje zemljine kore cijelom njegovom dužinom. Rasjed prolazi kroz Kaliforniju, povezujući dva podvodna srednjookeanska grebena, u kojima vulkanska aktivnost formira novo okeansko dno. Jedan greben se nalazi na Cape Mendocino, drugi je u Kalifornijskom zalivu kod kopna Meksika.

San Andreas cijelom svojom dužinom prodire kroz kontinentalnu koru, koja se sastoji od stijena različite starosti, strukture i geoloških karakteristika. Kao rezultat ove heterogenosti, različiti segmenti rasjeda različito reaguju na tektonske pomake u pacifičkoj i sjevernoameričkoj ploči. U nekim područjima San Andreas se kreće paralelno s kretanjem ploča, dok se u drugim zaglavljuje nekoliko desetljeća, nakon čega oslobađa nagomilani pritisak uz umjereno ili jako podrhtavanje.

S jedne strane, takva se varijabilnost može nazvati povoljnom za ljude koji žive duž San Andreasa, jer u slučaju katastrofalnog potresa, malo je vjerojatno da će se zemljina kora pomjeriti duž cijele dužine rasjeda od 1300 kilometara. Ali s druge strane, ova neujednačenost značajno komplikuje prognoze seizmologa.

U pravilu se potresi duž San Andreasa događaju na malim dubinama (oko 10-12 km), gdje se zemljina kora sastoji uglavnom od krhkih stijena - kvarca i feldspata. Na mjestima rasjeda koja stvaraju redovite potrese, ovo krhko područje je izvor kontinuiranih mikroseizama - sićušnih potresa magnitude manje od 2,0 stepena Rihterove skale. Ali u onim segmentima gdje se potresi javljaju prilično rijetko, mikroseizmi su potpuno odsutni.

Važno je napomenuti da ovi mirni segmenti odgovaraju područjima koja su izazvala vrlo snažne i energične potrese u istorijskoj i praistorijskoj prošlosti. To uključuje, na primjer, potres Fort Tejon magnitude 7,8 1857. godine, koji je uporediv sa zloglasnim potresom u San Francisku 1906. godine.

Prema Jiangu i Lapustu, zatišje u pojedinim područjima San Andreasa nastaje zbog činjenice da je zemljina kora na ovim mjestima pocijepana na mnogo veću dubinu nego što se mislilo. U skladu s tim, potresi se ovdje događaju 3-5 km ispod seizmogene zone, odnosno ne u krhkom feldspatu, već u savitljivijim i toplijim slojevima zemlje, stoga ne proizvode mikroseizmičku "riku", već tihe, viskozne valove.

Ako je model Jianga i Lapuste tačan, onda je to poziv na buđenje seizmolozima, jer to znači da su područja rasjeda koja stvaraju stalne mikroseizme manje opasna od tihih segmenata koji akumuliraju pritisak tokom stoljeća. Još uvijek je nejasno zašto upravo ova područja proizvode rijetke, ali vrlo snažne potrese, ali autori studije vjeruju da imaju neobično ujednačenu silu trenja, pa se u slučaju pomaka pokidaju sa zastrašujućim integritetom.

Na prvi pogled, ulice Tafta, u centralnoj Kaliforniji, ne razlikuju se od ulica bilo kojeg drugog grada u Sjevernoj Americi. Kuće i bašte duž širokih avenija, parking, ulična rasvjeta na svakih nekoliko koraka. Međutim, pažljiviji pogled otkriva da linija istih lampi nije sasvim ravna, a ulica kao da je uvijena, kao da je uzeta za krajeve i povučena u različitim smjerovima.

Razlog za ove neobičnosti je taj što je Taft, poput mnogih velikih urbanih centara u Kaliforniji, izgrađen duž rasjeda San Andreas, pukotine u zemljinoj kori, od kojih 1050 km prolazi kroz Sjedinjene Države.

Traka, koja se proteže od obale sjeverno od San Francisca do Kalifornijskog zaljeva i proteže se u dubinu zemlje oko 16 km, je linija koja povezuje dvije od 12 tektonskih ploča na kojima se nalaze okeani i kontinenti Zemlje. .

Prosječna debljina ovih ploča je oko 100 km, one su u stalnom kretanju, lebde po površini tekućeg unutrašnjeg omotača i sudaraju se jedna s drugom monstruoznom silom kada se promijeni njihova lokacija. Ako puze jedan preko drugog, ogromni planinski lanci se uzdižu u nebo, poput Alpa i Himalaja. Međutim, okolnosti koje su dovele do kvara San Andreas su potpuno drugačije.

Ovdje su rubovi tektonskih ploča Sjevernoameričke (na kojoj počiva najveći dio ovog kontinenta) i Pacifika (koji podupiru većinu kalifornijske obale) poput neuvijenih zubaca zupčanika koji se ne uklapaju jedan preko drugog, ali se ne uklapaju uredno. u žljebove namijenjene njima. Ploče se trljaju jedna o drugu, a energija trenja koja se formira duž njihovih granica ne nalazi izlaz. Zavisi na kojem dijelu rasjeda se ta energija akumulira, gdje će se dogoditi sljedeći potres i kolika će biti snaga.

U takozvanim "plutajućim zonama", gdje je kretanje ploča relativno slobodno, akumulirana energija se oslobađa u hiljadama malih udara, koji gotovo da ne štete i bilježe ih samo najosjetljiviji seizmografi. Ostali dijelovi rasjeda - oni se zovu "zone dvoraca" - izgledaju kao da su potpuno nepomični, gdje su ploče pritisnute jedna uz drugu tako čvrsto da nije bilo kretanja stotinama godina. Napetost se postepeno povećava dok se konačno obje ploče ne pomaknu, oslobađajući svu akumuliranu energiju u snažnom trzaju. Zatim se javljaju potresi magnitude najmanje 7 stepeni Rihterove skale, slično razornom zemljotresu u San Francisku 1906. godine.

Između dvije gore opisane nalaze se međuzone, čija je aktivnost, iako ne tako destruktivna kao u dvorcu, ipak značajna. Grad Parkfield, koji se nalazi između San Francisca i Los Angelesa, nalazi se u takvoj međuzoni. Ovdje se svakih 20-30 godina mogu očekivati ​​zemljotresi jačine do 6 stepeni Rihterove skale; posljednji se dogodio u Parkfieldu 1966. godine. Fenomen cikličnosti potresa je jedinstven za ovo područje.

Od 200. godine nove ere e. U Kaliforniji se dogodilo 12 velikih zemljotresa, ali je katastrofa iz 1906. privukla pažnju cijelog svijeta na rasjed San Andreas. Ovaj potres, s epicentrom u San Franciscu, izazvao je razaranja u kolosalnom području koje se proteže od sjevera prema jugu u dužini od 640 km. Duž linije rasjeda za nekoliko minuta tlo se pomjerilo za 6 m - srušene su ograde i drveće, uništeni su putevi i komunikacioni sistemi, obustavljeno je vodosnabdijevanje, a požari koji su uslijedili nakon potresa bjesnili su gradom.

Kako se geološka nauka razvijala, pojavili su se i napredniji mjerni instrumenti koji mogu stalno pratiti kretanje i pritisak vodenih masa ispod površine zemlje. Tokom niza godina prije velikog potresa, seizmička aktivnost se donekle povećava, pa je sasvim moguće da se mogu predvidjeti mnogo sati ili čak dana unaprijed.

Arhitekte i građevinski inženjeri uzimaju u obzir mogućnost zemljotresa i projektuju zgrade i mostove koji mogu izdržati određenu silu vibracija zemljine površine. Zahvaljujući ovim mjerama, potres u San Franciscu 1989. godine uništio je većinu zgrada stare strukture, a da nije oštetio moderne nebodere.

Tada su poginule 63 osobe - većina zbog urušavanja ogromnog dijela dvoslojnog Bay Bridgea. Prema naučnicima, u narednih 50 godina Kalifornija se suočava sa ozbiljnom katastrofom. Pretpostavlja se da će se zemljotres jačine 7 stepeni Rihterove skale dogoditi u južnoj Kaliforniji, u oblasti Los Anđelesa. To bi moglo uzrokovati milijardu dolara štete i uzrokovati 17.000 do 20.000 smrti, a još 11,5 miliona ljudi moglo bi umrijeti od dima i požara. A budući da energija trenja duž linije rasjeda ima tendenciju da se akumulira, svaka godina koja nas približava potresu povećava njegovu vjerovatnu snagu.

Litosferske ploče se kreću vrlo sporo, ali ne stalno. Kretanje ploča događa se otprilike brzinom rasta ljudskih noktiju - 3-4 centimetra godišnje. Ovo kretanje se može vidjeti na putevima koji prelaze rasjed San Andreas, sa pomaknutim oznakama na kolovozu i znakovima redovne popravke kolovoza koji su vidljivi na rasjedu.

U regiji San Gabriel Mountains sjeverno od Los Angelesa, asfalt na ulicama ponekad nabubri - to su sile koje se akumuliraju duž linije rasjeda, pritiskajući planinski lanac. Kao rezultat toga, na zapadnoj strani, stijene se sabijaju i mrve, stvarajući godišnje do 7 tona fragmenata, koji se sve više približavaju Los Angelesu.

Ako se napetost slojeva ne isprazni dugo vremena, tada se pokret događa iznenada, oštrim trzajem. To se dogodilo tokom zemljotresa 1906. godine u San Francisku, kada se "lijevi" dio Kalifornije pomjerio u odnosu na "desni" za skoro 7 metara u blizini epicentra.

Smjena je počela 10 kilometara ispod okeanskog dna u oblasti San Francisca, nakon čega se u roku od 4 minute impuls smjene proširio na 430 kilometara rasjeda San Andreas - od sela Mendocino do grada San Juan Bautista. Potres je bio jačine 7,8 stepeni Rihterove skale. Cijeli grad je bio poplavljen.

U trenutku kada su požari izbili, više od 75% grada je već bilo uništeno, a 400 gradskih blokova ležalo je u ruševinama, uključujući i centar.

Dvije godine nakon razornog potresa 1908. godine započela su geološka istraživanja koja traju i danas. Studije su pokazale da su se u posljednjih 1500 godina u području rasjeda San Andreas događali veliki zemljotresi, otprilike svakih 150 godina.

Tektonika ploča je glavni proces koji u velikoj mjeri oblikuje lice Zemlje. Reč "tektonika" dolazi od grčkog "tekton" - "graditelj" ili "stolar", ali u tektonici se delovi litosfere nazivaju ploče. Prema ovoj teoriji, Zemljinu litosferu čine džinovske ploče koje našoj planeti daju mozaičnu strukturu. Po površini zemlje ne kreću se kontinenti, već litosferske ploče. Polako se krećući, vuku kontinente i okeansko dno sa sobom. Ploče se sudaraju jedna s drugom, istiskujući zemaljski svod u obliku planinskih lanaca i planinskih sistema, ili se guraju duboko u, stvarajući ultra duboke depresije u okeanu. Njihovu moćnu aktivnost prekidaju samo kratki katastrofalni događaji - potresi i vulkanske erupcije. Gotovo sva geološka aktivnost koncentrirana je duž granica ploča.

Rased San Andreas Teška linija koja se spušta od centra figure predstavlja perspektivni pogled na poznati kalifornijski rased San Andreas. Snimku kreiranu pomoću podataka prikupljenih od strane SRTM (Radar Topographic Exposure) geolozi će koristiti za proučavanje dinamike rasjeda i oblika Zemljine površine koji su rezultat aktivnih tektonskih procesa. Ovaj segment rasjeda nalazi se zapadno od Palmdalea u Kaliforniji, oko 100 km sjeverozapadno od Los Angelesa. Rasjed je aktivna tektonska granica između sjevernoameričke platforme - s desne strane i Pacifika - s lijeve strane. U odnosu jedna na drugu, platforma Pacifika je udaljena od gledaoca, a sjevernoamerička platforma je okrenuta prema gledaocu. Također su vidljiva dva velika planinska lanca: s lijeve strane, planine San Gabriel, a u gornjem desnom dijelu, Tehachapi. Još jedna greška - Garlock, leži u podnožju grebena Tehachapi. Rasjedi San Andreas i Garlock susreću se u centru slike u blizini grada Gormana. U daljini, iznad planina Tehachapi, nalazi se dolina centralne Kalifornije. Dolina antilopa vidljiva je uz podnožje brda na desnoj strani slike.

Rasjed San Andreas prolazi duž linije kontakta između dvije tektonske ploče - Sjevernoameričke i Pacifičke. Ploče se pomiču jedna u odnosu na drugu za oko 5 cm godišnje. To dovodi do jakih naprezanja u kori i redovno stvara jake potrese sa središtem na liniji rasjeda. Pa, mali potresi se dešavaju ovdje cijelo vrijeme. Do sada, uprkos najpažljivijim zapažanjima, nije bilo moguće identificirati znakove predstojećeg velikog potresa u skupu podataka o slabim udarima.

Rased San Andreas, koji preseca zapadnu obalu Severne Amerike, je transformacioni rased, to jest onaj gde dve ploče klize jedna uz drugu. U blizini transformacionih rasjeda, izvori potresa su plitki, obično na dubini manjoj od 30 km ispod površine Zemlje. Dvije tektonske ploče u sistemu San Andreas pomiču se jedna u odnosu na drugu brzinom od 1 cm godišnje. Naprezanja izazvana pomeranjem ploča se apsorbuju i akumuliraju, postepeno dostižući kritičnu tačku. Tada, istog trena, stijene pucaju, ploče se pomjeraju i dolazi do zemljotresa.

Ovo nije snimak sa snimanja još jednog filma katastrofe, pa čak ni kompjuterska grafika.

Na prvi pogled, ulice Tafta, u centralnoj Kaliforniji, ne razlikuju se od ulica bilo kojeg drugog grada u Sjevernoj Americi. Kuće i bašte duž širokih avenija, parking, ulična rasvjeta na svakih nekoliko koraka. Međutim, pažljiviji pogled otkriva da linija istih lampi nije sasvim ravna, a ulica kao da je uvijena, kao da je uzeta za krajeve i povučena u različitim smjerovima.

Razlog za ove neobičnosti je taj što je Taft, poput mnogih velikih urbanih centara Kalifornije, izgrađen duž rasjeda San Andreas, pukotine u zemljinoj kori, od kojih 1050 km prolazi kroz Sjedinjene Države.

Traka, koja se proteže od obale sjeverno od San Francisca do Kalifornijskog zaljeva i proteže se u dubinu zemlje oko 16 km, je linija koja povezuje dvije od 12 tektonskih ploča na kojima se nalaze okeani i kontinenti Zemlje. .

Hajde da saznamo više o njemu...

Slika 2.

Prosječna debljina ovih ploča je oko 100 km, one su u stalnom kretanju, lebde po površini tekućeg unutrašnjeg omotača i sudaraju se jedna s drugom monstruoznom silom kada se promijeni njihova lokacija. Ako puze jedan preko drugog, ogromni planinski lanci se uzdižu u nebo, poput Alpa i Himalaja. Međutim, okolnosti koje su dovele do kvara San Andreas su potpuno drugačije.

Ovdje su rubovi tektonskih ploča Sjevernoameričke (na kojoj počiva najveći dio ovog kontinenta) i Pacifika (koji podupiru većinu kalifornijske obale) poput neuvijenih zubaca zupčanika koji se ne uklapaju jedan preko drugog, ali se ne uklapaju uredno. u žljebove namijenjene njima. Ploče se trljaju jedna o drugu, a energija trenja koja se formira duž njihovih granica ne nalazi izlaz. Zavisi na kojem dijelu rasjeda se ta energija akumulira, gdje će se dogoditi sljedeći potres i kolika će biti snaga.

Slika 3.

U takozvanim "plutajućim zonama", gdje je kretanje ploča relativno slobodno, akumulirana energija se oslobađa u hiljadama malih udara, koji gotovo da ne štete i bilježe ih samo najosjetljiviji seizmografi. Ostali dijelovi rasjeda - oni se zovu "zone dvoraca" - izgledaju kao da su potpuno nepomični, gdje su ploče pritisnute jedna uz drugu tako čvrsto da nije bilo kretanja stotinama godina. Napetost se postepeno povećava dok se konačno obje ploče ne pomaknu, oslobađajući svu akumuliranu energiju u snažnom trzaju. Zatim se javljaju potresi magnitude najmanje 7 stepeni Rihterove skale, slično razornom zemljotresu u San Francisku 1906. godine.

Slika 4.

Između dvije gore opisane nalaze se međuzone, čija je aktivnost, iako ne tako destruktivna kao u dvorcu, ipak značajna. Grad Parkfield, koji se nalazi između San Francisca i Los Angelesa, nalazi se u takvoj međuzoni. Ovdje se svakih 20-30 godina mogu očekivati ​​zemljotresi jačine do 6 stepeni Rihterove skale; posljednji se dogodio u Parkfieldu 1966. godine. Fenomen cikličnosti potresa je jedinstven za ovo područje.

Od 200. godine nove ere e. U Kaliforniji se dogodilo 12 velikih zemljotresa, ali je katastrofa iz 1906. privukla pažnju cijelog svijeta na rasjed San Andreas. Ovaj potres, s epicentrom u San Franciscu, izazvao je razaranja u kolosalnom području koje se proteže od sjevera prema jugu u dužini od 640 km. Duž linije rasjeda, za nekoliko minuta, tlo se pomjerilo za 6 m - srušene su ograde i drveće, uništeni su putevi i komunikacioni sistemi, prekinut je dovod vode, a požari koji su uslijedili nakon potresa bjesnili su gradom.

Slika 5.

Kako se geološka nauka razvijala, pojavili su se i napredniji mjerni instrumenti koji mogu stalno pratiti kretanje i pritisak vodenih masa ispod površine zemlje. Tokom niza godina prije velikog potresa, seizmička aktivnost se donekle povećava, pa je sasvim moguće da se mogu predvidjeti mnogo sati ili čak dana unaprijed.

Arhitekte i građevinski inženjeri uzimaju u obzir mogućnost zemljotresa i projektuju zgrade i mostove koji mogu izdržati određenu silu vibracija zemljine površine. Zahvaljujući ovim mjerama, potres u San Franciscu 1989. godine uništio je većinu zgrada stare strukture, a da nije oštetio moderne nebodere.

Slika 6.

Tada su poginule 63 osobe - većina zbog urušavanja ogromnog dijela dvoslojnog Bay Bridgea. Prema naučnicima, u narednih 50 godina Kalifornija se suočava sa ozbiljnom katastrofom. Pretpostavlja se da će se zemljotres jačine 7 stepeni Rihterove skale dogoditi u južnoj Kaliforniji, u oblasti Los Anđelesa. To bi moglo uzrokovati milijardu dolara štete i uzrokovati 17.000 do 20.000 smrti, a još 11,5 miliona ljudi moglo bi umrijeti od dima i požara. A budući da energija trenja duž linije rasjeda ima tendenciju da se akumulira, svaka godina koja nas približava potresu povećava njegovu vjerovatnu snagu.

Slika 7.

Litosferske ploče se kreću vrlo sporo, ali ne stalno. Kretanje ploča događa se otprilike brzinom rasta ljudskih noktiju - 3-4 centimetra godišnje. Ovo kretanje se može vidjeti na putevima koji prelaze rasjed San Andreas, sa pomaknutim oznakama na kolovozu i znakovima redovne popravke kolovoza koji su vidljivi na rasjedu.

Slika 8.

U regiji San Gabriel Mountains sjeverno od Los Angelesa, asfalt na ulicama ponekad nabubri - to su sile koje se akumuliraju duž linije rasjeda, pritiskajući planinski lanac. Kao rezultat toga, na zapadnoj strani, stijene se sabijaju i mrve, stvarajući godišnje do 7 tona fragmenata, koji se sve više približavaju Los Angelesu.

Slika 9.

Ako se napetost slojeva ne isprazni dugo vremena, tada se pokret događa iznenada, oštrim trzajem. To se dogodilo tokom zemljotresa 1906. godine u San Francisku, kada se "lijevi" dio Kalifornije pomjerio u odnosu na "desni" za skoro 7 metara u blizini epicentra.

Smjena je počela 10 kilometara ispod okeanskog dna u oblasti San Francisca, nakon čega se u roku od 4 minute impuls smjene proširio na 430 kilometara rasjeda San Andreas - od sela Mendocino do grada San Juan Bautista. Potres je bio jačine 7,8 stepeni Rihterove skale. Cijeli grad je bio poplavljen.

U trenutku kada su požari izbili, više od 75% grada je već bilo uništeno, a 400 gradskih blokova ležalo je u ruševinama, uključujući i centar.

Slika 10.

Dvije godine nakon razornog potresa 1908. godine započela su geološka istraživanja koja traju i danas. Studije su pokazale da su se u posljednjih 1500 godina u području rasjeda San Andreas događali veliki zemljotresi, otprilike svakih 150 godina.

Slika 11.

Tektonika ploča je glavni proces koji u velikoj mjeri oblikuje lice Zemlje. Reč "tektonika" dolazi od grčkog "tekton" - "graditelj" ili "stolar", dok se ploče u tektonici nazivaju delovi litosfere. Prema ovoj teoriji, Zemljinu litosferu čine džinovske ploče koje našoj planeti daju mozaičnu strukturu. Po površini zemlje ne kreću se kontinenti, već litosferske ploče. Polako se krećući, vuku kontinente i okeansko dno sa sobom. Ploče se sudaraju jedna s drugom, istiskujući zemaljski svod u obliku planinskih lanaca i planinskih sistema, ili se guraju duboko u, stvarajući ultra duboke depresije u okeanu. Njihovu moćnu aktivnost prekidaju samo kratki katastrofalni događaji - potresi i vulkanske erupcije. Gotovo sva geološka aktivnost koncentrirana je duž granica ploča.

Rased San Andreas Podebljana linija koja se spušta od centra figure predstavlja perspektivni pogled na čuveni kalifornijski rased San Andreas. Snimku kreiranu pomoću podataka prikupljenih od strane SRTM (Radar Topographic Exposure) geolozi će koristiti za proučavanje dinamike rasjeda i oblika Zemljine površine koji su rezultat aktivnih tektonskih procesa. Ovaj segment rasjeda nalazi se zapadno od Palmdalea u Kaliforniji, oko 100 km sjeverozapadno od Los Angelesa. Rasjed je aktivna tektonska granica između Sjevernoameričke ploče s desne strane i Pacifičke ploče s lijeve strane. U odnosu jedna na drugu, platforma Pacifika je udaljena od gledaoca, a sjevernoamerička platforma je okrenuta prema gledaocu. Takođe su vidljiva dva velika planinska lanca: sa leve strane - planine San Gabriel, u gornjem desnom uglu - Tehachapi. Još jedna greška - Garlock, leži u podnožju grebena Tehachapi. Rasjedi San Andreas i Garlock susreću se u centru slike u blizini grada Gormana. U daljini, iznad planina Tehachapi, nalazi se dolina centralne Kalifornije. Dolina antilopa vidljiva je uz podnožje brda na desnoj strani slike.

Slika 13.

Slika 14.

Rasjed San Andreas prolazi duž linije kontakta između dvije tektonske ploče - Sjevernoameričke i Pacifičke. Ploče se pomiču jedna u odnosu na drugu za oko 5 cm godišnje. To dovodi do jakih naprezanja u kori i redovno stvara jake potrese sa središtem na liniji rasjeda. Pa, mali potresi se dešavaju ovdje cijelo vrijeme. Do sada, uprkos najpažljivijim zapažanjima, nije bilo moguće identificirati znakove predstojećeg velikog potresa u skupu podataka o slabim udarima.

Rased San Andreas, koji preseca zapadnu obalu Severne Amerike, je transformacioni rased, to jest onaj gde dve ploče klize jedna uz drugu. U blizini transformacionih rasjeda, izvori potresa su plitki, obično na dubini manjoj od 30 km ispod površine Zemlje. Dvije tektonske ploče u sistemu San Andreas pomiču se jedna u odnosu na drugu brzinom od 1 cm godišnje. Naprezanja izazvana pomeranjem ploča se apsorbuju i akumuliraju, postepeno dostižući kritičnu tačku. Tada, istog trena, stijene pucaju, ploče se pomjeraju i dolazi do zemljotresa.

Fraktura St. Andreas. Hoće li San Francisco nestati u zemljinoj kori?

http://newtimes.ru/magazine/2008/issue063/doc-47647.html

U aprilu 1906. potres je pogodio San Francisko, usmrtivši više od 3.000 ljudi, a 300.000 ostavivši bez krova nad glavom. Nakon 83 godine dogodila se još jedna stvar, iako ne tako strašna po posljedicama. Katastrofi predviđaju: prije ili kasnije doći će do velikog zemljotresa koji će sravniti San Francisko sa zemljom, a grad će nestati u ogromnim procjepima u zemljinoj kori. A razlog tome je pukotina u zemlji, nazvana rasjed St. Andreas. Može li se užasan potres izazvati umjetno? Kuda jure kontinenti i koje su sile odgurnule Afriku od Južne Amerike - Odgovore na ova pitanja tražio je New Times

Yuri Panchul, Sunnyvale, CA

Tokom Hladnog rata, postojala je priča da je postojala sovjetska nuklearna raketa usmjerena na određenu tačku („vodotoranj“) u Kaliforniji, udarivši u koju bi se zemaljska kora države podijelila na dva dijela. Nakon toga, zapadni dio bi bio potopljen Tihim okeanom, što bi uzrokovalo smrt većine od 30 miliona stanovnika Kalifornije, uključujući stanovnike Los Angelesa i San Francisca. Naravno, ova priča nije rođena u Ministarstvu odbrane SSSR-a, već je bila iskrivljena prezentacija holivudskog filma Superman iz 1978. godine.

1300 km straha

Ali postoji li zrnce stvarnosti u ovom biciklu? Rasjed San Andreas dug 1.300 kilometara zaista se proteže duž obale Kalifornije, odvajajući pacifičku i sjevernoameričku tektonsku ploču. San Andreas (zajedno sa susjednim Hayward, Calaveras i drugim rasjedima) je izvor velikih potresa.

Na nekim mjestima San Andreas je vidljiv kao jaruga, na drugim mjestima gotovo nevidljiv. Istočna i zapadna strana rasjeda kreću se paralelno jedna s drugom: zapadna - na sjever, a istočna - na jug. Kretanje ploča događa se otprilike brzinom rasta ljudskih noktiju - 3-4 centimetra godišnje. Ovo kretanje se može vidjeti na putevima koji prolaze kroz San Andreas, pokazujući pomaknute oznake na putu i znakove redovne popravke kolovoza na kvaru. Najvidljivija manifestacija “rada” rasjeda je drevni vulkan Ninah, koji je nastao prije 23 miliona godina, nakon čega je uredno, poput kolača, “presječen” rasjedom San Andreas na dvije polovine, a lijevo polovina "ostavljena" duž raseda milionima godina, 314 kilometara severno i postala nacionalni spomenik Pinnacles.

Kuda idu kontinenti?

Koje sile pokreću komade zemljine površine od hiljadu kilometara? Sve do 20. veka odgovor na ovo pitanje nije bio poznat. Tačnije, nije se ni postavljalo pitanje: geološka nauka je verovala da su kontinenti nepomični, a delovi zemljine kore samo se pomeraju gore-dole, prema teoriji geosinklinala usvojenoj sredinom 19. veka.

Ali od 16. stoljeća, kartografi su primijetili da se obale Afrike i Južne Amerike mogu preklopiti jedna na drugu, poput dva komada slomljene ploče, nakon čega neki istraživači povremeno iznose ideju da se kontinenti pomiču. Većinu argumenata dao je njemački naučnik Alfred Wegener. Wegener je 1915. godine pokazao da se obale različitih kontinenata ne samo poklapaju u konturi, već sadrže i iste vrste kamenja, kao i fosile sličnih životinjskih vrsta. Wegener je sugerirao da je prije 200 miliona godina postojao jedan superkontinent Pangea, koji se potom podijelio na dijelove koji su postali moderna Euroazija, Amerika, Australija i Antarktik. Tokom 50 godina smatralo se da je Wegenerova teorija skup slučajnosti, jer su geofizičari smatrali da je nevjerovatno da se kontinent (masa stijena) može kretati preko druge mase stijena (tvrdo dno okeana) a da ne bude erodiran trenjem. Situacija se promijenila tek nakon Drugog svjetskog rata, kada je američka vojska, koristeći sonar, mapirala okeane i pronašla u sredini dugačke lance podvodnih planina, očito vulkanskog porijekla. Istraživač Harry Hess pokazao je da se dno Atlantskog okeana odmiče u dva smjera od planinskog lanca koji prolazi sredinom Atlantika. Okeansko dno koje se širi prenosi kontinente kao što pokretne stepenice u metrou prevoze putnike.


A ko ih vozi...

Kao rezultat istraživanja Hessa i drugih 1960-ih, dogodila se revolucija u geologiji koja se može uporediti s kopernikanskom revolucijom u astronomiji. Ispostavilo se da se zemljina kora sastoji od nekoliko velikih ploča (afričke, sjevernoameričke, pacifičke, euroazijske i druge), kao i velikog broja malih ploča koje se kreću brzinom od nekoliko centimetara godišnje, sudarajući se jedna s drugom. Svaka ploča je debela oko 100 kilometara. Ispod ploča koje formiraju "litosferu" nalazi se vrući, viskozni sloj debljine oko 200-400 kilometara koji se naziva astenosfera. Na njemu "plutaju" tektonske ploče noseći kontinente.

Kada se ploče sudare, ovisno o prirodi sudara, nastaju planine (na primjer, Himalaje), lanci ostrva (na primjer, japanska ostrva), depresije i vulkani. Kada se okeanska i kontinentalna ploča sudare, okeanska ploča se spušta. To je zbog činjenice da okeanska kora ima drugačiji hemijski sastav i veću gustoću. Gerry Hess je proces koji je u toku nazvao "transportnom trakom": nova kora se rađa iz stvrdnute lave usred okeana, polako se kreće milionima godina, nakon čega tone nazad u crijeva i topi se.

Zašto se ploče na rasjedu San Andreas kreću bočno, a ne jedna prema drugoj?Činjenica je da je 40 miliona godina u regiji postojao složen "ples" od tri tektonske ploče (Pacifik, Farallon (Farallon) i Sjevernoamerička), granice između kojih su bile pod uglom jedna prema drugoj. Faralonova ploča je "gurnuta" ispod Sjevernoameričke, nakon čega je Pacifik počeo bočno kliziti duž nekadašnje granice Faralonske i Sjevernoameričke ploče.

Tektonske ploče su poput pjene koje pokreću konvekcijske struje kipuće supe. U 19. veku naučnici nisu razumeli kako ova „supa“ uopšte može da nastavi da „kipi“. Prema proračunima poznatog fizičara Williama Thomsona (Lord Kelvin), prema zakonima termodinamike, Zemlja bi se trebala ohladiti za samo 20 miliona godina. Ovo je u suprotnosti sa procjenama geologa o starosti Zemlje. Thomson nije uzeo u obzir zagrijavanje Zemlje raspadom radioaktivnih elemenata, koji su otkriveni tek početkom 20. stoljeća. Zbog ovog zagrijavanja, Zemlja nastavlja biti vruća nakon četiri i po milijarde godina svog postojanja. Živimo na ogromnom nuklearnom reaktoru - planeti Zemlji!

zemlja se trese

Dobro, kontinenti se pomeraju, ali kako to utiče na naše živote, pored potrebe da povremeno popravljamo nekoliko malih puteva koji presecaju rased San Andreas? Problem je što kretanje nije kontinuirano. Svaka smjena počinje nagomilavanjem stresa, koji se trzajem „isprazni“ za vrijeme velikog ili manjeg potresa. U centralnom dijelu, rased se „puzi“ zbog hiljada mikropotresa koje ljudi ne osjećaju. Ali ponekad se napon ne prazni dugo vremena, nakon čega se kretanje događa u skoku.

To se dogodilo tokom zemljotresa 1906. godine u San Francisku, kada se "lijevi" dio Kalifornije pomjerio u odnosu na "desni" za skoro 7 metara u blizini epicentra. Smjena je počela 10 kilometara ispod okeanskog dna u oblasti San Francisca, nakon čega se u roku od 4 minute impuls smjene proširio na 430 kilometara rasjeda San Andreas - od sela Mendocino do grada San Juan Batista.

Plan zlikovca

Dakle, nemoguće je poplaviti obalnu Kaliforniju točkom nuklearne eksplozije na rasjedu San Andreas. Ploče u području rasjeda se ne pomiču jedna prema drugoj, već u bočne strane (duž linije sjever-jug), pa je guranje pacifičke ploče ispod sjevernoameričke manje realno od plavljenja nosača aviona udarcem. Ali je li moguće izazvati ozbiljnu štetu umjetnim potresom? Čudno, ova ideja nije testirana samo u holivudskim filmovima. Godine 1966. geolozi iz Geološkog zavoda Sjedinjenih Država (USGS) primijetili su neočekivani niz zemljotresa u blizini vojnog arsenala Rocky Flats u Koloradu. Vrijeme potresa tačno se poklopilo s trenucima kada je vojska odlagala tečni otpad pumpajući ga pod pritiskom duboko pod zemlju. Geolozi su postavili eksperiment pumpanjem vode u napušteno naftno polje u blizini grada Rangely u Koloradu. Po prvi put u istoriji, ljudi su veštački izazvali zemljotres.

Nakon toga, USGS je neko vrijeme raspravljao o ideji sprječavanja velikih potresa duž San Andreasa ublažavanjem stresa rasjeda velikim brojem mikro-potresa. Međutim, USGS je odlučio da ne eksperimentiše, jer je jasno da ne bi imali dovoljno novca da plate u slučaju greške za potpuno uništenje Los Anđelesa ili San Francisca.


Postaje gore

Bez obzira na zemljotrese, Kalifornija je jedno od najljepših mjesta za život na Zemlji. Većina stanovnika države živi u jednospratnim kućama i poznaje mjere opreza. Stoga značajan potres u San Franciscu 1989. nije izazvao mnogo razaranja. Uostalom, problemi postoje i drugdje na planeti - uragani, cunamiji ili nepovoljna politička situacija. A rasjed San Andreas nije najopasniji geološki objekt u Sjedinjenim Državama. Na primjer, postoji supervulkan Yellowstone, koji je prije oko dva miliona godina prekrio cijelu zapadnu polovinu modernih Sjedinjenih Država pepelom. Ogroman broj životinja uginuo je čak i hiljadama kilometara od erupcije - zbog prašine koja je dospjela u pluća i zagađene vode za piće. Takve erupcije godinama mijenjaju klimu cijele planete, uzrokujući "vulkansku zimu". Ali tema vulkana i supervulkana zaslužuje poseban članak.

Izvori informacija:

1 Michael Collier Zemljište u pokretu - kalifornijski rasjed San Andreas. Golden Gate National Parks Conservancy. University of California Press, 1999.

2. Allan A. Schoenherr. Prirodna istorija Kalifornije. University of California Press, 1995

3. Sandra L. Keith. Nacionalni spomenik Pinnacles. Western National Parks Association. 2004.

4 Bill Bryson Kratka istorija gotovo svega. Broadway Books, 2005.

5. Wikipedia - Tektonika ploča, rasjeda San Andreas, Supervulcano, itd.

6. Vještački potres - http://www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=343

Na prvi pogled, ulice Tafta, u centralnoj Kaliforniji, ne razlikuju se od ulica bilo kojeg drugog grada u Sjevernoj Americi. Kuće i bašte duž širokih avenija, parking, ulična rasvjeta na svakih nekoliko koraka. Međutim, pažljiviji pogled otkriva da linija istih lampi nije sasvim ravna, a ulica kao da je uvijena, kao da je uzeta za krajeve i povučena u različitim smjerovima.

Razlog za ove neobičnosti je taj što je Taft, poput mnogih velikih urbanih centara u Kaliforniji, izgrađen duž rasjeda San Andreas, pukotine u zemljinoj kori, od kojih 1050 km prolazi kroz Sjedinjene Države.

Traka, koja se proteže od obale sjeverno od San Francisca do Kalifornijskog zaljeva i proteže se u dubinu zemlje oko 16 km, je linija koja povezuje dvije od 12 tektonskih ploča na kojima se nalaze okeani i kontinenti Zemlje. .

Hajde da saznamo više o njemu...

Slika 2.


Prosječna debljina ovih ploča je oko 100 km, one su u stalnom kretanju, lebde po površini tekućeg unutrašnjeg omotača i sudaraju se jedna s drugom monstruoznom silom kada se promijeni njihova lokacija. Ako puze jedan preko drugog, ogromni planinski lanci se uzdižu u nebo, poput Alpa i Himalaja. Međutim, okolnosti koje su dovele do kvara San Andreas su potpuno drugačije.

Ovdje su rubovi tektonskih ploča Sjevernoameričke (na kojoj počiva najveći dio ovog kontinenta) i Pacifika (koji podupiru većinu kalifornijske obale) poput neuvijenih zubaca zupčanika koji se ne uklapaju jedan preko drugog, ali se ne uklapaju uredno. u žljebove namijenjene njima. Ploče se trljaju jedna o drugu, a energija trenja koja se formira duž njihovih granica ne nalazi izlaz. Zavisi na kojem dijelu rasjeda se ta energija akumulira, gdje će se dogoditi sljedeći potres i kolika će biti snaga.

Slika 3.


U takozvanim "plutajućim zonama", gdje je kretanje ploča relativno slobodno, akumulirana energija se oslobađa u hiljadama malih udara, koji gotovo da ne štete i bilježe ih samo najosjetljiviji seizmografi. Ostali dijelovi rasjeda - oni se zovu "zone dvoraca" - izgledaju kao da su potpuno nepomični, gdje su ploče pritisnute jedna uz drugu tako čvrsto da nije bilo kretanja stotinama godina. Napetost se postepeno povećava dok se konačno obje ploče ne pomaknu, oslobađajući svu akumuliranu energiju u snažnom trzaju. Zatim se javljaju potresi magnitude najmanje 7 stepeni Rihterove skale, slično razornom zemljotresu u San Francisku 1906. godine.

Slika 4.


Između dvije gore opisane nalaze se međuzone, čija je aktivnost, iako ne tako destruktivna kao u dvorcu, ipak značajna. Grad Parkfield, koji se nalazi između San Francisca i Los Angelesa, nalazi se u takvoj međuzoni. Ovdje se svakih 20-30 godina mogu očekivati ​​zemljotresi jačine do 6 stepeni Rihterove skale; posljednji se dogodio u Parkfieldu 1966. godine. Fenomen cikličnosti potresa je jedinstven za ovo područje.

Od 200. godine nove ere e. U Kaliforniji se dogodilo 12 velikih zemljotresa, ali je katastrofa iz 1906. privukla pažnju cijelog svijeta na rasjed San Andreas. Ovaj potres, s epicentrom u San Franciscu, izazvao je razaranja u kolosalnom području koje se proteže od sjevera prema jugu u dužini od 640 km. Duž linije rasjeda za nekoliko minuta tlo se pomjerilo za 6 m - srušene su ograde i drveće, uništeni su putevi i komunikacioni sistemi, obustavljeno je vodosnabdijevanje, a požari koji su uslijedili nakon potresa bjesnili su gradom.

Slika 5.


Kako se geološka nauka razvijala, pojavili su se i napredniji mjerni instrumenti koji mogu stalno pratiti kretanje i pritisak vodenih masa ispod površine zemlje. Tokom niza godina prije velikog potresa, seizmička aktivnost se donekle povećava, pa je sasvim moguće da se mogu predvidjeti mnogo sati ili čak dana unaprijed.

Arhitekte i građevinski inženjeri uzimaju u obzir mogućnost zemljotresa i projektuju zgrade i mostove koji mogu izdržati određenu silu vibracija zemljine površine. Zahvaljujući ovim mjerama, potres u San Franciscu 1989. godine uništio je većinu zgrada stare strukture, a da nije oštetio moderne nebodere.

Slika 6.


Tada su poginule 63 osobe - većina zbog urušavanja ogromnog dijela dvoslojnog Bay Bridgea. Prema naučnicima, u narednih 50 godina Kalifornija se suočava sa ozbiljnom katastrofom. Pretpostavlja se da će se zemljotres jačine 7 stepeni Rihterove skale dogoditi u južnoj Kaliforniji, u oblasti Los Anđelesa. To bi moglo uzrokovati milijardu dolara štete i uzrokovati 17.000 do 20.000 smrti, a još 11,5 miliona ljudi moglo bi umrijeti od dima i požara. A budući da energija trenja duž linije rasjeda ima tendenciju da se akumulira, svaka godina koja nas približava potresu povećava njegovu vjerovatnu snagu.

Slika 7.


Litosferske ploče se kreću vrlo sporo, ali ne stalno. Kretanje ploča događa se otprilike brzinom rasta ljudskih noktiju - 3-4 centimetra godišnje. Ovo kretanje se može vidjeti na putevima koji prelaze rasjed San Andreas, sa pomaknutim oznakama na kolovozu i znakovima redovne popravke kolovoza koji su vidljivi na rasjedu.

Slika 8.


U regiji San Gabriel Mountains sjeverno od Los Angelesa, asfalt na ulicama ponekad nabubri - to su sile koje se akumuliraju duž linije rasjeda, pritiskajući planinski lanac. Kao rezultat toga, na zapadnoj strani, stijene se sabijaju i mrve, stvarajući godišnje do 7 tona fragmenata, koji se sve više približavaju Los Angelesu.

Slika 9.


Ako se napetost slojeva ne isprazni dugo vremena, tada se pokret događa iznenada, oštrim trzajem. To se dogodilo tokom zemljotresa 1906. godine u San Francisku, kada se "lijevi" dio Kalifornije pomjerio u odnosu na "desni" za skoro 7 metara u blizini epicentra.

Smjena je počela 10 kilometara ispod okeanskog dna u oblasti San Francisca, nakon čega se u roku od 4 minute impuls smjene proširio na 430 kilometara rasjeda San Andreas - od sela Mendocino do grada San Juan Bautista. Potres je bio jačine 7,8 stepeni Rihterove skale. Cijeli grad je bio poplavljen.

U trenutku kada su požari izbili, više od 75% grada je već bilo uništeno, a 400 gradskih blokova ležalo je u ruševinama, uključujući i centar.

Slika 10.


Dvije godine nakon razornog potresa 1908. godine započela su geološka istraživanja koja traju i danas. Studije su pokazale da su se u posljednjih 1500 godina u području rasjeda San Andreas događali veliki zemljotresi, otprilike svakih 150 godina.

Slika 11.


Tektonika ploča je glavni proces koji u velikoj mjeri oblikuje lice Zemlje. Reč "tektonika" dolazi od grčkog "tekton" - "graditelj" ili "stolar", ali u tektonici se delovi litosfere nazivaju ploče. Prema ovoj teoriji, Zemljinu litosferu čine džinovske ploče koje našoj planeti daju mozaičnu strukturu. Po površini zemlje ne kreću se kontinenti, već litosferske ploče. Polako se krećući, vuku kontinente i okeansko dno sa sobom. Ploče se sudaraju jedna s drugom, istiskujući zemaljski svod u obliku planinskih lanaca i planinskih sistema, ili se guraju duboko u, stvarajući ultra duboke depresije u okeanu. Njihovu moćnu aktivnost prekidaju samo kratki katastrofalni događaji - potresi i vulkanske erupcije. Gotovo sva geološka aktivnost koncentrirana je duž granica ploča.

Slika 12.


Rased San Andreas Teška linija koja se spušta od centra figure predstavlja perspektivni pogled na poznati kalifornijski rased San Andreas. Snimku kreiranu pomoću podataka prikupljenih od strane SRTM (Radar Topographic Exposure) geolozi će koristiti za proučavanje dinamike rasjeda i oblika Zemljine površine koji su rezultat aktivnih tektonskih procesa. Ovaj segment rasjeda nalazi se zapadno od Palmdalea u Kaliforniji, oko 100 km sjeverozapadno od Los Angelesa. Rasjed je aktivna tektonska granica između sjevernoameričke platforme - s desne strane i Pacifika - s lijeve strane. U odnosu jedna na drugu, platforma Pacifika je udaljena od gledaoca, a sjevernoamerička platforma je okrenuta prema gledaocu. Također su vidljiva dva velika planinska lanca: s lijeve strane, planine San Gabriel, a u gornjem desnom dijelu, Tehachapi. Još jedna greška - Garlock, leži u podnožju grebena Tehachapi. Rasjedi San Andreas i Garlock susreću se u centru slike u blizini grada Gormana. U daljini, iznad planina Tehachapi, nalazi se dolina centralne Kalifornije. Dolina antilopa vidljiva je uz podnožje brda na desnoj strani slike.

Slika 13.


Slika 14.


Rasjed San Andreas prolazi duž linije kontakta između dvije tektonske ploče - Sjevernoameričke i Pacifičke. Ploče se pomiču jedna u odnosu na drugu za oko 5 cm godišnje. To dovodi do jakih naprezanja u kori i redovno stvara jake potrese sa središtem na liniji rasjeda. Pa, mali potresi se dešavaju ovdje cijelo vrijeme. Do sada, uprkos najpažljivijim zapažanjima, nije bilo moguće identificirati znakove predstojećeg velikog potresa u skupu podataka o slabim udarima.

Rased San Andreas, koji preseca zapadnu obalu Severne Amerike, je transformacioni rased, to jest onaj gde dve ploče klize jedna uz drugu. U blizini transformacionih rasjeda, izvori potresa su plitki, obično na dubini manjoj od 30 km ispod površine Zemlje. Dvije tektonske ploče u sistemu San Andreas pomiču se jedna u odnosu na drugu brzinom od 1 cm godišnje. Naprezanja izazvana pomeranjem ploča se apsorbuju i akumuliraju, postepeno dostižući kritičnu tačku. Tada, istog trena, stijene pucaju, ploče se pomjeraju i dolazi do zemljotresa.

Slika 15.


Slika 16.


Slika 17.


Slika 18.


Slika 19.


Slika 20.



Ovo nije snimak sa snimanja još jednog filma katastrofe, pa čak ni kompjuterska grafika.

Ovdje smo detaljno ispitali ovaj potres u SAD-u - PRAVI KATASTROFALNI FILM