Rikked USA-s: seismoloogid ennustavad katastroofi. Püha Andrease luumurd. Kas San Francisco kaob maapõue? san andrease süülugu

Seismoloogid on head vaatlejad. Uue põlvkonna geofüüsikaliste instrumentide ja andmetöötlusmeetodite tulekuga suudavad nad mitte ainult pealt kuulata kõiki maavärinate tekitatud vibratsioone, vaid ka kuulda meie planeedi iga tektoonilise oigamise või kriginat. Sellega seoses on eriti murettekitavad tektooniliste plaatide piiril olevad alad, mis jäävad pikka aega "vaikima" ega kiirga isegi hämarat seismilist sosinat.

San Andrease murrangu ääres, Kesk- ja Lõuna-Californias, on mitmeid selliseid kohti, mille kangekaelne vaikus jääb spetsialistide jaoks pidevaks mõistatuseks. Sel nädalal teadusajakirjas Science avaldatud artiklis pakkusid seismoloogid Yunl Jiang ja Nadia Lapusta California Tehnoloogiainstituudist välja uue mudeli, et selgitada seda ebaloomulikku vaikust rikke teatud osades.

Nende argumentide mõistmiseks tasub esmalt kirjeldada San Andrease olemust ja maakoore mehaanilist käitumist kogu selle pikkuses. Rike läbib Californiat, ühendades kaks veealust ookeani keskharja, milles vulkaaniline tegevus moodustab uue ookeanipõhja. Üks seljandik asub Mendocino neemel, teine ​​aga California lahes Mehhiko mandriosa lähedal.

San Andreas lõikab kogu oma pikkuses läbi mandrilise maakoore, mis koosneb erineva vanuse, ehituse ja geoloogiliste omadustega kivimitest. Selle heterogeensuse tulemusena reageerivad rikke erinevad segmendid Vaikse ookeani ja Põhja-Ameerika laamade tektoonilistele nihketele erinevalt. Mõnes piirkonnas liigub San Andreas paralleelselt plaatide liikumisega ja teistes takerdub mitmeks aastakümneks, misjärel vabastab kogunenud rõhu mõõduka või tugeva värinaga.

Ühest küljest võib sellist varieeruvust nimetada San Andrease ääres elavatele inimestele soodsaks, kuna katastroofilise maavärina korral ei nihku maakoor tõenäoliselt kogu 1300-kilomeetrise rikke pikkuse ulatuses. Kuid teisest küljest raskendab see ebatasasus oluliselt seismoloogide prognoose.

Reeglina toimuvad maavärinad piki San Andreast madalal sügavusel (umbes 10-12 km), kus maakoor koosneb peamiselt rabedatest kivimitest – kvartsist ja päevakivist. Regulaarseid värinaid tekitavates rikekohtades on see habras piirkond pidevate mikroseismide allikas – väikesed maavärinad, mille magnituudid on Richteri skaalal alla 2,0. Kuid neis segmentides, kus maavärinaid esineb üsna harva, puuduvad mikroseismid täielikult.

Oluline on märkida, et need vaiksed segmendid vastavad piirkondadele, mis tekitasid ajaloolises ja eelajaloolises minevikus väga võimsaid ja energilisi maavärinaid. Nende hulka kuulub näiteks 1857. aastal toimunud Fort Tejoni maavärin magnituudiga 7,8, mis on võrreldav kurikuulsa San Francisco maavärinaga 1906. aastal.

Jiangi ja Lapusti sõnul on San Andrease teatud piirkondade tuulevaikus tingitud sellest, et maakoor on neis kohtades rebenenud palju sügavamale, kui seni arvati. Sellest lähtuvalt toimuvad maavärinad siin 3-5 km seismogeensest tsoonist allpool, see tähendab mitte habras päevakivis, vaid maapinna painduvamates ja soojemates kihtides, mistõttu nad ei tekita mitte mikroseismilist "müha", vaid vaikseid viskoosseid laineid.

Kui Jiangi ja Lapusta mudel on õige, on see seismoloogidele äratuskell, kuna see tähendab, et pidevaid mikroseisme tekitavad rikkepiirkonnad on vähem ohtlikud kui vaiksed segmendid, mis koguvad sajandite jooksul survet. Siiani on ebaselge, miks need konkreetsed piirkonnad tekitavad haruldasi, kuid väga võimsaid maavärinaid, kuid uuringu autorid usuvad, et neil on ebatavaliselt ühtlane hõõrdejõud, mistõttu rebenevad need nihke korral kohutava terviklikkusega.

Esmapilgul ei erine California keskosas asuva Tafti tänavad ühegi teise Põhja-Ameerika linna tänavatest. Majad ja aiad laiade puiesteede ääres, parklad, tänavavalgustid iga paari sammu tagant. Lähemal vaatlusel selgub aga, et samade lampide joon pole päris sirge ning tänav tundub olevat väänatud, justkui oleks otstest võetud ja eri suundadesse tõmmatud.

Nende veidruste põhjuseks on see, et Taft, nagu paljud California suured linnakeskused, on ehitatud San Andrease murraku äärde, maakoore pragu, millest 1050 km läbib Ameerika Ühendriike.

Riba, mis ulatub San Franciscost põhja pool California laheni ja ulatub maa sügavustesse umbes 16 km ulatuses, on joon, mis ühendab kahte 12-st tektoonilisest plaadist, millel asuvad Maa ookeanid ja mandrid. .

Nende plaatide keskmine paksus on umbes 100 km, nad on pidevas liikumises, triivides vedela sisemantli pinnal ja põrkuvad üksteisega kokku koletu jõuga, kui nende asukoht muutub. Kui nad üksteise otsas roomavad, kerkivad taevasse tohutud mäeahelikud, nagu Alpid ja Himaalaja. Asjaolud, mis San Andrease rikke põhjustasid, on aga hoopis teised.

Siin on Põhja-Ameerika (millele toetub suurem osa sellest mandrist) ja Vaikse ookeani (toetavad suuremat osa California rannikust) tektooniliste plaatide servad nagu halvasti istuvad hammasrattahambad, mis ei sobitu üksteise peale, kuid ei sobi korralikult. neile ettenähtud soontesse. Plaadid hõõrduvad üksteise vastu ja piki nende piire tekkiv hõõrdeenergia ei leia väljundit. See sõltub sellest, millises tõrke osas selline energia koguneb, kus toimub järgmine maavärin ja milline on selle tugevus.

Nn "ujuvates tsoonides", kus plaatide liikumine on suhteliselt vaba, vabaneb kogunenud energia tuhandetes väikestes löökides, mis peaaegu ei kahjusta ja salvestavad ainult kõige tundlikumad seismograafid. Teised rikkelõigud – neid nimetatakse "lossitsoonideks" - tunduvad olevat täiesti liikumatud, kus plaadid on nii tugevalt üksteise vastu surutud, et liikumist pole olnud sadu aastaid. Pinge koguneb järk-järgult, kuni lõpuks liiguvad mõlemad plaadid, vabastades võimsa jõnksatusega kogu kogunenud energia. Siis toimuvad maavärinad magnituudiga vähemalt 7 Richteri skaalal, sarnaselt 1906. aasta laastavale San Francisco maavärinale.

Kahe ülalkirjeldatud vahele jäävad vahepealsed tsoonid, mille tegevus, kuigi mitte nii hävitav kui lossis, on siiski märkimisväärne. Sellises vahepealses tsoonis on Parkfieldi linn, mis asub San Francisco ja Los Angelese vahel. Maavärinaid magnituudiga kuni 6 Richteri skaalal võib siin oodata iga 20-30 aasta tagant; viimane juhtus Parkfieldis 1966. aastal. Maavärina tsüklilisuse nähtus on selles piirkonnas ainulaadne.

Alates 200 pKr e. Californias toimus 12 suurt maavärinat, kuid just 1906. aasta katastroof tõmbas kogu maailma tähelepanu San Andrease rikkele. See maavärin, mille epitsenter asub San Franciscos, põhjustas hävingu kolossaalses piirkonnas, mis ulatus põhjast lõunasse 640 km ulatuses. Mööda rikkejoont nihkus pinnas loetud minutitega 6 m - aiad ja puud langesid, teed ja sidesüsteemid hävisid, veevarustus seiskus ning maavärinale järgnenud tulekahjud möllasid kogu linnas.

Geoloogiateaduse arenedes on ilmunud arenenumad mõõteriistad, mis suudavad pidevalt jälgida veemasside liikumist ja rõhku maapinna all. Mitme aasta jooksul enne suurt maavärinat seismiline aktiivsus veidi suureneb, mistõttu on täiesti võimalik, et neid saab ennustada mitu tundi või isegi päeva ette.

Arhitektid ja ehitusinsenerid arvestavad maavärinate võimalikkusega ning projekteerivad hooneid ja sildu, mis taluvad teatud maapinna vibratsiooni jõudu. Tänu nendele meetmetele hävitas 1989. aasta San Francisco maavärin enamiku vana struktuuriga hooneid, kahjustamata tänapäevaseid pilvelõhkujaid.

Seejärel hukkus 63 inimest - enamik kahetasandilise Bay Bridge'i tohutu lõigu kokkuvarisemise tõttu. Teadlaste sõnul ootab Californiat järgmise 50 aasta jooksul tõsine katastroof. Eeldatakse, et California lõunaosas Los Angelese piirkonnas toimub maavärin magnituudiga 7 Richteri skaalal. See võib põhjustada miljardeid dollareid kahju ja põhjustada 17 000 kuni 20 000 surma ning veel 11,5 miljonit inimest võib hukkuda suitsu ja tulekahjude tõttu. Ja kuna hõõrdumise energia piki rikkejoont kipub kogunema, suurendab iga aasta, mis toob meid maavärinale lähemale, selle tõenäolist tugevust.

Litosfääri plaadid liiguvad väga aeglaselt, kuid mitte pidevalt. Plaatide liikumine toimub ligikaudu inimese küünte kasvu kiirusega - 3-4 sentimeetrit aastas. Seda liikumist on näha teedel, mis ületavad San Andrease murrangut, kusjuures rikkest on näha nihkunud teemärgistust ja katte korrapärase remondi märke.

Los Angelesest põhja pool asuvas San Gabrieli mägede piirkonnas tänavate asfalt kohati paisub – need on murrangule kogunevad jõud, mis suruvad mäeahelikule. Selle tulemusena on lääneküljel kivimid kokku surutud ja murenenud, moodustades aastas kuni 7 tonni kilde, mis lähevad Los Angelesele aina lähemale.

Kui kihtide pinget pikka aega ei tühjendata, toimub liikumine järsku, järsu jõnksatusega. See juhtus 1906. aasta maavärina ajal San Franciscos, kui California "vasakpoolne" osa nihkus epitsentri lähedal "paremale" ligi 7 meetrit.

Nihe algas 10 kilomeetrit ookeanipõhja all San Francisco piirkonnas, misjärel kandus 4 minutiga nihkeimpulss 430 kilomeetri kaugusele San Andrease rikkest – Mendocino külast San Juan Bautista linna. Maavärin oli 7,8 magnituudi Richteri skaalal. Terve linn oli üle ujutatud.

Tulekahjude puhkemise ajaks oli hävinud juba üle 75% linnast, 400 linnaosa, sealhulgas kesklinn, lamas varemetes.

Kaks aastat pärast 1908. aasta laastavat maavärinat algasid geoloogilised uuringud, mis jätkuvad tänaseni. Uuringud on näidanud, et viimase 1500 aasta jooksul on San Andrease rikkepiirkonnas toimunud suuri maavärinaid ligikaudu iga 150 aasta järel.

Laamtektoonika on peamine protsess, mis suuresti kujundab Maa nägu. Sõna "tektoonika" tuleb kreekakeelsest sõnast "tekton" - "ehitaja" või "puusepp", kuid tektoonikas nimetatakse litosfääri tükke plaatideks. Selle teooria kohaselt moodustavad Maa litosfääri hiiglaslikud plaadid, mis annavad meie planeedile mosaiikstruktuuri. Maa pinnal ei liigu mitte mandrid, vaid litosfääri plaadid. Aeglaselt liikudes veavad nad endaga kaasa mandreid ja ookeanipõhja. Plaadid põrkuvad üksteisega, pigistades maa taevalaotuse mäeahelike ja mäesüsteemide kujul välja või surudes sügavale sisse, tekitades ookeanis ülisügavaid lohke. Nende võimsat tegevust katkestavad vaid lühikesed katastroofilised sündmused – maavärinad ja vulkaanipursked. Peaaegu kogu geoloogiline tegevus on koondunud plaatide piiridele.

San Andrease rike Figuuri keskelt allapoole jooksev paks joon on perspektiivvaade California kuulsast San Andrease murrangust. SRTM-i (Radar Topographic Exposure) kogutud andmetega loodud pilti hakkavad geoloogid kasutama aktiivsetest tektoonilistest protsessidest tulenevate rikete dünaamika ja Maa pinnakujude uurimiseks. See rikkelõik asub Californias Palmdale'ist läänes, umbes 100 km Los Angelesest loodes. Rike on aktiivne tektooniline piir Põhja-Ameerika platvormi - paremal - ja Vaikse ookeani - vahel vasakul. Üksteise suhtes on Vaikse ookeani platvorm vaatajast eemal ja Põhja-Ameerika platvorm vaataja poole. Nähtavad on ka kaks suurt mäeahelikku: vasakul - San Gabrieli mäed, üleval paremal - Tehachapi. Teine viga – Garlock – asub Tehachapi seljandiku jalamil. Gormani linna lähedal pildi keskel kohtuvad San Andrease ja Garlocki rikked. Eemal, Tehachapi mägede kohal, asub Kesk-California org. Antiloopide org on pildi paremal küljel nähtav piki küngaste jalamit.

San Andrease rike kulgeb piki kahe tektoonilise plaadi – Põhja-Ameerika ja Vaikse ookeani – kokkupuutejoont. Plaadid nihkuvad üksteise suhtes umbes 5 cm aastas. Selle tulemuseks on tugevad pinged maakoores ja korrapäraselt tekitatakse tugevaid maavärinaid, mille keskmes on rikkejoon. No väikesed värinad toimuvad siin kogu aeg. Seni ei ole kõige hoolikamatest vaatlustest hoolimata õnnestunud nõrkade löökide andmemassiivist tuvastada märke eelseisvast suuremast maavärinast.

San Andrease murrang, mis läbib Põhja-Ameerika läänerannikut, on transformatsioonimurd, st selline, kus kaks plaati libisevad üksteisest mööda. Teisendusmurde lähedal on maavärina allikad madalad, tavaliselt vähem kui 30 km sügavusel Maa pinnast. Kaks San Andrease süsteemi tektoonilist plaati liiguvad üksteise suhtes kiirusega 1 cm aastas. Plaatide liikumisest põhjustatud pinged neelduvad ja akumuleeruvad, jõudes järk-järgult kriitilise punktini. Siis kivid pragunevad, plaadid nihkuvad ja toimub maavärin.

See pole kaader järjekordse katastroofifilmi filmimisest ja isegi mitte arvutigraafikast.

Esmapilgul ei erine California keskosas asuva Tafti tänavad ühegi teise Põhja-Ameerika linna tänavatest. Majad ja aiad laiade puiesteede ääres, parklad, tänavavalgustid iga paari sammu tagant. Lähemal vaatlusel selgub aga, et samade lampide joon pole päris sirge ning tänav tundub olevat väänatud, justkui oleks otstest võetud ja eri suundadesse tõmmatud.

Nende veidruste põhjuseks on see, et Taft, nagu paljud California suuremad linnakeskused, on ehitatud San Andrease murraku äärde, maakoore pragu, millest 1050 km läbib Ameerika Ühendriike.

Riba, mis ulatub San Franciscost põhja pool California laheni ja ulatub maa sügavustesse umbes 16 km ulatuses, on joon, mis ühendab kahte 12-st tektoonilisest plaadist, millel asuvad Maa ookeanid ja mandrid. .

Uurime tema kohta rohkem...

2. foto.

Nende plaatide keskmine paksus on umbes 100 km, nad on pidevas liikumises, triivides vedela sisemantli pinnal ja põrkuvad üksteisega kokku koletu jõuga, kui nende asukoht muutub. Kui nad üksteise otsas roomavad, kerkivad taevasse tohutud mäeahelikud, nagu Alpid ja Himaalaja. Asjaolud, mis San Andrease rikke põhjustasid, on aga hoopis teised.

Siin on Põhja-Ameerika (millele toetub suurem osa sellest mandrist) ja Vaikse ookeani (toetavad suuremat osa California rannikust) tektooniliste plaatide servad nagu halvasti istuvad hammasrattahambad, mis ei sobitu üksteise peale, kuid ei sobi korralikult. neile ettenähtud soontesse. Plaadid hõõrduvad üksteise vastu ja piki nende piire tekkiv hõõrdeenergia ei leia väljundit. See sõltub sellest, millises tõrke osas selline energia koguneb, kus toimub järgmine maavärin ja milline on selle tugevus.

3. foto.

Niinimetatud "ujuvatsoonides", kus plaatide liikumine on suhteliselt vaba, vabaneb kogunenud energia tuhandetes väikestes löökides, mis peaaegu ei kahjusta ja salvestavad ainult kõige tundlikumad seismograafid. Teised rikkelõigud – neid nimetatakse "lossitsoonideks" - tunduvad olevat täiesti liikumatud, kus plaadid on nii tugevalt üksteise vastu surutud, et liikumist pole olnud sadu aastaid. Pinge koguneb järk-järgult, kuni lõpuks liiguvad mõlemad plaadid, vabastades võimsa jõnksatusega kogu kogunenud energia. Siis toimuvad maavärinad magnituudiga vähemalt 7 Richteri skaalal, sarnaselt 1906. aasta laastavale San Francisco maavärinale.

4. foto.

Kahe ülalkirjeldatud vahele jäävad vahepealsed tsoonid, mille tegevus, kuigi mitte nii hävitav kui lossis, on siiski märkimisväärne. Sellises vahepealses tsoonis on Parkfieldi linn, mis asub San Francisco ja Los Angelese vahel. Maavärinaid magnituudiga kuni 6 Richteri skaalal võib siin oodata iga 20-30 aasta tagant; viimane juhtus Parkfieldis 1966. aastal. Maavärina tsüklilisuse nähtus on selles piirkonnas ainulaadne.

Alates 200 pKr e. Californias toimus 12 suurt maavärinat, kuid just 1906. aasta katastroof tõmbas kogu maailma tähelepanu San Andrease rikkele. See maavärin, mille epitsenter asub San Franciscos, põhjustas hävingu kolossaalses piirkonnas, mis ulatus põhjast lõunasse 640 km ulatuses. Mööda rikkejoont nihkus pinnas loetud minutitega 6 m - aiad ja puud langesid, teed ja sidesüsteemid hävisid, veevarustus katkes ning maavärinale järgnenud tulekahjud möllasid kogu linnas.

5. foto.

Geoloogiateaduse arenedes on ilmunud arenenumad mõõteriistad, mis suudavad pidevalt jälgida veemasside liikumist ja rõhku maapinna all. Mitme aasta jooksul enne suurt maavärinat seismiline aktiivsus veidi suureneb, mistõttu on täiesti võimalik, et neid saab ennustada mitu tundi või isegi päeva ette.

Arhitektid ja ehitusinsenerid arvestavad maavärinate võimalikkusega ning projekteerivad hooneid ja sildu, mis taluvad teatud maapinna vibratsiooni jõudu. Tänu nendele meetmetele hävitas 1989. aasta San Francisco maavärin enamiku vana struktuuriga hooneid, kahjustamata tänapäevaseid pilvelõhkujaid.

Foto 6.

Seejärel hukkus 63 inimest - enamik kahetasandilise Bay Bridge'i tohutu lõigu kokkuvarisemise tõttu. Teadlaste sõnul ootab Californiat järgmise 50 aasta jooksul tõsine katastroof. Eeldatakse, et California lõunaosas Los Angelese piirkonnas toimub maavärin magnituudiga 7 Richteri skaalal. See võib põhjustada miljardeid dollareid kahju ja põhjustada 17 000 kuni 20 000 surma ning veel 11,5 miljonit inimest võib hukkuda suitsu ja tulekahjude tõttu. Ja kuna hõõrdumise energia piki rikkejoont kipub kogunema, suurendab iga aasta, mis toob meid maavärinale lähemale, selle tõenäolist tugevust.

Foto 7.

Litosfääri plaadid liiguvad väga aeglaselt, kuid mitte pidevalt. Plaatide liikumine toimub ligikaudu inimese küünte kasvu kiirusega - 3-4 sentimeetrit aastas. Seda liikumist on näha teedel, mis ületavad San Andrease murrangut, kusjuures rikkest on näha nihkunud teemärgistust ja katte korrapärase remondi märke.

Foto 8.

Los Angelesest põhja pool asuvas San Gabrieli mägede piirkonnas tänavate asfalt kohati paisub – need on murrangu äärde kogunevad jõud, mis suruvad mäeahelikule. Selle tulemusena on lääneküljel kivimid kokku surutud ja murenenud, moodustades aastas kuni 7 tonni kilde, mis lähevad Los Angelesele aina lähemale.

Foto 9.

Kui kihtide pinget pikka aega ei tühjendata, toimub liikumine järsku, järsu jõnksatusega. See juhtus 1906. aasta maavärina ajal San Franciscos, kui California "vasakpoolne" osa nihkus epitsentri lähedal "paremale" ligi 7 meetrit.

Nihe algas 10 kilomeetrit ookeanipõhja all San Francisco piirkonnas, misjärel kandus 4 minutiga nihkeimpulss 430 kilomeetri kaugusele San Andrease rikkest – Mendocino külast San Juan Bautista linna. Maavärin oli 7,8 magnituudi Richteri skaalal. Terve linn oli üle ujutatud.

Tulekahjude puhkemise ajaks oli hävinud juba üle 75% linnast, 400 linnaosa, sealhulgas kesklinn, lamas varemetes.

10. foto.

Kaks aastat pärast 1908. aasta laastavat maavärinat algasid geoloogilised uuringud, mis jätkuvad tänaseni. Uuringud on näidanud, et viimase 1500 aasta jooksul on San Andrease rikkepiirkonnas toimunud suuri maavärinaid ligikaudu iga 150 aasta järel.

Foto 11.

Laamtektoonika on peamine protsess, mis suuresti kujundab Maa nägu. Sõna "tektoonika" pärineb kreekakeelsest sõnast "tekton" - "ehitaja" või "puusepp", samas kui tektoonikas nimetatakse plaate litosfääri tükkideks. Selle teooria kohaselt moodustavad Maa litosfääri hiiglaslikud plaadid, mis annavad meie planeedile mosaiikstruktuuri. Maa pinnal ei liigu mitte mandrid, vaid litosfääri plaadid. Aeglaselt liikudes veavad nad endaga kaasa mandreid ja ookeanipõhja. Plaadid põrkuvad üksteisega, pigistades maa taevalaotuse mäeahelike ja mäesüsteemide kujul välja või surudes sügavale sisse, tekitades ookeanis ülisügavaid lohke. Nende võimsat tegevust katkestavad vaid lühikesed katastroofilised sündmused – maavärinad ja vulkaanipursked. Peaaegu kogu geoloogiline tegevus on koondunud plaatide piiridele.

San Andrease rike Figuuri keskelt allapoole jooksev paks joon on perspektiivvaade California kuulsast San Andrease murrangust. SRTM-i (Radar Topographic Exposure) kogutud andmetega loodud pilti hakkavad geoloogid kasutama aktiivsetest tektoonilistest protsessidest tulenevate rikete dünaamika ja Maa pinnakujude uurimiseks. See rikkelõik asub Californias Palmdale'ist läänes, umbes 100 km Los Angelesest loodes. Rike on aktiivne tektooniline piir paremal asuva Põhja-Ameerika laama ja vasakpoolse Vaikse ookeani laama vahel. Üksteise suhtes on Vaikse ookeani platvorm vaatajast eemal ja Põhja-Ameerika platvorm vaataja poole. Nähtavad on ka kaks suurt mäeahelikku: vasakul - San Gabrieli mäed, üleval paremal - Tehachapi. Teine viga – Garlock – asub Tehachapi seljandiku jalamil. Gormani linna lähedal pildi keskel kohtuvad San Andrease ja Garlocki rikked. Eemal, Tehachapi mägede kohal, asub Kesk-California org. Antiloopide org on pildi paremal küljel nähtav piki küngaste jalamit.

Foto 13.

Foto 14.

San Andrease rike kulgeb piki kahe tektoonilise plaadi – Põhja-Ameerika ja Vaikse ookeani – kokkupuutejoont. Plaadid nihkuvad üksteise suhtes umbes 5 cm aastas. Selle tulemuseks on tugevad pinged maakoores ja korrapäraselt tekitatakse tugevaid maavärinaid, mille keskmes on rikkejoon. No väikesed värinad toimuvad siin kogu aeg. Seni ei ole kõige hoolikamatest vaatlustest hoolimata õnnestunud nõrkade löökide andmemassiivist tuvastada märke eelseisvast suuremast maavärinast.

San Andrease murrang, mis läbib Põhja-Ameerika läänerannikut, on transformatsioonimurd, st selline, kus kaks plaati libisevad üksteisest mööda. Teisendusmurde lähedal on maavärina allikad madalad, tavaliselt vähem kui 30 km sügavusel Maa pinnast. Kaks San Andrease süsteemi tektoonilist plaati liiguvad üksteise suhtes kiirusega 1 cm aastas. Plaatide liikumisest põhjustatud pinged neelduvad ja akumuleeruvad, jõudes järk-järgult kriitilise punktini. Siis kivid pragunevad, plaadid nihkuvad ja toimub maavärin.

Püha Andrease luumurd. Kas San Francisco kaob maapõue?

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

1906. aasta aprillis tabas San Franciscot maavärin, milles hukkus üle 3000 inimese ja 300 000 jäi kodutuks. 83 aasta pärast juhtus teine, kuigi tagajärgede mõttes mitte nii kohutav. Katastroofid ennustavad: varem või hiljem toimub suur maavärin, mis teeb San Francisco maatasa ja linn kaob maapõue tohututesse lõhedesse. Ja selle põhjuseks on pragu maapinnas, mida nimetatakse Püha Andrease rikkeks. Kas kohutavat maavärinat saab kunstlikult tekitada? Kuhu mandrid tormavad ja millised jõud tõukasid Aafrika Lõuna-Ameerikast eemale – nendele küsimustele otsis vastuseid The New Times

Juri Panchul, Sunnyvale, CA

Külma sõja ajal oli lugu, et väidetavalt oli Californias teatud punkti (“veetorni”) suunatud Nõukogude tuumarakett, mille tabamus põhjustas osariigi maakoore kaheks tükeldamise. Pärast seda ujutaks lääneosa Vaikse ookeani poolt üle, mis põhjustaks enamiku 30 miljonist California elanikust, sealhulgas Los Angelese ja San Francisco elanike surma. Muidugi ei sündinud see lugu NSVL kaitseministeeriumis, vaid oli 1978. aasta Hollywoodi filmi Superman moonutatud esitlus.

1300 km hirmu

Kuid kas selles rattas on terake reaalsust? 1300 kilomeetri pikkune San Andrease rike kulgeb tõepoolest piki California rannikut, eraldades Vaikse ookeani ja Põhja-Ameerika tektoonilised plaadid. San Andreas (koos külgnevate Haywardi, Calaverase ja muude riketega) on suurte maavärinate allikas.

Kohati on San Andreas kuristikuna nähtav, mõnes kohas peaaegu nähtamatu. Murde ida- ja läänekülg liiguvad üksteisega paralleelselt: läänepoolne - põhja ja idapoolne - lõunasse. Plaatide liikumine toimub ligikaudu inimese küünte kasvu kiirusega - 3-4 sentimeetrit aastas. Seda liikumist on näha San Andreast läbivatel teedel, kusjuures rikkest on näha nihkunud teemärgistust ja märke korrapärasest katendi remondist. Rikke "töö" nähtavaim ilming on iidne vulkaan Ninah, mis tekkis 23 miljonit aastat tagasi, misjärel see San Andrease rikke tõttu kenasti, nagu kook, "lõigati" kaheks pooleks ja vasakpoolne. pool miljonite aastate jooksul "jäetud" mööda riket 314 kilomeetrit põhja poole ja sai Pinnaclesi rahvusmonumendiks.

Kuhu mandrid liiguvad?

Millised jõud liigutavad tuhandekilomeetriseid tükke maapinnast? Kuni 20. sajandini oli vastus sellele küsimusele teadmata. Täpsemalt polnud isegi küsimust: geoloogiateadus uskus, et mandrid on liikumatud ja maakoore lõigud liikusid ainult üles-alla, vastavalt 19. sajandi keskel vastu võetud geosünkliinide teooriale.

Kuid alates 16. sajandist on kartograafid märganud, et Aafrika ja Lõuna-Ameerika rannikut saab üksteise peale asetada nagu kaks tükki katkisest plaadist, misjärel mõned teadlased esitavad perioodiliselt idee, et mandrid liiguvad. Suurema osa argumentidest esitas saksa teadlane Alfred Wegener. 1915. aastal näitas Wegener, et erinevate kontinentide rannikud ei langenud mitte ainult kontuurilt kokku, vaid sisaldasid ka sama tüüpi kive, aga ka sarnaste loomaliikide fossiile. Wegener väitis, et 200 miljonit aastat tagasi eksisteeris üks superkontinent Pangea, mis jagunes osadeks, millest sai tänapäevane Euraasia, Ameerika, Austraalia ja Antarktika. 50 aastat peeti Wegeneri teooriat kokkusattumuste kogumiks, kuna geofüüsikud pidasid ebatõenäoliseks, et kontinent (kivimass) saaks liikuda üle teise kivimassi (ookeanide kõva põhi) ilma, et seda hõõrdumine kahjustaks. Olukord muutus alles pärast Teist maailmasõda, kui USA sõjaväelased kaardistasid sonari abil ookeanid ja leidsid nende keskelt pikad, selgelt vulkaanilise päritoluga meremägede ahelikud. Teadlane Harry Hess näitas, et Atlandi ookeani põhi liigub Atlandi ookeani keskelt läbivast mäeahelikust kahes suunas lahku. Laienev ookeanipõhi kannab kontinente nagu metroo eskalaator reisijaid.


Ja kes neid juhib...

Hessi ja teiste 1960. aastate uurimistöö tulemusena toimus geoloogias revolutsioon, mis on võrreldav Koperniku revolutsiooniga astronoomias. Selgus, et maakoor koosneb mitmest suurest plaadist (Aafrika, Põhja-Ameerika, Vaikse ookeani, Euraasia jt), aga ka suurest hulgast väikestest plaatidest, mis liiguvad kiirusega mitu sentimeetrit aastas, põrkudes omavahel kokku. Iga plaadi paksus on umbes 100 kilomeetrit. "Litosfääri" moodustavate plaatide all on umbes 200–400 kilomeetri paksune kuum, viskoosne kiht, mida nimetatakse astenosfääriks. Sellel “hõljuvad” tektoonilised plaadid, mis kannavad mandreid.

Plaatide põrkumisel tekivad olenevalt kokkupõrke iseloomust mäed (näiteks Himaalaja), saarte ahelikud (näiteks Jaapani saared), lohud ja vulkaanid. Ookeani- ja mandrilaama põrkumisel langeb ookeanilaam alla. See on tingitud asjaolust, et ookeanilise maakoore keemiline koostis on erinev ja tihedus on suurem. Gerry Hess nimetas käimasolevat protsessi "konveierilindiks": kivistunud lavast sünnib keset ookeani uus maakoor, mis liigub aeglaselt miljoneid aastaid, seejärel vajub tagasi soolestikku ja sulab.

Miks liiguvad San Andrease rikke plaadid külili, mitte üksteise poole? Fakt on see, et 40 miljonit aastat toimus piirkonnas kolme tektoonilise plaadi (Vaikse ookeani, Faralloni (Farallon) ja Põhja-Ameerika) kompleksne "tants", mille piirid kulgesid üksteise suhtes nurga all. Faralloni plaat "tõugati" Põhja-Ameerika alla, misjärel hakkas Vaikne ookean mööda kunagist Faralloni ja Põhja-Ameerika laamade piiri külgsuunas libisema.

Tektoonilised plaadid on nagu vahud, mida juhivad keeva supi konvektsioonivoolud. 19. sajandil ei mõistnud teadlased, kuidas see "supp" üldse edasi "keetmine" sai. Kuulsa füüsiku William Thomsoni (lord Kelvin) arvutuste järgi oleks termodünaamika seaduste järgi pidanud Maa jahtuma kõigest 20 miljoni aastaga. See läks vastuollu geoloogide hinnangutega Maa vanuse kohta. Tomson ei võtnud arvesse Maa kuumenemist radioaktiivsete elementide lagunemisest, mis avastati alles 20. sajandi alguses. Selle kuumenemise tõttu on Maa pärast nelja ja poole miljardi aasta pikkust eksisteerimist jätkuvalt kuum. Me elame tohutul tuumareaktoril - planeedil Maa!

maa värisemine

Olgu, mandrid liiguvad, aga kuidas see meie elu mõjutab, lisaks vajadusele perioodiliselt remontida paar väikest teed, mis ületavad San Andrease rikke? Probleem on selles, et liikumine ei ole pidev. Iga vahetus algab stressi kogunemisega, mis suure või väikese maavärina ajal “laheneb” jõnksatusega. Keskosas "hiilib" rike tuhandete mikromaavärinate tõttu, mida inimene ei tunne. Kuid mõnikord ei tühjendata pinget pikka aega, pärast mida toimub liikumine hüppeliselt.

See juhtus 1906. aasta maavärina ajal San Franciscos, kui California "vasakpoolne" osa nihkus epitsentri lähedal "paremale" ligi 7 meetrit. Nihe algas 10 kilomeetrit ookeanipõhja all San Francisco piirkonnas, misjärel 4 minutiga kandus nihkeimpulss 430 kilomeetri kaugusele San Andrease rikkest – Mendocino külast San Juan Batista linna.

Kurja plaan

Seega on võimatu rannikuäärset Californiat üle ujutada San Andrease tõrkepunkti tuumaplahvatusega. Rikkepiirkonna plaadid ei liigu mitte üksteise poole, vaid külgedele (mööda põhja-lõuna suunalist joont), mistõttu Vaikse ookeani plaadi lükkamine Põhja-Ameerika oma alla on vähem realistlik kui lennukikandja jalahooga üle ujutamine. Kuid kas kunstliku maavärinaga on võimalik tõsist kahju tekitada? Kummalisel kombel katsetati seda ideed mitte ainult Hollywoodi filmides. 1966. aastal märkasid Ameerika Ühendriikide Geoloogiakeskuse (USGS) geoloogid Colorados Rocky Flatsi sõjaväearsenali lähedal ootamatut maavärinate jada. Maavärinate toimumise aeg langes täpselt kokku hetkedega, mil sõjaväelased kõrvaldasid vedelad jäätmed, pumbates need rõhu all sügavale maa alla. Geoloogid korraldasid katse, pumbates vett Colorados Rangely linna lähedal asuvale mahajäetud naftaväljale. Esimest korda ajaloos põhjustasid inimesed kunstlikult maavärina.

Pärast seda arutas USGS mõnda aega ideed ennetada suuri maavärinaid mööda San Andreast, leevendades rikkestressi suure hulga mikrovärinatega. USGS otsustas siiski mitte katsetada, kuna on selge, et neil poleks piisavalt raha, et Los Angelese või San Francisco täieliku hävitamise eest eksimise korral maksta.


See läheb hullemaks

Vaatamata maavärinatele on California üks ilusamaid kohti elamiseks Maal. Enamik osariigi elanikke elab ühe-kahekorruselistes majades ja teavad ettevaatusabinõusid. Seetõttu ei põhjustanud 1989. aastal toimunud San Francisco maavärin suuri purustusi. Probleeme on ju ka mujal planeedil – orkaanid, tsunamid või ebasoodne poliitiline olukord. Ja San Andrease rike pole USA kõige ohtlikum geoloogiline objekt. Näiteks on seal Yellowstone'i supervulkaan, mis umbes kaks miljonit aastat tagasi kattis tuhaga kogu tänapäevase USA läänepoolse poole. Tohutu hulk loomi suri isegi tuhandete kilomeetrite kaugusel purskest – kopsudesse sattunud tolmu ja reostunud joogivee tõttu. Sellised pursked muudavad kogu planeedi kliimat aastateks, põhjustades "vulkaanilise talve". Kuid vulkaanide ja supervulkaanide teema väärib eraldi artiklit.

Teabe allikad:

1 Michael Collier Liikuv maa – California San Andrease rike. Golden Gate'i rahvusparkide kaitseamet. University of California Press, 1999.

2. Allan A. Schoenherr. California looduslugu. University of California Press, 1995

3. Sandra L. Keith. Pinnaclesi rahvusmonument. Lääne rahvusparkide liit. 2004. aasta.

4 Bill Bryson Peaaegu kõige lühiajalugu. Broadway raamatud, 2005.

5. Wikipedia – Laamtektoonika, San Andrease rike, Supervulcano jne.

6. Kunstlik maavärin – http://www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=343

Esmapilgul ei erine California keskosas asuva Tafti tänavad ühegi teise Põhja-Ameerika linna tänavatest. Majad ja aiad laiade puiesteede ääres, parklad, tänavavalgustid iga paari sammu tagant. Lähemal vaatlusel selgub aga, et samade lampide joon pole päris sirge ning tänav tundub olevat väänatud, justkui oleks otstest võetud ja eri suundadesse tõmmatud.

Nende veidruste põhjuseks on see, et Taft, nagu paljud California suured linnakeskused, on ehitatud San Andrease murraku äärde, maakoore pragu, millest 1050 km läbib Ameerika Ühendriike.

Riba, mis ulatub San Franciscost põhja pool California laheni ja ulatub maa sügavustesse umbes 16 km ulatuses, on joon, mis ühendab kahte 12-st tektoonilisest plaadist, millel asuvad Maa ookeanid ja mandrid. .

Uurime tema kohta rohkem...

2. foto.


Nende plaatide keskmine paksus on umbes 100 km, nad on pidevas liikumises, triivides vedela sisemantli pinnal ja põrkuvad üksteisega kokku koletu jõuga, kui nende asukoht muutub. Kui nad üksteise otsas roomavad, kerkivad taevasse tohutud mäeahelikud, nagu Alpid ja Himaalaja. Asjaolud, mis San Andrease rikke põhjustasid, on aga hoopis teised.

Siin on Põhja-Ameerika (millele toetub suurem osa sellest mandrist) ja Vaikse ookeani (toetavad suuremat osa California rannikust) tektooniliste plaatide servad nagu halvasti istuvad hammasrattahambad, mis ei sobitu üksteise peale, kuid ei sobi korralikult. neile ettenähtud soontesse. Plaadid hõõrduvad üksteise vastu ja piki nende piire tekkiv hõõrdeenergia ei leia väljundit. See sõltub sellest, millises tõrke osas selline energia koguneb, kus toimub järgmine maavärin ja milline on selle tugevus.

3. foto.


Niinimetatud "ujuvatsoonides", kus plaatide liikumine on suhteliselt vaba, vabaneb kogunenud energia tuhandetes väikestes löökides, mis peaaegu ei kahjusta ja salvestavad ainult kõige tundlikumad seismograafid. Teised rikkelõigud – neid nimetatakse "lossitsoonideks" - tunduvad olevat täiesti liikumatud, kus plaadid on nii tugevalt üksteise vastu surutud, et liikumist pole olnud sadu aastaid. Pinge koguneb järk-järgult, kuni lõpuks liiguvad mõlemad plaadid, vabastades võimsa jõnksatusega kogu kogunenud energia. Siis toimuvad maavärinad magnituudiga vähemalt 7 Richteri skaalal, sarnaselt 1906. aasta laastavale San Francisco maavärinale.

4. foto.


Kahe ülalkirjeldatud vahele jäävad vahepealsed tsoonid, mille tegevus, kuigi mitte nii hävitav kui lossis, on siiski märkimisväärne. Sellises vahepealses tsoonis on Parkfieldi linn, mis asub San Francisco ja Los Angelese vahel. Maavärinaid magnituudiga kuni 6 Richteri skaalal võib siin oodata iga 20-30 aasta tagant; viimane juhtus Parkfieldis 1966. aastal. Maavärina tsüklilisuse nähtus on selles piirkonnas ainulaadne.

Alates 200 pKr e. Californias toimus 12 suurt maavärinat, kuid just 1906. aasta katastroof tõmbas kogu maailma tähelepanu San Andrease rikkele. See maavärin, mille epitsenter asub San Franciscos, põhjustas hävingu kolossaalses piirkonnas, mis ulatus põhjast lõunasse 640 km ulatuses. Mööda rikkejoont nihkus pinnas loetud minutitega 6 m - aiad ja puud langesid, teed ja sidesüsteemid hävisid, veevarustus seiskus ning maavärinale järgnenud tulekahjud möllasid kogu linnas.

5. foto.


Geoloogiateaduse arenedes on ilmunud arenenumad mõõteriistad, mis suudavad pidevalt jälgida veemasside liikumist ja rõhku maapinna all. Mitme aasta jooksul enne suurt maavärinat seismiline aktiivsus veidi suureneb, mistõttu on täiesti võimalik, et neid saab ennustada mitu tundi või isegi päeva ette.

Arhitektid ja ehitusinsenerid arvestavad maavärinate võimalikkusega ning projekteerivad hooneid ja sildu, mis taluvad teatud maapinna vibratsiooni jõudu. Tänu nendele meetmetele hävitas 1989. aasta San Francisco maavärin enamiku vana struktuuriga hooneid, kahjustamata tänapäevaseid pilvelõhkujaid.

Foto 6.


Seejärel hukkus 63 inimest - enamik kahetasandilise Bay Bridge'i tohutu lõigu kokkuvarisemise tõttu. Teadlaste sõnul ootab Californiat järgmise 50 aasta jooksul tõsine katastroof. Eeldatakse, et California lõunaosas Los Angelese piirkonnas toimub maavärin magnituudiga 7 Richteri skaalal. See võib põhjustada miljardeid dollareid kahju ja põhjustada 17 000 kuni 20 000 surma ning veel 11,5 miljonit inimest võib hukkuda suitsu ja tulekahjude tõttu. Ja kuna hõõrdumise energia piki rikkejoont kipub kogunema, suurendab iga aasta, mis toob meid maavärinale lähemale, selle tõenäolist tugevust.

Foto 7.


Litosfääri plaadid liiguvad väga aeglaselt, kuid mitte pidevalt. Plaatide liikumine toimub ligikaudu inimese küünte kasvu kiirusega - 3-4 sentimeetrit aastas. Seda liikumist on näha teedel, mis ületavad San Andrease murrangut, kusjuures rikkest on näha nihkunud teemärgistust ja katte korrapärase remondi märke.

Foto 8.


Los Angelesest põhja pool asuvas San Gabrieli mägede piirkonnas tänavate asfalt kohati paisub – need on murrangu äärde kogunevad jõud, mis suruvad mäeahelikule. Selle tulemusena on lääneküljel kivimid kokku surutud ja murenenud, moodustades aastas kuni 7 tonni kilde, mis lähevad Los Angelesele aina lähemale.

Foto 9.


Kui kihtide pinget pikka aega ei tühjendata, toimub liikumine järsku, järsu jõnksatusega. See juhtus 1906. aasta maavärina ajal San Franciscos, kui California "vasakpoolne" osa nihkus epitsentri lähedal "paremale" ligi 7 meetrit.

Nihe algas 10 kilomeetrit ookeanipõhja all San Francisco piirkonnas, misjärel kandus 4 minutiga nihkeimpulss 430 kilomeetri kaugusele San Andrease rikkest – Mendocino külast San Juan Bautista linna. Maavärin oli 7,8 magnituudi Richteri skaalal. Terve linn oli üle ujutatud.

Tulekahjude puhkemise ajaks oli hävinud juba üle 75% linnast, 400 linnaosa, sealhulgas kesklinn, lamas varemetes.

10. foto.


Kaks aastat pärast 1908. aasta laastavat maavärinat algasid geoloogilised uuringud, mis jätkuvad tänaseni. Uuringud on näidanud, et viimase 1500 aasta jooksul on San Andrease rikkepiirkonnas toimunud suuri maavärinaid ligikaudu iga 150 aasta järel.

Foto 11.


Laamtektoonika on peamine protsess, mis suuresti kujundab Maa nägu. Sõna "tektoonika" tuleb kreekakeelsest sõnast "tekton" - "ehitaja" või "puusepp", kuid tektoonikas nimetatakse litosfääri tükke plaatideks. Selle teooria kohaselt moodustavad Maa litosfääri hiiglaslikud plaadid, mis annavad meie planeedile mosaiikstruktuuri. Maa pinnal ei liigu mitte mandrid, vaid litosfääri plaadid. Aeglaselt liikudes veavad nad endaga kaasa mandreid ja ookeanipõhja. Plaadid põrkuvad üksteisega, pigistades maa taevalaotuse mäeahelike ja mäesüsteemide kujul välja või surudes sügavale sisse, tekitades ookeanis ülisügavaid lohke. Nende võimsat tegevust katkestavad vaid lühikesed katastroofilised sündmused – maavärinad ja vulkaanipursked. Peaaegu kogu geoloogiline tegevus on koondunud plaatide piiridele.

Foto 12.


San Andrease rike Figuuri keskelt allapoole jooksev paks joon on perspektiivvaade California kuulsast San Andrease murrangust. SRTM-i (Radar Topographic Exposure) kogutud andmetega loodud pilti hakkavad geoloogid kasutama aktiivsetest tektoonilistest protsessidest tulenevate rikete dünaamika ja Maa pinnakujude uurimiseks. See rikkelõik asub Californias Palmdale'ist läänes, umbes 100 km Los Angelesest loodes. Rike on aktiivne tektooniline piir Põhja-Ameerika platvormi - paremal - ja Vaikse ookeani - vahel vasakul. Üksteise suhtes on Vaikse ookeani platvorm vaatajast eemal ja Põhja-Ameerika platvorm vaataja poole. Nähtavad on ka kaks suurt mäeahelikku: vasakul - San Gabrieli mäed, üleval paremal - Tehachapi. Teine viga – Garlock – asub Tehachapi seljandiku jalamil. Gormani linna lähedal pildi keskel kohtuvad San Andrease ja Garlocki rikked. Eemal, Tehachapi mägede kohal, asub Kesk-California org. Antiloopide org on pildi paremal küljel nähtav piki küngaste jalamit.

Foto 13.


Foto 14.


San Andrease rike kulgeb piki kahe tektoonilise plaadi – Põhja-Ameerika ja Vaikse ookeani – kokkupuutejoont. Plaadid nihkuvad üksteise suhtes umbes 5 cm aastas. Selle tulemuseks on tugevad pinged maakoores ja korrapäraselt tekitatakse tugevaid maavärinaid, mille keskmes on rikkejoon. No väikesed värinad toimuvad siin kogu aeg. Seni ei ole kõige hoolikamatest vaatlustest hoolimata õnnestunud nõrkade löökide andmemassiivist tuvastada märke eelseisvast suuremast maavärinast.

San Andrease murrang, mis läbib Põhja-Ameerika läänerannikut, on transformatsioonimurd, st selline, kus kaks plaati libisevad üksteisest mööda. Teisendusmurde lähedal on maavärina allikad madalad, tavaliselt vähem kui 30 km sügavusel Maa pinnast. Kaks San Andrease süsteemi tektoonilist plaati liiguvad üksteise suhtes kiirusega 1 cm aastas. Plaatide liikumisest põhjustatud pinged neelduvad ja akumuleeruvad, jõudes järk-järgult kriitilise punktini. Siis kivid pragunevad, plaadid nihkuvad ja toimub maavärin.

Foto 15.


Foto 16.


Foto 17.


Foto 18.


Foto 19.


Foto 20.



See pole kaader järjekordse katastroofifilmi filmimisest ja isegi mitte arvutigraafikast.

Siin uurisime üksikasjalikult seda maavärinat USA-s - TÕELINE KATASTROOFIFILM