География на ладони. Краткий курс по устройству планеты - Уилл Уильямс

Глубокое внедрение плиты в астеносферу приводит к образованию трещин на океаническом дне. Подобно гонке за достижение поверхности Мохоровичича, продолжается непрерывная гонка за тем, чтобы увидеть и вернуться из глубин какой-либо из этих трещин. Самым глубоким местом в этом плане является Бездна Челленджера (Challenger Deep). Она находится в Марианской впадине у побережья Филиппин на глубине 11 033 м ниже уровня моря. Эти данные кажутся особенно впечатляющими, если вспомнить, что высота Джомолунгмы (Эвереста) составляет всего 8848 м над уровнем моря.

Будучи изогнутой и нагретой в процессе продвижения, субдуктированная или поддвинутая плита расплавляется, образуя плутоны или магматические образования. Эти образования ведут себя подобно восковым шаровидным частицам в массиве лавы, поднимаясь вверх через кору, особенно там, где образовались разломы и трещины.

В конечном итоге из этих плутонов образуются подводные горы у побережий континентальной плиты или целый архипелаг из островов, такой как Японский.

Последняя форма рельефа, образуемая границами деструктивной плиты, которую нужно отметить – это складчатые горы. Величайшая гряда этого типа, протянулась от Канады до Тьерра дель Фуэго и дальше к Антарктиде. Хотя эта гряда и не является совсем непрерывной, она демонстрирует то воздействие, которое субдукция может оказывать на поверхность коры. Анды по-видимому представляют собой самую значительную складчатую горную гряду на Земном шаре, достигая высоты в 6962 м выше уровня моря (Аконкагуа), и растянувшись в длину на 7000 км. Если вы хотите произвести впечатление на ваших друзей, можете сказать им, что самая отдаленная точка на земной коре от ее центра – это гора Чимборасо на эквадорском участке Анд (6384 км).

Время от времени участки коры с интенсивной складчатостью и разломами, образующая складчатые горы, может позволить плутонам подняться вверх и обозначить гряду вулканическими пиками. Примечательные вулканы в пределах складчатых гор включают гору Сент-Хеленс в Каскадных горах в Северной Америке и Котопахи в Эквадоре. Тот, кто достаточно стар, чтобы помнить извержение горы Сент-Хеленс 1980 года, знаком с буйством вулканов этого типа – характерным свойством границ деструктивной плиты, которые будут рассмотрены далее.

Горы, возникшие в месте столкновения плит

Существует еще один путь формирования очертаний земли деструктивными границами. Так, например, Гималаи возникли в результате столкновения массивной Евразийской и Индо-Австралийской плит. Возникновение гор можно, конечно, объяснять тем фактом, что ни та, ни другая кора не были менее плотными по сравнению с другой. В итоге, произошло лобовое столкновение, когда обе плиты смялись. Несколько меньшая по размеру Индо-Австралийская плита формирует корень горы, которая, как предполагается, углубляется в мантию настолько же, насколько гора возвышается над уровнем моря. Это чрезвычайно активная зона, где множество землетрясений служат бесчисленными примерами активности коры, которые могут изучать в равной мере и студенты, и их преподаватели. Предполагается, что гора Джомолунгма (Эверест) растет со скоростью в 2,5 см в год, хотя по данных других исследователей здесь наблюдается стагнация роста.

Трансформная граница

После драматических событий, связанных с конструктивными и деструктивными путями создания новых форм рельефа, приятно перейти к скромному трансформному разлому. Здесь нет грандиозных форм рельефа, а вулканическая активность проявляется очень редко. И, конечно, большая новость для этих регионов – не низкого уровня рифт и не изгиб ландшафта, а землетрясения. Безусловно, самая хорошо изученная и зафиксированная кинокамерой область трансформного разлома находится в Калифорнии. Печально известный разлом Сан Андреас – лишь один из многих, которые маркируют границу между Северо-Американской и Тихоокеанской плитами. Часть Калифорнии, расположенная южнее Сан Франциско, фактически находится не на Северо-Американской плите. Обе плиты перемещаются локально в одном и том же направлении, но с разными скоростями: Тихоокеанская плита движется в северо-западном направлении со средней скоростью в 6 см в год, а Северо-Американская плита движется в этом же направлении, но со скоростью всего около 1 см в год. Таким образом, на поверхности продолжается дистанцирование плит относительно друг друга со скоростью более 4 см в год.

Землетрясения

Сначала попытаемся выделить самые крупные по количеству жертв землетрясения в истории человечества.

Что такое землетрясения?

Вспомним первый закон термодинамики: «энергия не может быть ни создана, ни уничтожена». В этом законе и кроется ключ к природе землетрясений – это высвобождение накопившейся в земле упругой энергии. Конвекционные токи, возбуждающие астеносферу, передают свою кинетическую энергию вышележащей коре, наподобие того, как вращающиеся шины приводят в движение аттракционы в виде лодок-качелей. Но кора обладает массой и инерцией, из-за которых между плитами происходит трение. Поскольку кинетическая энергия из астеносферы должна куда-то выделяться, она накапливается в коре в виде упругой энергии. Возможно, для вас это большой концептуальный скачок, однако, чтобы понять суть, вы можете вспомнить те запускаемые с помощью резинки аэропланы, с которыми играли в детстве.

В конечном итоге, тормозящий эффект преодолевается накопленной энергией и начинается просто движение. Сейсмические волны рассеиваются из своего фокуса во все стороны, и становятся осязаемыми прежде всего в эпицентре на поверхности. Большая часть энергии высвобождается именно здесь, но, несомненно, уровень разрушений сильно зависит от того, застроена ли эта территория или нет, и если да, то насколько хорошо люди, живущие здесь, подготовлены к таким событиям.

Сейсмические волны

Землетрясения выделяют энергию в форме двух типов волн: первичных (P) и вторичных (S). Это продольные и поперечные волны, которые распространяются с различной скоростью и при прохождении через границу Мохоровичича ведут себя по-разному. Сейсмографы измеряют оба типа волн, и на основе разницы во времени их прихода можно вычислить, как далеко сейсмограф находиться от их центра. Все, что вам требуется, это данные с трех сейсмографов, находящихся в любых точках мира, и тогда вы сможете определить эпицентр любого землетрясения, поскольку обнаружится только один единственный пункт, где волны, исходящие от землетрясений, будут перекрываться.

Но это только часть теории сейсмических волн. Эти волны являются источником поверхностных волн, и именно последние наносят самый большой ущерб зданиям, дорогам и объектам жизнеобеспечения.

Использование трех сейсмических станций для определения эпицентра землетрясения

Поверхностные волны получили название «волны Лява» (по имени английского математика Огастеса Эдварда Хаф Лава, 1863–1940) и «волны Рэлея» (по имени физика Джона Уильяма Стретта Рэлея, 1842–1919) и именно эти волны являются непосредственной причиной колебания земли – будь то вверх и вниз, или из стороны в сторону.

Сейсмические волны

Цунами

Наряду с оползнями, цунами являются самыми значительными вторичными природными убийцами, вызванными землетрясениями. Они могут начаться