Разлом Сан-Андреас

На первый взгляд улицы Тафта, что в центральной Калифорнии, ничем не отличаются от улиц любого другого города Северной Америки. Дома и сады вдоль широких проспектов, автомобильные стоянки, уличные фонари через каждые несколько шагов. Однако более пристальный взгляд обнаруживает, что линия тех же фонарей не совсем ровная, а улица словно перекручивается, как будто ее взяли за концы и тянут в разных направлениях.

Причина этих странностей в том, что Тафт, как и многие калифорнийские крупные городские центры, построен вдоль разлома Сан-Андреас (San Andreas Fault) — трещины в земной коре, 1050 км которой проходят по территории США.

Полоса, протянувшаяся от побережья к северу от Сан-Франциско до Калифорнийского залива и уходящая в глубь земли примерно на 16 км, представляет собой линию соединения двух из 12 тектонических плит, на которых расположены океаны и континенты Земли.

Давайте узнаем про него подробнее …

Фото 2.

Средняя толщина этих плит около 100 км, они находятся в постоянном движении, дрейфуя на поверхности жидкой внутренней мантии и сталкиваясь друг с другом с чудовищной силой, когда изменяется их местоположение. Если они наползают одна на другую, в небо вздымаются огромные горные хребты, такие, как Альпы и Гималаи. Однако обстоятельства, породившие разлом Сан-Андреас, совершенно иные.

Здесь края Североамериканской (на которой покоится большая часть этого континента) и Тихоокеанской (поддерживающей большую часть калифорнийского побережья) тектонических плит похожи на плохо пригнанные зубцы шестеренки, которые не налезают один на другой, но и не входят аккуратно в предназначенные для них пазы. Плиты трутся одна о другую, а образующаяся вдоль их границ энергия трения выхода не находит. От того, в какой части разлома скапливается такая энергия, зависит, где произойдет и какой силы будет следующее землетрясение.

Фото 3.

В так называемых «плавающих зонах», где перемещение плит происходит относительно свободно, накапливающаяся энергия высвобождается в тысячах мелких толчков, практически не наносящих ущерба и регистрируемых лишь самыми чувствительными сейсмографами. Другие же участки разлома — их называют «замковыми зонами» — кажутся совершенно недвижимыми, там плиты прижаты одна к другой так плотно, что перемещений не происходит сотни лет. Напряжение постепенно нарастает, пока наконец обе плиты не сдвинутся, высвобождая в мощном рывке всю накопившуюся энергию. Тогда происходят землетрясения с магнитудой не менее 7 по шкале Рихтера, подобные разрушительному сан-францисскому землетрясению 1906 года.

Фото 4.

Между двумя описанными выше лежат промежуточные зоны, чья активность хотя и не столь разрушительна, как в замковых, но тем не менее значительна. Город Паркфилд, расположенный между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом, находится в такой промежуточной зоне. Землетрясений с магнитудой до 6 по шкале Рихтера можно ожидать здесь каждые 20-30 лет; последнее случилось в Паркфилде в 1966 году. Явление цикличности землетрясений уникально для данного региона.

С 200 года н. э. в Калифорнии произошло 12 крупных землетрясений, но именно катастрофа 1906 года привлекла к разлому Сан-Андреас внимание всего мира. Это землетрясение, с эпицентром в Сан-Франциско, вызвало разрушения на колоссальной территории, протянувшейся с севера на юг на 640 км. Вдоль линии разлома в считанные минуты почва сместилась на 6 м — ограждения и деревья были повалены, дороги и системы коммуникаций разрушены, подача воды прекратилась, и последовавшие за землетрясением пожары забушевали по всему городу.

Фото 5.

По мере того, как геологическая наука развивалась, появились более совершенные измерительные приборы, способные постоянно следить за перемещениями и давлением водных масс под земной поверхностью. В течение ряда лет перед крупным землетрясением сейсмическая активность несколько увеличивается, так что, вполне возможно, их удастся прогнозировать за многие часы или даже дни до начала.

Архитекторы и строительные инженеры учитывают возможность землетрясений и проектируют здания и мосты, которые могут выдержать определенную силу колебаний земной поверхности. Благодаря этим мерам сан-францисское землетрясение 1989 года уничтожило в основном постройки старой конструкции, не нанеся вреда современным небоскребам.

Фото 6.

Тогда погибли 63 человека — большинство из-за крушения огромной секции двухъярусного моста Бей-Бридж. По прогнозам ученых, в ближайшие 50 лет Калифорнии грозит серьезная катастрофа. Предполагается, что землетрясение с магнитудой 7 по шкале Рихтера произойдет на юге Калифорнии, в районе Лос-Анджелеса. Оно может причинить ущерб на миллиарды долларов и унести 17 000-20 000 жизней, а от дыма и пожаров могут погибнуть еще 11,5 миллиона человек. А поскольку энергия трения, возникающего вдоль линии разлома, имеет тенденцию к накоплению, каждый приближающий нас к землетрясению год увеличивает его вероятную силу.

Фото 7.

Литосферные плиты движутся очень медленно, но не постоянно. Движение плит происходит примерно со скоростью роста человеческих ногтей – 3-4 сантиметра в год. Это движение можно заметить на дорогах, которые пересекают разлом Сан Андреас: в месте разлома видны сдвинутая дорожная разметка и следы регулярного ремонта дорожного покрытия.

Фото 8.

В районе гор Сан-Гебриел (San Gabriel Mountains) к северу от Лос-Анджелеса асфальт улиц порой вспучивается — это силы, накапливающиеся вдоль линии разлома, давят на горную гряду. В результате с западной стороны горные породы сжимаются и крошатся, ежегодно образуя до 7 тонн осколков, которые подбираются все ближе и ближе к Лос-Анджелесу.

Фото 9.

Если напряжение пластов не разряжается длительное время, то движение происходит внезапно, резким рывком. Так случилось во время землетрясения 1906 года в Сан-Франциско, когда в районе эпицентра «левая» часть Калифорнии сдвинулась относительно «правой» почти на 7 метров

Сдвиг начался в 10 километрах под океанским дном в районе Сан-Франциско, после чего в течение 4 минут импульс сдвига распространился на 430 километров разлома Сан Андреас — от деревни Мендосино (Mendocino) до городка Сан-Хуан Батиста (San Juan Bautista). Землетрясение было силой 7.8 балла по шкале Рихтера. Весь город затопило.

К тому времени, когда вспыхнули пожары, более 75% города уже было разрушено, 400 городских кварталов лежали в руинах, включая центр.

Фото 10.

Спустя два года после разрушительного землетрясения в 1908 г начались геологические исследования, которые продолжаются до настоящего момента. Исследования показали, что на протяжении последних 1500 лет крупные землетрясения происходят в районе разлома Сан Андреас, примерно каждые 150 лет

Фото 11.

Тектоника плит — это основной процесс, который в значительной степени формирует облик Земли. Слово «тектоника» происходит от греческогот «тектон» — «строитель» или «плотник» , плитами же в тектонике называют куски литосферы. Согласно этой теории литосфера Земли образована гигантскими плитами, которые придают нашей планете мозаичную структуру. По поверхности 3емли движутся не континенты, а литосферные плиты. Медленно передвигаясь, они увлекают за собой континенты и океаническое дно. Плиты сталкиваются друг с другом, выдавливая земную твердь в виде горных хребтов и горных систем, или продавливаются вглубь, создавая сверхглубокие впадины в океане. Их могучая деятельность прерывается лишь краткими катастрофическими событиями — землетрясениями и извержениями вулканов. Почти вся геологическая активность сосредоточена вдоль границ плит.

Фото 12.

Разлом Сан-Андреас Жирная линия, идущая вниз от центра рисунка, — это вид в перспктиве знаменитого калифорнийского разлома Сан-Андреас. Изображение, созданное с помощью данных, собранных SRTM (радарная топографическая экспозиция) , будет использовано геологами при изучении динамики разломов и форм поверхности Земли, возникающих в результате активных тектонических процессов. Этот сегмент разлома находится к западу от города Палмдейл (штат Калифорния) , примерно в 100 км к северо-западу от Лос-Анджелеса. Разлом представляет собой активную тектоническую границу между Североамериканской платформой — справа и Тихоокеанской — слева. По отношению к друг другу Тихоокеанская платформа от зрителя, а Североамериканская — по направлению к зрителю. Видны также два больших горных хребта: слева — горы Сан-Габриэль, вверху справа — Техачапи. Еще один разлом — Гарлок, лежит у подножия хребта Техачапи. Разломы Сан-Андреас и Гарлок встречаются в центре изображения близ города Горман. Вдали, выше гор Техачапи, лежит Центральная Калифорнийская долина. Вдоль подножия холмов в правой части изображения видна Долина Антилоп.

Фото 13.

Фото 14.

Разлом Сан-Андреас проходит по линии соприкосновения двух тектонических плит — Северо-Американской и Тихоокеанской. Плиты смещаются друг относительно друга примерно на 5 см в год. Это приводит к возникновению сильных напряжений в коре и регулярно вызывает сильные землетрясения с эпицентром на линии разлома. Ну а мелкие толчки происходят здесь постоянно. До сих пор, несмотря на самые тщательные наблюдения, выявить в массиве данных о слабых толчках признаки грядущего крупного землетрясения не удавалось.

Разлом Сан-Андреас, рассекающий западное побережье Северной Америки, представляет собой трансформный разлом, то есть такой, где две плиты скользят друг вдоль друга. Возле трансформных разломов очаги землетрясений залегают неглубоко, обычно на глубине менее 30 км под поверхностью Земли. Две тектонические плиты в системе Сан-Андреас движутся друг относительно друга со скоростью 1 см в год. Напряжения, вызванные перемещением плит, поглощаются и накапливаются, постепенно достигая критической точки. Потом, мгновенно, горные породы трескаются, плиты смещаются и происходит землетрясение.

Фото 15.