Медленное накопление энергии

Проходят века, а глубинные силы постоянно и неуклонно де­формируют горные породы под ногами жителей сейсмичных стран. Как выражается на поверхности это коробление земной коры? В чем проявляются тектонические силы?

Самое очевидное проявление — гигантские горные хребты, воз­никшие в результате вертикального воздымания крупных блоков земной поверхности над уровнем моря,-процесса, длившегося миллионы лет. Но и те движения коры, которые происходят за гораздо более короткое время, легко можно выявить путем тщательных полевых наблюдений. В большинстве стран мира геодезические съемки производятся по меньшей мере с прошлого столетия.

Существует три главных типа геодезических съемок. Два из них позволяют определить величину горизонтальных движений. В первом случае с помощью небольших телескопов измеряются углы между установленными на местности реперами. Этот вид съемки называется триангуляцией. Во втором случае по протя­женным профилям измеряют длину линий между реперами-это трилатерация, измерение сторон прилегающих друг к другу треугольников. Современная технология таких измерений ис­пользует отражение света (иногда-луча лазера) от зеркала, укре­пленного на вершине отдаленной горы; при этом измеряется время, за которое свет проходит данное расстояние в оба конца. Из-за того что скорость света зависит от атмосферных условий, при высокоточных съемках используются небольшие самолеты или вертолеты, которые летают вдоль пути луча и измеряют температуру и давление. По этим наблюдениям вычисляются не­обходимые поправки. Точность таких съемок составляет около 1,0 см на базе 20 км.

Третий тип съемок-нивелирование, т.е. определение величины вертикальных движений путем многократных измерений разно­сти высот различных пунктов местности. При этом измеряется только разность в высотном положении вертикальных дере­вянных реек, устанавливаемых у закрепленных реперов. Повто­ряя наблюдения, обнаруживают изменения, возникающие в пе­риод между съемками. Везде, где это удается, линии государ­ственного нивелирования выводят к краям материков, с тем чтобы в качестве точки отсчета можно было использовать уро­вень моря.

Все три геодезических метода наблюдения за движениями земной коры показывают, что в тектонически активных районах, таких как Калифорния и Япония, горизонтальные и верти­кальные перемещения имеют вполне измеримые величины. Ре­зультаты съемок позволяют также сделать вывод, что в ста­бильных областях материков, например на древних массивах Канадского и Австралийского щитов, произошли лишь небольшие изменения, по крайней мере за последнее столетие.

Полезной иллюстрацией того, как деформируется кора в сейс­мически активном районе, могут служить сведения по Калифор­нии, где геодезические измерения начали проводить еще в 1850 г. Вдоль разлома Сан-Андреас специальные наблюдения были ор­ганизованы в 1959 г. Ведомством водных ресурсов Калифорнии как часть комплекса работ по изучению смещений коры, спо­собных повредить большие калифорнийские акведуки. Для изме­рения расстояний между реперами, установленными на вершинах гор по разные стороны от разлома Сан-Андреас, используются оптические и лазерные инструменты, называемые геодиметрами.

Результаты, полученные на пяти профилях в центральной Калифорнии в 1959-1970 гг., схематически представлены на рис. 2. Тенденции в развитии деформации совершенно ясны. Если мы обратимся к профилю 17, пересекающему разлом Сан-Андреас у городка Гилрой, мы увидим уменьшение длин линий примерно на 2 см в год. Это согласуется с упомянутой раньше правосто­ронней деформацией по разлому Сан-Андреас. Измерения по профилям, не пересекающим крупные разломы, например по профилю 21, указывают на очень малые изменения длин линий.

Относительное смещение Тихоокеанской и Северо-Американ­Медленное накопление энергии
ской плит по разлому Сан-Андреас позволяет нам сделать один наглядный, правда весьма долгосрочный, прогноз. Город Лос-Анджелес, расположенный на тихоокеанской стороне разлома, продвигается к северу относительно Сан-Франциско примерно на 2 см в год. Это означает, что через 30 млн. лет он станет новым пригородом Сан-Франциско. Но, к удовольствию жителей обоих городов, еще через 30 млн. лет знойный Лос-Анджелес передви­нется дальше к северу на 600 км и сможет насладиться прелестя­ми дождливой северной Калифорнии!

Именно геодезические данные, полученные после Сан-Фран-цисского землетрясения 1906 г., способствовали формированию главных наших представлений о происхождении землетрясений. Г. Ф. Рид сравнил результаты трех циклов триангуляционных из­мерений, выполненных по профилям, которые пересекали отре­зок разлома Сан-Андреас на участке вспарывания 1906 г.: изме­рения, проведенные в 1851-1865 гг., в 1874-1892 гг. и сразу же после землетрясения. Эти материалы показали, что значительные горизонтальные перемещения, параллельные треснувшему отрез­ку разлома Сан-Андреас, происходили как до, так и после земле­трясения. Рид отметил, что удаленные друг от друга точки на разных сторонах разлома за 50-летний период, предшествовав­ший 1906 г., сместились на 3,2 м, причем западное крыло двига­лось на север*).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 48 | 0,105 сек. | 12.4 МБ