Книга Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты - Элизабет Эрвин-Бланкенхайм

которая охватывает бо́льшую часть западных территорий Северо-Американского континента, включая Неваду, части Айдахо, Орегона и Юты, юг Аризоны, а также южную и центральную части Нью-Мексико, простирается до Техаса и за границы Соединенных Штатов до Мексики. Этот регион представляет собой отдельную физико-географическую провинцию (участки, объединенные по сходным особенностям рельефа), которая ограничена на юго-востоке плато Колорадо, на северо-востоке – Скалистыми горами, на севере – плато Колумбия, а на западе – Каскадными горами и горным хребтом Сьерра-Невада. Кора здесь растянута на огромном участке шириной несколько тысяч километров, поэтому тектонические силы действуют в разном направлении, хотя с этим регионом не связаны специфические границы плит. Результаты недавно проведенных исследований указывают на наличие жидкого углерода глубоко в мантии, что вызывает истончение коры на этом участке.

В этой сейсмически активной зоне преобладают силы растяжения, приведшие к возникновению направленных с севера на юг впадин (грабенов) и хребтов (горстов). Сбросы образуют погруженные бассейны – плоские впадины, – ограниченные по обеим сторонам хребтами, поднимающимися на высоту до 3048 м. На самом деле этот регион оказался растянут настолько, что его первоначальная ширина увеличилась вдвое. Кора здесь тоньше, чем в остальных частях континента: мощность коры на востоке провинции составляет примерно 30–35 км и 45 км по мере продвижения к западу. Если неумолимые силы разрыва продолжат действовать, в далеком будущем этот участок будет оторван от остальной части Северо-Американской плиты.

Провинция бассейнов и хребтов состоит из северного региона, который называется Большой Бассейн, и южного региона, включающего пустыню Сонора, впадину Салтона, Мексиканское нагорье и район Сакраменто. В южном регионе зоны бассейнов и рек высоты ниже, чем в северном. Особый интерес представляет Большой Бассейн. Здесь на площади примерно 517 988 км2 все атмосферные осадки поступают во внутренний бассейн (Гидрографический Большой Бассейн), и ни одна капля воды не достигает океана. Эта сухая и, казалось бы, голая земля обеспечивала племена коренных американцев на протяжении тысячелетий. Здесь же находится Долина Смерти – самое низкое место на Северо-Американском континенте: глубина впадины Бэдуотер составляет 86 м ниже уровня моря.

Неизвестные и спекулятивные границы

Землетрясения, как уже отмечалось, обозначают границы и помогают геологам определить, где находятся края плит. Тем не менее иногда землетрясения происходят далеко от видимых границ, или пограничных зон плит, в середине массивов суши и континентов. Такие землетрясения называют внутриплитовыми. Одно из таких мест – район разлома Нью-Мадрид на северо-востоке штата Миссури.

В 1811 и 1812 гг. три крупных землетрясения, магнитуда которых, по оценкам, составила от 7,3 до 7,5 и которые сопровождались сотнями афтершоков, сотрясали местность; толчки доходили до гребней Аппалачей, сложенных из относительно мягких осадочных пород. Эти нетипичные землетрясения в Миссури были такой силы, что даже в Бостоне звонили колокола. Люди сообщали о том, что река Миссисипи «повернула вспять», и хотя течение реки на самом деле не изменилось, такое впечатление создавалось из-за волн, двигавшихся то вперед, то назад (такие волны называются «сейши») в результате сотрясения и оседания окружающей земли. В пяти окружающих штатах появились «кипящие пески» (выбросы на поверхность разжиженных песков), а некоторые участки земли были настолько разрушены подземными толчками, что фермеры не могли обрабатывать пахотный слой. Землетрясение уничтожило дома в двух небольших городках неподалеку от эпицентра, и разрушения были бы еще больше, но в те времена численность населения в этом регионе была низкой. Дома были повреждены даже в Сент-Луисе, находящемся далеко от эпицентра землетрясения.

Разлом Нью-Мадрид и связанные с ним землетрясения, возможно, являются плодом исчезнувшего рифта Рилфут, но он находится далеко от каких-либо границ плит. Согласно другим предположениям, этот участок представляет собой шарнирную линию между континентом и мягкими осадками прибрежной равнины Мексиканского залива и отложениями реки Миссисипи. К северо-востоку от разлома Нью-Мадрид находится сейсмическая зона долины Уобаш, связанная с разломом Коттедж-Гроув.

Землетрясения – всего лишь одна из угроз, связанных с границами плит и действием тектонических сил. Эти процессы происходят независимо от присутствия человека, но последствия гораздо более важны из-за распределения населения. Социально-экономические факторы влияют на то, какие масштабы примет катастрофа, как в случае с Гаити, страной, которая считалась самой бедной в Западном полушарии, когда произошло землетрясение. Еще один фактор, сыгравший роль, – отсутствие информированности о землетрясении и неготовность к нему. Не существовало никаких строительных норм и правил на такой случай, поэтому многие не пережили землетрясения. Больше трети населения страны пострадало от землетрясения и продолжает страдать от его последствий до сих пор.

Последствия тектонической активности

Не следует недооценивать влияние на человечество и экологию тектонических сил, действие которых приводит к сильным землетрясениям, извержениям вулканов, оползням и цунами.

Один из самых смертоносных вулканов в письменно документированной истории человечества – Везувий в Италии. Его извержения происходили многократно, но особенно значимым стало извержение 79 года, когда вулкан выбросил столб пепла и пыли высотой 32 км. Города Помпеи и Геркуланум были опустошены. Тефра и пепел засыпали Помпеи, образовав покров толщиной 3 м, а в результате опустошительного пирокластического потока (плотная масса пепла и вулканических обломков) Геркуланум оказался накрыт вулканическим материалом толщиной 23 м. Извержение состояло из двух фаз: до извержения жители ощущали подземные толчки – землетрясения продолжались в два этапа 19 часов, а затем произошло извержение Везувия объемом 4 км3. Это было также первое извержение вулкана в истории, о котором имеется письменный рассказ очевидца.

Гай Плиний Цецилий Секунд, известный как Плиний Младший (61–113), после смерти своего отца воспитывался дядей, Плинием Старшим. Во время извержения Везувия, когда Плинию Младшему было 18 лет, Плиний Старший, командовавший римским флотом в Мизене, попытался спасти друзей и других пострадавших. Он отправился с пятью кораблями флота из Мизена через Неаполитанский залив на 35 км к северо-западу. Ветер был благоприятным, но когда корабли достигли Везувия, на них обрушился пепел и зола. Возможно, моряки не знали об извержении вулкана или не могли вернуться назад из-за ветров, но они остались на ночь в Стабиях. Люди в те времена привыкли к землетрясениям, связанным с Везувием, но они не осознавали, что это вулкан, поскольку он бездействовал на протяжении многих поколений. Плиний Старший призывал хранить спокойствие и не поддаваться панике. К несчастью, ситуация стала ужасной, и Плиний Старший умер на берегу через два дня после отплытия из Мизена или от вулканических газов и пепла, или, возможно, от инфаркта или инсульта.

Плиний Младший описал извержение Везувия в двух письмах, адресованных историку Тациту. В первом письме описывается, что видел Плиний Старший, и связанные с ним события:

Он требует сандалии и поднимается на такое место, откуда лучше всего можно было разглядеть это удивительное явление. Облако (глядевшие издали не могли определить, над какой горой оно возникало; что