Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 01 (8)

Сейсмические удары вызывают при падении крупные астероиды, вызывая колебания земной коры, а иногда и мантии.

Ударные волны атмосферной природы вызывают грозы. Их на Земле бывает около 16х10 6в год (почти ежесекундно) при крайне неравномерном распределении. К числу особо опасных по своим последствиям относятся океанские ураганы (торнадо, тайфуны, циклоны) низких широт. Они обрушиваются на побережья материков со скоростью 60…100 м/сек и более. В тыловой части тайфунов возникают стоячие волны, генерирующие периодические “удары” на дно моря. А микросейсмы, вызванные этими стоячими волнами, распространяются на громадные расстояния и фиксируются всеми сейсмостанциями Мировой сети. Техногенные ударные волны атмосферной природы вызывают реактивные самолеты, преодолевая звуковой барьер.

Наведенные микросейсмические колебания могут использоваться как геофизическое оружие, если объект атаки расположен на болотистых или песчаных почвах, или над пустотами, в которых могут быть вызваны резонансные колебания. Правильно подобранные частоты микроколебаний могут привести к разрушению строений, дорожных покрытий, трубопроводных систем.

Распределение внутренних напряжений в земной коре более чем неоднородно. Без предварительного анализа невозможно определить, к чему приведет применение тектонического оружия в данном месте — к разрушительному землетрясению или слабым толчкам, а возможно, тектоническое напряжение наоборот снимется, и инициировать землетрясение в данном районе будет невозможно еще очень и очень долго. Более того, эпицентр гарантированно будет не в месте инициирующего взрыва или вибратора. Географическое положение цели играет также не последнюю роль. С этой стороны уязвимы страны в традиционно сейсмоопасных районах, но здесь следует вызывать землетрясения силой не менее 9 баллов для гарантированного разрушения сейсмоустойчивых строений (если таковые преобладают), способных сохранять целостность во время 7–9 бальных толчков. Для расчета места удара сейсмически стабильной зоны необходимо, конечно, большее количество входных данных — от многолетнего массива записей местных сейсмических станций до карт подземных вод, коммуникаций и рельефа. Здесь достаточно вызвать 5–6 бальное землетрясение. Удобство тектонического оружия в том, что взрыв может быть произведен не на территории страны-цели, а в нейтральных водах или на территории своей или дружественной державы. Следует особо отметить уязвимость стран с океанским побережьем — плотность населения там выше, а подводный взрыв вызовет цунами.

К направленным ударам наиболее чувствительны дивергентные границы (границы раздвижения литосферных плит). Это границы между плитами, двигающимися в противоположные стороны. В рельефе Земли эти границы выражены рифтами, в них преобладают деформации растяжения, мощность коры пониженная, тепловой поток максимален, и происходит активный вулканизм.

Персидский залив и залив Омана.

В Персидском заливе сталкиваются две тектонические плиты: Арабская плита (внизу слева) надвигается на Евроазиатскую плиту (справа вверху). Более молодая Арабская плита движется на север, коллидируя с Евроазиатской. Персидский залив (вверху) и залив Омана (внизу) были одной частью рифта, места, где плиты расходятся друг от друга, а Индийский океан заполнил образовавшийся между двумя плитами разлом водой, однако процесс пошел вспять, и около 20 миллионов лет назад залив начал смыкаться. Коллизия двух континентальных плит создала горные регионы в Иране.

Разлом Сан Андреас (фото со спутника). Изображение создано спутником Лэдскат и радаром SRTM.

Океанические рифты приурочены к центральным частям срединно-океанических хребтов. В них происходит образование новой океанической коры. Общая их протяженность более 60 тысяч километров. Толщина земной коры здесь минимальна и составляет всего 4 км в районе срединноокеанического хребта.

Континентальные рифты представляют собой протяженную линейную впадину глубиной порядка сотен метров. Это место, где утончается и раздвигается земная кора, и начинается магматизм. С образования континентального рифта начинается раскол континента.

Другое уязвимое место — конвергентные границы (границы, на которых происходит столкновение литосферных плит). Две литосферные плиты надвигаются друг на друга и одна из плит заползает под другую (образуется так называемая зона субдикции) или возникает мощная складчатая область (зона коллизии). Классической зоной коллизии являются Гималаи.

Если взаимодействуют две океанические плиты и одна из них задвигается под другую, то в зоне субдикции образуется островная дуга, если взаимодействуют океаническая и континентальная — океаническая как более плотная оказывается внизу и погружается под континент, в мантию — образуется активная континентальная окраина. В зонах субдикции находится большинство активных вулканов, часты землетрясения. Большинство современных зон субдукции расположены по периферии Тихого океана, образуя тихоокеанское огненное кольцо. При общей протяженности современных конвергентных границ плит около 57 тыс. километров, 45 тыс. из них приходится на субдукционные, остальные 12 тыс. — на коллизионные.

Там, где плиты двигаются параллельным курсом, но с разной скоростью, возникают трансформные разломы — сдвиговые нарушения, широко распространенные в океанах и редкие на континентах.

В океанах трансформные разломы идут перпендикулярно срединно-океаническим хребтам и разбивают их на сегменты шириной в среднем 400 км. Между сегментами хребта находится активная часть трансформного разлома. Здесь происходят многочисленные землетрясения и процессы горообразования. По обе стороны от сегментов находятся неактивные части трансформных разломов. Активных движений в них не происходит, но они четко выражены в рельефе дна океанов линейными поднятиями с центральной депрессией.

Единственным активным сдвигом на континенте — континентальным трансформным разломом является разлом Сан-Андреас, отделяющий Северо-Американскую литосферную плиту от Тихоокеанской. Он имеет длину около 1480 км и является одним из самых активных разломов планеты: в год плиты смещаются на 0.6 см, землетрясения с магнитудой более 6 единиц происходят в среднем раз в 22 года. Город Сан-Франциско и большая часть района бухты Сан-Франциско построены в непосредственной близости от этого разлома.

Однако сейсмически активными являются не только границы литосферных плит, но и области внутри плит, где идут активные тектонические и магматические процессы. Это горячие точки — места, где к поверхности поднимается горячий мантийный поток (плюм), который проплавливает двигающуюся над ним океаническую кору. Так образуются вулканические острова. Примером является Гавайский подводный хребет, поднимающийся над поверхностью океана в виде Гавайских островов, от которых на северо-запад идет цепочка подводных гор с непрерывно увеличивающимся возрастом, некоторые из которых, например, атолл Мидуэй, выходят на поверхность. На расстоянии порядка 3000 км от Гавайев цепь немного поворачивает на север и называется уже Императорским хребтом.