Том Джексон - Взламывая планету Земля

Альфред Вегенер (слева) с исследователем Гренландии Расмусом Виллумсеном во время экспедиции 1930 года в центральную часть Гренландии. Оба погибли в течение месяца после того, как был сделан этот снимок, не выдержав условий арктической зимы.

В 1912 году британский геолог определил новый тип породы в земной коре — метаморфический. Так появился третий процесс в цикле горообразования, в котором высокое давление и температура изменяют состав твердых пород.

На карте Джорджа Барроу, опубликованной в 1912 году, изображен Северо-Шотландский разлом.

Это открытие сделал геолог Джордж Барроу, талантливый уроженец Лондона, преуспевший в математике и естественных науках. Выбрав своей специализацией геологию, в 1890-х годах Барроу начал составлять карту напластований Северо-Шотландского нагорья. После 20 лет кропотливой работы он представил метаморфизм Барроу, или метаморфизм с промежуточным тепловым градиентом. Карта Барроу показывала, что в зависимости от поступающих минералов горные породы могут быть разделены на отдельные слои. Финский геолог Пентти Эскола дал этому объяснение в последующее десятилетие.

В 1921 году финский геолог Пентти Эскола описал зоны, называемые метаморфическими фациями, где различные комбинации давления и температур создают определенный набор минералов. Затем они объединяются в метаморфическую породу. Фации метаморфизма: 1) цеолитовая, 2) роговиковая, 3) сандинитовая, 4) пренит-пумпеллиитовая, 5) зеленосланцевая, 6) глаукофановых сланцев, 7) амфиболитовая, 8) гранулитовая, 9) эклогитовая.

Метаморфизм Барроу был самой простой формой метаморфического изменения, которое включает в себя повышение температуры и давления с увеличением глубины. Эти меняющиеся показатели создают физико-химические изменения в минералах, первоначально составляющих исходную породу (протолит). Если минералы меняются, меняется и порода, и в результате мы имеем ряд новых пород, которые различаются лишь создавшими их силами. Градиенты Барроу (или перепады температур) типичны для зон орогенеза, где породы зажаты глубоко под землей. Другие метаморфические зоны расположены вблизи магматических очагов и вулканических расселин, где преобладает тепло, а не давление. Ко всему прочему, удары метеоритов могут создать небольшие зоны метаморфических пород. Магматические и осадочные породы — это связанные друг с другом метаморфы. Например, известняки становятся мрамором, глинистые сланцы — шифером, а песчаники образуют кварциты. Происхождение других метаморфических пород, таких как сланцы и гнейсы, более стандартное.

В процессе метаморфизма минералы в горных породах превращаются в листы, это явление называется слоистостью. Степень расслоения помогает определить градус метаморфизма, при каком давлении и температуре происходило превращение.

Каждый год деревья прибавляют новый слой древесины, создавая годичные кольца, легко узнаваемые на срубе дерева. По ним можно не только определить его возраст, но и изучить климат.

В центре ствола находятся самые старые кольца, а самые свежие — с краю. Деревья были свидетелями многих событий в истории человечества и могут рассказать об изменении климата и атмосферы в далеком прошлом.

Дендрохронология ( dendron переводится с греческого как «дерево») строится на идее подсчета колец на стволе дерева с целью определить его возраст. Первым ее высказал Леонардо да Винчи. Он знал, что летом дерево растет быстрее, и в его стволе остается полоска бледной мягкой древесины. Зимой рост замедляется и полоска соответственно темная и узкая. Вместе эти кольца составляют один год, а на стволах больших деревьев их сотни. Да Винчи даже знал, что после холодного года остаются отдельные кольца более темного цвета, таким образом ствол «записывал информацию» о климате прошлого. Это знание не приносило особой пользы и служило лишь для забавы на протяжении веков, пока в 1920 году американский астроном Э. Э. Дуглас не нашел ему применение. Он нашел связь между климатическими моделями, отраженными в кольцах деревьев, и циклом активности солнечных пятен, который осветляет и затемняет Солнце каждые 11 лет. Сегодня специалисты дендроклиматологии по кольцам хвойных долгожителей могут воссоздать картину глобальных и региональных климатических условий за последние 7000 лет.

Землетрясения — это, пожалуй, самая разрушительная сила на поверхности планеты. Их последствия, часто смертоносные, ощутимы по всему земному шару. В 1935 году была разработана система для измерения силы землетрясений.

Землетрясение, обрушившееся 22 мая 1960 года на Вальдивию (город в Чили) было самым мощным за всю историю человечества, иногда его называют Великим чилийским землетрясением. Оно продолжалось примерно 10 минут и оценивается в 9,6 балла по шкале Рихтера. Волны возникшего цунами обрушились не только на южную часть Чили, но и, стремительно продвигаясь по Тихому океану, затронули Гавайи, Японию, Филиппины, Новую Зеландию, Австралию и Алеутские острова. Эпицентр землетрясения находился под Андами, довольно далеко от старого колониального города Вальдивии, которому был нанесен серьезный урон.

Самое смертоносное землетрясение в истории случилось в 1556 году недалеко от провинции Шэньси в центральной части Китая. Его сила оценивается примерно в 7,9 балла по шкале Рихтера (прямых измерений, естественно, не было). В результате землетрясения, произошедшего в ночь на 23 января, по общим оценкам погибло 830 000 человек. Это землетрясение стало самым страшным стихийным бедствием в истории. Причина шокирующего числа погибших кроется в залежах лёсса, очень мягкой осадочной породы, которой богат регион. Местные жители обитали в лёссовых домах, яодунах — это вырытые прямо в скалах пещеры (используются по сей день, см. на фото). Из-за землетрясения дома-пещеры обрушились, и все спящие жители погибли. В считанные минуты численность местного населения сократилась на 60 %.