Александр Гангнус - Тайна земных катастроф

Сбросы же и надвиги разделились так. На территории кучаевских горстов оказалась львиная доля "чистых" надвигов. На территории грабенов было больше сбросов, но ненамного, в общем здесь была смесь землетрясений всех типов.

Читатель может спросить: "Ну и что?" По правде говоря, и в науке нередко приходится слышать "ну и что?", на которое всегда непросто ответить. Но вопрос правильный. Ученый всегда должен помнить, для чего он получает тот или иной результат. Какую задачу решает, на какой вопрос отвечает. Самое главное, общее следствие из яркой и четкой привязанности тех или иных типов землетрясений к определенной структуре: нынешний тектонический режим — это не просто какой-то миг, мгновенная фотография геологического процесса, это направленное продолжение тех же процессов, что шли в этом районе сотню тысяч лет назад. Этот факт вовсе не очевиден, и он нуждается в доказательствах. Еще недавно сейсмике отказывали в такой устойчивости и в такой тесной связи с динамикой геологического процесса.

Вот что получилось у нас в конце концов. Можно разбить пластину трещинами. Пластина — Гармский район. Трещины — разломы, которых здесь много и большинство которых тянется по широте, так же как вытянуты и основные реки и хребты. Разломы могут быть строго вертикальные, и тогда сжатие пластины с боков, по меридиану никакого движения на таком разломе не вызовет, он будет "мертвый", разве что породит немного сдвиговых землетрясений, если сжатие направлено не совсем перпендикулярно, а несколько сбоку.

Разломы могут быть и наклонные — и тут все меняется. Пластина оказывается разделенной на ряд блоков, похожих в поперечном разрезе на трапеции. При боковом сжатии трапеции с большим основанием кверху, кверху же и выжимаются. Это горсты. Горст как бы надвигается на оба сжимающих его борта, поэтому в нем в большинстве случаев реализуется надвиговый тип землетрясения. Трапеции же, обращенные вверх меньшим основанием, — это и есть рамповые грабены. Главная действующая сила в них по-прежнему боковое сжатие поперек структуры. Но появляются и дополнительные, силы. Во-первых, грабен, как клин, выжимается вниз. До бесконечности это выжимание продолжаться не может (оно идет против силы изостазии, проще говоря, против архимедовой силы — если представить себе блоки коры как льдины, а субстрат внизу — как жидкость, на которой льдины плавают). Так появляется вертикальная сила, сдавливающая этот погруженный блок, причем на глубине, там, где рамп выдавлен ниже горизонтально сжатого слоя, эта дополнительная сила может стать даже основной. Вертикальное сжатие необходимо подразумевает горизонтальное растяжение. Но растягиваться трапециевидный в сечении брусок может только вдоль своей длины, поперек давящей основной силы. И новое подтверждение: силы растяжения в Гармском районе расположены большей частью вдоль параллелей, так, как тянутся длинные речные долины Памиро-Тянь-Шаня, к которым и привязаны большей частью рамповые грабены Кучая.

Рис. 8. Сводовый (рифт) и рамповый грабены. В рифте (и его окрестностях) землетрясения идут по типам сбросов с осями растяжения, направленными по горизонтали поперек, на разрыв структур (а). В рампе (б, в) картина более сложная. Заголкнутый вниз рамп стремится "всплыть" обратно. При этом в очагах землетрясений сбросового типа оси растяжений направлены вдоль протяжения самих грабенов. 1 — оси сжатия и растяжения в поперечном разрезе рифта (например, байкальского); 2 — в поперечном разрезе рампа ось сжатия также вертикальна, но ось растяжения направлена перпендикулярно плоскости чертежа; 3 — оси растяжения в плане рампа (так они расположены и в Гармском районе); на границах рамповых грабенов должны преобладать сдвиговые механизмы землетрясений

Это же оказалось и главным доводом против первоначального предположения о сводовом характере растяжений в районе и о том, что грабены здесь мало чем отличаются, скажем, от байкальских рифтов. В байкальских и всех прочих настоящих рифтах растяжение направлено поперек структур, как бы на их разрыв...

Но окончательно убедило меня в споре с Кучаем то, как землетрясения с горизонтальной осью растяжения расположились в глубине земной коры. В "рамповой модели" их число с глубиной должно расти, в "сводовой", рифтовой, — падать (свод больше всего растягивается вверху, там, где "пучится"). Бесстрастная статистика подрубила мою последнюю надежду. Растяжений с глубиной становилось все больше. Итак, есть рамп!

Чтобы изучить своих подопечных, вулканологи часто идут туда, где действующих вулканов нет уже 100-200 миллионов лет. Зачем?

Дело в том, что иногда вулканологу хочется поглядеть на вулканический очаг, увидеть, какой он внутри, что в нем. В очаг действующего вулкана ему никак не проникнуть. Но очень часто области древнего вулканизма оказываются высоко поднятыми над своим первоначальным положением. Бывшая вулканическая область стала "областью сноса". Эрозия разрушила и унесла вулкан, километры коры и обнажила очаг, заполненный так и не излившейся лавой.

Высоко в горах каждый из нас оказывается лицом к лицу с очагами древних землетрясений. Породы над ними, тоже оказавшиеся в области сноса, давно сточены эрозией — и вот они, очаги былых землетрясений! Чаще всего это мощные трещины, пересекающие пласты на сотни метров. Трещины заполнены каким-нибудь выпавшим из подземных растворов минералом — кварцем, кальцитом, гипсом. Вглядитесь: кое-где от главной трещины под углом змеятся кулисообразные вторичные трещины, кое-где на границе основной породы и заполнителя — дробленка, свидетельство взрывоподобной силы толчка.

Коллега Пономарев уверяет, что изучать очаги слабых землетрясений лично он предпочитает, сидя на берегу мутного и страшноватого Сурхоба, греясь осенью на солнце и перебирая береговую гальку. Вот уж где бесконечное разнообразие всяких плоскостей разрыва — чаще всего в виде белых жилок кварца. Кварц заполнял трещины от древних землетрясений. Смещение по трещине ее бортов? Пожалуйста, от миллиметров до сантиметров, любые. Системы параллельных трещин? Тоже долго искать не нужно. Легко проследить, как поперек древней трещины-очага проходит другая, рвущая и ее, и успевший затвердеть заполнитель.

Мне нравится разглядывать всевозможно ориентированные трещины в древних гранитогнейсах огромного купола, невесть как вылезшего прямо над Гармской базой. Гора Мандолюль. А в Хаитском завале в одном месте я разыскал такие чудовищно перекрученные волокна гнейса, что заподозрил: может быть, и миллион лет назад, когда вершины хаитских гор были на глубине нескольких километров, здесь случались столь же страшные землетрясения...