Геологические катастрофы.

Вообще катастрофы, будь то политические или природные бывают двух типов. Первый –это столкновение двух явлений, двух процессов, двух объектов, причём столкновение случайное, не вызванное какими то внутренними процессами этих объектов.

Катастрофы второго типа обусловлены нарастанием внутренних противоречий в системе, которые рано или полностью приводят к разрыву системы, быстрому разрешению противоречий.

Катастрофа первого типа в нашем случае – это столкновение с Землёй небесного тела. Никаких процессов внутри астероида, летящего к Земле и никаких процессов на Земле , которые бы привели к их столкновению нет,  это случай в чистом виде.

Метеориты падают на землю довольно часто, но падение крупных тел, которые ведут к катастрофе и вызывают образование кратеров явление редкое.

Самым известным крупным метеорным кратером является кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан.  Падение астероида размером 10 км произошло 65 миллионов лет назад.. Ударная волна вызвала волны цунами высотой 50-100метров, а на суше горячая ударная волна и падение раскалённых обломков, выбитых ударом, привело к множеству лесных пожаров. Поднявшаяся высоко в атмосферу сажа и пыль на несколько лет закрыли солнце, что привело к резкому похолоданию.  Затемнение привело к тому, что растениям не хватало света для фотосинтеза, что вызвало резкое снижение кислорода в атмосфере и вымирание ряда растений. А следом за растениями началось вымирание и множества животных форм, из которых на слуху является вымирание динозавров.  Надо сказать, что следы этой катастрофы просматриваются по всей земле и являются границей между мезозойской и кайнозойской эрой.  В некоторых местах, поближе к месту удара, мы видим горизонт пыли и пепла,  в отложениях, насыщенных окаменелостями видим, резкое обеднение фауны после отложений удара, но даже у нас,  на другом конце земного шара имеются следы этой катастрофы в виде слоя с повышенным содержанием иридия.

Но кратер Чиксулуб не является самым крупным кратером, или самой крупной астроблемой, как принято говорить сейчас, во всяком случае, из известных на сегодняшний день, а занимает третье место по размеру.

На втором месте стоит структура Садбери в Канаде. Падение небесного тела, образовавшего структуру диаметром 250 километров,  состоялось миллиард восемьсот миллионов лет назад. Почему я избегаю слова кратер?  Потому что от удара земная кора треснула и по системе кольцевых разломов наружу поднялась магма, заполнившая углубления от удара. Эта магма вынесла на поверхность медь и никель, месторождения которых разрабатываются с конца 19 века по сию пору.

Но самой крупной астроблемой является структура Вредефорт в Южной Африке.

Кратер Фредефорт расположен в 120 км от Йоханесбурга и имеет диаметр около 300 км.

Возраст кратера оценивается более чем в 2 миллиарда лет . Это так называемый мультикольцевой кратер, окантованный  валами и имеющий в центре поднятие. Такие кратеры часто встречаются на других планетах, но у нас он, похоже, единственный.

Возможно, что это не самый крупный кратер, в Антарктиде, на Земле Уилкса, обнаружена кольцевая структура диаметром пятьсот километров. Выявлена она по данным геофизики, почти вся она скрыта под  антарктическими льдами и говорить о том, что это астроблема, пока рано.

Но возраст этой структуры оценивается в 250 миллионов лет и, по мнению ряда учёных, именно падение этого метеорита, или, как сейчас принято говорить, импактное событие, послужило причиной великого вымирания на границе пермского и триасового периодов.

В России крупнейшей астроблемой является Попигайский кратер, четвёртый в мире по величине, расположенный на границе Якутии и красноярского края..

Кратер был образован в результате удара астероида 35,7±0,2 миллиона лет назад, в конце эпохи эоцена^[2]. Астероид, скорее всего, был хондритным (в породах кратера найдены остатки его вещества)^[3][4]. Время его образования близко ко времени образования нескольких других крупных ударных кратеров — Чесапикского ударного кратера, ударного кратера в каньоне Томса на шельфе Восточного побережья США, кратера Маунт-Ашмор и полями тектитов на северо-востоке Северной Америки^[5], Логойского кратера — приводит некоторых специалистов к предположению об их взаимосвязи, то есть о множественной метеоритной бомбардировке, которая могла стать одной из причин завершения геологической эпохи эоцена и общего похолодания климата в следующем олигоцене, что также сопровождалось образованием пролива Дрейка на другой стороне планеты и, впоследствии, формированием ледникового щита Антарктиды. Но чем ещё характерен этот кратер – среди импактитов, то есть пород, образовавшихся в результате удара, разведано три месторождения алмазов.  Алмазы мелкие, самые крупные около сантиметра и мутные, в качестве ювелирного сырья непригодны, но они почти вдвое превосходят синетические и кимберлитовые алмазы по прочности , абразивной стойкости и жаропрочности. Но разработка их пока не производится – месторождения находятся в абсолютно безлюдной и труднодоступной местности, а во вторых пока не разработана технология обработки столь специфического сырья.

В России есть и множество других астроблем, но большинство из них подверглось эрозии, закрыто осадками, или занято озёрами и выявляются в результате геологических работ.

Кроме кратеров или систем кольцевых разломов столкновение Земли с небесными телами оставляет и другие следы. Самым известными являются следы тунгусского дива  – огромный вывал леса и обожжённые стволы в центре этого вывала. Большинство исследователей склоняется к тому что над Тунгусской произошёл взрыв ядра кометы, возможно – ледяного.

В некоторых местах,  в частности, в Сахаре, найдены участки спёкшихся оплавленных песков. Возможно, следами взрывов небесных тел в воздухе являются и тектиты – кусочки оплавленного стекла, встречающиеся в различных местах плантеы.

Ну, а теперь перейдём к катастрофам второго рода, то есть вызванными внутренними процессами нашей планеты.

И прежде всего поговорим о супервулканах.

Самым известным, можно сказать, навязшим в зубах, является супервулкан Йеллоустонского национального парка в Соединённых Штатах. У супервулканов нет кратера, а тем более, горы, сложенной отложениями вулканических извержений.  Для супервулкана характерно наличие кальдеры – относительно неглубокой впадины, обычно среди гор, с плоским днищем.

Размер Йеллоустонской кальдеры 50х 72 км, но на глубине 10 км под кальдерой находится магматический резервуар размерами 90х30 км.

Выше находится резервуар перегретой воды, служащий источником для постоянных извержений гейзеров.

Йеллоустонский вулкан приурочен к так называемой горячей точке. Из земных недр поднимается поток тепла, расплавляющий породы мантии и нижнюю часть коры. Этот поток постоянен, тогда как плита над ним движется и каждое новое извержение происходит уже в другом месте.

Выяснилось, что Йеллоустонский супервулкан извергается с периодичностью около 600 тысяч лет. Последнее извержение было как раз 640 тысяч лет назад и время следующего подошло. Оно может начаться через тысячу лет, а может и завтра. Подсчитано, что в результате взрыва супервулкана всё живое в радиусе 170 км погибнет, число жертв среди людей составит 75 тысяч человек, поднявшийся в атмосферу пепел закроет солнце и на ближайшие десять лет можно ожидать значительного понижения температуры.

Успокаивает то, что нам известны результаты трёх извержений супервулкана, и каждое последующее извержение было слабее предыдущего.

Ещё значительнее было извержение супервулкана Тобо. Это озеро Тобо, расположенное на севере острова Суматра в Индонезии.  Длина озера 100 км, ширина 30 км и глубина около 500 м. Семьдесят пять тысяч лет назад произошло извержение супервулкана, при котором в воздух было выброшено огромное количество  вулканического пепла и сернистого газа, который в атмосфере превратился в серную кислоту. Вулканический пепел покрыл огромные площади от аравийского полуострова до Вьетнама и Южного Китая, распространился по всей земле, закрыв солнце. Но если пепел оседает в течение нескольких лет, то серная кислота повисла над землёй надолго, отражая солнечные лучи обратно в космос. Межледниковье закончилось  и начался новый ледниковый период, продлившийся тысячу лет. А когда серная кислота начала выпадать в виде кислых дождей, они уничтожали растительность на обширных площадях, вызывая голод и там, где его до этого не было. Население земли тогда составляло немногим более шестидесяти миллионов человек, при этом оно, в значительной мере, было сосредоточено в южной Азии и восточной Африке, наиболее пострадавших от извержения и изменений климата.

Большая часть населения земли погибла, сохранилось несколько десятков тысяч человек.  А вот вид людей, существовавший параллельно с нашим, карликовые гоминиды с острова Флорес, так называемые хоббиты, погиб полностью.

Следующий супервулкан – это Флегрейские поля.

Флегрейские поля – крупный вулканический район к северо-западу от Неаполя, на берегу залива Паццуоли. Флегрейские поля занимают площадь 10х10 км. В настоящее время вулканическая активность Флегрейских полей ограничивается выбросом газов из фумарол

Имеется данные о суперизвержении Флегрейского вулкана около 40 тысяч лет назад

Мегаизвержение Флегрейских полей совпало по времени с  извержениями вулкана Казбек на Кавказе и Святая Анна в Южных Карпатах. В году, следующем за извержением температура на Земле понизилась на два градуса, а в Западной Европе на пять.

Пепел от извержения протянулся клином от Южной Италии до Южного Урала. От Южной Италии до Румынии слой пепла достигал одного метра.

Пепел и понижение температуры вызвали угнетение растительности. Последовали годы, когда не было  летнего потепления, выжившие животные стали массово мигрировать с территорий, засыпанных пеплом. Это было сильнейшее извержение в Европе за последние двести тысяч лет. Считается, что это извержение стало главной причинно исчезновения неандертальцев, на территории от центральной Европе до Кавказа, поскольку травоядные животные, бывшие основой их пропитания ушли.  Неандертальцы сохранились только на юго- западе Европы, у Гибралтарского пролива, но и там они исчезли, возможно, передав часть своих генов нашим предкам.

Имеются и другие супервулканы,  но пока что они себя никак не проявляли и сведений о них мало. Хотя трапповые поля в Сибири или в Индии наверняка результаты извержений супервулканов.

Извержения обычных вулканов  не вызывают столь глобальных последствий, однако тоже могут принести много бед.

Обычно основную опасность извержения видят в излияниях лавы, однако, за всё время наблюдений лава погубила всего несколько человек, и то они погибли от собственной глупости. В начале двадцатого века, во время очередного извержения вулкана Этна, группа туристов, вместо того, чтобы «делать ноги» стояла и глазела на поток лавы, пока он не окружил их со всех сторон.

Хотя, конечно, материальный ущерб лава может нанести значительный. Так, в Африке  она затопила небольшой городок, уничтожив дома и хозяйственные постройки. Более того, с лавой даже можно бороться. В Исландии остановили наступление лавы на посёлок, поливая лавовый язык водой из шлангов.  В результате застывшая лава образовала подобие дамбы и поток изменил своё направление.

И выпадение пепла, с чем многие до сих пор связывают исчезновение города Помпеи, к массовой гибели людей привести не могут. Ведь всегда можно выйти из помещения и протоптать себе место  поверх свежевыпавшего пепла. Гораздо опаснее вулканические бомбы, но они не летят далеко и если не лезть на склон Вулкана, вряд ли Вулканические бомбы могут представлять опасность. Помпеи,Геркуланум и Стабия погибли от пирокластического потока. Вроде бы интенсивность извержения падает и туча, поднимавшаяся вверх вдруг опускается и скатывается вниз по склону со скоростью несколько десятков километров в час. Она несёт с собой много обломочного материала извержения, а также то, что, что прихватит по пути. Но самое главное –температура потока несколько сотен градусов и человек, захваченный этим потоком, мгновенно сварится.

Наиболее близкая к нашему времени подобная катастрофа-это извержение вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника. Извержение произошло в 1902 году. Когда пирокластический поток  со скоростью 150 км в час. ринулся на город, часть кораблей стоявших в порту, успели поднять якоря и уйти в море. С этих кораблей были сделаны снимки  облака пирокластического потока  и развалины города после того, как всё закончилось. В городе погибло тридцать тысяч человек.  Погиб губернатор острова с супругой, французская правительственная комиссия, приехавшая изучить состояние вулкана .  Из всего города уцелело два человека – заключённый в подземной камере и сапожник, который жил на краю города. Он получил сильные ожоги, но остался жив.

Через некоторое время из кратера вулкана стал выдавливать столб густой кислой лавы, который рассыпался после того, как пошли дожди.

Другое опасный тип извержения – это взрыв вулкана. Мы не будем вспоминать извержение Вулкана Безымянного на Камчатке, которое произошло в абсолютно Безлюдной местности и не принесло никому вреда,

Другое дело извержение вулкана Кракатау, которое считается самым мощным в историческое время.  В августе 1883 года произошёл взрыв, вулкан разорвало на части, из жерла вулкана вырвался мощный пирокластический поток, который достиг острова Суматра и убил там 2тысячи человек, хотя  Суматра отделена от Кракатау 48 километровым проливом. Звук взрыва был настолько сильным, что его слышали за четыре тысячи километров, у моряков,  находившихся поблизости от острова, лопались барабанные перепонки. Остатки стенок вулкана рухнули в освободившуюся полость, образовав кальдеру. Обрушение породы в воду вызвало гигантское цунами, высотой до 40метров,  волны цунами унесли жизни 36 тысяч человек.

Извержение вулкана  привело к понижению температуры по всей планете на градус, а по некоторым сведениям – на два. Причиной стал опять же гигантский выброс диоксида серы, который в атмосфере превратился в серную кислоту, капельки этой кислоты сконцентрировались в перистых облаках, увеличив отражение солнечных лучей.

Как видим, самое опасное при взрывных землетрясениях островных вулканов – это волна цунами. Взрыв вулкана на действующем щитовом вулкане на острове Тира(Санторин датируемое между 1700- 1800гг до новой эры) произошёл в Эгейском море  Этот взрыв с последующем обрушением конуса вулкана  привёл к образованию гигантских волн цунами, которые вызвали наводнения в Сирии и Египте, а города Крита и прилегающих островов разрушили. Кроме того, выпал слой пепла толщиной в 10 см,  урожай. Кроме того, был уничтожен весь критский флот. Все эти события привели к краху крито-минойской цивилизации.

Но волны цунами возникают не только в результате извержения вулканов, наиболее разрушительные цунами – это последствия землетрясений.

Так»6 декабря 2004 года в Индийском океане произошло мощное землетрясение. Гипоцентр располагался в 150 км от острова  Суматра на глубине 30 км от уровня моря.

Землетрясение связано с тектоническим сдвигом вдоль зоны субдукции, погружения индийской плиты под бирманскую, произошло смещение участка  протяжённостью  1200 км на 15 м. Магнитуда землетрясения оценивалась в 9,1 –9,3 балла и входило в тройку сильнейших землетрясений за всю историю наблюдений. Сами по себе толчки особых разрушений не вызвали, но возникло мощнейшее цунами, причём волны распространялись не от какого то точечного центра, а от всего более чем тысячекилометрового разлома.

Поскольку разлом вытянут в субмеридиональном направлении, основное разрушительное воздействие волны цунами было направлено в направлении восток и запад, поэтом Бангладеш, расположенное недалеко от разлома, но к северу от него, получило меньшие повреждения, чем Сомали.

Больше всего пострадали от цунами Индонезия, Индия, Шри Ланка, Таиланд, МАльдивы, Мьянма, Малазия, а также ряд африканских стран –Сомали, Кения, Мадагаскар. Общее число погибших оценивается в 235 тысяч человек.

В Советском  Союзе самым страшным было цунами с 4на 5 ноября. 1952 года обрушившееся на остров Парамушир и уничтожившее город Северо – Курильск и несколько посёлков. Система оповещения о цунами тогда ещё не была отлажена и это стало полной неожиданностью.

Но старожилы Курил поняли, что что то не то и стали подниматься в сопки. Потом ударила первая война, И в сопки побежали многие. Но волна схлынула и люди стали спускаться к берегу. И тут ударила вторая, восемнадцатиметровая волна. Эта волна уничтожила город, окрестные посёлки рыбаков и военные гарнизоны. Волна была такой силы, что она не только разрушала дома, и таскала их обломки, она крутила тяжеленные сейфы, автомобили и трактора, и либо забрасывала их на склоны сопок, либо уносила в море. А потом пришла третья волна, которая унесла трупы в море. Общее число погибших и пропавших  без вести оценивалось в 14 тысяч.

Северо Курильск отстроен заново, но уже на возвышенности,  куда волна 1952 года не достала  и была создана служба предупреждения о цунами.

Следующей по внушаемому ужасу  являются землетрясения. Наиболее часты землетрясения в зонах рифтовых разломов, где происходит расхождение тектонических плит или там, где одна плита подходит под другую. Но и там, где по разломам происходит горизонтальное смещение,  возможны землетрясения, обычно менее сильные. Пожалуй, исключением является разлом Сан Андреас, ставший причиной разрушения Сан –Франциско в начале двадцатого века.

Я не буду много распространяться об ужасах землетрясения, когда земля начинает ходить под ногами и рушиться дома.  Ещё свежи в памяти телевизионные сообщения о землетрясениях в Турции и Марокко.