Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Рисунок 19. Местоположение скрытого рифта Рилфут в юго-восточной части Соединенных Штатов на основании данных дистанционного зондирования. Сегодня большинство землетрясений в регионе Нью-Мадрида происходит в зонах, закрашенных серым цветом.

Геологи давно знали, что эта часть североамериканского материка 90 миллионов лет назад вздымалась полуторакилометровыми горами, и здесь шла вулканическая деятельность. Затем горы разрушились, весь регион опустился ниже уровня моря, и на затопленной океанической коре накопилось несколько километров морских отложений. Такой подъем и последующее проседание согласуются с прохождением этой области над горячей точкой мантии.

Некоторые геологи скептически относятся к идее Ван Арсдэйла и Кокса, поскольку сомневаются в реальности Бермудской горячей точки. В настоящее время нет активных вулканов, с нею связанных, и существуют лишь очень нечеткие следы потухших вулканов, отмечающих движение Североамериканской плиты над нею. Однако геологические свидетельства наличия вулканической деятельности в районе Нью-Мадрида примерно 90 миллионов лет назад неоспоримы, как неоспоримы и свидетельства вздымания земной коры вверх с последующим опусканием — каковы бы ни были их причины. Такая активность, безусловно, могла привести к возобновлению активности разломов, связанных с первоначальным созданием рифта. Возможно, свою роль в возобновлении активности сыграли события последних нескольких миллионов лет — повторяющееся увеличение и уменьшение нагрузки на североамериканскую кору из-за ледников плейстоценового ледникового периода. Из истории крупных прошлых и слабых современных землетрясений ясно, что разломы в регионе рифта Рилфут представляют собой слабые места в земной коре и склонны к перемещениям при устойчивом напряжении в пределах Североамериканской плиты.

Недавние GPS-измерения показывают, что напряжение в регионе рифта Рилфут является сжимающим — разлом с обеих сторон сдавливается. Они также показывают, что за последние двадцать лет перемещения пород в регионе неуклонно уменьшаются; это побудило одну группу исследователей высказать предположение, что накопленная деформация уменьшается, а риск землетрясений снижается. Однако большинство специалистов не разделяет эту точку зрения. Геологическая служба США придерживается своего прогноза — в течение следующих 50 лет с вероятностью 7–10 % здесь состоится сильное землетрясение. К тому же данные геологической летописи показывают, что в прошлом здесь неоднократно происходили сильные землетрясения после длительных периодов затишья.

Откуда мы знаем об этих более ранних землетрясениях? Сейсмическая зона Нью-Мадрида расположена в широкой пойме реки Миссисипи, и весь этот регион покрыт накопившимися за тысячелетия глиной, песком и илом, которые откладывались во время наводнений. Если такой материал встряхивать (как это было во время землетрясений 1811–1812), он разжижается — превращается в основном в суспензию небольшой прочности. Это регулярно происходит, когда землетрясения случаются в районах с рыхлыми, илистыми, богатыми водой отложениями: результатом такого разжижения было обрушение кранов, доков и других портовых сооружений в Порт-о-Пренсе на Гаити при землетрясении магнитудой 7 в январе 2010 года. Во время землетрясений в Нью-Мадриде разжижение привело к «песчаным выбросам» — небольшим вулканоподобным извержениям, когда в воздух выбрасывалась взвесь песка и грязи. Один свидетель утверждал, что видел грязь, песок, воду и уголь, подброшенные на «тридцать ярдов в высоту»^[41]. Отложения, образованные такими песчаными выбросами (иногда метровой толщины и до тридцати метров в диаметре), можно найти и сегодня, и когда геологи начали их датировать и наносить на карту, они обнаружили, что некоторые из них гораздо старше землетрясений 1811–1812. Определение возраста отложений, порожденных такими выбросами (практически все они лежат в области над рифтом Рилфут), показывает, что за последние четыре тысячи лет в этом регионе случилось минимум четыре крупных землетрясения.

Несмотря на огромное количество работ, посвященных механизмам землетрясений и событиям в таких местах как сейсмическая зона Нью-Мадрида, зона вдоль разлома Сан-Андреас и сейсмические зоны в Японии, Китае и Индии, прогнозирование землетрясений остается трудной задачей. На сегодняшний день всего один прогноз оказался успешным — в том смысле, что он появился незадолго до серьезного землетрясения и позволил местным властям подготовиться. Однако, хотя в этом случае и имелись явные предвестники бедствия, возможно, отчасти роль сыграла и простая удача.