Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №01 за 1983 год Страница 21

...Толчок был сильнейший. Шикотан тряхнуло так, как не трясло уже многие годы. Примерно полчаса спустя вода начала уходить от берега, словно вдруг начался отлив. А еще минут через пятнадцать волна, поднявшаяся высокой стеной, со всей мощью обрушилась на остров.

Это землетрясение, породившее цунами, произошло 12 августа 1969 года. Да, оно было очень сильным. Но не уникальным. И все-таки именно оно стало научной сенсацией.

Дело в том, что еще загодя, года за четыре, его предсказал молодой советский сейсмолог Сергей Александрович Федотов. Нет, не о дне и часе катастрофы говорил в свое время ученый. Опубликованный им прогноз был долгосрочным и указывал те участки тихоокеанской полосы вдоль Курило-Камчатского побережья, где в ближайшее пятилетие могут произойти сильные землетрясения. Первый из участков (у японского острова Хоккайдо) «сработал» 16 мая 1968 года. Сейсмологи посчитали это случайным совпадением. Когда же спустя год с небольшим затрясло и Шикотан (тоже имевшийся в грозном «реестре» Федотова), о его прогнозах заговорили.

В 1971 году С. А. Федотов (ныне член-корреспондент АН СССР) дал новую уточненную сводку тех участков Курило-Камчатской дуги, которые отнес к особо опасным в сейсмическом отношении. И тоже мало в чем ошибся.

На чем же были основаны фетодовские прогнозы? В чем заключался секрет их надежности?

Изучая многолетние данные по всем крупным дальневосточным землетрясениям, ученый подметил интересные закономерности. Многие очаги были приурочены к внутреннему склону океанских желобов и располагались сравнительно неглубоко. Кроме того, группировались в локальных зонах, которые не перекрывали друг друга. Иными словами, всю полосу вдоль Курило-Камчатской дуги можно было поделить на участки, живущие в сейсмическом отношении вполне самостоятельной жизнью, почти независимой от соседних.

Федотов также обнаружил, что эти участки земной коры трясет отнюдь не беспорядочно. Они приходят в состояние «крайней возбужденности» примерно раз в сто лет. Но не все вместе, а порознь — как бы в порядке очередности. Причем после особо сильных толчков следует длительный период более слабых землетрясений, затем наступает относительное затишье, сменяющееся серией толчков-предвестников.

Сравнительно спокойные участки назвали «сейсмическими брешами». Они были особо опасны. В них нарастало напряжение. Чем дольше они молчали, тем большей становилась угроза «взрыва». Надежность прогнозов Федотова как раз и основывалась на пристальном наблюдении за состоянием «брешей».

Однако что за механизм приводит в действие все эти участки океанского дна? Почему именно раз в сто лет наступает роковой пик их сейсмичности? Этого ученому установить не удалось.

— ...Нам брошен вызов. Мы не можем отмолчаться,— сказал однажды Сорохтин Лобковскому.— Займитесь тихоокеанскими цунами. Лучше вместе с Борисом Барановым — он готовит диссертацию по тому району.

«Вызов» заключался вот в чем. Долгое время ученые по-разному отвечали на вопрос: что порождает цунами? Тут фигурировали извержения подводных вулканов, оползни, резкие перепады атмосферного давления над океаном и, конечно, землетрясения. Наконец согласились считать главным виновником такие землетрясения, когда часть океанского дна мгновенно смешается на несколько метров вверх, то есть словно бы подскакивает. Подскакивает? Но тогда ситуация вроде бы приходит в противоречие с гипотезой поддвига плит. Ведь в ней предусматриваются в основном горизонтальные движения дна, причем отнюдь не скачкообразные.

А тут еще «бреши» Федотова с их странной периодичностью! Почему «возбуждаются» только локальные участки? Плита-то погружается в желобе на всем его протяжении, следовательно, и трясти должно бы сразу всю примыкающую к нему островную дугу. Так будто бы частный вопрос — откуда берутся цунами? — стал весьма принципиальным для гипотезы мобилизма.

Баранов с Лобковским начали с изучения материалов всех сильных землетрясений, случившихся на Курилах в давнем и недавнем прошлом.

Вскоре Баранов с его редкой памятью уже знал наизусть не только время и место, но и важнейшие обстоятельства чуть ли не всех подводных толчков, порождавших цунами. Чем, например, были характерны толчки у острова Итуруп в 1958 году? Оказывается, тем, что поверхность разрыва падала под островную дугу, но при этом отмечалось поднятие дна; то же происходило и пятнадцатью годами позже близ Северо-Курильска. А каковы особенности Урупского землетрясения 1963 года? Память Бориса Баранова срабатывала мгновенно: разрыв по двум плоскостям — по круто падающей в сторону океана и по уходящей под островную дугу.

В общем, подвижки, как выяснилось, были и по вертикали, и по горизонтали. Существенно еще то, что все главные толчки оставались в пределах «козырька».

Тогда они занялись подробным изучением его рельефа. Вспомнилось, конечно, собственное плавание на «Дмитрии Менделееве» в 1976 году. Но важнее оказались те рейсы, во время которых картировали дно продольными галсами. Тут на записях хорошо прослеживались поперечные разломы. Местами они даже выходили на острова. Прежде на них как-то мало обращали внимания. А между тем они словно бы нарезали весь курильский «козырек» на отдельные блоки.

— Как клавиши! — поразился Лобковский.

И вдруг эта «клавиатура» в их руках заиграла самым чудесным образом. Когда ее наложили на участки Федотова, обе схемы почти совпали, то есть каждый блок «козырька», отчлененный с обеих сторон поперечными разломами, довольно точно улегся в границы тех федотовских локальных зон, которые жили самостоятельной сейсмической жизнью. Причем толчки максимальной силы приходились как раз на поперечные разломы. Так не по ним ли и шло главное вспарывание?

Однако это все равно не объясняло федотовских «брешей». Неужели прав Андерсон?

— Ну, нет,— решительно возразил Баранов.

Дон Андерсон, известный американский геофизик из Массачусетского технологического института, первым попытался дать мобилистское объяснение «сейсмическим брешам». Смещение самих плит, утверждал он, как бы пульсирующее: подвижка — пауза — подвижка.

Нет, эта идея совершенно не устраивала Баранова и Лобковского. Немыслимо, говорили они, чтобы огромные, в несколько тысяч километров плиты — хотя бы та же Тихоокеанская — пульсировали со столь короткими периодами — 100 лет. И потом, двигайся плита скачками, очаги крупных землетрясений охватывали бы одновременно всю островную дугу (или даже несколько дуг). Но ведь этого нет.

В общем, идея Андерсона не годилась. Ничего лучше ее, однако, тоже не приходило в голову.

Но должна же была существовать разгадка федотовских «брешей»! Мысль об этом теперь буквально преследовала обоих. Ясно же пока одно: разломы, отсекающие с трех сторон каждую «клавишу», обеспечивают ей автономную подвижность.

И вот однажды Лобковскому пришла в голову на удивление простая идея: «клавиши» отскакивают в сторону океана.

Вот как это могло происходить. Транспортерное движение нижней плиты с более или менее равной силой прижимает все блоки «козырька» к островной дуге. Напряжение в них растет. Будто сжимается пружина. Но вот оно достигло предела. И если в это время какая-то из «клавиш» оказывается менее прочно сцепленной с соседними, пружина «распрямляется» — «клавиша» отскакивает в обратную сторону, мгновенно отодвигается на несколько метров.

И масса ее, и протяженность достаточно велики, поэтому смещение передается огромной толще воды. Рождается волна с колоссальным зарядом энергии.

«Выстреливший» блок становится более пассивным, пододвигаемая плита «везет» его на прежнее место. Это и есть относительно спокойный период «сейсмической бреши».

Со временем клавиша снова «упрется» в островную дугу и в ее сейсмической жизни начнется очередной цикл.

Баранову идея понравилась. Он только дополнил ее своими соображениями. Когда блок «упрется», напряжение наверняка передастся на тыловую область островной дуги, и там, со стороны Охотского моря (речь по-прежнему шла о Курилах), тоже будут возникать несильные землетрясения.

— Это же землетрясения-предвестники, которые постоянно встречаются в записях; по ним, я думаю, возможен прогноз приближающихся главных толчков.

Так и родилась мобилистская модель землетрясений, порождающих цунами. Она, разумеется, еще схематична, требует уточнения, привязки к условиям конкретных сейсмических зон. Однако когда авторы снова обратились к материалам сильнейших курильских землетрясений, то в записях по крайней мере двух из них нашли очень важное подтверждение своей схемы: «клавиши», несомненно, смещались именно в сторону океана, после чего и возникало цунами.

Завершилась геленджикская встреча по морской геологии. Полемические шпаги вложены в ножны. На время, конечно. Кажется, тут удалось объять необъятное. Тепловой режим планеты. Вероятность глобальных течений в мантии Земли. Живые организмы строители осадочных горных пород на глубоководном дне. «Частная жизнь» исчезнувших океанов. Происхождение нефти, газа, железо-марганцевых конкреций, других рудных залежей... Все это далеко не полный перечень только главных из обсуждавшихся проблем. И многое из обсуждавшегося пересекалось на той мысли, что для современных людей, даже живущих в самых глубинах континентов, океан все больше становится чем-то таким, что лежит совсем рядом.