Глибинні розломи простягаються і по дну океанів: поблизу Ку- рило-Камчатської западини, в Тихому й Атлантичному океанах. Однак ще й досі не з’ясовано питання, як саме і за рахунок яких сил утворилися ці розломи. Їх виникнення пов’язують або з розширен- ням надр земної кулі під впливом радіоактивного розігрівання, а в зв’язку з цим — розтягненням та розтріскуванням верхніх шарів Землі, або з напруженнями, які виникають внаслідок нерівномірно- го обертання Землі навколо власної осі.

2.2.2. Землетруси

Поряд із повільними рухами земної кори в природі трапляються сильні різкі рухи, названі землетрусами.

Під землетрусами, або сейсмічними явищами, розуміють різкі струси земної кори, зумовлені дією підземних сил.

Земна кора постійно зазнає струсів, але людина відчуває лише частину з них. Слабкі землетруси відбуваються безперервно (пере- січно один землетрус кожні 5 хв).

Для вивчення і реєстрації землетрусів в усіх країнах запрова- джено сейсмічну службу. Сейсмічні станції обладнані сучасною, ду- же точною апаратурою. Прилад, який реєструє землетруси, назива-

ють сейсмографом.

Серед декількох мільйонів землетрусів, які фіксують сейсмічні станції за рік, у середньому понад 100 руйнівних і один — катаст- рофічний. Останній призводить до миттєвих руйнувань (Ашгабад, Хаїт, Ташкент, Японія, Вірменія, Сахалін та ін.).

Рис. 2.3. Обвальний землетрус

29

Кожен землетрус має свій осередок, тобто те місце звідки хвиля- ми розходяться коливання земних пластів. Це гіпоцентр землетру- су. А те місце на земній поверхні, яке знаходиться над гіпоцентром, називають епіцентром. У цьому місці підземні поштовхи найсиль- ніші.

Енергія в самому осередку зумовлює інтенсивність землетрусу, її оцінюють так званою магнітудою. Найсильніші землетруси мають магнітуду 9,5. При цьому в осередку виділяється до 1017 – 1018 Дж енергії, що наближається до трильйона кінських сил. Енергія, що виділяється під час сильного землетрусу, в тисячі разів більша за енергію атомної бомби, скинутої на Хіросіму у 1945 р.

Осередки усіх землетрусів знаходяться на глибині від нуля до 700 км; більшість із них — на глибині до 50 км, менше — до 100 км і ще менше — глибше 100 км.

Найбільш руйнівними на поверхні Землі за однієї й тієї самої сили є землетруси з глибиною осередку до 50, рідше — до 100 км

(Ташкент, 1996 р. — 3 – 8 км; Токіо, 1923 р. — 5 – 10 км; Ашгабад, 1948 р. — 15 – 20 км). Для визначення сили землетрусу в різних країнах розроблено сейсмічні шкали (6-, 10-, 12-бальні). Кожен бал умовно виражає якісні показники руйнувань будівель, ґрунту та психічних переживань людей за даної сили землетрусу. В нашій країні прийнята 12-бальна шкала. Сила поштовхів, за якою визна- чають інтенсивність землетрусу, така: 1 бал — землетрус мікросей- смічний, 5 балів — відчутний; 10 — знищувальний; 12 — катастрофічний. Нижче наведено сейсмічну шкалу (за С.В. Медведєвим).

5Коливання підвішених предметів, скрипіння підлог, брязкіт стекол, обсипання штукатурки

6Легкі руйнування в будівлях

7Значні руйнування будівель

8У деяких будівлях обвали, падіння стін, перекриттів, дахів

9Руйнування будівель, великі тріщини в стінах, падіння карнизів, димарів

10 Обвали багатьох будівель, тріщини у ґрунті завширшки до 1 м 11 – 12 Численні тріщини на поверхні землі, великі обвали в горах, значні

зміни рельєфу

Більшість землетрусів пов’язана з тектонічними рухами, менша частина — з обвалами (денудація) у земній корі, діяльністю вулка- нів.

Вивчення землетрусів за багато століть показало, що деякі обла- сті зазнають постійних землетрусів різної інтенсивності, в тім числі великої. Ці області було названо сейсмічними. Показниками сейс- мічності є загальна значна висота над рівнем океану; різка контра-

30

стність рельєфу; контрастність тектонічних структур; наявність мо- лодих розломів, які розривають антропогенні товщі та сліди нещо- давніх переміщень по них; наявність відкритих великих лінійних тріщин, нахилу або вигину молодої акумулятивної поверхні, моло- дого вулканізму; наявність озер тектонічного походження тощо. Всі ці індикатори виявляють під час геологічних та геоморфологічних зйомок.

За кількістю енергії, яка виділяється під час землетрусів, усі сейсмічні райони поділено на групи. До найбільш сейсмічних на- лежать Курильські острови, Камчатка, Тянь-Шань; високосей- смічні — Карпати, Туркменія, Памір, Прибайкалля; помірні — Крим, Кавказ, Арктика; слабкосейсмічні — Урал, Кольський пів- острів та ін.

Землетруси — закономірні явища, які відбуваються в деяких ді- лянках кори. На жаль, вказати дату катастрофічного землетрусу наука ще неспроможна.

Моретрус сприймається як струс, що йде з дна моря навіть тоді, коли гіпоцентр знаходиться під материком. Це зумовлено тим, що у водному середовищі передаються тільки поздовжні хвилі, що поши- рюються перпендикулярно до поверхні води. Море навіть за дуже сильних ударів здебільшого не виявляє великого хвилювання; іноді воно подекуди спучується, що викликає короткочасні течії в усіх на- прямках, і швидко заспокоюється. Лише окремі дуже сильні море- труси, які супроводжуються швидким опусканням і підійманням значних ділянок дна моря, викликають сильні хвилювання. При цьому починають рухатись значні маси води, які утворюють великі хвилі — цунамі (від япон. цу — порт, намі — хвиля).

Цунамі складається із серії хвиль, які йдуть одна за одною. Кіль- кість їх досягає п’яти – семи, причому друга або третя хвиля — най- сильніша. У відкритому океані цунамі мають велику довжину (від- стань між гребенями до 100 – 300 км) і найбільшу висоту. Швид- кість їх поширення — до 1000 км/год. Високі цунамі спостерігались під час Чилійського землетрусу в 1960 р. Цунамі, які зародились біля берегів Південної Америки, пройшли по всьому Тихоокеансь- кому басейну, досягли берегів Японії, Гавайських та Курильських островів. Величезні хвилі розтяглися більш ніж на 16 тис. км. Най- більше моретрусів, які народжують цунамі, трапляється в Тихооке- анському сейсмічному поясі. Проте цунамі не утворюються, якщо струс дна океану супроводжується швидким його переміщенням по розривах. Ближче до узбережжя висота їх швидко зростає до 5 – 10, рідше 20 – 30 м, а швидкість зменшується до 30 – 70 км/год. Най- більша висота цунамі спостерігається біля порізаних стрімких бере- гів із вузькими і глибокими бухтами клино- та серпоподібної форми, відкритих у бік океану (в бухті Китова на острові Парамушир у 1952 р. цунамі були заввишки 20 м). На похилих берегах завширш-

31

ки понад 500 м з рівною береговою лінією цунамі не поширюються далі 300 – 500 м від берега.

Цунамі спостерігаються на узбережжях Тихого та Атлантичного океанів, Середземного, Японського та інших морів. Однак більшість з них пов’язана із сейсмічним поясом Тихого океану, найсильніши- ми є ті, що утворюються на дні глибокої западини, яка йде уздовж східного узбережжя японських островів. Продовженням цієї запа- дини є Курило-Камчатська. Сильні землетруси, які тут трапляють- ся, викликають великі цунамі на Курильських островах і Камчатці. І хоча цунамі утворюються рідко, вони завдають великої шкоди, руйнуючи все на своєму шляху.

2.2.3. Магматизм

Речовина, яка утворює земну кору та оболонки Землі, за сучас- ними поглядами, є твердим тілом, незважаючи на високу темпера- туру на великій глибині. За високої температури та тиску, що дорі- внює атмосферному, всі породи мають знаходитись у розплавленому стані. Проте тиск, який існує на цих глибинах, утримує речовину у твердому стані. Термодинамічна рівновага в земній корі та оболон- ках установилася в процесі тривалого розвитку нашої планети. По- рушення цієї рівноваги на тій чи іншій ділянці (тобто зменшення тиску або підвищення температури) викликає перехід речовин Зем- лі в окремих локалізованих ділянках із твердого стану в рідкий. Цей перехід супроводжується величезним збільшенням об’єму. Ма- гма (вогняно-розплавлена маса) переміщується до ослаблених діля- нок земної кори або виливається на поверхню.

Проникнення магми в земну кору називають інтрузивним маг- матизмом (від лат. інтрузіо — впровадження), або плутонізмом (Плутон — бог земних надр). Виливання магми на земну поверхню називають ефузивним магматизмом (від лат. efusio — виливання), або вулканізмом (Вулкан у стародавніх римлян — бог вогню).

Плутонізм і вулканізм мають велике значення для розвитку на- шої планети.

Інтрузивний магматизм виявляється в земній корі всюди, де по- рушується термодинамічна рівновага, тобто де складаються лока- льні умови для зменшення тиску або для підвищення температури.

Магма, яка підіймається з надр Землі, не завжди може прорива- ти земну кору і виходити на поверхню. Часто магма поступово твер- дне в земній корі з утворенням своєрідних форм. Форми і розміри інтрузій, а також співвідношення їх із вміщувальними породами різні.

Підвищення температури або зменшення тиску на цій ділянці може призвести до різкого переходу твердої речовини мантії в рідку.

32

Щільність силікатного розплаву менша, ніж магматичних і мета- морфічних порід і наближається до щільності осадових порід. За ра- хунок насичення магми газами вона стає ще рухливішою. Це спри- чинює її проникнення в земну кору або виверження на поверхню.

Зароджуються магматичні осередки на межі земної кори й обо- лонки Землі, або у верхніх частинах оболонки. Це зумовлено най- сприятливішими умовами для переходу речовин Землі з твердого в рідкий стан за великих тектонічних порушень.

Процеси підняття магми спричинені не тільки її меншою щільні- стю відносно гірських порід, а й тектонічними рухами, наявністю в ній газів і перегрітої пари, які сприяють переходу теплової енергії в кінетичну.

Після застигання магми в тріщинах гірських порід утворюються січні жили, пластові жили, лаполіти, факоліти, лаколіти тощо. Гли- бина їх залягання незначна.

Глибинні інтрузивні гірські породи залягають у вигляді батолі- тів і штоків. Вони утворились на глибині 5 – 7 км і більше, площа їх вимірюється сотнями квадратних кілометрів.

Тіло батоліту найчастіше складається з граніту або гранодіориту. До краю батоліту вони поступово змінюються сієнітом або діоритом.

Штоки — магматичні тіла, які за умовами утворення, формою і складом порід поширені в складчастих зонах і подібні до батолітів. Різняться від останніх значно меншими розмірами (~ 200 км2).

Потужність січних жил — від декількох сантиметрів до сотень метрів, найчастіше 1 – 3 м. Завдовжки вони до кількох десятків і сотень кілометрів. Січні жили знаходяться в основному в замковій частині випнутих складок. Це означає, що вони виникають під час складкоутворення, коли земна кора розтягається і з’являються відкриті тріщини. В них і виливається магма. Січні жили складені порфіритами, діабазами, пегматитами, а також рудними і не- рудними мінералами (кварц, кальцит, барит). Пластові жили утворюються внаслідок механічного розширення магмою шарів і заповнення вивільненого при цьому простору. Пластові жили най- частіше трапляються в шаруватих гірських породах. Потужність деяких із них досягає 30 – 45 м за довжини 150 – 160 км і великої ширини. Складені вони найчастіше оснóвними та ультраóсновни- ми породами.

Лополіти — це інтрузивні тіла у вигляді чаші. Утворені вони оснóвними породами. В поперечному перетині можуть сягати 250 км, а потужність їх — до 15 км. Утворились під час просідання вміщувальних гірських порід під тиском магми.

Факоліти за формою нагадують сочевицю. Трапляються в переги- нах складок. Площа факолітів зазвичай не перевищує 200 – 300 км2, а потужність — 10 км.

33