Литосферные плиты в Турции сдвинулись на 3 метра — что это значит и чем грозит?

Утром 6 февраля на юге Турции произошло мощное землетрясение магнитудой 7,7. Также последствия подземного толчка ощутили на себе жители Сирии и ряда других соседних стран. Информация о количестве пострадавших постоянно обновляется и шокирует цифрами — по данным за 7 февраля, число раненых в Турции составляет более 15 тысяч человек, погибли почти 3 тысячи человек. В Сирии травмы получили около 1500 человек, а погибли примерно 700 мужчин, женщин и детей. Важно отметить, что когда речь идет о землетрясении, имеется в виду не только один подземный толчок — после первого землетрясения обычно происходит второе, третье и так далее. Более того, подземные толчки могут наблюдаться на протяжении нескольких лет. В рамках данной статьи предлагаем узнать, из-за чего происходят землетрясения и почему они не ограничиваются одним подземным толчком.

Последствия землетрясения в Турции, 2023 год

Интересный факт: иногда землетрясения происходили даже в Москве и Санкт-Петербурге, хотя они не находятся на сейсмически активной территории. Об этом необычном явлении у нас есть отдельный материал, вот ссылка. Об этом нужно знать всем!

• Внутреннее строение Земли
• Почему происходят землетрясения
• Что такое афтершок
• Почему в Японии много землетрясений
• Причина землетрясения в Турции

Внутреннее строение Земли

Перед тем, как говорить о причинах землетрясений, нужно разобраться в строении Земли. Наша планета состоит из трех основных слоев: коры, мантии и ядра. Кора является самым верхним слоем и состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит. На данный момент ученым известно о существовании восьми крупных, десятках средних и огромном количестве маленьких плит.

Самые крупные литосферные плиты это Американская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская и Амурская. Россия располагается на четырех плитах: большая часть страны лежит на Евразийской плите, территория Чукотки расположена на Северо-Американской плите, Побережье Магаданской области и Камчатки находятся на Охотоморской плите, а южные территории Сибири располагаются на Амурской литосферной плите.

Самые большие литосферные плиты и их движение

Литосферные плиты находятся в постоянном движении, потому что буквально плавают в пластичном слое верхней мантии — астеносфере. Это происходит очень медленно, потому что астеносфера хоть и способна течь как жидкость, но обладает крайне низкой вязкостью, а литосферные плиты тяжелые. По расчетам ученых, тектонические плиты движутся относительно друг друга со скоростью до 10 метров в год.

Изображение движения литосферных плит

Твердая оболочка Земли, на которой находятся упомянутые выше плиты, называется литосферой. Научное представление о строении и движении литосферы называется тектоникой плит. Поэтому иногда литосферные плиты называются тектоническими — это одно и то же.

Почему происходят землетрясения

В основном землетрясения происходят из-за движения литосферных плит. Но есть и несколько других причин — иногда землетрясения происходят из-за вулканов и деятельности людей.

Движение литосферных плит редко проходят незаметно. Когда они трутся или вообще проходят над или под друг другом, на поверхности земли все начинает трястись — это и есть землетрясение. Зачастую подземные толчки оказываются небольшими и толчки вызывают вибрации, которые можно зафиксировать при помощи специального устройства (сейсмометра). Иногда между тектоническими плитами накапливается напряжение, которое в определенный момент резко высвобождается — в таком случае происходят катастрофические землетрясения с огромным количеством разрушенных сооружений и человеческих жертв.

Схематическое изображение землетрясения

Место, где происходит смещение горных пород, называется очагом землетрясения. Чаще всего это место находится на глубине до 10 километров, но бывает и такое, что горные породы смещаются на глубине 700 километров. Если от очага землетрясения провести перпендикулярную линию, она покажет на эпицентр землетрясения. В этой точке наблюдается больше всего разрушений, потому что на нее сильнее действуют сейсмические волны. Мощность землетрясения оценивается в магнитудах по шкале Рихтера от 1 (небольшое землетрясение) до 9,5 (катастрофическое землетрясение).

Очаг и эпицентр землетрясения

Обязательно почитайте наш материал про 10 самых разрушительных землетрясений в истории человечества. Вот ссылка.

На границах литосферных плит располагается множество вулканов — в этих местах находящаяся внутри планеты магма может выходить на поверхность. Внутри вулканов происходит множество процессов, включая выделение газов и других веществ. В итоге, в глубинах планеты иногда возрастает напряжение, которое тоже способно привести к землетрясению. Считается, что подземные толчки являются предвестниками извержений вулканов.

Причиной землетрясений также могут быть процессы, происходящие внутри вулканов

Землетрясения могут происходить во время строительства и другой деятельности человека

К тому же, иногда землетрясения могут быть вызваны падением астероидов. Недавно ученые выяснили, что зафиксированное в 2021 году землетрясение на Марсе было вызвано столкновением с космическим объектом.

Что такое афтершок

Землетрясения редко ограничиваются одним подземным толчком — после нее часто происходят повторные. Они называются афтершоками и обычно их сила с каждым разом уменьшается. Повторные толчки могут фиксироваться как на протяжении пары дней после первого землетрясения, так и продолжаться недели и даже годы.

Афтершоки могут наблюдаться на протяжении нескольких лет после землетрясения

Афтершоки происходят потому, что накопившееся между литосферными напряжение при первом землетрясении сбрасывается не полностью. Плотность пород в очаге снижается, в результате чего возникают новые условия для сброса оставшейся энергии. Чем мощнее было первое землетрясение, тем сильнее ощущаются афтершоки и на протяжении большего времени. Например, ученые замечали, что после землетрясений магнитудой 7 афтершоки длятся около года, но такое происходит не всегда.

Интересный факт: предсказать землетрясение можно по поведению животных. О том, как они ведут себя перед катастрофой, мы рассказывали в этом материале.

Почему в Японии много землетрясений

Мощные землетрясения обычно происходят на стыках литосферных плит. Например, такие катастрофы часто происходят в Японии, потому что она располагается на стыке сразу нескольких тектонических плит. Они часто смещаются, поэтому этот регион считается зоной повышенной сейсмической активности. Иногда землетрясения происходят под водой, из-за чего возникают цунами — огромных волн высотой до 500 метров, которые способны двигаться со скоростью до 160 километров в час.

Причина землетрясения в Турции

Турция тоже располагается в сейсмически опасной зоне — под ней располагаются Евразийская, Анатолийская, Африканская и Арабская тектонические плиты. Причина землетрясения в Турции в 2023 году заключается в том, что африканская плита надавила на аравийскую и она двинулась на север. После этого она начала двигаться по Восточно-Анатолийскому разлому, в результате чего и произошло мощное землетрясение. Ранее ученые считали, что землетрясение в этой области очень маловероятно, что и стало одной причин больших потерь — люди попросту не были готовы к этому.

Движение литосферных плит под Турцией

После первого подземного толчка было зафиксировано еще 285 афтершоков магнитудой от 3 до 6. Они ощущались не только в Турции, но и других соседних странах.

Об особенностях шкалы Рихтера, сейсмически опасных местах России и других интересных подробностях на тему землетрясений вы можете почитать тут.

Ученым давно известно, что территория Турции находится в сейсмоопасной зоне — на стыке двух литосферных плит. К примеру, Немецкий исследовательский центр геологических наук (GFZ) в Потсдаме занимается сейсмическим мониторингом в этой зоне еще с 1980-х годов. Данные показывали, что риск землетрясений крайне высок во всем регионе вокруг Мраморного моря. Более того, за последнюю четверть века в Турции уже было семь землетрясений с магнитудой 7 и выше. Однако землетрясение, произошедшее 6 февраля 2023 года стало неординарным сейсмологическим событием не только для Турции, но и всего мира, по которому прокатилась волна землетрясений. Но с чем это связано и насколько грозит последствиями в будущем не только Турции, но и другим регионам?

В Турции литосферные плиты сдвинулись более чем на 3 метра

Что такое литосферные плиты и почему происходят землетрясения

Земля, в отличие от многих других планет солнечной системы, имеет не монолитную кору, а множество отдельных литосферных плит, которые дрейфуют в вязкой мантии. Обычно они смещаются в год на несколько сантиметров, что является нормальным явлением. Но иногда эти плиты сталкиваются друг с другом.

Как правило, после столкновения плиты начинают давить друг на друга, то есть между ними возникает напряжение, которое нарастает до тех пор, пока не начинает превышать их прочность. В результате возникает разлом или одна из полит начинает уходить под другую. То есть в этот момент происходит разрядка напряжения, и в результате чего плиты резко приходят в движение. При этом на поверхности земле возникают те самые разрушительные толчки.

Землетрясение происходит, когда литосферные плиты сдвигаются друг относительно друга

Именно по этой причине наиболее сейсмоопасными считаются районы, которые расположены на стыке двух литосферных плит или у их края. Примером является Турция, большая часть которой находится на Анатолийской плите, а юго-запад — на Аравийской плите. Между ними имеется глубокий тектонический разлом.

Что произошло с тектоническими плитами в Турции

Сейсмологи еще несколько лет назад говорили, что литосферные плиты на территории Турции, фактически, сцеплены. Поэтому землетрясение было лишь делом времени. Как отмечают эксперты Аравийская плита давит на Анатолийскую на протяжении сотен лет, в результате чего напряжение накапливаетя. Так как мощных землетрясений в Турции не было давно, скопилось много энергии.

Когда эта энергия высвободилась, плиты разошлись вдоль разлома протяженностью 150 км, причем в течение нескольких секунд они сместились на расстояние до 3 метров, а в некоторых местах даже больше. То есть Турция, фактически, сдвинулась относительно Сирии на юго-запад, о чем сообщает профессор Карло Доглиони, президент Национального института геофизики и вулканологии.

Сдвиг литосферных плит хорошо виден по деформации железной дороги в Турции

Согласно последним данным итальянских сейсмологов, смещение плит друг относительно друга произошло не только в горизонтальной плоскости, но и вертикальной. Часть территории Турции опустилась на 5-6 метров, в результате чего стране теперь грозит еще и затопление.

Разлом после землетрясения в Турции, сняты из космоса российским спутником «Канопус-В»

Кроме того, на месте разлома образовалось ущелье глубиной порядка 30 метров и шириной около 200 метров. Но, что самое интересное, со спутника зафиксировано движение тектонических плит вдоль линии разлома даже после землетрясения, что настораживает ученых.

По оценкам специалистов, высвободившаяся энергия, вызвавшая землетрясение, по силе равна взрыву 300 средних атомных бомб. Внезапного землетрясения такой мощности на территории Турции еще не было ни разу со времен изучения сейсмологии.

Чем грозит сдвиг литосферных плит?

“Заряженный” стык двух литосферных плит “разрядился”, можно сказать “выстрел” произошел, а значит все самое страшное уже позади. Но действительно ли все закончилось? На самом деле нет. Как мы недавно рассказывали одним толчком землетрясения подобной мощности не ограничиваются. Повторные толчки, или афтершоки, могут длиться на протяжении нескольких дней, месяцев или даже лет. Но, к счастью, их сила с каждым разом ослабевает.

В результате смещения Аравийской и Анатолийской плит, волна землетрясений прокатилась по всему миру

Но больше всего общественность во всем мире напугали сообщения о землетрясениях, которые одновременно стали происходить в самых разных точках планеты, на разных континентах. С чем это связано? После подобных землетрясений возникают сейсмические волны, которые несколько раз обходят Землю. Они могут спровоцировать сейсмическую активность в других регионах, которые совсем не связаны с литосферными плитами, ставшими причиной землетрясения. Но самое неприятное то, что они способны спровоцировать вулканическую активность.

Однако предугадать возможные последствия таких землетрясений ученые не могут. Собственно говоря, даже сами землетрясения предсказать невозможно, не говоря уже о последствиях сейсмических волн. Поэтому остается лишь наблюдать за ситуацией и надеяться на лучшее.

Еще больше интересных материалов вы найдете на нашем ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. Подписывайтесь скорее, чтобы не пропустить самое интересное!

Напоследок напомним, что нынешнее землетрясение в Турции хоть и было чрезвычайно мощным, оно далеко не самое мощное и разрушительное за историю наблюдений. Подробнее узнать о самых разрушительных землетрясениях можно по этой ссылке.

Глоссарий

Астеносфера — расположенный на глубине около 150-200 км частично расплавленный, находящийся в вязком состоянии слой.

Лава — лишенная газов, застывшая на поверхности Земли магма.

Магма — огненная масса в слое астеносферы, расплавленная, содержащая большое количество газов.

Литосферные плиты — гигантские участки земной коры, свободно перемещающиеся по вязкому слою мантии.

Области складчатости — участки земной коры между плитами литосферы, находящиеся в относительном движении, в рельефе им соответствуют горные системы суши и дна морей.

Определение литосферы

Литосферой (λίθος – «камень» и σφαίρα – «шар») называют твердую земную оболочку, которая полностью покрывает планету, защищая ее от достигающей 60000 °С температуры раскаленного ядра. Литосфера расположена между атмосферой и гидросферой сверху и астеносферой снизу. Толщина твердой оболочки Земли не однородна, и на различных участках составляет от десятков до нескольких сотен километров.

Пангея

Несмотря на солидный возраст, формирование планеты не окончено до сих пор. И тонкая поверхность коры, что является домом для человека, растений и животных, и горячие недра находятся в постоянном движении. Меняются очертания материков, рельеф местности, климатические условия.

Глядя на современные космические снимки планеты с очертанием шести отдельных континентов, сложно поверить, что около 250 миллионов лет назад на планете существовал единый сверхконтинент, носящий название Пангея.

В результате активных процессов в недрах планеты единый материк раскололся на современные континенты, которые, благодаря медленному, от 2.5 см до 7 см в год (по данным различных источников), движению тектонических плит за миллионы лет удалились на максимальное расстояние.

Поднимаясь на царапающие облака горы или спускаясь в недра океана, человек считает себя покорителем природы, но ни один рукотворный небоскреб не сравнился по высоте с горами, и ни один батискаф не спустился в самую глубокую Марианскую впадину.

Поверхность литосферы не сплошная, а представлена отдельными плитами, которые в некоторых местах находят друг друга, образуя горные хребты или расходятся, формируя морские впадины.

В строении литосферы ученые выделяют восемь крупных плит и значительное количество более мелких. Плиты не зафиксированы неподвижно, а медленно передвигаются по горячей и жидкой астеносфере, образуя в местах стыков пластин зоны сейсмической активности.

География. Землеведение. 5-6 классы. Учебник

Учебник адресован учащимся 5-6 классов и входит в линию учебников по географии под редакцией О.А. Климановой и А.И. Алексеева. Методический аппарат учебника хорошо проработан и отражает замысел развивающего и личностно-ориентированного обучения; возможность параллельной работы с электронным приложением к учебнику способствует эффективному усвоению учебного материала. Учебник особенно подходит для гимназий и классов с углублённым изучением гуманитарных предметов.

Крупнейшие тектонические плиты

• Австралийская плита
• Антарктическая плита
• Африканская плита
• Евразийская плита
• Индостанская плита
• Тихоокеанская плита
• Северо-Американская плита
• Южно-Американская плита

Строение литосферы

Если смотреть на Землю в поперечном разрезе вдоль полюсов, то можно выделить: земную кору, пограничный слой, мантию, ядро.

К литосфере относятся: земная кора, переходный слой и самый верхний, вязкий слой мантии.

Литосфера, о которой мы ведем сейчас речь — это всего лишь около 1% от радиуса земли, но именно этот 1% позволяет существовать жизни на планете.

Земная кора — самый верхний слой литосферы. В неоднородности земной коры можно убедиться, стоя на берегу и глядя на обрыв скромной реки, где слои различных пород находятся друг над другом. Найденные при раскопках полезные ископаемые (нефть, газ, железная руда, алмазы) рассказывают ученым о процессах, происходящих на планете миллионы лет назад.

Земная кора — не только самый верхний слой литосферы, но и самый тонкий — ее размер составляет от 80 километров на горных участках планеты до 30 км на равнинных. По типу земная кора делится на океаническую и материковую. Такое деление характерно только для Земли, на остальных планетах такого разделения нет, если верить показаниям космических зондов и планетоходов.

В коре материкового типа выделяют три слоя пород:

• осадочный — сформирован породами осадочного и вулканического происхождения;
• гранитный — сформирован породами метаморфического горного происхождения, которые представлен кварцем и полевым шпатом;
• базальтовый — в формировании участвовали магматические породы.

Океаническая кора состоит из осадочного и базальтового слоев.

Под земной корой, в точности повторяя ее очертания, и отделяя ее от мантии, расположен пограничный слой или поверхность Мохоровичича. Граница Мохоровичича представляет собой тонкий слой из пепла, который образуется в результате электроразрядных молний, протекающих в верхнем слое мантии.

Огромное давление между мантией и земной корой привело к тому, что слой пепла спрессовался и при пропускании сейсмических волн ведет себя как плотное, практически монолитное вещество. Поверхность Мохоровичича выполняет гидро-, электро- и теплоизоляционную функции.

Мантия делится на два слоя:

• верхний, который относится к литосфере;
• нижний, окутывающий раскаленное ядро.

Ядро, жидкое снаружи и плотное внутри, состоит преимущественно из железа и никеля.

В верхнем слое мантии образуется раскаленная магма, ищущая свой выход через разломы в земной коре в местах соприкосновения тектонических плит. И именно в недрах обычный уголь под действием давления и температуры превращается в самый прочный (и к тому же драгоценный) камень — алмаз.

Способы изучения земной коры

Вы спросите, откуда ученым это известно? Ведь толщина земной коры составляет около 60-70 километров, а буровые установки, созданные человеком, достигли глубины чуть более 12 километров.

Вулканы — смертельно опасные, но в тоже время впечатляющие и завораживающие доказательства огненных процессов, происходящих в земных недрах. Преодолев сопротивление земной коры, на поверхность под давлением выбрасывается раскаленная магма, которая, остывая в атмосфере, превращается в реки лавы, несущие вулканические камни и газ, а с ними сведения для ученых о процессах, происходящих глубоко внутри Земли.

По линиям глубинных разломов земной коры расположены активные действующие вулканы. Тихоокеанское огненное кольцо, в которое входят вулканы Камчатки, Японии, Филиппинских островов, Индонезии, Мексики, Алеутских островов, Южной Америки и Огненной Земли дает ученым ответы на вопросы, а наблюдателям — незабываемое зрелище.

Но «дыхание» планеты и ее активную жизнь можно увидеть и на менее разрушительных примерах.

Среди древних городских развалин небольшого городка Поццуоли, расположенного на берегах Неаполитанского залива, в центре города есть остатки древнего храма и прилегающей к нему рыночной площади, построенных более двух тысяч лет назад, еще во времена Римской Империи. Даже невооруженным глазом заметно, что мраморные колонны изъедены морскими камнеточцами почти на 6 метров в высоту.

Из исторических хроник известно, что к XIII веку городская площадь опустилась ниже уровня моря. Однако произошло это не одномоментно, в результате землетрясения или другого катаклизма, а медленно, год за годом. В течение трех веков остатки зданий были затоплены,затем суша неспеша начала подниматься. К 1800 году руины вновь оказались выше уровня моря, и любознательные туристы могут своими глазами наблюдать уникальное явление брадисеймса, когда слой магмы настолько близко подходит к земной коре, что в результате подземных движений поверхность Земли поднимается и опускается.

География. Страноведение. 7 класс. Учебник

Учебник предназначен для учащихся 7 классов и входит в линию учебников под редакцией О. А. Климановой и А. И. Алексеева. В учеьнике увеличена доля страноведческой информации, причём все страны и территории рассматриваются с учётом взаимосвязей природы и хозяйства, материальной и духовной культуры населения. Первостепенное внимание уделено странам Евразии — «родного материка» россиян; в числе стран Евразии рассматривается и Россия.

Методические советы

С помощью наводящих вопросов и наглядного материала в виде таблиц и схем ребята узнают о движении литосферных плит, указывая на карте их границы.

• Ребята схематически зарисовывают строение материковой и океанической коры.
• Затем рассматривают образцы минералов различного происхождения, определяют отличия между представителями разных литосферных слоев.
• Заключительный этап — тестирование по теме.

Темы докладов

• От Пангеи до 6 континентов.Движение литосферных плит
• Сокровища недр Земли
• Три жизни углерода: от графита до алмаза
• Чем богаты, тем и рады. Полезные ископаемые родного края

Литосферные плиты Земли

Литосфера не представляет собой единое целое, а состоит из отдельных блоков — литосферных плит. Всего на земном шаре насчитывается 7 крупных и несколько более мелких плит. К крупным относятся Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Африканская, Индо-Австралийская, Антарктическая и Тихоокеанская плиты. В пределах всех крупных плит, за исключением последней, расположены материки.

Литосферные плиты и разломы Земли.
1 — Евразийская.
2 — Африканская.
2а — Аравийская.
3 — Индо-Австралийская.
4 — Тихоокеанская.
5 — Северо-Американская.
6 — Южно-Американская.
7 — Антарктическая.
8 — Наска.
9 — Филиппинская.
10 — Яванский желоб.
11 — Кокос.
12 — Разлом Санта-Андреас.
13 — Провинция бассейнов и хребтов.
14 — Карибская.
15 — Скотия.

На первый взгляд земная кора кажется устойчивой и неподвижной. В действительности же она постоянно перемещается, но большая часть изменений совершается медленно и не воспринимается человеком.

Движения земной коры в зависимости от направления делят на вертикальные и горизонтальные. Они проявляются одновременно, сопровождая друг друга.

Скорость горизонтальных движений небольшая — несколько сантиметров в год. Однако они сохраняют свое направление очень долгое время, поэтому за многие миллионы лет континенты передвигаются относительно друг друга на сотни и тысячи километров.

Вертикальные движения формируют рельеф: от них зависят очертания морей и континентов, высота отдельных участков суши и глубина морских впадин.

Точно прогнозировать землетрясения люди пока не научились, хотя работы в этом направлении ведутся постоянно. Предсказать время землетрясения в Турции и Сирии 6 февраля было практически невозможно, поскольку оно началось сразу с крупных сейсмических толчков. Об этом в интервью RT рассказал профессор, доктор географических наук, заведующий кафедрой геоморфологии и палеогеографии МГУ Андрей Бредихин. Землетрясение не стало неожиданностью для специалистов, поскольку Турция находится в зоне высокой сейсмической активности. На территории России тоже есть ряд таких зон, напомнил учёный. Все опасные районы нанесены на специальные карты сейсмической активности, которыми необходимо руководствоваться при строительстве зданий.

— Андрей Владимирович, учёные установили, что недавнее землетрясение в Турции привело к сдвигу литосферных плит на 3 м. По данным специалистов, Аравийская плита сдвинулась примерно на 3 м по отношению к Анатолийской плите. Бывали ли прежде настолько заметные подвижки плит?

— Горизонтальное перемещение литосферных плит, уходящих основаниями в верхнюю мантию, — доказанное явление. Однако это всегда не разовый, единовременный сдвиг, а плавный процесс, во время которого разные участки плит перемещаются с разной скоростью. Во время землетрясения и следующих за ним афтершоков (повторных толчков. — RT) происходит серия локальных горизонтальных и вертикальных деформаций, в результате происходят сдвиги литосферных плит в региональном масштабе. Можно сказать, что Аравийская плита сдвинулась относительно Анатолийского блока, но оценивать реальные перемещения пока преждевременно.

— Насколько типичны для этого региона землетрясения такой силы?

— На территории Турции есть две зоны активных разломов. Первый, Северо-Анатолийский разлом, проходит по южному макросклону Понтийского хребта на севере, он тянется с запада на восток страны. Второй — на востоке, протягивается от Средиземного моря через районы городов Искендерун, Газиантеп и далее на северо-восток. Движение Аравийской плиты с юга на север приводит к постоянным подвижкам. В зоне этих разломов постоянно фиксируются однотипные сдвиговые деформации и часто происходят мощные землетрясения.

Так, в 1999 году в западной части Турции произошло очень сильное землетрясение магнитудой 7,7. В 1939, 1944 годах в этом же районе были землетрясения магнитудой 7,5 и т. д. Есть исторические свидетельства о разрушительных землетрясениях на территории современной Турции начиная с 900-х годов нашей эры, много таких событий отмечалось, например, в XVII веке. В последние годы в научных исследованиях часто встречались прогнозы, согласно которым мощное землетрясение ожидалось на западе страны, в районе Стамбула. Однако оно произошло на востоке страны. Кстати сказать, где оно и должно было произойти.

В целом всем специалистам было ясно, что в Турции должно произойти землетрясение магнитудой выше 7, вопрос был только в том, когда именно оно произойдёт.

— А известна хотя бы примерная периодичность, с которой это происходит?

— Рост напряжения в земной коре происходит постоянно, в какие-то моменты оно находит выход в виде сильных сейсмических толчков. Традиционно считается, что одно крупное землетрясение в сейсмически опасном районе происходит примерно раз в 200—250 лет. На практике это может происходить намного чаще — мы видим это на примере Турции. Если бы мы могли точно прогнозировать время землетрясений, не было бы таких трагедий, как та, что произошла в Турции.

Также по теме

Как вулкан землетрясение остановил: учёные о взаимодействии двух стихийных бедствий

— Сейчас разрабатываются приложения для смартфонов для оповещения о землетрясениях — они фиксируют самые первые толчки с помощью встроенных в телефон акселерометров и сообщают об опасности. Как вы думаете, могут ли такие мобильные технологии помочь уменьшить число жертв в случае землетрясения?

— Да, в смартфоны могут быть установлены такие датчики, которые могут отследить микроколебания земли. Но проблема в том, что в техногенной городской среде такие микроколебания происходят постоянно из-за метро, движения грузового транспорта и т. д. И в таких условиях подобные датчики будут постоянно срабатывать даже без угрозы землетрясения. Отделить же антропогенный сейсмический шум от истинных глубинных толчков личными гаджетами пока нет возможности.

— Были ли какие-то особенности у землетрясений в Турции и Сирии?

— Научных данных пока мало, но если судить по циркулирующей в СМИ информации, то одно из самых необычных явлений наблюдается в районе турецкого города Искендерун, который начал затапливаться после землетрясения. То есть произошло опускание участков суши, что и привело к подтоплению прибрежной полосы.

— 6 февраля сейсмические толчки отмечались по всей планете: их фиксировали в районе Курильских островов, в Нью-Йорке, на Байкале — всего было зафиксировано более 200 землетрясений. Насколько типична такая ситуация, когда сейсмическая волна прокатывается по всей планете?

— Да, это типичная ситуация. Например, когда в 1977 году в Румынии, в горах Вранча (Южные Карпаты) произошло крупное землетрясение, толчки докатились до Москвы — в квартирах раскачивались люстры и гремела посуда. Так что да, когда происходят крупные землетрясения, толчки могут распространяться на очень большие расстояния.

Кроме того, надо учитывать, что смещается фокус внимания СМИ и общества, все начинают пристально следить за новостями о подземных толчках. Например, в районе Байкала сейсмические толчки отмечаются постоянно, они фиксировались этим летом, например, а также осенью. Это обычное явление для этой суперсейсмической зоны, тянущейся в сторону Монголии. Но тогда об этом никто не писал, сейчас же люди обратили внимание на все события такого рода, происходящие на планете.

При этом далеко не всегда землетрясения сопровождаются такими разрушениями и жертвами, как сейчас в Турции.

Например, буквально недавно, 9 января, землетрясение магнитудой 7,6 произошло у берегов Индонезии, в результате погибли люди, но жертвы исчислялись не тысячами, а десятками.

• Затопление улиц в турецком городе Искендерун после землетрясения
• globallookpress.com

В Турции наложилось сразу несколько факторов — высокая плотность населения и очень низкое качество строительства, «на честном слове», как говорят. Кроме того, землетрясение произошло рано утром, когда люди спали в своих домах.

— Насколько на сегодняшний день науке понятна природа землетрясений?

— Принципиально она понятна — есть физические, расчётные модели. Литосферные плиты движутся постоянно, на их стыках копится напряжение, которое периодически находит разрядку в виде землетрясений — когда превышается предел упругости горных пород в земной коре.

Нелинейные процессы: российский геолог — о прогнозировании землетрясений и глубинной структуре Земли

Кстати, эпицентр землетрясения 6 февраля в Турции и Сирии находился близко к поверхности, в земной коре. Такие землетрясения обычно сильно влияют на рельеф местности — рисунок гидросети, речных русел, крупные разрывы на поверхности. Так что у этого события вполне могут быть и другие географические последствия, которые пока просто не успели зафиксировать — сейчас не до этого.

— Сейчас в турецких СМИ и соцсетях распространяются слухи об искусственном характере землетрясения. Как можно прокомментировать такие гипотезы с научной точки зрения?

— Спровоцировать землетрясение технически возможно — если произвести подземные ядерные взрывы большой мощности. Такие взрывы могут вызвать дополнительное напряжение в земной коре, что может стать спусковым крючком — триггером для землетрясения, если оно уже назревало.

Однако почвы под такими разговорами применительно к землетрясению 6 февраля нет, поскольку искусственные взрывы всегда фиксируются приборами в различных сейсмических центрах. Это невозможно не заметить.

— Могут ли зоны сейсмической активности смещаться в глобальном масштабе — какие-то районы «успокаиваться», а какие-то, наоборот, «пробуждаться»?

— Да, периодичность в активности тех или иных тектонических участков действительно отмечается. В отдельные периоды активизируется то Байкальский рифт (крупный тектонический разлом в земной коре. — RT), то, к примеру, Рейнский грабен. Кстати, он расположен в центре Европы — это тоже довольно сейсмически активная зона. Или, например, в США ожидают страшный взрыв Йеллоустонского макровулкана, этим постоянно пугают общественность. Он расположен тоже в сейсмически активной зоне, просто сейчас там не очень интенсивны тектонические процессы.

Более 31 тыс. погибших: в Турции продолжается ликвидация последствий землетрясения

— Помимо Байкала, какие ещё есть сейсмически активные зоны в России? Например, звучал прогноз, что аналогичное турецко-сирийскому землетрясение может произойти в будущем в Крыму.

— Тут не надо даже гадать, поскольку есть сейсмическое районирование России. Не только Крым, но и все горные сооружения России, включая старый и тихий Урал, относятся к зонам тектонической и в том числе сейсмической активности. Кстати, старые в геологическом смысле горы обычно находятся в зоне семибалльной сейсмичности. Про Дальний Восток можно и не упоминать, о сейсмической активности Камчатки наслышаны все. При этом Кавказ входит вообще в зону девяти- или десятибалльной активности. Все эти данные должны служить руководством для строителей, здания должны возводиться в соответствии с ними. По крайней мере, строители точно знают об этих предписаниях, исполняют или нет — это другой вопрос.

Возвращаясь к Крыму, отмечу, что, согласно последней редакции карты Общего сейсмического районирования России, его южное побережье входит, как и Кавказ, в 9—10-балльную зону сейсмической активности, центральные районы — в 8—9-балльную, а северный — в 7-балльную.

— Вопрос, который мучает всех: можно ли прогнозировать крупные землетрясения, чтобы они не уносили столько человеческих жизней?

— К сожалению, пока это невозможно. Хотя такие разработки ведутся. Например, учёные пытаются научиться узнавать о скором землетрясении благодаря системам GPS-отслеживания высотного положения земной поверхности. Дело в том, что Земля «дышит», её поверхность постоянно колеблется с разной скоростью из-за протекающих в недрах процессов. Амплитуда колебаний измеряется миллиметрами, поэтому мы этого не замечаем. Можно попробовать фиксировать участки, где планета начинает вдруг «дышать» более часто и «глубоко» из-за начинающихся глубинных возмущений.

Сейсмолог Татевосян назвал маловероятным рост числа мощных землетрясений в ближайшие годы

Плюс никто не отменяет и традиционные геофизические методы, позволяющие отследить первые микротолчки, которые предшествуют сильным колебаниям. Правда, так бывает не всегда — например, 6 февраля в Турции и Сирии землетрясение началось резко, без предупреждающих толчков.

Есть и разные косвенные методы — например, можно отслеживать уровень грунтовых вод, поскольку внутренние колебания в земной коре отражаются на водных горизонтах.

И последнее — животные часто заранее реагируют на приближающееся землетрясение и покидают дом. Они чувствуют микроколебания на определённой частоте, это известный факт. Так что если вы живёте в сейсмически опасной зоне, то завести домашних питомцев — хорошая идея.

Земля сформировалась около 4,6 млрд лет назад из газопылевого облака. Разогреваясь за счет распада радиоактивных элементов, облако превратилось в раскаленный шар. Со временем его наружные слои остыли и затвердели, образуя тонкую земную кору, а внутренние остались расплавленными. Движение этих слоев вызывает землетрясения и извержения вулканов.

Подвижные плиты

В начале XX в. немецкий геофизик Альфред Вегенер обратил внимание на то, что земные материки своими очертаниями напоминают разрозненные части гигантской мозаики. Например, линия восточного берега Южной Америки почти точно повторяет линию западного берега Африки. Еще в 1912 г. ученый высказал гипотезу, что земная кора состоит из гигантских плит, дрейфующих по жидкой мантии, как плоты по воде, однако признание идея Вегенера получила лишь в 1965 г.

Слоистая планета

Верхняя часть мантии и земная кора образуют литосферу — твердую оболочку земного шара толщиной от 150 до 200 км, которая испытывает на себе постоянное воздействие со стороны внутренних сил Земли

Сегодня уже хорошо известно, что Земля не представляет собой единый твердый монолит, а состоит из нескольких слоев. В центре ее находится плотное железноникелевое ядро (рис. 1), температура которого составляет не менее 5000 °С. Окружающее его внешнее ядро (рис. 2) представляет собой океан жидкого железа. Снаружи его охватывает мантия (рис. 3) — колоссальный по толщине слой расплавленных горных пород, которые постоянно преобразуются под влиянием огромного давления и температуры. Мантия составляет 80% всего объема Земли. Благодаря непрерывному перемещению слоев мантии (рис. 4), один цикл которого занимает сотни миллионов лет, Земля постепенно отдает свое тепло. Горячая магма поднимается к поверхности Земли, остывает вблизи нее и вновь опускается вглубь, к ядру. Эти перемещения в мантии двигают и разламывают земную кору (рис. 5), вызывая на поверхности землетрясения.

Долгое путешествие

Толщина земной коры не превышает 70 км. Вместе с верхним твердым слоем мантии она образует литосферу, разделенную на семь крупных плит и десяток более мелких. Эти плиты перемещаются относительно друг друга на несколько сантиметров в год. При такой скорости им требуется около миллиона лет, чтобы передвинуться на десяток километров, но в результате этого движения облик планеты все время меняется. Одни плиты расходятся — их отталкивает друг от друга магма, изливающаяся из трещин между ними, другие постепенно погружаются в магму. В тех местах, где плиты сталкиваются или наползают друг на друга краями, формируются горные цепи и вулканы. Вместе с плитами движутся и лежащие на них континенты. Так, 200 млн лет назад на Земле существовал единый континент Пангея, который позже раскололся на несколько континентов.

Крупнейшими литосферными плитами являются Евразийская, Африканская, Североамериканская, Южноамериканская, Тихоокеанская, Антарктическая и ИндоАвстралийская.

Изменяющийся облик планеты

Возникшие при расколе Пангеи континенты продолжают двигаться и сегодня. В результате постоянного дрейфа литосферных плит Австралия постепенно приближается к Азии, Европа и Америка медленно расходятся, в то время как Африка движется к северу, неумолимо сжимая Средиземное море. Индо-Австралийская плита продолжает подталкивать Евразийскую, из-за чего Гималайские горы вырастают на один сантиметр в год. Через сотню миллионов лет эти перемещения непременно приведут к возникновению новых горных цепей, появлению новых океанов и к другим глобальным изменениям в облике нашей планеты.

Что такое движение литосферных плит

Движение литосфертных плит или тектоника плит – это процесс перемещения, сталкивания и наслаивания литосферных плит (целостных блоков земной коры) относительно друг друга. Плиты, входящие в состав земной и океанической коры покрывают нашу планету замысловатой мозаикой и находятся в непрерывном хаотичном движении. Именно они ответственны за изменение рельефа и климата планеты: появление гор, вулканов, подводных впадин и т.д.

Впервые о горизонтальном движении коры заговорили в 20х годах прошлого века при возникновении теории дрейфа континентов Альфреда Вегенера. Тогда он заметил, что очертания берегов на картах с противоположными сторонами Атлантического океана имеют визуальное сходство, что Африка и Южная Америка ранее были единым целым. Сегодня – эта общепринятая научным миром концепция о земных процессах.

Движение плит отвечает за следующие геологические процессы:

• Геологические разломы и складки.
• Магматизм – образование и выход расплавов при вулканических извержениях. Он формирует земную кору.
• Землетрясения – поверхностные толчки и колебания. Появляются на окраинах тектонических плит, отражают процесс изменения планеты и являются причинами стихийных бедствий.
• Образование нового запаса полезных ископаемых и другие геологические чудеса.

Особенности движения литосферных плит

Литосферные плиты перемещаются преимущественно в океанической земной коре. В местах спрединга (расширения коры) – они расходятся, а в зонах субдукции (поглощения коры) – плиты наслаиваются и сминаются.

Поверхностный слой планеты разделен на 2 оболочки:

• Литосфера. Ее дно имеет одинаковую, постоянную температуру в 1300°С. Породы в этой твердой прослойке снабжены жесткой структурой, им труднее деформироваться.
• Астеносфера. Самый пластичный слой, он позволяет верхним блокам скользить по своей поверхности, подчиняясь закону Архимеда (когда на объект действует выталкивающая сила равная весу вытесненного объектом).

Почти вся земная поверхность разделена на 8 объемных плит, десятки средних и осколки мелких. Все они непрерывно движутся по удобной подвижной поверхности астеносферы. В их границах пролегают участки с сейсмической, магматической и тектонической активностями. Старые литосферные плиты со временем полностью «переплавляются» недрами земли. Например, как древнейшая океаническая литосферная плита Фаралон, которая некогда выстилала дно Тихого океана. Сейчас она полностью уничтожена в зоне судбукции под обеими Америками.

Причины движения литосферных плит

Главной причиной движения литосферных плит служит мантийная конвекция – неторопливое наползание твердой силикатной мантии. Его вызывают конвекционные потоки, доставляющие тепло от центра Земли к ее поверхности, тем самым Земля отдает лишнее тепло поверхности.

Конвекционные потоки получают энергию от разности температур земного ядра и коры. Горячие породы из центра Земли расширяются, их плотность становится меньше, что делает их легче и они постепенно всплывают. На их место опускаются более прохладные и тяжелые массы, они уже отдали часть своего тепла поверхности планеты.

Этот процесс непрерывен, он упорядочивает и замыкает конвекционное ячейки (возникают от различия в плотности). Данная часть течения ответственна за горизонтальное перемещение расположенных на астеносфере литосферных плит. Именно конвективные течения двигают плиты активнее всего.

Еще одним фактором перемещения плит является их соскальзывание под наклоном в астеносферу. Потому, что отдельными частями плиты приподняты в зонах хребтов и опущены в местах погружения. На их пластичную подошвенную поверхность дополнительно действует сила гравитации, поэтому плиты легко соскальзывают и наслаиваются друг на друга.

Бывает, что тяжелую прохладную океаническую литосферу затягивает в раскаленную, но не достаточно плотную астеносферу в субдуктивных зонах.

Какие факты доказывают движение литосферных плит

По теории дрейфа континентов, считается, что изначально суша на Земле существовала в виде единого огромного континента Пангеи. Но примерно 190 млн. лет он распался на составные части (новые материки), которые перемещались согласно движению литосферных плит под ними и приняли знакомый нам сегодня вид. Места раскола единого континента заполнили океаны и моря. Территория современного Тихого океана, например, считается самой древней водной частью, он существовал на своем месте еще во времена Пангеи.

На раскопках в Африке и Южной Америке (эти материки имеют наибольшую схожесть в очертаниях при разломе) были обнаружены кости листозавров (древних пресмыкающихся). Эти животные водились исключительно в пресной воде и не смогли бы пересечь соленый океан. Значит, когда-то их предков просто разделил континентальный разлом. Аналогичные находки были сделаны и в растительном мире, так ископаемые части папоротника «Glossopteris» были найдены на всех континентах ниже экватора.

Движение современных плит отслеживают с помощью GPS-приемников методом космической геодезии. Точность метода – до сотых долей миллиметра.

Виды движения литосферных плит

Существует 3 вида перемещения плит:

• Расхождение (дивергенция). Вдоль границ расхождения происходит раздвижение плит и появление грабенообразных структур: подводных горных цепей и пропастей. Земная кора на таких участках горизонтально растягивается, на ней появляются щели, протяженные линии или впадины (рифтогенез), осуществляется активный вулканизм.
• Схождение (конвергенция). Схождение плит происходит в зоне субдукции, когда менее мощная океаническая кора (5–15 км) продавливается более тяжелой континентальной корой (35–80 км). В результате схождения появляются глубоководные впадины и дуги островов (цепочки вулканических островов) и архипелагов, а на суше растут горные хребты. До 80% всех границ конвергенции приходится на эти зоны.
• Перемещения со сдвигами в противоположные направления.

Направления движения литосферных плит

Направления движения плит зависят от типа их перемещения.

Различают 3 типа перемещения:

• Дивергентное – плиты расходятся в противоположные стороны.
• Конвергентное – одна плита наслаивается на другую или они вместе сминаются (коллизия).
• Скользящее – плиты перемещаются вдоль разлома коры.

В местах, где плиты двигаются параллельно, но с разной скоростью возникают огромные сдвиговые нарушения – трансформные разломы. На дне океана они движутся под углом в 90 градусов к срединно-океаническим хребтам и разбивают их на отрезки в 400 км. В этих участках и существует самая активная зона трансформного разлома, она заявляет о себе активными землетрясениями с появлением складок и грабенов, подводными выбросами различных газов.

Горизонтальное движение литосферных плит

Изначально Земля состояла из кратонов, первых блоков континентальной коры. В эру Архея кратоны начали первое горизонтальное перемещение по поверхности планеты. Дальнейшее движение плит постепенно усложнялось.

Рифтогенез – процесс горизонтального движения и растяжения литосферых плит.

Рифты бывают континентальными или срединно-океаническими (хребты). Они образовываются в местах растягивания земной коры.

Рядом с рифтами всегда образовывается новая океаническая кора, когда из астеносферы  выходят базальтовые расплавы мантийного вещества. В ходе дальнейшего спрединга поступают все новые дозы расплавленной магмы (конвекция), позже они застывают и постепенно наращивают края соседних листосферных плит. Этот процесс происходит непрерывно.

Таким образом – вязкая магма переносит на поверхность от центра планеты тепло, попутно двигая литосфеные плиты. Земля естественным образом охлаждается, поддерживает жизнь всех своих обитателей и постоянно меняет свой рельеф. Эта ее деятельность схожа с работой теплового двигателя или обогревателя.

Вертикальное движение литосферных плит

Вертикальное движение плит происходит с опусканием или подниманием краев литосферных плит. Данное движение характерно для обоих видов земной коры и континентальной и океанической. Оно меняет рельеф планеты по краям плит: высоту уровня моря и глубину океанического дна.

Суша медленно опускается на дно, затапливая обширные участки и города, где становится морским дном (множественные участки в Эгейском море). При вздыбливании морского дна прибрежная площадь суши увеличивается, возникают новые острова, например, в Балтийском море.

Вертикальное направление способно меняться, то поднимаясь, то опускаясь со временем. На равнинных участках Земли вертикальное движение практически незаметно, зато его отчетливо видно в горах (они растут на несколько сантиметров в год).

Скорость движения литосферных плит

Скорость астеносферного течения зависит от ее вязкости и мощности, оно отвечает за «волочение» тектонических плит под океанами и под континентами.

Существуют 2 механизма движения литосферных плит:

• Силы мантийного «волочения» (горизонтальное движение). Могут существовать на любой точке в подошве плиты. Его скорость – приблизительно 1-6 см в год.
• Силы, действующие на края плит (вертикальное движение). Требуются сотни лет, чтобы увидеть их результат.

Самая низкая мощность астеносферы замечена под древними континентами (материковыми щитами), в этих местах ее практически нет, поэтому континенты как бы приросли к поверхности планеты и «сели на мель». Плиты под ними практически не движутся и тормозят движение соседних участков плит.

Самые подвижные и скоростные плиты – сплошь океанические, их скорость до 18 см в год (Тихоокеанская, Кокос, Наска). Менее подвижными являются те, в чьем составе есть массивные континенты – 1-1,5 см в год (Евразия, Северная и Южная Америки, Африканская).

Скорость движения плиты увеличится, если любая ее часть сильно кренится к астеносфере в зоне субдукции, таким образом, под собственной тяжестью она ускорят свое погружение. Но это редкое эпизодическое явление, для него нужны особые геодинамические условия.

Район, где скорость движения литосферных плит наибольшая

Наибольшую скорость (18 см в год) имеют плиты расположенные по соседству с Восточно-Тихоокеанским хребтом в активной сейсмической зоне. Данную зону за ширину склона и обширную протяженность принято именовать поднятием, а не хребтом. Остров Пасха – самая высокая точка поднятия (539 м над уровнем моря). Его южная часть  является самым быстрорастущим отрезком среди остальных срединно-океанических хребтов планеты.

Последствия движения литосферных плит

Планета постоянно совершенствует себя, поэтому все континенты соединяются в один огромный суперконтинент примерно каждые 500 млн. лет. Очертания современных 6 материков появились около 200 млн. лет назад из-за раскола Пангей. Сейчас они максимально разъединены, зато океаны продолжают вести свою подводную деятельность по расширению своих границ.

Поверхность Земли давно признана нестабильной и чрезвычайно подвижной, это касается и изменения положения континентов. Зная скорость движения литосферных плит и скорость поглощения дна океана относительно полюсов, можно рассчитать примерный путь перемещения континентов в будущем.

Есть предположение, что примерно через 50 млн. лет часть расколотого из-за глобальных разломов Африканского континента переместится на север и ликвидирует Средиземное море, в итоге полностью исчезнет Гибралтарский пролив, сомнется Италия, а Испания больше не будет крайней точной Европы. Индия продолжит наступление на Азию, отчего Гималаи станут еще выше, а Индийский океан увеличится за счет Тихого. Калифорния через разлом Сан-Андреас полностью дистанцируется от Северной Америки, между ними появится новый океанический бассейн. Австралия сблизится вплотную с Евразией. Что касается Евразии, то уже сейчас на дне Байкала идут медленные тектонические изменения, которые в далеком будущем расколют континент надвое.

Что такое литосфера

В составе Земли есть 4 главных сферы, зависящие друг от друга. К ним относятся гидросфера, биосфера, атмосфера и литосфера. Последняя является твердой оболочкой нашей планеты. Сверху нее расположена атмосфера, снизу – астеносфера (слой в верхней мантии Земли).

Литосфера делится на плиты, которые постоянно перемещаются. В основном тектоническая активность наблюдается на границах плит. Их движение обеспечивается тепловой энергией от мантийной области литосферы.

Что такое литосферная плита

Литосферная плита – крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы.

Земная кора – верхняя часть литосферы. Существует два типа земной коры – материковая и океаническая. Отличаются они друг от друга толщиной и строением. Толщина материковой коры составляет 30-40 км. Она состоит из 3 слоев: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая имеет толщину в 3-7 км, содержит осадочный и базальтовый слои.

Ниже земной коры расположена мантия, которая состоит из верхней и нижней частей. Границы нижней находятся на глубине около 2900 км. Температура вещества мантии доходит до 800-2000 ⁰C. Центр Земли – ядро. Нижняя граница его располагается на глубине 6371 км, средний радиус – 3500 км. Состоит оно из внешнего жидкого и внутреннего твердого ядра. Температура внутри него составляет около 6000 ⁰C.

Главные литосферные плиты Земли

На данный момент Земля состоит их 7 больших литосферных плит: Североамериканской, Южноамериканской, Африканской, Австралийской, Антарктической и Тихоокеанской. Кроме того, выделяют 7 плит меньших по размеру. К ним относятся Кокос, Наска, Скотия, Карибская, Аравийская, Филиппинская и Каролинская.