Смерчи - Дмитрий Васильевич Наливкин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В геологической и географической литературе трансгрессии и абразии относят к деятельности моря. Это правильно, но только частично. Одного моря и одной воды недостаточно — необходимы волны.
Трансгрессии считают результатом длительного действия небольших, едва заметных явлений, т. е. эволюционным процессом. Это, конечно, неверно. Трансгрессия создается крупными, необычайными катастрофическими явлениями — ураганами и бурями. Только их многократное повторение может быть причиной трансгрессии, причиной разрушения, перемещения и переотложения громадных масс самых различных пород. Как показали детальные наблюдения вдоль берегов Англии, размеры срезания высокого обрывистого берега достигают 1,8 м ежегодно, а местами даже 3,9 м. Эти цифры имеют местное значение. Часто они меньше, но иногда значительно больше. Максимальные значения приводятся для абразии штормовой волной бури 1953 г., которая у города Лоустофта за сутки срезала обрыв высотой 12 м, сложенный ледниковыми песками, на 12 м, а там, где этот обрыв имел высоту 2 м, он был срезан на 2,7 м. Эти данные тем более поразительны, что они являются результатом деятельности, одной, правда весьма сильной, бури.
Для этих же рыхлых обрывистых берегов наблюдения за 25 лет (1925–1950) дали средние величины 0,9–3 и даже 5 м в год.
Несколько севернее, на берегу Северного моря, также в ледниковых отложениях абразия наблюдалась с 1852 по 1952 г. Обрывистый берег срезался со средней скоростью 0,3–2,75 м, чаще порядка 1–2 м в год, или 1–2 км в тысячелетие. Соответственно трансгрессия, которая проникает в глубь континента на 300 км, требует для своего образования 150–300 тыс. лет. Срок достаточно значительный даже для геологических масштабов. Он определяет длительность перерывов в седиментации, связанных с трансгрессиями, сопровождающимися абразией. Стратиграфия в этом отношении дает очень мало. Анализ же длительности трансгрессии вносит существенный вклад.
К сожалению, диапазон, в котором колеблются эти данные, чрезвычайно велик. Приведенные выше цифры — это лишь небольшая часть возможностей. Другие цифры могут быть значительно больше, если абрадируются массивы очень твердых пород. Наблюдения над такими современными массивами показали, что они иногда почти не разрушаются многие тысячелетия. В Уэльсе в пещерах, открывающихся к морю, были найдены остатки фауны возрастом не менее 20 тыс. лет. За этот большой срок скалы, сложенные нижнекаменноугольными известняками, фактически не разрушались.
С другой стороны, опускание низменных берегов значительно ускоряет трансгрессии. Переходя в ингрессии, они почти не сопровождаются абразией. За сотни лет она проникает в глубь континента на десятки километров, особенно по широким долинам рек.
Касаясь значения абразии в трансгрессиях, К. Кинг [King, 1959] указывает и на то, что одновременно с морской абразией идет наземная эрозия. Возможно, в ряде случаев основное нивелирование рельефа производится реками. На долю моря остается только конечное приглаживание, выравнивание уже образованного реками пенеплена.
Это указание еще более усложняет изучение механизма трансгрессии, но и то, что мы знаем, убеждает, что в этом сложном и разностороннем процессе абразия, производимая ураганами и бурями, существенна и заслуживает пристального внимания.
Ураганы и землетрясения. Совпадение землетрясений и ураганов отмечалось неоднократно. Одна из величайших катастроф современности была вызвана ураганом 1923 г. в Японии и почти одновременно происшедшим землетрясением. И в Токио, и в Иокагаме ураган начался несколько раньше землетрясения. Землетрясение 1–2 сентября вызвало разрушение домов и пожары. Ураган превратил эти пожары в стихийное бедствие. Погибло почти 100 тыс. человек, около 50 тыс. человек пропало без вести и почти 105 тыс. было ранено. Многие японские сейсмологи считали, что резкое понижение давления во время урагана было одним из факторов, начавших землетрясения. Подсчитано, что уменьшение давления на 50 мм рт. ст. снижает нагрузку на каждую квадратную милю на 2 млн. т. Наоборот, ураганная волна высотой 10 фут. увеличивает нагрузку на квадратную милю на 9 млн. т. Эти громадные изменения давления на земную кору действительно могут начать землетрясения.
Связь землетрясений и ураганов на берегах Тихого океана рассматривается в монографии С. Вишера [Visher, 1925]. Он считает, что в сейсмически неустойчивых областях ураганы могут быть толчком к уже подготовленному землетрясению, «соломинкой, переломившей спину верблюда». Он повторяет данные о том, что изменения давления, происходящие во время урагана, приводят к изменениям нагрузки в 2–3 млн. т на одну квадратную милю, происходящим в несколько часов.
Ураганная приливная волна вызывает давление в 7 млн. т на квадратную милю при высоте 2,5 м. Гигантские волны высотой 10–12 м производят давление во много раз большее. Их наступление и отступление, совпадающие с изменением давления, вызывают изменения в напряжениях внутри слоев земной коры, могущие быть причиной разрыва неустойчивых зон в сейсмических областях, например в Японии.
Если связь сильных землетрясений и ураганов еще недостаточно ясна, то связь ураганов и микросейсм несомненна. Она привлекала к себе внимание ряда исследователей. Краткая сводка данных и указания на литературу приведены в книге Р. Таннехилла [Tannehill, 1956]. Он пишет, что «изучение микросейсм в Атлантическом и Тихом океанах в связи с ураганами и тайфунами показало, что последние всегда вызывают увеличение амплитуды микросейсм на вблизи расположенных сейсмологических станциях. Увеличение амплитуды прямо пропорционально размерам и силе ураганов. В некоторых случаях сильные штормы удавалось находить на больших расстояниях, даже больше 1500 миль». Пока неизвестно, каким образом ураганы усиливают микросейсмы, и правильность предсказания не всегда наблюдается. Во всяком случае, в США влияние на микросейсмы рассматривается как один из способов предсказывания ураганов, хотя и второстепенного значения.
В советской литературе этому вопросу посвящена статья Е. Ф. Саваренского и соавторов. Он считает, что дальность определения циклонов и тайфунов достигает 2–3 тыс. км. Наблюдения систематически осуществляются в ряде стран; они входят в систему метеорологической службы. Для этой цели в зарубежных странах организовано большое число микросейсмических станций.
В СССР наблюдения велись с двух станций — в Ленинграде и в Крыму. Они дали хорошие результаты.
Твердо установлено, что микросейсмы возникают при изменениях атмосферного давления над водными пространствами и что эти изменения передаются в земную кору посредством волн. Особое значение имеют стоячие волны, образующиеся в центральной части ураганов и тайфунов.
Образование перерывов в разрезах. Страшная сила ураганов и сопровождающих их гигантских волн вызывает весьма существенные изменения в осадконакоплении в прибрежной зоне как моря, так и суши. Важно, что эти изменения распространяются на большие участки побережья, например на Мексиканский и Бенгальский заливы. Геологическое значение этих изменений велико, по мало изучено.
Имеется ряд указаний, что после сильных ураганов, сопровождающихся большими ураганными волнами, прибрежная зона, особенно у пологих равнинных берегов, значительно изменяет свой облик. Меняются очертания береговой линии. Там, где были песчаные перешейки, полуострова и острова, образуется море с глубинами в несколько метров. Замкнутые лагуны и прибрежные озера превращаются в открытые
