Глубокие землетрясения в центре материка

Александр Петрович Орлов, который был одним из зачинателей сейсмологии в России прошлого века, считал, что свободная земная поверхность в силу самого факта своего существования служит источником мощной "потенциальной напряженности", готовой проявиться в виде землетрясений в подходящий момент. Эта глубокая философская идея основана на верном представлении замечательного русского географа о дневной поверхности как об арене мощного диалектического противоборства двух сил: внутренней силы Земли, стремящейся "испортить" правильную земную фигуру, заполнить хаотическими наростами все окружающее планету пространство, и противоположно направленными силами тяготения и эрозии, стремящимися превратить планету в идеальную круглую каплю.

В те времена еще не знали о глубоких, то есть удаленных от "арены противоборства", землетрясениях, существование которых на первый взгляд противоречит стройной картине, воображенной Орловым...

В 1922 году оксфордский ученый Тернер, редактируя международную сводку о принятых сейсмостанциями мира волнах от сильных тихоокеанских землетрясений, обнаружил для некоторых толчков странные несоответствия, неувязки во времени прихода сигнала на разные сейсмостанции. Неувязки эти можно было объяснить, только допустив существование очень глубоких землетрясений.

Еще недавно сам факт (ирония судьбы!) существования глубоких землетрясений был одним из сильнейших и неотразимых аргументов геофизиков против теории дрейфа континентов. Ну конечно, ведь если там есть землетрясения, значит, Земля до 700 километров такая же хрупкая "на излом", как и с поверхности, значит, нет пластичных слоев под корой, значит, не по чему плыть континентам! Увеличить толщину плывущих блоков до 700 километров не решался ни один даже самый смелый мобилист, а как выпутаться из положения, никто не знал.

В 40-х годах советский ученый А. Н. Заварицкий заметил, что землетрясения с глубиной как бы уходят из-под океана под континент. В 1954 году появляется в авторитетнейшем американском журнале статья знаменитого сейсмолога Хуго Бениоффа, который провел поистине колоссальную работу по выявлению пространственной структуры "фокальных зон" глубоких землетрясений (фокус землетрясения - это то же, что гипоцентр, и близко совпадает с понятием "местоположение очага землетрясения"). Открывалась странная и удивительная картина строгой упорядоченности: гипоцентры, излучающие сейсмическую энергию, не расплывались в произвольные пятна и облака, а вытягивались, будто по шеренге, по наклонным (под 30, 45, 60 градусов) поверхностям, погружающимся в недра Земли. Фокальным поверхностям...

Тогда, в 40-50-х годах, конечно, никому и в голову не могло прийти, что фокальные поверхности отмечают в мантии разрушение затонувших литосферных плит. Геологам ничего не оставалось, как объявить "зоны Заварицкого - Бениоффа" сверхглубинными разломами в твердокристаллической мантии. Самые упорные из оставшихся "горизонталистов" осмеливались лишь слегка шевелить чудовищной толщины блоками по наклонным поверхностям "разломов", подчеркивая надвиговый характер контакта. Вертикалисты же, конечно, видели в разломах торжество вертикальной составляющей таких движений. Уже в разгар "глубинно-разломного" толкования фокальных зон нашлись мобилисты, смело предположившие, что фокальные зоны - это сейсмическое, шумовое проявление движения в мантии Земли завернувшей туда океанической земной коры.

В конце 60-х годов, получив в результате массированных работ по международным проектам Международного геофизического года и Верхней мантии колоссальные по объему материалы глубинного сейсмического зондирования земной коры и мантии, ученые вдруг увидели картину во всей ее новой сложности и в то же время гениальной простоте. Они увидели, что твердая кристаллическая внешняя земная оболочка не обрывается грубо на поверхности Мохоровичича (нижняя граница земной коры), а продолжается с нарастающей плотностью до глубин 80-110 километров. Литосферная плита... Дальше, под литосферой, анализ сейсмических данных показал понижение скоростей сейсмических волн, обнаружился пластичный, возможно, частично расплавленный слой - астеносфера. Она была менее плотная, чем океаническая литосфера в целом, а стало быть, литосфера могла тонуть в ней! А прежде чем потонуть, могла и плыть по пластичной астеносфере, ибо там, где зарождается новая литосфера (у океанических срединных рифтовых структур), она легче астеносферы и лишь потом, вдали от рифта, остывая и меняя химический состав, становится тяжелее подстилающего слоя и готова повернуть вниз, нашелся бы повод - препятствие.

Глубокие землетрясения, отмечающие путь погружающихся плит, являются яркой характерной чертой окружения Тихого океана и только в двух местах Земли, нарушая все правила, проявляют себя и под континентами. Это маленький "пятачок" под Южными Карпатами, на территории Румынии (медленные ощутимые качания от этих мощных низкочастотных землетрясений время от времени доходят и до Москвы, например в 1802, 1940 и в 1977 годах), и гораздо более внушительная зона под Памиро-Гиндукушем.

Уже давно работами нашей экспедиции установлено, что эта длинная зона наклонно (правда, под очень крутыми углами) уходит в недра Земли на глубину до 300 километров. Сейсмолог из Душанбе А. Маламуд, воспользовавшись методикой Бениоффа, попытался реконструировать всю механику фокальных зон Памиро-Гиндукуша. Картина, полученная им, была поразительной. Под районом нащупывались две плиты. Тесно прижатые друг к другу боками, они были наклонены встречно. Одна, западная, часть зоны загибалась наверху к Индии, другая, восточная, - к Азии! Вскоре сейсмологи, нашей экспедиции Л. Винник и А. Лукк обнаружили в мантии почти вертикально поставленный блок, через который с повышенной скоростью проходили сейсмические волны от далеких землетрясений Индийского и Тихого океанов. Все вроде сходилось. И вот сначала в местном, душанбинском журнале, а затем и в Москве вышли научные статьи: в центре континента идет погружение, встречное не то засасывание, не то заталкивание в мантию не океанической, как к этому уже привыкли, а континентальной литосферы. В одном из популярных журналов идея была изложена в таких словах: "Представьте себе, что лента эскалатора разорвалась вдоль и продолжает двигаться одной своей половинкой, как ей и положено, под пол метро, а другой, коробясь и топорщась, наползает на него. В метро такой случай был бы тяжелой аварией, но природные эскалаторы выключить некому. Такое взаимное наползание происходит в нашем районе и южнее, вблизи советско-афганской границы. Нырнувшие одна под другую плиты не исчезли бесследно, до глубины в триста километров они "потрескивают", протискиваясь в сжатых чудовищным давлением недрах... Там, под Памиром, движутся вниз и еще сохраняют самостоятельность ступеньки природных "эскалаторов", бывшие земной поверхностью и несшие на себе реки, озера, моря, древние растения и животных".