Десять лет спустя

Послесловие автора к переизданию

В отличие от беллетристики научно-популярная литература имеет свойство устаревать. Как изменилась проблема геопрогноза за последние десять лет?

Книге повезло: она написана на гребне революции в науках о Земле, который пришелся как раз на начало 70-х. С тех пор шло развитие вширь и вглубь, но по тем же направлениям. И сейчас (я пишу в дни, предшествующие Международному геологическому конгрессу 1984 года в Москве) первый, общий взгляд не обнаружит заметных перемен, скажем, в круге общегеологических планетарных идей. По-прежнему тон задает новый мобилизм - глобальная тектоника плит. Она, правда, потеряла долю острой новизны, обросла подробностями, обрела черты монументальности и даже ортодоксальности, за что вынуждена в свою очередь терпеть нападки вечно спешащих "новаторов", а также попытки переименовать ее (чуть-чуть видоизменив) и в переименованном виде присвоить. Но добросовестные враги плитотектоники - и старые и новые - теперь признают, что революция в науках о Земле, переход этих наук из разряда узкоакадемических в число широко известных и массово-популярных, рост технической вооруженности этих наук - все это происходило в огромной мере из-за простоты, увлекательности, всеохватности идей глобальной тектоники, заменить которую пока явно нечем. Да и нет необходимости. Больше того, если вдруг найдется такая ошибка в построениях плитотектонистов, которая враз перечеркнет саму идею (во что я не верю), для наук о Земле это было бы черным днем.

Самое яркое и верное здесь направление, как мне по-прежнему кажется, - это стыковка, дальнейшее соединение новой плитотектоники со старой мудростью геологии платформ и геосинклиналей, о чем в этой книге было сказано немало. Член-корреспондент АН СССР В. Е. Хаин в канун геологического конгресса указывает на то, что древние праматерики раскалывались на меньшие в истории Земли неоднократно и очередной раскол был похож на предыдущий. Это говорит не только о цикличности (а значит, и о долговременной предсказуемости) самых главных процессов на Земле, но еще и о том, что материкам, литосферным плитам вовсе не безразлично, где раскалываться. Тут есть предпочтительные, хорошо опробованные швы. По краям нынешних континентов они трассируются особыми континентальными породами - гранулитами. Именно по гранулитовым линиям (они тянутся, например, вдоль противолежащих побережий Америки и Африки, Индии и Антарктиды) дважды раскалывались гигантские материки протерозоя и палеозоя - Пангея-1 и Пангея-2 и раскалывается ныне Восточная Африка. И наоборот, наиболее древние зеленокаменные толщи (с которых когда-то начался рост континентальной литосферы) почти всегда оказываются в центрах, ядрах континентов. Здесь литосфера особенно прочна и вероятность стать материковой окраиной, берегом - наименьшая.

Попытавшись реконструировать первоначальный вид Земли, В. Е. Хаин получил поверхность, состоящую из гигантских гранулитовых колец с зеленокаменными выступами посередине. Такой, по предположениям космогонистов, была Земля по окончании бомбардировки ее последними астероидами прото-планетного облака. Выходит, самый рисунок главных геологических структур, границ суши и океанов задан еще в период становления нашей планеты.

Незыблемое в подвижном... Так опровергается одно из главных обвинений, предъявляемых к плитотектонике, обвинение в неуважении к установленным геологической традицией законам.

С другой стороны, есть признаки, что изменятся некоторые первоначально постулированные аксиомы самой плитотектоники, например представление о литосфере как воплощении жесткости и о астеносфере - как чуть ли не жидкости. Есть сведения, что "жесткая литосфера" кое-где сидит на мели: ее корни сцеплены с мезосферой - тоже "жестким" подастеносферным слоем.

Есть указания и на то, что внутри литосферных плит нет такой уж жесткости - видимо, возможно проскальзывание по другим слоям (например, по нижней поверхности земной коры - поверхности Мохоровичича). Допускают и горизонтальное перетекание вещества земной коры в ее пределах, на небольших глубинах в 10-15 километров.

А сейсмический прогноз? К списку предвестников почти ничего не прибавилось. Но есть перемены в составе "фаворитов".

В начале 70-х казалось, что успех прогноза будет в основном обеспечен наблюдениями над изменением скоростей сейсмических волн в зоне готовящегося толчка. Сейчас на первом месте - долгосрочный прогноз "по затишьям", подобный тому, что разрабатывался в Гарме В. Пономаревым и Ю. Тейтель-баумом. Еще в 1923 году энтузиаст-одиночка сейсмолог Има-мура, заметив странное молчание недр в районе Токио, пытался бить тревогу. Никто его не послушал, и 140 тысяч жертв были платой за несерьезное отношение к "чудаку-ученому", которому больше всех надо...

Затишья во времени и пространстве (на площади пустые, свободные от толчков пятна носят сейчас название сейсмических брешей) послужили главным критерием удачных долгосрочных прогнозов, начатых на Камчатке двадцать лет назад. Так же были сделаны удачные прогнозы двух сильных землетрясений в Мексике в 1978 году, многих землетрясений в КНР (но с немалым процентом ложных тревог). В КНР, где после катастрофического Тяньшанского землетрясения 1976 года прогнозом, кажется, занялись очень широко, судя по сообщениям китайских ученых, хорошо себя оправдывает также прогноз по колебаниям уровня грунтовых вод (медленное падение уровня за годы до толчка, ускоренное за месяц и резкий подъем за несколько суток). Параллельно с этими изменениями (и видимо, благодаря им) меняется вокруг готовящегося эпицентра сила тяжести. Сейчас, в отличие от времени написания книги, в печати полно прогнозов по самым разным районам Земли. В основном это прогнозы на основе затиший и брешей, и я рад, что присутствовал в Гарме при становлении этого предвестника как научного метода.

Все меньше удовлетворяет ученых старый подход к сейсмотектоническим явлениям, заимствованый когда-то из механики сплошных сред. Геологическая среда - особая, несплошная, скорее дискретная, состоящая из неоднородностей, по выражению академика М. А. Садовского, "кусковатая". До последнего времени молчаливо подразумевалось, что это пассивный проводник сейсмических волн, работающий по простым линейным законам. Но все так только в первом, грубом приближении, которое устарело. Герой этой книги, теперь профессор, А. В. Николаев говорит, что Земля столь же похожа на пассивный проводник сейсмического сигнала, как нервное волокно на пассивный проводник нервного импульса.

Геологическая среда - "живая", она меняется во времени. Ее изменения перед сильным толчком и позволяют рассчитывать на прогноз. Она "нелинейна". Классические формулы, исходящие из предположения, что сейсмические лучи пронизывают сейсмическое пространство, не взаимодействуя между собой, дают лишь грубое приближение к истине. Волны взаимодействуют, и это сразу обнаружилось, как только в ход пошло сейсмовидение с помощью вибраторов. Десять лет назад были лишь первые опыты. Сейчас уже есть (и тут огромная заслуга Николаева) мощные отечественные вибраторы, освещающие "подземный космос" строго когерентным, монохроматическим (как лазеры) сейсмическим "светом".

Сейсмическая волна рисует картину подземного царства, как свет рисует нам изображение пейзажа - отражаясь и преломляясь. Но сейсмический "пейзаж" нарисован и "светящимися красками". И дело тут не только в фонарях-землетрясениях, вспыхивающих в пространстве сейсмоактивных зон. Любая область внутри литосферы "светит" мерцающим "светом" от мириад слабых тресков и скрипов (микросейсм) в такт лунным и солнечным приливам в твердой земле, под действием медленных физических и химических процессов, усиливаясь на крупных неоднородностях типа газонефтяных или рудных месторождений. Развитие техники делает возможным использование этой "сейсмолюминесценции" земных недр для уточнения их структуры, для поисков полезных ископаемых, для выявления перенапряженных зон - будущих очагов катастрофических землетрясений. Уже есть удачная работа азербайджанского сейсмолога Икрама Керимова - самый настоящий прогноз сильного толчка по предваряющей вспышке микросейсм из зоны будущего очага...

Идея А. Николаева об активной сейсмической среде явно перекликается с воззрениями другого героя этой книги, В. Пономарева, который всегда с подозрением относился к представлениям об активных внешних тектонических силах и пассивной среде. По Пономареву, каждый объем горных пород - это бомба, начиненная энергией напряжений, накопленных в геологическом прошлом, которая готова проявиться при простом снятии нагрузки сверху (при размыве и эрозии), напряжений от соседства сцементированных вместе, но разнородных по упругим и прочностным характеристикам, по коэффициенту теплового расширения и прочим свойствам минералов. Эти напряжения готовы проявиться при любом изменении температуры, напряженного состояния, проникновении растворов и флюидов. Сейчас эти, когда-то экзотические идеи В. Пономарева широко известны, они проливают новый свет на многие важные проблемы, например на проблему планетарного избыточного сжатия верхних слоев земной коры по горизонтали.

Десять лет назад объемная сейсмическая голография только снилась аспиранту Пете Троицкому. Сегодня кандидат физико-математических наук П. Троицкий - автор проведенной под руководством А. Николаева и норвежского сейсмолога Э. Хусеби работы по голографическому просвечиванию недр под Норвежской сейсмической системой (Норсар). В литосферном пространстве сейсмическая голография обнаружила вертикальные столбы, уходящие куда-то вниз (прослежены до глубины 212 километров). Возможно, это магматические канаты, подводящие мантийное вещество к Норвежскому грабену, который в прошлом был активным, вроде Байкальского рифта, нынче как будто пребывает в покое...

Десять лет назад, набрасывая эту книгу, как бы срез в истории развития геопрогноза через 1974 год, я кое в чем забежал вперед, например в рассказе об идеях А. Николаева 1 В. Пономарева, о работе П. Троицкого, чувствуя в этих идеях и работах перспективу. Многое было только в замысле, в мечтах, еще не вошло в стадию практической работы. Я горд тем, что сбывается сейчас этот мой небольшой литературный прогноз.

18 июля 1984 года