07.09.2016

Загадка миссурских землетрясений

В 1811–1812 годах маленький городок на Среднем Западе США пережил несколько сильных землетрясений. Только сейчас ученые, возможно, разрешили загадку их возникновения.

Город Нью-Мадрид располагался на территории Луизианы, которая позднее вошла в состав нового штата Миссури. В нем в ту пору было меньше тысячи жителей. Первое из серии землетрясений, прославивших Нью-Мадрид, произошло 16 декабря 1811 в два часа пятнадцать минут. Его магнитуда оценивается в 7,5–7,9. Эпицентр землетрясения находился на северо-востоке Арканзаса и в основном оно затронуло малонаселенные земли. В 8 часов 15 минут того же дня последовал афтершок, магнитудой 7,4. В целом в результате этих двух землетрясений были разрушены некоторые селения в Арканзасе и на территориях Миссури и Луизиана, но катастрофическими они не стали.

Местные жители считали, что опасность миновала, но прошло чуть больше месяца и землетрясение случилось вновь. Это произошло 23 января 1812 года в 9 утра. На этот раз магнитуда составляла 7,3 – 7,6, а эпицентр находился на территории Миссури. Толчки вызвали появление в земле многочисленных трещин, оползней, изменения речных берегов. Наконец, 7 февраля 1812 в 3 часа 45 минут случилось самое сильное из череды землетрясений (магнитуда 7,5 – 8,0). Эпицентр располагался непосредственно рядом с Нью-Мадридом. Городок был разрушен. В Сент-Луисе развалилось несколько домов и упало множество печных труб. Вниз по течению реки Миссисипи прошла большая волна. А в Теннеси из-за перекрытия русла реки возникло новое озеро – Рулфут.

Сейсмологи считают, что последнее землетрясение ощущалось на территории площадью не менее 130 000 квадратных километров в виде сильных толчков, а небольшие колебания почвы чувствовались на площади около 3 млн. квадратных километров. Для сравнения катастрофическое землетрясение 1906 года в Сан-Франциско было заметно лишь на 16 тысячах квадратных километров. С тех пор ученые пристально следят за сейсмической зоной Нью-Мадрида и регистрируют там до двухсот небольших толчков в год.

Теперь группа геофизиков под руководством Уилла Левандовски из Геологической службы США объявила, что выяснила причины сейсмической активности в районе Нью-Мадрида. Как правило, землетрясения происходят на границе двух тектонических плит, которые толкают друг друга. Так обстоит дело, например, на тихоокеанском побережье США, где находится знаменитый разлом Сан-Андреас длиной 1300 км между тихоокеанской и североамериканской плитами. Знаменитые калифорнийские землетрясения 1906 и 1989 года, а также множество более мелких связаны именно с ним. Но сейсмическая зона Нью-Мадрида находится не в районе разлома, а наоборот – в центре северо-американской плиты. К тому же изучение ее затруднено, так как крупные землетрясения, позволяющие ученым выяснить структуру земных недр, здесь все-таки редки.

Объяснение ученые ищут в древней геологической истории региона. Согласно основной гипотезе, примерно 700–540 миллионов лет назад то, что стало сейчас северо-американской тектонической плитой, откололось от древнего суперконтинента. В результате плита пережила напряжение, которое чуть не расколола ее саму. Этого не случилось, но следы события остались в виде древней рифтовой зоны – впадины в земной коре, погребенной как раз под сейсмической зоной Нью-Мадрида. Она напоминает шрам под кожей. Внутри древнего рифта происходит взаимодействие слоев земной коры.

Там имеются так называемые «плутоны» – крупные фрагменты породы высокой плотности, образованные застывшей магмой, внедрившейся из глубины в толщу земной коры. Плутоны поднимаются вверх, ломая по пути более мягкие породы. Все это создает напряжения в коре, которые и приводят к землетрясениям. Подобный сценарий был предложен раньше, но теперь ученые сумели совместить данные разных исследований, чтобы подтвердить его. В статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, утверждается, что теперь поднятие необычайно плотных участков нижней коры в районе Нью-Мадрида окончательно подтверждено.

Решающие данные удалось собрать благодаря системе U.S. Transportable Array, передвижной сети сейсмометров, которые прослушивают множество слабых землетрясений и отслеживают, какими путями их энергия распространяется в земной коре. Скорость сейсмических волн определяется плотностью подземных пород, что позволяет ученым построить объемную карту подземного пространство подобно тому, как при компьютерной томографии создается объемная карта пациента.

Максим Руссо

Источники:

1. polit.ru