Вулканы и землетрясения: проблемы и решения

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В мире ежегодно происходит около 500 тысяч землетрясений. Примерно пятая часть из них ощущается населением, и около сотни землетрясений вызывают фиксируемые разрушения и человеческие жертвы. С землетрясениями генетически связаны порождаемые ими цунами, оползни, снежные лавины, наводнения и сели. Зоной наиболее мощных землетрясений на нашей планете считается территория так называемого «Тихоокеанского огненного кольца», на которую приходится до 90 процентов мировых землетрясений и около 75 процентов действующих вулканов. Вторая по величине такая зона – Альпийско-Гималайский сейсмический пояс, на долю которого приходится от 5 до 6 процентов мировых землетрясений и 17 процентов самых мощных из них.
Не меньшую опасность представляют вулканы. Некоторые из них в прошлом были причиной катастрофических климатических похолоданий, получивших название «год без лета». Целесообразно кратко упомянуть вулкан Тоба (остров Суматра) с кальдерой площадью 1775 кв. км, извержение которого 72 тысячи лет назад доставило на поверхность 2800 кубических километров расплавленных пород; высочайший вулкан Европы Эльбрус, последнее извержение которого 1700 лет назад сопровождалось лавинами и селями, а пепел и вулканические бомбы разлетелись в радиусе до 700 км (практически до Астрахани); новозеландский супервулкан Таупо, калифорнийский вулкан Лонг-Велли и ряд других. Извержения этих вулканов, как и крупнейшие в современной истории проявления активности других их собратьев, неоднократно были причиной многолетних проявлений голода, болезней и смерти миллионов жителей нашей планеты.
В России известно 233 действующих, спящих и потухших вулканов. Большинство из них (в том числе более 40 вулканов, активных в прошлом и текущем столетиях) расположены на территории Камчатки и Курильских островов. Потухшие и «спящие» вулканы известны на Кавказе и на Чукотке, в Якутии, Приморье и в Японском море, в районе озера Байкал, в Тыве и Карелии. В целом на Земле существует не менее четырех наиболее опасных «спящих» вулканов, которые могут проснуться в любой момент и привести к катастрофе глобального масштаба. Это Фудзияма, Йеллоустонская кальдера, Флегрейские поля близ Неаполя и подводная кальдера Кикай к югу от острова Кюсю.
Цель: рассмотреть вулканы и землетрясения: проблемы и решения
Задачи:
- изучить особенности природного механизма землетрясений и вулканической деятельности;
- рассмотреть прогноз землетрясений и активизации вулканов;
- проанализировать грядущий апофеоз сейсмодатчиков.
Информационной базой работы послужили труды таких авторов как: В.Ю.. Абрамова, В.Н. Бокова, А.В. Викулина, П.А. Кравчука, В.А. Обручева, Н.В. Шебалина и др.


1. Особенности природного механизма землетрясений и вулканической деятельности

В целом землетрясения можно условно подразделить на четыре категории: тектонические, вулканические, обвальные и антропогенные. Обвальные землетрясения возникают как результат падения весомых антропогенных или космогенных объектов. Антропогенные – вызываются подземными и наземными взрывами, сопровождают добычу нефти, газа, угля и других видов минерального сырья, стимулируются растущими нагрузками строительной индустрии.
Самые разрушительные из всех – подземные толчки тектонического происхождения [6, с. 78].
Большинство выводов о причинах землетрясений базируются на основе теоретических предположений американского геофизика Генри Филдинга Рида, который полагал, что очаг образуется в результате разрывной деформации пород под действием накопившейся в них упругой энергии. Вместе с тем не стоит забывать мнение одного из основателей геологии Чарльза Лайеля, который полагал, что «первопричина вулканов и землетрясений – одна и та же» и что «она связана с выделением тепла и химическими реакциями на разных глубинах внутренней области земного шара».
Как известно, тепловой баланс Земли в основном слагают энергия солнечного излучения, радиогенное тепло распада радиоактивных химических элементов, энергия гравитационной дифференциации вещества ядра, мантии и литосферы, энергия приливного трения и замедления вращения нашей планеты. Судя по результатам двухсотлетнего изучения землетрясений и вулканических процессов, самая характерная особенность упомянутых выше источников энергии – их распределенный по всей массе земных недр характер воздействия на общий температурный режим недр планеты и отсутствие механизма или способа их концентрации для резко ударного (взрывного) проявления этой энергии в конкретных точках земных недр. Вместе с тем, пригодная для этих целей энергия должна быть практически неисчерпаемой, высоко концентрируемой и высвобождаемой со скоростью взрыва. Она должна обладать способностью быстро накапливаться и подпитываться дополнительными порциями энергии в промежутках между сейсмическими толчками и вулканическими проявлениями.
По мнению В.А. Обручева на эту роль, вероятней всего, подходит энергия экзотермического (взрывного) превращения химических веществ и слагающих их химических элементов, мобилизуемых в процессе водородно-гелиевого «дыхания» недр Земли. Очаги сейсмической и вулканической активности формируются над локальными зонами и каналами просачивания и скопления глубинных первичных водорода и гелия, «складированных» в гидридном ядре Земли. Инъекции экзотермального «газового дыхания» недр избирательно преодолевает мантию и астеносферу, взрывами, тектоническими нарушениями и плавкой образуют проходы в верхней мантии, астеносфере и литосфере для газов, флюидов и магмы в очаги вулканов и землетрясений [12, с. 94].