<<
>>

Общий характер землетрясений

«Первое землетрясение, которое я пережил,—говорит Гумбольдт,—оставило во мне глубокое и своеобразное впечатление. Особенно в этом явлении поражает утрата врожденной веры в покой и неподвижность материка, твердых земных пластов.

В противоположность воде, с раннего детства мы привыкаем считать незыблемой почву, на которой стоим. Все чувства утверждают это верование, и когда вдруг заколеблется почва, перед нами неожиданно выступают таинственные неведомые силы природы, движущие землю. Одно мгновение разбивает иллюзию всей прежней жизни. Мы не верим более в спокойствие природы, чувствуем себя перенесенными в область разрушающих неведомых сил, не доверяем более почве, на которой стоим» [***********].

Люди видят в землетрясении грозный источник бедствий и главным образом интересуются теми ужасными последствиями его, которые отражаются на жителях пострадавшей местности. Геолог смотрит глубже. Не смущаясь разрушением, гибелью людей и имущества, он исследует это явление природы и видит в нем одно из тех движений, которые способствуют хотя и медленному, но непрерывному изменению земной поверхности. В остатках разрушенных жилищ его внимание привлекают трещины стен, показывающие, как именно произошел обвал. Они позволяют ему судить о направлении и характере подземных ударов. Мы пойдем по этому пути и будем рассматривать землетрясения, как вид движения земной коры, выясним их причины и геологические последствия. О том, как отражаются они на людях, их жилищах и т. п., мы упомянем только между прочим, как о явлениях второстепенных.

303

СИЛА УДАРОВ

Строго говоря, под землетрясением следует разуметь всякое сотрясение почвы. Взрыв пороха, горный обвал, опускание кровли в выработанных пространствах рудников, движение по мостовой воза, нагруженного тяжестью,— все это вызывает сотрясение почвы, которые отличаются от настоящих землетрясений только причиной, их вызвавшей.

Нередко люди бывали твердо убеждены, что в городе, где они живут, случилось землетрясение, но скоро оказывалось, что волнообразное дрожание почвы, напугавшее жителей, произошло вследствие взрыва порохового погреба. Оставляя в стороне все подобные явления, мы назовем землетрясениями только такие движения почвы, которые обусловливаются действием сил, скрытых внутри земли и не подлежащих непосредственному наблюдению. Землетрясения, понимаемые в таком смысле, могут происходить от различных причин. Выяснить последние в каждом данном случае и составляет задачу геолога.

Сила ударов бывает различна: страшные землетрясения разрушают крепчайшие здания и в одно мгновение превращают в груды развалин целые города. Почва колеблется, точно поверхность волнующегося моря, огромные скалы обрываются с гор и, падая, все сокрушают на своем пути; море, более чем на тысячу географических миль кругом, приходит в волнение. Но отсюда наблюдается целый ряд постепенных переходов к слабому дрожанию, которое может быть замечено при особенно благоприятных условиях, только разве в верхних этажах зданий, да и то при полной тишине. В тех местностях, где часто происходят сильные колебания земли, эти слабые дрожания не считаются даже землетрясениями: их называют «tremblores» в отличие от «terremotos», т. е. настоящих землетрясений. Наряду с такими слабыми дрожаниями, едва замечаемыми человеком, земная кора испытывает огромное количество ничтожных трепетаний, которые могут быть доказаны только при помощи самых чувствительных приборов (так называемых сейсмометров). Прежде эти явления тоже считались землетрясениями, и происхождение их приписывалось силам, действующим в глубине земли; этот взгляд отчасти сохранился еще и теперь в Италии. Наоборот, Милън, на основании исследований, произведенных им в Японии, думает, что эти чрезвычайно слабые движения, так называемые дрожания, или трепетания («tremors»), следует приписать главным образом действию ветра и резко отграничить от землетрясений. Окончательно установить какой-нибудь взгляд на сущность этих любопытных движений почвы невозможно, так как в настоящее время они объясняются чрезвычайно разнообразными способами.

Но если бы даже и подтвердилось, что явления эти находятся в прямой зависимости от давления атмосферы, которая различно отягощает земную кору, смотря по состоянию барометра, то и в таком случае мы были бы слишком далеки от понимания их. Кроме этих дрожаний микросейсмические приборы отмечают еще третий род слабых колебаний почвы, которые Мильн называет «пульсациями»; последний ученый приписывает их изменениям силы тяготения и отличает от настоящих землетрясений [†††††††††††].

С давних времен известно, что перед землетрясениями животные часто приходят в какое-то волнение: птицы беспокойно кружатся, домашние животные явно обнаруживают страх, даже кроты, мыши и др. подземные обитатели покидают свои норы и выбегают на поверхность. Значительное большинство подобных явлений можно было бы приписать возбужденной фантазии, более чем когда-нибудь склонной к мистицизму, но свидетельства чрезвычайно многочисленны и принадлежат людям, вполне заслуживающим доверия, а потому сомневаться в действительности явления вряд ж возможно. Конечно, «бессловесные твари» не могут быть предрекателями, и причиной их беспокойства является, должно быть, слабое дрожание земли, предшествующее землетрясению: обладая острыми чувствами, животные ощущают его раньше людей.

Число землетрясений и их продолжительность

Наблюдения, произведенные в Италии и в Японии при помощи чувствительных приборов показаж, что слабые сотрясения почвы происходят очень часто. Без сомнения, то же самое обнаружится и в других странах, подверженных сильным землетрясениям, каковы: Греция, Малая Азия, Сирия или западный берег Южной Америки, есж и там будут организованы правильные наблюдения над сейсмическими [‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡] явлениями. Но есж даже оставить в стороне слабые колебания почвы, то и тогда придется причислить землетрясения к числу самых частых и распространенных явлений; мы считаем их чем-то необыкновенным, только потому, что живем в местности, где они случаются редко. Значительная часть Европы лежит в обширной области сейсмического покоя, которая тянется от западного берега Франции и Англии до озера Байкала. Несмотря на это в районе европейских государств происходит много колебаний, обыкновенно никем не замечаемых. Примером может служить Швейцария. Из каталога землетрясений, ежегодно выпускаемого Фуксом, видно, что в этой стране каждый год происходят незначительные сотрясения почвы. В самое последнее время Форель и Гейм производят там систематические наблюдения. Последние показали, что в 1880 г. произошло не менее 59 ударов, но не такой силы, чтобы этот год можно было считать периодом наибольшей сейсмической напряженности. Цифра кажется огромной только потому, что до начала наблюдений много слабых местных колебаний вовсе не замечали.

305

ЧИСЛО И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Таким образом даже в Европе нельзя проследить каждое колебание земли. Отсюда понятно, что из числа всех землетрясений, происходивших в отдаленных и малокультурных странах, нам известны только немногие: легкие толчки, привлекающие у нас всеобщее внимание, проходят незамеченными в тех странах, где нередки сильные движения почвы. Долина Сан-Сальвадора в Центральной Америке, благодаря частым землетрясениям, получила среди окрестных жителей название «Кускутланы», что значит в переводе «висячая койка» (гамак). Но об отдельных подземных ударах, происходящих в этой местности до нас редко достигают известия. Таким образом мы знаем только о незначительном числе землетрясений, совершающихся на суше, а о колебаниях морского дна получаем лишь изредка самые неполные сведения. Несмотря на это, в период времени с 1850 по 1857 г. Клуге насчитывает не менее 4620 землетрясений. Фукс пишет: «С 1865 г. до конца 1873 г. я получил известия о 1184 землетрясениях, происходивших в 517 различных местах. Хотя Германия вместе с немецкой частью Австрии принадлежит к числу тех стран, где чрезвычайно редко происходят колебания почвы, но в этот период здесь наблюдались землетрясения в 94 различных местах. Из числа 1184 землетрясений далеко не все выразились единичными ударами, многие длились недели и месяцы и даже несколько лет. Каждый день этого девятилетнего периода ознаменован одним иж даже многими сотрясениями почвы. С 1-го до 6 мая в г. Иокогаме чувствовалось 123 подземных удара, а после разрушения Баттанга в Китае 10 апреля 1871 г. землетрясения непрерывно продолжались в течение 10 дней, и почва колебалась точно корабль на волнах разбушевавшегося моря. Во время землетрясения на о-ве Гаваи, которое произошло в 1868 г. и джлось несколько месяцев, насчитано в течение одного марта более 2000 сильных сотрясений. Таким образом, нет дня, даже нет часа, который бы не был ознаменован землетрясением. Без преувеличения можно сказать, что поверхность земли непрерывно колеблется, и в каждый данный момент в той иж другой части ее происходит землетрясение».

Мы уже упоминали, что отдельные удары происходят сравнительно редко; обыкновенно они следуют один за другим, отделяясь небольшими промежутками покоя. Часто землетрясение начинается одним иж несколькими быстро следующими друг за другом сотрясениями, которые в течение немногих секунд производят страшные опустошения. Иногда главному удару предшествует несколько слабых сотрясений, иногда он является совсем неожиданно. Предвестником катастрофы на Хиосе был короткий и легкий удар, происшедший 3 апреля 1880 г. Опустошительному землетрясению в Чарльстоне 31 августа 1886 г. предшествовал шум, длившийся 12 секунд, затем последовал первый главный удар, а после небольшого перерыва—второй. Оба длижсь около 50 секунд. В следующие 8 секунд удары ослабели настолько, что были почти не чувствительны. Все грозное явление разыгралось в какие-нибудь 17 секунд. Но еще внезапнее была катастрофа в области Соммервилля, который лежал на расстоянии 20—30 английских миль к северо-западу от Чарльстона; многочисленные слабые удары продолжались до следующего года. Землетрясение в Загребе не имело предшественников. Земля вдруг пришла в волнообразное движение, которое джлось несколько секунд и произвело страшные опустошения. Хотя последующие колебания и сильно пугали жителей, но не достигали прежней силы и почти не причиниж вреда. Такой же харак-

тер носило Лиссабонское землетрясение в 1755 г. (о нем см. ниже). Во время землетрясения в Южной Америке 26 марта 1812 г., уничтожившего г. Каракас, произошло в течение 20 секунд три сильных движения. Несколько медленнее было большое землетрясение в Верном 9 июня 1887 г. Главный удар произошел в 4 ч. 35 м. утра. Ему предшествовали слабые удары, происшедшие 5 минутами раньше и разбудившие все население города. За главным ударом последовал в следующие дни целый ряд более слабых сотрясений; постепенно ослабевая и отделяясь все большими промежутками покоя, толчки происходили в течение двух лет. Таким образом землетрясения длятся иногда несколько месяцев и годов, и число отдельных колебаний, их сопровождающих, бывает чрезвычайно велико. В отличие от отдельных ударов всякий более иж менее продолжительный период колебаний почвы называется периодом землетрясений. Землетрясения в Гроссгерау в Гессене в 1869 и 1870 гг., в Виспе в кантоне Валлис в Швейцарии, последние землетрясения в Загребе, Беллюно, на Хиосе, в Чарльстоне, в Верном (1887 г.) — могут служить примерами. Число отдельных сотрясений, их сопровождавших, измеряется тысячами. В виде исключения наблюдается, что наиболее сильные удары не совпадают с началом землетрясения. Так, например, во время землетрясения в Австрии в 1590 г. значительный удар чувствовался уже 29 июня, наибольшей же силы землетрясение достигло только в сентябре того же года.

Из числа известных нам землетрясений, выразившихся целым рядом последовательных колебаний почвы, едва ли не самым замечательным является землетрясение 1870 г. в Фокиде в Греции. Оно отличалось небывалой силой и длилось три года. Это землетрясение описано Ю. Шмидтом. Вследствие безучастного отношения населения к интересам науки в названном описании есть немало пробелов. Тем не менее общая картина этого явления чрезвычайно любопытна. Вот что пишет Ю. Шмидт:

307

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ В ФОКИДЕ В ГРЕЦИИ

«История насчитывает немного землетрясений, подобных тому, которое произвело опустошения в Фокиде; в самом уже начале оно достигало громадной силы и длилось затем более трех лет, сопровождаясь многочисленными и часто значительными сотрясениями. Многие открытые вопросы науки нашли бы блестящее разрешение, если бы образованный наблюдатель присутствовал там в течение всего времени и посвятил бы себя неутомимому изучению разнообразных, а подчас и опасных сейсмических явлений. Но этого не случилось; немногие факты, свидетелем которых привелось мне быть через четыре дня после начала землетрясения, ничтожны в сравнении с тем, что бесследно погибло для науки. 29 и 30 июля 1870 г. чувствовались землетрясения на о-ве Лисса. В то же время начались слабые колебания и в Греции; тем не менее уже в самом начале они охватывали огромную площадь. Вечером 31 июля почувствовалось первое значительное движение почвы. В Эвбее, Аттике и Пелопонесе оно не достигало значительного напряжения, но в Фокиде и по силе, и по продолжительности носило угрожающий характер. Но никто не ожидал бедствия, так как вообще подземные удары здесь явление обыкновенное, опустошения же 1817 г. и 1861 г. были давно забыты. В следующую ночь стояла сильная жара, и люди спаж на открытом воздухе. Потому-то число человеческих жертв и не было так велико, как могло бы быть зимой. Рано утром 1 августа около 23/4 часа почувствовался страшный вертикальный удар, за ним последовало сильное вращательное и колебательное движение почвы, длившееся 15—20 минут. На этот раз не было слышно грохота, но впоследствии он происходил так часто, что даже не привлекал особого внимания. В несколько секунд Итеа, Ксиропидаги, Хриссо и Дельфы превратились в груды развалин, были также разрушены отчасти Арахова, Анфисса и несколько других местечек, а также церквей и монастырей, названия которых почти неизвестны. 19 минут спустя земля снова затряслась, и около Iі/2 ч. дня сильный подземный удар низвергнул на землю остатки городов и вызвал сильные обвалы на Парнасе, Кораксе и Кирфисе. Бесчисленные движения земли, грохот и шум, не прекращавшиеся ни днем, ни ночью, длились в течение всего августа, сентября и октября. Наиболее сильные удары распространялись на всю Грецию и на некоторые части Турции. 25 октября население было вне домов; общее внимание привлекало напугавшее всех северное сияние. В это время раздался новый сильный подземный удар. Город Анфиса, сохранившийся еще после катастрофы 1 августа, в одно мгновение был разрушен, а в Итеа, Дельфах и др. местах люди покинули свои деревянные хижины, из которых многие снова пострадали. Все, что обстроилось заново, в течение последних 10—11 недель, было разрушено опять. Наступила зима, и несчастные жители Фокиды принуждены были ютиться в деревянных шалашах и в полуразрушенных зданиях. Между тем подземные удары продолжались; не было надежды, что колебания земли скоро прекратятся. Каких размеров достигали разрушения, как велики причиненные ими убытки, сколько людей убито и ранено,—все это не было опубликовано в свое время. Я думаю, что число жертв не превышает ста; большинство погибло 1 августа, так как потом жители были осторожны да и наскоро построенные хижины не представляли уже большой опасности.

Если руководствоваться газетными известиями и теми сведениями, которые я лично получил в письмах, то с 1 августа 1870 г. до 1 августа 1873 г., можно насчитать только 35 больших ударов. Но я думаю, что эта цифра составляет только десятую часть истинной и что в течение трех лет произошло, по крайней мере, 300—320 сильных ударов. Что касается скорости, с которой удары следовали друг за другом, то во второй год она не уменьшилась, но в общем сотрясения были слабы. Горные обвалы и грохот были менее значительны, чем в 1870 г. В 1871 г. никто еще не решался строить каменные дома. До зимы 1870 г. земля не переставала колебаться, а в местечке Монтлия, между Парнасом и Кир- фисом, яйцо, лежавшее на металлической пластинке, в течение трех месяцев не переставая дрожало. В первые три дня сотрясения земли происходили, по крайней мере, через каждые три секунды: ежедневно можно было насчитать их около 29000.

Уже 1 августа правительство приняло меры для подання помощи пострадавшим. 3 августа решено было отправить в Фокиду особую комиссию, на которую было возложено, между прочим, ведение научных наблюдений. В тот же день вместе с проф. Христоманос я выехал из Афин. Утром 4 августа мы достигли Коринфского перешейка, а в 4 часа прибыли в местечко Итеа в Фокиде, на берегу моря. Здесь все было разрушено, даже нельзя было разыскать какой- нибудь шатер. Ввиду возможности прилива я расположился на биваке в 200 шагах к востоку от местечка на высоком холме, достигавшем 3—4 м. Пока мы находились на перешейке и когда ехали по морю, землетрясений не было

и не слышалось даже никакого шума. Приближаясь к Итеа, мы услышали впервые подземный грохот, несмотря на стук машин нашего судна, а когда мы сошли на опустошенный берег, то почувствовали сотрясение почвы, которое, впрочем, не достигало особенной силы. Устроив свой бивак, я стал производить наблюдения. Дул довольно сильный ветер, и фиговые кустарники, покрывавшие землю, шумели листьями. Поэтому я не мог слышать слабых звуков и наблюдать незначительные колебания. При таких неблагоприятных условиях я подметил в течение 35 мин. 8 сотрясений и еще более слышал раскатов весьма умеренной силы и продолжительности. К ночи ветер прекратился, и в течение 10 минут я насчитал 16 раскатов и колебаний почвы. Около полуночи я распрощался со своими спутниками и остался совершенно один на северной стороне маленького холма, чтобы при полной тишине наблюдать землетрясение. В течение часа я слышал 71 раскат, из числа которых, по крайней мере, 16 сопровождались довольно значительными сотрясениями. Мне все-таки кажется, что много слабых колебаний почвы ускользнули от моего внимания, так как слабый шум ветра и другие звуки мешали наблюдению.

Около 1 часа ночи я собрался было отдохнуть, чтобы с новыми силами продолжать исследование; но едва только я прилег, вдруг произошло сотрясение страшной силы: все кругом в испуге бросилось бежать. Это случилось в 1 ч. 27 мин. 36 сек. ночи. Воздух был спокоен. Страшному подземному удару предшествовал сильный, но глухой грохот, он продолжался в течение нескольких десятых секунды и напоминал выстрелы, производимые с судна, которое находится в расстоянии 11/2 часа пути от берега. Почва поднялась вверх, точно ковер, развеваемый бурей, но медленно и спокойно; это был не толчок, а скорее медленное приподнимание. Я был подброшен вверх, но не испытал при этом ощущений быстрого падения: скорость моего движения была невелика, и падение длилось две-три секунды. После этого главного толчка замечались слабые дрожания в течение следующих 8—10 секунд. Быстро овладевши собой и поднявшись с земли, я направил свои взоры на соседнее море и тут только получил полное представление о всех последствиях землетрясения. В то мгновение, когда раздался подземный грохот и последовал удар, послышался с запада шум и треск развалин, обрушившихся, вероятно, в местечке Итеа, крик жителей на берегу, лай собак и короткий резкий шум моря у берега, который оно залрло на 2 м. Затем несколько секунд длилась тишина, и с востока донесся шум низвергавшихся скал, которые оборвались с вершины Керфиса, с грохотом катились по ущельям и крутым обрывам и низвергались в равнину и в море. Когда прекратился этот грохот—то более громкий, то более тихий, смотря по расстоянию,—я услышал слабый и глухой шум, происходивший от падения тех скал, которые катились с Парнаса. Наконец, донесся шум камней с запада и с северо-запада, с Коракса и с возвышенности около Анфисы; он резко отличался от возобновившегося опять подземного грохота. Среди ночной тревоги я слышал невдалеке шум бившихся друг о друга листьев фиговых деревьев, падение насекомых с сухих растений и видел, как бежали ночные звери, в испуге бросившие норы.

309

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В ФОКИДЕ. ЕГО ПЛОЩАДЬ

Утром 6 августа мы отправились в Дельфы. Небо было ясно, воздух спокоен. Когда пришлось подниматься в гору, я слез с лошади, чтобы в случае обвала свободнее было двигаться. В 7 часов мы остановились в южной части местечка, которое было совсем разрушено. Все лежало на земле, выдвигались только остатки стен да стояла невредимой маленькая башня какой-то церкви. К востоку под масличными деревьями лежали развалины монастыря Панагии, рядом громоздились каменные глыбы, которые оборвались невдалеке и, падая, вырывали с корнями деревья. Щебень, глыбы камней, вырванные и поломанные масличные деревья и тополи загромождали узкое ущелье, которое около монастыря открывается в долину Плейстоса. Из гладкой стены известной в древности Федриады, располагающейся к западу от Кастальского источника, были вырваны огромные столбы в 300—400 ф. высотой и в 60—80 ф. толщиной. Они были отброшены к югу и лежали на поле, отделяющем Дельфы от источника. Последний был окружен валом каменных глыб, которые оборвались с гор, расположенных к востоку. Чтобы подойти к источнику с южной стороны, нужно было перебраться через кучу камней. Опасаясь, что эта достопамятная местность скоро совсем сотрется с лица земли, мы отправились посмотреть на нее поближе, не взирая на гром и землетрясение. Отметив показание термометра в воздухе и измерив температуру воды, мы быстро собрались в обратный путь. Проезжая около крутых скалистых стен, мы опасались падения камней с вершин.

Если допустить, что в первые три дня в каждые 3 секунды происходило по 1 сотрясению, то общее число их достигнет 86 тысяч. Четыре дня спустя, по моим наблюдениям, в местечке Итеа чувствовалось в течение 24 часов, по крайней мере, 1700—2000 раскатов и ударов. Зимой все время земля была не спокойна. Если принять еще в расчет те незначительные дрожания и слабые звуки, которые были слышны только ночью, то на последние 5 месяцев 1870 г. придется около 500000 сотрясений и раскатов. Последние происходили втрое или вчетверо скорее, чем первые. Так как землетрясение длилось ЗУ2 года, то без преувеличения можно сказать, что у эпицентра[§§§§§§§§§§§] произошло У2—3Д миллиона сотрясений и раскатов. Из них 300 сильных и опасных ударов, сопровождавшихся разрушением, 50000 ударов, которые не привлекали особого внимания, и У4 миллиона раскатов. Остаток выражает число слабых дрожаний и звуков, которые можно было слышать только ночью».

Мы познакомились с одним из страшнейших землетрясений, которые когда-либо происходили. Пострадавшие местности занимают по Шмидту площадь в 28 кв. миль; область, охваченная полным разрушением (плейстосейстовая область), достигает 7 кв. миль. На огромном пространстве во всей Греции, в Фессалии, на Ионийских островах чувствовались сотрясения. Даже много лет спустя в пострадавших местностях не сгладились следы этого грозного землетрясения: в Анфисе бросалось в глаза множество новых домов, в местечке же Итеа (скала ди Салона) не отваживались строить здания из камня; здесь ютились только низенькие хижины, сложенные из необожженного кирпича. Исследование гор показывает,

что в прежние времена здесь происходили еще более ужасные землетрясения. Хотя, по описаниям Шмидта, обвалы и теперь были многочисленны, но следы прежних разрушений, которые с изумлением исследует геолог, делают их более чем скромными. Недалеко от горной деревушки Сигдица, к северу от Амфиссы, стоит огромная утесистая известковая гора, поднимающаяся на несколько сот футов в высоту. Расположение пластов в ней не соответствует строению около- лежащей местности, и происхождение ее представлялось загадочным до тех пор, пока не было доказано, что это—только огромная глыба, оборвавшаяся с соседней горы Коракс (Гиона). Существуют известия, что галльские полчища, пытавшиеся в 279 г. до P. X. разграбить Дельфийский храм, были сильно напуганы падением каменных глыб, оборвавшихся с вершины Парнаса.

Не менее грозный характер носило знаменитое землетрясение в Семиреченской области, разрушившее в 1887 г. 28 мая (9 июня) г. Верный и продолжавшееся около трех лет. Вся Россия была взволнована страшными последствиями катастрофы, и отовсюду стекались пожертвования пострадавшим. Мрачные воспоминания об этом событии еще живо сохраняются в памяти многих... Землетрясение разразилось внезапно над спящим городом. Накануне вечером небо было совершенно безоблачно, и ничто не предвещало ужасов следующего дня; только странный вид заходящего солнца кроваво-багрового цвета, почти без лучей, предвещал что-то необыкновенное. Какая-то страшная тишина распространилась в природе: даже легкий ветерок не колебал листья деревьев и верхушек травы; не было слышно ни пения птиц, ни крика животных: все будто замерло в ожидании чего-то страшного. Домашние животные—лошади, коровы, собаки — чуяли близость страшной катастрофы и дрожали в ужасе; лошади не брали корм; их с трудом удерживали на дворах; рогатый скот, особенно коровы, были «не по- себе», как говорили казаки; а свиньи бросались со дворов. Накануне землетрясения во многие дома, в комнаты, через открытые окна влетали ласточки, воробьи, голуби, как бы подтверждая народную примету о близком несчастье в доме. «Перепелки, бывшие у меня в комнате, говорит очевидец, в ночь на 28 мая были так беспокойны, как ни в одну из предшествовавших ночей».

Утром 28 мая, в 35 мин. пятого, раздался сильный подземный гул, и почувствовался резкий толчок, разбудивший всех спавших. Колебание земли продолжалось не более секунды. Так как здесь землетрясения довольно часты, то скоро все успокоились. Но через несколько минут раздался второй гул: казалось, будто звонило множество колоколов или ехали тяжелые орудия. За этим гулом последовали сильные удары: моментально начала сыпаться штукатурка, рушиться печи и стены и попадали потолки. Эти резкие колебания с сильнейшими толчками продолжались минут пять. Шум и грохот от разрушавшегося города был ужасен, а поднявшаяся пыль наполнила улицы как бы туманом. Животные сорвались с привязей и бешено мчались в разные стороны с диким мычанием и ржанием. В первую минуту казалось, что города более не существует, что разрушены все здания без исключения. Однако некоторые дома устояли, хотя в стенах их и образовались громадные трещины. Замечательно, что менее всего повреждены дома, построенные от юга к северу. Кроме того, уцелело большинство деревянных домов, где развалились только все печи и попадали трубы. Новые более массив- иные постройки пострадали более других. Губернаторский дом, четыре здания гимназии, архиерейский дом с церковью разрушились преимущественно в своих верхних частях. У них обвалились фронтоны и углы, отчасти стены и потолки. Нижние этажи этих зданий покрылись только незначительными трещинами. От колокольни, величественно возвышавшейся над собором, не осталось и следа, только на земле лежал железный остов остроконечной верхушки ее с одним небольшим колоколом. Стены самого собора отчасти растрескались, отчасти разрушились, особенно северная и южная. Церковь Покрова Пресвятой Богородицы, построенная всего три года назад, представляла печальный вид разрушения. Колокольня и стены ее, за исключением одной восточной, превратились в бесформенную груду кирпичей. Но всего ужаснее были последствия землетрясения в горах и предгорьях: целые скалы обрушились в ущелья и долины, запрудили реки и погубили много скота. Грохот и гул был оглушителен.

311

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ В г. ВЕРНОМ

Среди населения распространилась всеобщая паника. В первую минуту почти никому не приходила в голову мысль, что надо спасаться и спасать других. Все выскочили, кто в чем был, на улицы, где, сидя и лежа, ожидали неминуемой гибели. Через четверть часа после землетрясения все жители города стали равны по положению. Почти все выбежали босыми, ни у кого не было ни гроша денег. Первой заботой всех было прикрыть свою наготу. Многие, опомнившись от первого испуга, не доискивались своих родных и близких; матери бросились доставать из полуразрушенных домов своих забытых детей; другие спешили вынести, что было из одежды и более ценного имущества. Между тем подземные удары и сотрясения продолжались в течение целого дня. Поврежденные и расшатанные стены домов не выдерживали новых толчков и обрушивались то здесь, то там, погребая под развалинами неосторожных.

Незавидно было положение горожан Верного в это злополучное утро. Но еще бедственнее была участь заключенных в Верненской военной гауптвахте и в тюремном замке, где содержалось большое число арестантов (221); колебания почвы и сильный страх помешали караулу позаботиться о выпуске заключенных. Ветхое здание гауптвахты разрушилось уже при первых ударах, похоронив под своими развалинами многих арестантов: 10 человек вырыты уже мертвыми. В тюрьме, благодаря прочности здания, несчастных случаев с людьми не было, кроме легких ушибов. Не менее пострадали солдаты в лагере, где погибло 14 человек и многие ранены (А. Я. Фриде). Уже скоро после первых толчков появились на улице медленно двигавшиеся телеги, нагруженные ранеными и ушибленными. Городские власти старались хотя несколько восстановить порядок в смятенном населении. Военный губернатор А. Я. Фриде с повязанной головой (он был ранен в голову и ноги) разъезжал в экипаже, делая нужные распоряжения и организуя первую помощь. Чувствовался большой недостаток в печеном хлебе. Вскоре была устроена продажа его по цене, бывшей до землетрясения, бедным раздавали даром. В наскоро поставленных юртах оказывали медицинскую помощь. Преосвященный Неофит совершил всенародное молебствие в походной церкви-палатке. Множество народа стеклось сюда: все набожно молились об избавлении себя и ближних от страшной гибели, от смерти, грозившей отовсюду. Порой молитвы прерывались подземным гулом и сотрясениями земли. Народ не разбегался в ужасе, а только, падая на колени, учащенно крестился. Убитых отпевали по несколько десятков сразу. Многие их них были погребены без гробов в больших могилах, по нескольку человек в каждой.

Вечером 28 мая распространились слухи, что по северным склонам Заилийского Алатау движутся потоки воды и грязи, которые могут затопить город. Слухи эти имели некоторое основание, потому что большие глинистые обвалы, происшедшие в горах, завалили реки Малую и Большую Алматинку, Аксай и др. Вследствие этого вода по арыкам перестала течь. Жители пришли в страшное беспокойство тем более, что толчки и колебания почвы продолжались. В субботу 30 мая, около 11 часов утра, как бы в подтверждение ходивших слухов, с гор прискакали киргизы с криком: «Вода идет!» Трудно представить начавшуюся суматоху. Все бросилось бежать из города: тысячи людей разных национальностей—киргизы, казаки, малороссы, китайцы, таранчи, дунгане и др. пешком, верхом, в экипажах, таща детей и женщин, устремились в Илийск и Тангар, распространяя на пути неверные слухи и увеличивая панику. Всякий мчался без памяти, не сознавая, отчего он бежит и куда... Но ни одна из «оплывин» не достигла города. Через час, два, не видя ужасающей воды и грязи, беглецы стали возвращаться назад. Обезумевшие горожане накинулись на киргизов и других инородцев, обвиняя их в умышленном возбуждении паники с целью грабежа. Вмешательство власти, подкрепленной местными войсками, предотвратило ужасные последствия этих столкновений, но все-таки не мало киргизов было избито, изранено и даже изувечено до смерти. Обстоятельство тем более прискорбно, что только благодаря киргизам город был снабжен множеством юрт.

В следующие дни население находилось в тревожном, нервном состоянии и чутко относилось ко всяким слухам. Немудрено, что были случаи умопомешательств, особенно среди женщин, и что нелепые рассказы распространялись даже в июне и июле: так, например, ходил слух о провале Верного во время затмения 7 августа, а киргизы предсказали полную темноту в течение 7 дней, погибель русских и восстановление их господства. На почве этих слухов образовались разбойничьи шайки, которые грабили аулы своих соседей...

В окрестных селениях землетрясение отразилось слабее и не вызвало таких разрушений, но на северных склонах Заилийского Алатау около эпицентра происходили страшные обвалы и оползни, придавшие горам неузнаваемый вид. Любопытно, что это землетрясение, распространившееся и вдоль и поперек горных хребтов, видимо, вовсе не чувствовалось на гребнях и вершинах высоких гор; по крайней мере, мы не имеем ни одного положительного свидетельства; наоборот киргизы и казаки, бывшие в момент сильнейшего удара 28 мая на больших высотах, все единогласно сообщают, что они не только не замечали колебаний почвы, но и не слышали подземного гула: они не подозревали катастрофы в Верном, пока не спустились вниз. Сотрясение и гул отчетливо замечались только в пониженных частях хребтов.

Землетрясение в г. Верном с окрестными селениями причинило значительные убытки. В самом городе из 1799 домов уцелел только один, а в окрестных селениях из 3373 разрушено 994. Общую потерю оценивают более чем в 21/2 миллиона рублей. Как это ни удивительно, но число человеческих жертв оказалось, к счастью, небольшим: всего убитых и умерших от ушибов было 332 человека. В течение целого года отдельные, хотя слабые толчки повторялись довольно часто, вначале—каждый день, а в конце года уже с промежутками в 2—3 и даже 5—6 дней; в 1888-м и 1889 году они происходили все реже и слабее: 20 января 1888 года, а также 7 и 13 февраля толчки были довольно чувствительны и сильно обеспокоили жителей. Весь период верненского землетрясения длился более чем два года; хотя сила первых ударов не была чрезвычайно велика, тем не менее общее число сотрясений не превышает 600; в сравнении с числом ударов во время землетрясения в Фокиде, оно ничтожно. Область распространения верненского землетрясения отличается значительными размерами и не уступает самым крупным землетрясениям. За крайне предельнее пункты этой области можно принять на севере Сергиополь, на юге—Кашгар, на западе—Ташкент и на востоке г. Урумчи; область эта представляет форму неправильного эллипса, длинная ось которого располагается согласно простиранию Тянь-Шаня, т. е. идет с юго-запада на северо-восток на протяжении 1500 верст; короткая, перпендикулярная к ней ось тянется на протяжении 900 верст; вся площадь, охваченная землетрясением, достигает 29000 кв. географических миль; она заметно выдвинута с севера в сторону равнины и сжата с юга. Область же наибольших разрушений (плейстосейстовая область) относительно невелика и занимает около 100 кв. географических миль; наиболее отчетливыми предельными пунктами ее можно было считать: на севере—станцию Карасу, на юго-западе —Джасыль-Куль, на западе—деревню Узун-агач и на востоке—деревню Надеждинскую или Иссык. В северной половине области, охваченной землетрясением, можно отметить узкую полосу в 5 верст шириной и 35 верст длиной, где удары были вертикальны и чувствовались одновременно. Эта полоса, представляющая так называемый эпицентр землетрясения, лежит на северйом склоне Заилийского Алатау на высоте 5000— 6000 футов между долинами Каскеленом и Аксаем с одной стороны, Березовой и Бесь-була- ком — с другой (по И. В. Мушкетову).— Примеч. пер.

К счастью, далеко не все землетрясения достигают такой страшной силы. Часто в той или в другой местности происходит целый ряд колебаний, которые сильно пугают жителей и заставляют опасаться гибели, но которые в сравнении с описанными выше катастрофами ничтожны и не приносят никакого значительного вреда. К этой группе явлений принадлежит целый ряд дрожаний, которые происходили в 1869—1873 гг. в области среднего Рейна и имели своим центром Гроссгерау, недалеко от Дармштадта. Первые сотрясения были замечены 12 января 1869 г., но до конца октября они были незначительны. Около 30 октября они усилились, следовали один за другим все чаще и длились до января 1870 г. С тех пор сотрясения стали ослабевать, но отдельные колебания ощущались еще в 1873 г. В момент наибольшей напряженности землетрясения толчки были очень часты; так, например, 31 октября 1869 г. было насчитано не менее 53 ударов; впрочем, сила их была незначительна, и только 31 октября и 2 ноября обвалилось несколько дымовых труб.

Землетрясение в Загребе было гораздо значительнее. Предварительных слабых колебаний не замечалось. 9 ноября 1880 г., в 7 час. 33 мин. 53 сек. утра, произошел сильный подземный удар, разрушивший и даже ниспровергший многие здания. С этого момента до 21 января 1882 г. насчитано 200 сотрясений, не считая происходивших иногда едва заметных дрожаний. С тех пор землетрясения время от времени повторялись.

Наряду с периодами землетрясений, состоящими из ряда значительных ударов и охватывающими значительные промежутки времени, наблюдаются случаи, когда вслед за сильным ударом происходит в течение ближайших дней или недель несколько слабых сотрясений; они представляют как бы переход к отдельным землетрясениям, которые состоят из одного или нескольких

О.Лохеу'л

М Han.o.tmtp^t Во'т Лов" і gт :va

ГЗ«аіл«Гр і V.Vaatms jgt;

Іроаяеис а               аямія '

Иосифа 3.BuAft(-Kn

ЕРН. ЛЕДОВ. 1 ОКЕАН

Йвяі іерготь

аивВаптнгтава.

О.Уедиченш

МЛелюсв

О.ІІр.Патрип

Мыс» Ваді

ГРЕБлАНДІЯ

тліш) ПОЛУ,

Пґ. Баї ксп

БАФФ^ИОВІХ іерст .пр. I I

ЛЗАЛИВЪ, •

'S/nQIHUl ИЛ!

ОМ^депжі'' |«0РД»«ІМ» І» Ф*              Наточуй

1              7 r.-irrpf т , _Норд« к

tLPCKOE

\Sa Лв_ъlt;

rbtuj- Ял

Іе-ІЛЯЙр. "

горчПетерхана.

3.Врангеля ' gt;Г Барпог

''одхаб. ъ

АЛЯСКА

ГУДЗЬ-

-яово- ¦

\AJHIlb

/              ^«opSPSfc^

'              уОхотск-в

,KW«MfKS

P., ixau к *              ГЦ

имскamp;Ж              f ^J

0-«а вороліЧ-п Т.              . ~ ^ Шарлотты .fWp^V-/^

О. Вавк7вер?^Ч^              C^R^

! Г.              Msf'1 М. УендосяВоуУ

. 0. вронччск'              -

ББРИИГОВі ХОРЕ J

Е-іючевскал to*-.

jonaMO'acb

ОрёкСурп \ art Сикки'

ЕРИКА

¦...uhck?

Шот.'инділ

/^ow-ylecco I             

j . Ііипонг

Я-^ВЕЛИКІЙ

-J " С /'иже» .Богинскіе е-еа

riear- ™нъ

¦iSteSSp? ~

' с ягъ ^ •

і ! К - ¦

ЯРamp;иладмьфія

^Йвзвкъ доап

^ьрльстонъ

ьлО]""Да

'Птст'ы. ' "Чха1

і Бомбе

'"У

,-Vnlt;-rm,.oplt; . •ЖМодрасі Гпр- Лахїдяр .г»-еа даф.в М-Коавчиейлов

QXapmj/мь

• О.Фанн\ к.»

$,ва В

Чг-* з( Г A f! г

gt; ПО^ИНБЗІЯ

І ' . и-ва              і „ °"в»

ЛаНнхмк*              Наривом» • «В. 0«аТо»а-

Ч)-г ГГ*з"оа ргщгггд-              Пау-іоту

f^-a* А»"™              ' ' О.Пасхи'

«• 0'ЬаЛ*рхалекг

f              ОКЕАНЪ

in !^ХДаР?ссалтхг С«і О-вв Я.І І Г1*ПГП(!Ыlt; ¦              '

аигврнд'шйй^г 2

^M lt; ЯГ                            сх:1

'.a JL і

f/tiopm\u-ma ltgt; Q A H Ъ 1 П'Р» Т S0'-

(тайпа              . |              fiA^t              Й-ЛеЛві—ь с -й

^              і омоеЖЯamp;їНгш----

              .              Ппялп ¦ і               КрШтІІТ                            ,              

O.CtJWu

I CeJjieooet* \ О.Сим-*- ] gt;

Т4'

JiSpoSf Надежды

roKlt;Pte«d.{gt;

Ь-ваярикц»

0-еаЕроо-

о-ва

I OJO-Георги

1L Сейсмическая і. в^лкани^ее^ая оолясть Азорск"Х". островсвъ.

Оі

*              ise-іла

^ OJSmamon І^ІьГ^рж»

Географическое рагпространеніе ЗЕМЛКТРЯГ^НІІЇ н аіОРГТРЯСГ-Ній

І. Сейсмическая обл ' Св.

Обгпсвсвіе красокъ:

шп Относительная распространенность stM-*e-

~ іярясенііі и «х» сила. Л'Л'Л ЗІорстряссніл. со°о%° Лодоодныя шсерженія сулканові.

              Граница распространен!* солнь аєх.ншрясенін

                                          на мори.

-г              cj^JKexKWслчххь зamp;млетрясенім.

Odtacmi' значительных* semtempxcenitu (Цифры обозначают* toda).

З.Кор.Оскоуа

313

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ В ЛИССАБОНЕ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ В ЛИССАБОНЕ

   толчков, отделенных короткими промежутками. К последней группе явлений относится землетрясение 6 марта 1872 г. в Средней Германии, приобретшее известность, благодаря сочинению Зеебаха. Оно выразилось волнообразным движением почвы, которое длилось 5—8 секунд и сопровождалось двумя сильными ударами в начале и в конце его.

Самым известным и величественным явлением этого рода была страшная катастрофа, разразившаяся 1 ноября 1755 г. над г. Лиссабоном. Внимание всей Европы было сосредоточено на ней, все умы были потрясены. Наряду с другими современными известиями одним из красноречивых описаний этого грозного явления служит письмо неизвестного лица, адресованное г. Руфьеру, коммерсанту в Страссбурге и написанное под свежим впечатлением катастрофы. Вот оно:

«В предыдущем письме я известил уже вашу милость о том грозном бедствии, которое разразилось над городом. Да смилуется над нами Бог! В настоящем письме я намерен сообщить подробности события. Беда стряслась внезапно. Утром я проверял счета нашей конторы и был в кальсонах, чулках, туфлях и халате. Вдруг раздался страшный треск. Не захватив с собой ни гроша, я выбежал посмотреть, что происходит, и вместе с другими благополучно достиг нашего двора, где собрался чуть ли не весь город. Всемогущий Боже! Какие ужасы я увидел! На целый локоть земля то поднималась вверх, то опускалась; дома падали со страшным треском. Стоявший над нами огромный Кармелитский монастырь сильно качался из стороны в сторону и каждую минуту грозил раздавить нас. Опасались мы и самой земли, которая могла поглотить нас живыми. Солнце было омрачено, люди не видели друг друга и были убеждены, что настал последний день страшного суда. Это грозное колебание почвы длилось больше 8 минут. Потом все ненадолго успокоилось. В ночном белье бежали мы на большую площадь, лежащую недалеко от нас. Пробираясь среди разрушенных домов и трупов, мы рисковали сами погибнуть. На площади, где мы пробыли около трех часов, собралось более 4000 человек, одни в белье, другие совсем нагие. Лица были покрыты смертельной бледностью, многие были тяжело ранены; они молили Бога смиловаться над ними и испускали тяжелые вопли. Священники, находившиеся среди нас, дали общее разрешение от грехов: с верой и мужеством принимали мы исповедь и только в ней искали утешения. Вдруг земля снова затряслась. Она волновалась опять около 8 минут. После этого целый час длилось затишье. В это время распространился слух, что вода в море страшно поднялась и что мы погибнем, если не будем спасаться. Подумайте, ваша милость, сколько мужества требовалось в эти минуты! Все улицы были загромождены развалинами домов... Но с несколькими друзьями я готов был на все. Мы пробирались среди камней и трупов, подвергаясь страшной опасности. Бог был к нам милосерден: через четверть часа мы благополучно достигли широкого поля... Всемогущий карал бедствием наши грехи; эти дни никогда не изгладятся из моей памяти, и с большим рвением буду служить я Богу!.. Первую ночь провели мы под открытым небом, почти нагие, лишенные всего необходимого. У нас была только одна палатка, которая хоть несколько защищала нас от зимней стужи и дождя... Пути Провидения неисповедимы, и милость Божья беспредельна... Вечером около 11 часов в разных местах показался огонь; что было пощажено землетрясением— погибло от пожара. Здания и стены, которые еще кое-как держатся, следовало бы

совсем разрушить. Для этого нужно стрелять в них с крепости, стоящей посреди города. Если же предоставить работу людям, то ветхие здания упадут и убьют их... Большой чудный город, богатейший в Европе, обладавший огромным населением в 500000 человек, теперь обратился в груду камней. Господи, пощади несчастную страну, избавь от бедствия, которое мы заслужили по грехам своим и которым Ты нас караешь! Дворец, где было так много драгоценностей, сгорел. Наша таможня, в которой хранилось на миллионы товаров, привезенных из разных концов мира, отчасти тоже сгорела, отчасти низверглась в море вместе с большой площадью. Многие из трехсот кораблей, стоявших в гавани, поднялись с якорей; одни потонули, другие сильно повреждены. Голландское судно, капитаном которого состоит некто Петр Роклос, было выброшено в город и стояло на суше. Но Пре- милостивому Богу угодно было сохранить его: нахлынула другая волна, подхватила корабль и, не повредив, отнесла в море. Вес этого судна 18—20 тысяч центнеров. Даже в 60 милях от города корабли, ехавшие из разных стран, натерпелись много страхов, и удивляюсь, как они не погибли. Сам Его Величество король изволил жить среди поля в палатке, и это подбодряло нас и облегчало страдания. Большие чудные церкви, великолепнее которых нет и в самом Риме, разрушены; погибли все монастыри, и из 20000 духовных особ осталась в живых только половина. Тысячи людей, погребенных под развалинами, напрасно кричали и звали на помощь: никто не слышал их, и живыми погибли несчастные в огне. О, Боже!.. Бедствие слишком велико, и во всех, кто следует учению Христа, вызовет оно сострадание. Кого не тронут эти ужасы, тот не христианин, тот—не человек! Если бы наш король не соизволил прийти к нам на помощь с истинно отеческим попечением, мы погибли бы от голода. Щедро наделяет он нас хлебом и мясом, и проливает слезы так же, как и мы, его несчастные подданные; он делит с нами горести. Боже, сохрани его и всю царственную семью! Он относится к нам, как любвеобильный отец, он наша отрада и утешенье! Благослови его, Господи! Во всем городе нельзя купить кусок хлеба, чтобы утолить голод и найти лоскут ткани, чтобы скрыть наготу. Это бедствие повлечет за собой печальные последствия: богатейшие дома на севере могут разориться. Отврати, Господи, эту беду! Из Кадикса пришла весть, что и там творятся такие же ужасы. Ваша милость, вы видите, что мы переживаем! Два города в Европе понесут огромные убытки в торговле. Из Гибралтара сообщают, что все укрепления там разрушены. Вся Испания пострадала, хотя меньше, чем мы, в Алгарбии же бедствия еще ужаснее. Лиссабон, 18 ноября 1755 г.»

Не менее ужасны были последствия недавнего землетрясения в Казамиччьоле на острове Исхии. О начале этой катастрофы сообщает фон Рат. «Землетрясение 4 марта 1881 г. произошло в 1 час 5 минут пополудни и чувствовалось не только во всей Исхии, но и на Виваре и Вентотене. О том, как отразилось оно на ближайших частях материка, не имеется никаких сведений. Площадь, охваченная разрушением, обладает овальной формой: посередине можно отметить эллипс, где опустошения достигали наибольшей силы. Этот эллипс вытянут с востока к западу, обладает длинной осью в 1900 м и короткой в 550 м. Деревня Каза- миччьола почти целиком располагается в восточной половине этого овала. На внешнем эллипсе, достигающем 21 /2 км в ширину и Iі/2 км в длину, гибельные последствия отразились слабее, здания дали трещины, но не разрушились полностью.

315

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ НА ИСХИИ

Во внутреннем же овале землетрясение достигало страшной силы. Опустошения явились следствием вертикального удара, который произошел вдруг, без всяких предшественников. Здания построены здесь из рыхлых туфов Монте Эпомео и обладают плоскими крышами; последние рушились в мгновение и погребли в своих развалинах все живое. Случись эта катастрофа ночью—и жители деревни погибли бы почти все до одного. Но и без того число жертв было велико: 118 убитых и 70 тяжелораненых, из числа которых многие умерли. Землетрясение примечательно мгновенностью разрушений, которые оно произвело. Во время других подобных катастроф жители успевали бежать на поля и спасались. Не то было 4 марта в Казамиччьоле: люди были убиты на том месте, где они стояли или сидели. В сопровождении инженеров, руководивших раскопкой трупов и убиранием мусора, бродил я среди развалин. Четырехугольные косяки ворот в вилле Барбарези, поднимавшиеся на Iі/2 м над стенами сада, наглядно свидетельствовали о страшной силе подземного удара. На высоте стены оба косяка дали горизонтальные трещины; у одного верхняя половина была несколько повернута, а у другого раздробилась на части и обвалилась. Всюду находили мы следы страшных опустошений. Церковь Пургаторио разрушилась. Старейшие дома представляли груды обломков или ветхие развалины, грозившие падением. Причиной разрушения был дурной способ постройки этих зданий: новые, лучше построенные дома,—обе казармы и Отель Бель-вю, испытали только незначительные повреждения».

Значительно сильнее и ужаснее по своим последствиям было последнее землетрясение на Исхии 28 июля 1883 года (рис. 221). Во время катастрофы 1881 г. было уничтожено около четверти домов в Казамиччьоле. Теперь сохранилось здесь только одно здание, но, кроме того, много других местечек—Лакко, Форио, Панца, Фонтана и др. пострадали в такой же степени. Только главный город Исхии носил меньше гибельных последствий. Из 6616 домов острова, за исключением только города Исхии, обрушилось 2278, повреждено 3616 и сохранилось только 722. Число убитых по официальным сведениям достигает 2313, ранено 762. По тем же известиям, которые пришли с острова в первые моменты разрушения, погибло 5000 человек и 6000—7000 ранено. Число жертв чрезвычайно велико, и причина этого кроется в том, что удар произошел ночью, когда все население острова и больные, приехавшие сюда для купаний, находились в домах.

В противоположность землетрясению 1881 г., которое случилось внезапно, главный удар в 1883 году имел предвестников: за неделю чувствовались легкие сотрясения, и на Монте Чито, вблизи Казамиччьолы слабые фумаролы значительно усилили свою деятельность, а температура горячих ключей в самой Казамиччьоле повысилась. Указывали еще, что ключи выделяли воды больше, чем когда бы то ни было, но этому факту вряд ли можно придавать значение. Вслед за слабым сотрясением и подземным шумом последовал главный удар в 9 часов 25 минут вечера 28 июля. Он отличался чрезвычайной силой, был направлен снизу вверх и сопровождался подземным грохотом. Все предметы подпрыгнули высоко в воздух. Разрушительное действие удара закончилось в мгновение. После этого в течение 15—20 секунд происходили слабые волнообразные колебания почвы, а потом земля успокоилась. С 91/2 часов вечера до полуночи наблюдалось 6 различных движений, а с полуночи до утра 28 июля—еще 15. К востоку от Казамиччьолы по направлению к Кастильоне появились 29 июля много-

численные фумаролы, из земли струями выделялся пар. 3 августа чувствовался опять сильный удар, в течение же августа и сентября произошло еще 30 сотрясений. Землетрясение охватывало несколько большую площадь, чем в 1881 г. Оно распространилось на весь остров, но на материке не было заметно и слабых колебаний. Чрезвычайно чувствительные приборы известной обсерватории на Везувие оставались спокойны, но в более отдаленных местах, в Риме, Веллетри, Флоренции и Фермо, сейсмографы отметили слабые дрожания.

О причинах землетрясения в Казамиччьоле писалось много. Мнения по это-


  Рис. 221. Дома, обрушившиеся в Казамиччьоле во время землетрясения 1883 года (с фотографии)

  Рис. 221. Дома, обрушившиеся в Казамиччьоле во время землетрясения 1883 года (с фотографии)

  

317

му вопросу разделились так же, как и по вопросу о дальнейшей судьбе рассматриваемой местности. Палъмиери, знаменитый исследователь Везувия, считал причиной катастрофы обвал подземных пустот. Образование последних он приписывал нерациональной разработке залежей глины, которые под Казамиччьолой были совершенно истощены. Кроме того, вместе с Лазо он думал, что появлению подземных пустот способствовали также горячие ключи. Доказательство этого он видел в незначительном распространении землетрясения и во внезапности главных ударов, что никогда не наблюдалось при других землетрясениях. Но против такого объяснения говорит целый ряд явлений: повышение температуры ключей, усиление деятельности фумарол и, наконец, нагревание почвы, которая, по наблюдениям капитана Серпиери, была местами до того горяча, что на глубине одного фута ниже поверхности нельзя было прикоснуться,— все это остается необъ- ясненным; с другой стороны, и исследование оставленных разработок глины, произведенное Балдаччи в конце августа, показало, что внутри них не происходило никакого обвала—по крайней мере, в тех частях, которые были доступны для наблюдения. Эти глиняные разработки не представляют сколько-нибудь обширных подземных пустот; они извиваются в виде узких и неправильных ходов, которые вряд ли могут обрушиться. Вероятнее всего, что с течением времени эти ходы замкнутся сами собой, благодаря пластичности глины.

С другой стороны, де Россы, Серпыеры и Зюсс показали, что ни внезапность подземных ударов, ни относительная ограниченность пострадавшей местности не представляют ничего особенного: такие землетрясения происходят обычно в странах с действующими или потухшими вулканами. В Вультуре у Мельфи, в Альбанских горах близ Рима и в некоторых других местностях бывали землетрясения, также охватывавшие незначительную площадь. Но особенное сходство с землетрясением на Исхии представляют стремительные взрывы сейсмической деятельности, происходившие 24 мая 1890 года на юго-во- сточном конце вулканического острова Пантеллярия (стр. 193). Несмотря на свою силу, сотрясения чувствовались только в непосредственной близи указанного места.

Рис. 222. Карта острова Исхии

Рис. 222. Карта острова Исхии

   В местечке Пантеллярия, на противоположном конце острова, длина которого всего лишь 13 КМ, все было СПОКОЙНО. Древнее              трещин

дно кратера нагрелось до такой степени, что вся растительность погибла, фумаролы сильно повысили свою деятельность, берег немного приподнялся. Все эти явления

повторились в октябре следующего года. Вновь пробудившиеся вулканические силы,

произведшие землетрясение в предыдущем году, выразились, наконец, в октябре

1890 года подводным извержением близ Пантеллярии.

Почва Исхии также носит вулканический характер (см. стр. 183), и в историческое время здесь также неоднократно изливалась лава. Последнее извержение происходило в 1302 году. Весь остров состоит из туфов и лав, и даже глины этой местности произошли вследствие разрушения рыхлых вулканических пород. На основании исследования горячих ключей, газов, выделяющихся из-под земли, и фумарол Балдаччи пришел к заключению, что остров прорезан двумя трещинами, пересекающимися у Казамиччьолы, т. е. как раз в том месте, где располагается эпицентр последнего землетрясения (рис. 222). Когда существование этих трещин было несомненно доказано Меркаллы, то стало несомненным, что землетрясения на Исхии носили вулканический характер и были вызваны движением расплавленной массы в глубинах.

К сожалению, выводы, которые можно сделать отсюда о будущности острова, далеко не утешительны. Как уже мы говорили, последнее извержение происходило на Исхии в 1302 году. С тех пор в течение долгого времени почти

вовсе не было здесь сильных опустошительных землетрясений. Более или менее значительное землетрясение произошло в прошлом столетии; еще сильнее было землетрясение в 1812 году. С тех пор насчитывают 15 значительных ударов, которые происходили в разное время и за которыми, наконец, последовали катастрофы 1881 и 1883 года, превзошедшие своей силой все землетрясения этой местности. Невольно напрашивается сравнение с теми землетрясениями, которые происходили в окрестностях Везувия, разрушили в 63 году часть Помпеи и закончились в 79 году страшным взрывом деятельности вулкана. Исхия принадлежит к области Флегрейских полей, где нет постоянных центров извержения и где то там, то здесь раскрываются новые кратеры; они дают одно или несколько извержений, но через большие промежутки времени. Последними проявлениями вулканической деятельности Флегрейских полей были извержения Сольфатары в 1198 г., Исхии—в 1302 г., Монте-Нуово—в 1538 году. Естественно предположить, что мы стоим накануне нового грозного извержения, которое случится или на самой Исхии, или, в лучшем случае, вблизи нее, на дне моря. Но это произойдет, во всяком случае, не скоро, и очень может быть, движение вулканических масс затихнет прежде, чем образуется новая огнедышащая гора. Нет основания предполагать, что извержение на Исхии разразится в то время, когда действует еще Везувий: по крайней мере, известно, что извержения Флегрейских полей совпадают с перерывами в деятельности Везувия.

Области землетрясений

319

ОБЛАСТИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Землетрясения в Казамиччьоле, охватывавшие незначительную площадь, принадлежат к числу редких явлений. Обыкновенно землетрясения распространяются на огромные пространства. Наиболее известным примером последнего рода может служить лиссабонское землетрясение, охватившее площадь в 700 ООО географических миль, т.е. приблизительно 7із часть всей земной поверхности. Впрочем, в некоторых местах этой обширной области замечалось только усиленное волнение у берегов. Как было упомянуто выше (стр. 314), лиссабонское землетрясение сопровождалось страшной волной, которая была вызвана подземным ударом и распространилась на весь Атлантический океан. Волнение замечалось у западных берегов Южной Америки, у Австралии и Японии и достигало границы плавающих льдов Южного Ледовитого океана. Но область, охваченная землетрясением, была значительно меньше. Если включить местности, где непосредственно наблюдались сотрясения, и предположить, что они распространялись на небольшую часть дна Атлантического океана, то площадь лиссабонского землетрясения будет равна 100000 миль2 и даже, может быть, 300000 миль2 (см. карту на рис. 223). Область сильного разрушения простиралась на юг до Могадора, на берегу Марокко и охватывала значительную часть Пиренейского полуострова. Почти вся Португалия была опустошена, сильно пострадали Севилья, Кадикс, Херес, Мадрит и др. города: Единичные сообщения о разрушительных последствиях землетрясения в Англии не заслуживают внимания. Крайними пределами распространения землетрясения является остров Мадейра и Кан—самая северная из пострадавших во Франции местностей. У Корка в Ирландии происходили, кажется, несомненные и далеко не слабые сотрясения; это подтверждает, что землетрясение распространялось главным образом с севера на юг. Существует сообщение о сотрясениях почвы во многих местах Голландии, в Гамбурге, Голыптинии и Дании, но относиться к ним с полным доверием невозможно; они исходят из источника, о котором такой осторожный исследователь, как Гофф, выразился не без основания, что в нем рассказываются только чудеса. В Южной Германии подземные удары чувство-


  Рис. 223. Географическое распространение шума при извержении Кракатау, землетрясения в Лиссабоне и др.

  Рис. 223. Географическое распространение шума при извержении Кракатау, землетрясения в Лиссабоне и др.

   I. Распространение землетрясения в Лиссабоне 1 ноября 1755 г.— II. Распространение землетрясения в юго- восточном углу Средиземного моря 24 июня 1870 г. (ср. 321 стр.).— III. Распространение шума при извержении Темборо на Сумбаве (ср. 247 стр.).—IV. Распространение пепла, выброшенного вулканом Консегвина (ср. 267 стр.).—V. Распространение шума при извержении Кракатау (ср. стр. 242).— VI. Распространение землетрясения в Бенгальском заливе 31 декабря 1881 г.— VII. Распространение землетрясения в Чарльстоне 1886 г. (ср. 320 стр.).— VIII. Распространение землетрясения в Верном 1887 г. (ср. 312 стр.)

вались в Каннштадте, Аугсбурге и Донаувёрте, в Швейцарии—в Базеле и особенно в Бригге, в Валлисе. В Италии следует указать на Турин и Милан, на более же южных местностях землетрясение не отразилось.

Наиболее поразительной особенностью лиссабонского землетрясения является его действие на озера, пруды и ключи. Известия, полученные из Шотландской горной страны, Англии, Бранденбургской Марки, Южной Швеции, Верхней Баварии, Швейцарии и Италии, вполне согласуются друг с другом. Все они единогласно свидетельствуют, что поверхность озер без всяких ощущаемых причин пришла в волнообразное движение [************]. Многие ключи помутились, иссякли, текли сильнее

или слабее или изменили свою температуру. О горячих ключах Теплица Гофф сообщает следующее: «1 ноября 1755 года в день лиссабонского землетрясения, между 11 и 12 часами, главный ключ выбросил такие огромные количества воды, что в какие-нибудь полчаса все купальни были затоплены. Получасом раньше вода ключа стала грязной. В течение минуты после этого обильного излияния воды ключ как бы иссяк и затем с новой силой выбросил огромные количества красноватой охры. После этого ключ успокоился, и вода его просветлела». Заслуживает особенного внимания, что высыхание озер и нарушение деятельности ключей происходило на пространстве значительно более обширном, чем то, которое было охвачено землетрясением.

В таком виде представляется землетрясение на основании современных известий. Где в последних кончается истина и начинаются заблуждения, в настоящее время уже невозможно решить. Катастрофа в Лиссабоне привела в сильное возбуждение всю Европу. Огромное количество брошюр, статей, политических сочинений, проповедей, стихотворений и т.п. наводниш литературу. Наряду с- французской революцией это было самое сенсационное событие XVIII века. Немудрено, что возбужденная фантазия доверяла многому, чего не было вовсе, и что все необычайные явления, приблизительно совпавшие с днем катастрофы, были поставлены в связи с грозным землетрясением. Очень многое в современных известиях носит субъективный характер. Но во всяком случае землетрясение 1 ноября 1755 г. отличалось страшной силой, охватило огромную площадь и сопровождалось своеобразными явлениями в ключах и озерах.

Ни одно из известных землетрясений не распространялось, по-видимому, на такую обширную площадь. Но это не дает еще права думать, что катастрофа в Лиссабоне была и в самом деле каким-то исключительным явлением. Если бы подземный удар 1755 года не разрушил одного из богатейших и обширнейших городов Европы, то сведения о его распространении вряд ли бы собирались с таким рвением. О землетрясениях в малокультурных странах, даже при современном развитии международных отношений, известия получаются с трудом и не отличаются полнотой, и тем не менее мы знаем немало землетрясений, которые чувствовались на чрезвычайно огромных пространствах. Чилийское землетрясение 1822 г., сопровождавшееся поднятием берега и потому возбудившее особый интерес, ощущалось в местностях, отдаленных друг от друга приблизительно на 400 геогр. миль. Некоторые другие землетрясения, происходившие в Южной Америке, охватывали, быть может, не менее обширную площадь. Землетрясение в Чарльстоне, в Южной Каролине в 1886 году распространилось на протяжении 41/2—5 миллионов км2 (см. карту на рис. 223). Из числа землетрясений, происходивших вблизи Европы, охватывали чрезвычайно больщую площадь землетрясения в юго-восточной части Средиземного моря, на севере Красного моря и в прилежащих к нему странах. 24 июня 1870 года произошло сильное землетрясение, распространившееся на Аравию, Египет, Италию, Грецию, Малую Азию и Сирию. У восточного берега Красного моря оно простиралось до Адена. Крайними пределами, которых оно достигло, были: Неаполь и Урбино в Италии, Афины, Дарданеллы, о. Лесбос, Смирна и Бейрут в Сирии (см. карту на рис. 223). Но Ю. Шмидт думает, что площадь, охваченная землетрясением, оказалась бы значительно больше, если бы мы имели о нем более богатые и полные сведения. Любопытно, что 12 октября 1836 г. произошло землетрясение, распростра-

МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, КАК СПУТНИКИ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ 321

нившееся на ту же площадь. Удары в обоих случаях отличались страшной силой. Иной характер носило землетрясение 24 июня 1870 г., которое, хотя и было сильным, но не отличалось особенно гибельными последствиями. Несмотря на это, оно охватывало большую площадь. Отсюда видно, что между напряжением подземных ударов и их распространением не существует никакой связи. Страшные землетрясения, случившиеся пять недель спустя в Фокиде (см. стр. 306), распространялись не более как на 2500 миль2. Грозное землетрясение 4 марта 1880 г. в Казамиччьоле, чувствовалось только на Исхии, а землетрясение в Средней Германии в 1872 году, не обвалившее, быть может, и пары кирпичей, охватило площадь в 3100 миль2. Точно также не существует определенной зависимости между величиной области, где землетрясение носит опустошительный характер (плей- стосейстовой областью), и площадью общего его распространения. Великое Калаб- рийское землетрясение 1783 года все ниспровергло на протяжении 51/2 миль2 и погубило 20000 человек, но область, охваченная им, была довольно ограничена. С другой стороны, землетрясение 1873 г. в Беллуно произвело разрушения только на протяжении 1 мили2, в общем же охватило площадь в 45 тысяч миль2.

Говоря о распространении землетрясений, мы имели в виду те колебания почвы, которые при благоприятных условиях непосредственно наблюдаются и ощущаются людьми. Но в ином свете представится вопрос, если мы примем в расчет и те слабые дрожания, которые отмечаются чувствительными приборами, так называемыми сейсмометрами. Последними пользуются при наблюдениях пока только в Италии и Японии, но если пользование ими расширится, то удастся проследить распространение землетрясений на значительно большем пространстве, как это было сделано во время землетрясений в Загребе в 1880 году и в Андалузии в 1884 году. Подземные удары хорватского землетрясения распространялись до Италии, но ощущались жителями только на крайнем северо-востоке, в Венеции, Удине и Падуе. В наиболее удаленных местах этой страны, как, например, в Болоньи, движения почвы почти не чувствовались, а по ту сторону Апеннин почва, по-видимому, была совсем спокойна. Но чувствительные приборы, поставленные в Рокка-ди-Папа в Альбанских горах, к югу от Рима и в Неаполе, отметили все наиболее сильные удары, происходившие в Загребе. То же самое наблюдалось и во время землетрясения в Андалузии. Сейсмографы отметили колебания почвы далеко за пределами той области, где непосредственно чувствовались сотрясения,—именно: в Риме, Веллетри и Монкалиери.

Но несмотря на свою чувствительность, сейсмометры отмечают далеко не все слабые удары. По точности показаний они далеко уступают многим астрономическим приборам, на которых отражаются самые незначительные сотрясения. Подобные наблюдения известны уже с давних времен: так, например, Аргеландер в 1849 г. и астрономы Пулковской обсерватории в шестидесятых годах отметили слабые сотрясения; в последнем случае дрожание земли было признано отражением большого южноамериканского землетрясения. Во время упомянутого выше андалузского землетрясения пришли в возбуждение магнитные приборы в обсерваториях Виль- гельмсгафена, Лиссабона и Гринвича. Точно также землетрясение 1877 года в Лигурии было отмечено астрономическими и магнитными приборами в Париже, Кельне, Брюсселе, Гринвиче, Вене и Лиссабоне. В конце землетрясений в Патрасе, в Греции 26 августа 1889 года, Кюстнер в Берлинской обсерватории наблюдал колебание пузырька в нивелире. Тоже замечалось в Бер-

лине и после большого японского землетрясения 27 октября 1891 года. Но все эти наблюдения были случайны. В последнее время во многих местах ведутся систематические наблюдения над горизонтальным маятником, простым, но чрезвычайно чувствительным прибором. При легком сотрясении земли он приходит в колебательное движение и автоматически отмечает его на непрерывно движущемся листе фотографической бумаги. Такие маятники установлены в Виль- гельмсгафене, в Потстдаме, в Пуэрто Оратава на Тенерифе, в Страсбурге и у нас в Николаеве, главным образом с той целью, чтобы отметить колебания отвесной линии и нарушение земной тяжести. Эти приборы отмечают целый ряд дрожаний и в большинстве случаев одновременно в разных местах, как, например, в Страсбурге и в Николаеве. Такие слабые сотрясения являются, по-видимому, следствием отдаленных землетрясений.

Некоторые из замеченных дрожаний соответствовали землетрясению в Токио, 18 апреля 1889 года. Расстояние в 9000 км, отделявшее эту местность от Берлина, было пройдено сейсмической волной в 64 минуты; средняя скорость ее распространения была 21/3 км в секунду. Горизонтальный маятник отметил также волны Верненского землетрясения 11 июля 1887 года, и землетрясения в Патрасе 25 августа того же года. Первое землетрясение произвело также нарушение в показаниях магнитографов Павловска и колебание уровня в Берлинской обсерватории. Если руководствоваться показаниями горизонтального маятника, то скорость сейсмической волны в этом случае достигает 5 км в секунду; если же основываться на данных Павловской и Берлинской обсерваторий, то скорость эта равняется 3,5 км, к этой цифре близка скорость распространения землетрясения в Патрасе, достигающая 3 км в секунду. Землетрясение в Малатии в Малой Азии, 9 февраля 1893 года, было не только отмечено горизонтальным маятником в Страсбурге и Николаеве, но также магнитными фотограммами в Потстдаме. Землетрясению в Кумамото на Киу-Шиу (в Японии), 28 июля 1889 года, соответствуют два показания: предполагают, что первое из них относится к наиболее короткой волне, второе—к наиболее длинной, которая достигла Европы, пройдя западное полушарие. Скорость распространения в этом случае—2,2—2,3 км в секунду. Кроме приведенных примеров наблюдалось еще несколько колебаний горизонтального маятника, которые с большим или меньшим вероятием можно поставить в связь с землетрясениями.

Подобные наблюдения имеют чрезвычайно важное значение, но, к сожалению, они находятся в зачатии, и точные результаты возможны лишь в том случае, когда такие наблюдения будут производиться в разных местах земли. По всей вероятности, сильные подземные удары распространяются на протяжении всей земной поверхности, и вызванные ими сейсмические волны движутся со скоростью 2,2—5 км в секунду.

Действия землетрясений в пределах охваченной ими области бывают неравномерны: из двух соседних мест часто одно испытывает сильные сотрясения, другое—слабые или даже совсем остается спокойным. В Южной Америке, где землетрясения происходят очень часто, некоторые местности или совсем не затрагиваются ими, или же потрясаются в слабой степени; они представляют так называемые «мосты землетрясений». Всего сильнее и разрушительнее бывают удары там, где на твердом основании лежит незначительная толща рыхлых пород: третичных, дилювиальных или новейших глин, песков и галечных отложений. Если бы мы насыпали песка на крышку рояля, то вследствие дрожания последней во время игры

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В РОССИИ

песчинки стали _бы подпрыгивать высоко вверх; то же самое происходит и с этими рыхлыми массами. Вследствие движения подстилающей их твердой породы они испытывают сильные сотрясения, и в таких местах последствия землетрясения бывают особенно разрушительны. Если среди рыхлых новейших отложений выдвигается купол древней породы, то он остается сравнительно спокойным, и во время самых сильных землетрясений образует спокойный оазис—то, что в Южной Америке зовут мостом. Целый ряд других условий влияет также на распространение сейсмической волны. Так, например, сила последней должна быть не одинакова по простиранию и падению пластов; возможно даже предположить, что простирание и падение определяют направление колебаний и, как старался доказать А. Шмидт, вызывают нечто вроде двойного лучепреломления волны. Трещины, преграждающие волне путь, ослабляют ее, а горы иногда останавливают совсем, или, как это доказывал остроумно Маллет, сейсмические волны отражаются от горного хребта, подобно лучам, падающим на зеркало.

Сила и распространение землетрясений находятся в существенной зависимости от геологического строения местности. Обширные равнины, образованные мощными пластами осадочных пород, каковы Северо-Германская низменность, Русская равнина и Сибирская низменность, менее всего благоприятствуют землетрясениям, которые случаются там редко и проявляются в слабой форме. Массивные горы также мало подвержены землетрясениям. Наоборот, складчатые горы и равнины, располагающиеся у их крутых обрывов, местности, прилегающие к внутренним морям, особенно к таким, которые с одной стороны покрыты рядом островов, страдают от сильных землетрясений. Кроме Северо-Германской низменности, Русской равнины и северных частей Сибири, землетрясения происходят весьма редко, в Германии, к северу от Альп, в большей части Франции, в Англии, в Швеции и Норвегии, в Бразилии и в большей части Африки, к югу от Сахары. В Европе особенно часто бывают землетрясения в Альпах. Побережье Средиземного моря, Северная Африка, Пиренейский полуостров, Италия, Балканский полуостров, Малая Азия, Сирия, Кавказ, Армения и Персия, Туркестан подвержены также частым и сильным землетрясениям[††††††††††††]. Но чаще всего и сильнее землетрясения бывают в Центральной Америке. Восточно-азиатские острова и все острова, расположенные между старым и новым светом, подвержены землетрясениям в той же степени, как и перечисленные выше местности. Лиссабонское землетрясение, во время

которого погибло от 30000 до 60000 человек, страшное калабрийское землетрясение, где число жертв колебалось между 10000—30000, Сицилийское землетрясение 1693 года, уничтожившее 60000 человек, ряд страшных ударов, опустошивших Фокиду и Ахайю, катастрофа 1880 года на Хиосе, землетрясение 536 года в Сирии и Малой Азии, погубившее 120000 человек—все это яркие примеры, показывающие, какой страшной силы достигают землетрясения в области Средиземного моря.

В некоторых частях Ост-Индии и главным образом на восточноазиат- ских островах, особенно в Японии, происходят чрезвычайно сильные землетрясения. В северных частях Америки землетрясения нередки и достигают значительной силы, но в общем это довольно спокойная область. Наоборот, Центральная Америка, западный и северный берега Южной Америки и вест-индские острова принадлежат к числу тех местностей, которые страдают от частых и сильных подземных ударов. Город Лима, начиная с 1586 года, был разрушен 11 раз. Землетрясение в Каракасе в 1812 году, в Риобамбе в 1797 году, в Иквике в 1868 г. и землетрясения, в том же году опустошившие Эквадор и Колумбию, и целый ряд других принадлежат к числу самых грозных явлений этого рода.

325

НАПРЯЖЕННОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И РАЗРУШЕНИЯ, ПРОИЗВОДИМЫЕ ИМИ

Характер сотрясений и их действия

Говоря о напряженности землетрясений и сравнивая силу различных ударов, мы должны иметь в виду так называемую плейстосейстовую * область, где разрушения достигают наибольшей силы. Всякое землетрясение по направлению к краям охваченной им площади постепенно ослабевает и замирает и местами бывает весьма незначительно. Но независимо от этого, при определении силы сотрясений, мы встречаем много и других трудностей. Ощущения, испытываемые людьми, чрезвычайно обманчивы, а описания этих ощущений в высшей степени различны. В тех местностях, где очень редко случаются землетрясения и где они проявляются в слабой форме, люди считают страшными и сильными такие удары, которые в Центральной Америке, Эквадоре, Перу и Чили проходят незамеченными. Поэтому силу землетрясений определяют по их действию, именно по тем разрушительным последствиям, которые обнаруживаются в зданиях и в других свободно стоящих сооружениях. В последнее время пытались различить десять различных степеней напряженности и установить скалу землетрясений (скала Росси-Фореля; см. ниже). Но и этот способ определения силы сотрясений имеет только относительную ценность: в тех странах, где дома строятся прочно, разрушения будут значительно меньше, чем там, где относятся беззаботно к способу постройки. Наконец, и естественные особенности мест, которые в разных странах предпочтительно выбираются для городов, остаются не без значительного влияния на последствия землетрясений.

Весьма поучительны в этом отношении наблюдения Маллета над последствиями Калабрийского землетрясения в 1856 г. Он указывает, что большинство разрушенных домов было сложено из круглых, овальных или угловатых камней, промежутки между которыми кое-как заполнялись плохим цементом с небольшой подмесью песка. При первом ударе эти постройки обратились в груду камней, между тем хорошо построенные дома среди этого хаоса разрушения остались неповрежденными [‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡].

почвы».

Землетрясения различаются не только по своей силе, но также по характеру самого движения почвы. Последние могут быть сотрясательными, или нормальными (succussorische oder aufstossende), и волнообразными, или колебательными (wel- lenformige oder undulatorische). Иногда (как, напр., 9 ноября 1880 г. в Загребе) во всей области землетрясения почва движется волнообразно, иногда в том или другом месте происходит вертикальный или косонаправленный удар. Впрочем, оба вида землетрясений не могут быть резко отделены друг от друга, так как удар, встречающий поверхность под косым углом, проявляется уже в форме волнообразного движения. Но и вертикальные удары сопровождаются колебательным движением почвы, которое распространяется во все стороны от места главного сотрясения. Поэтому почти во всех описаниях землетрясений мы встречаем одно и то же выражение: «Удар и последовавшие за ним волнообразные колебания

Рис. 224. Обелиск монастыря Св. Бруно в

Прежде отличали еще третий вид сейсмических движений—так называемые вращательные движения почвы (drehende oder rotatorische), или вихреобразные (Wirbelbewegung). Предполагалось, что последствия таких землетрясений особенно гибельны. Знаменитым примером этого рода считалось землетрясение 1783 года в Калабрии, которое произвело характерные нарушения в двух каменных обелисках, стоявших перед монастырем св. Бруно в Сан-Стефано дель Боско (см. рис. 224). Каждый из этих обелисков состоял из пьедестала и трех камней, положенных один на другой. После землетрясения положение пьедесталов осталось неизменным, камни же, слагавшие обелиск, были повернуты в горизонтальной плоскости, но не сброшены. Существует сообщение о подобных Сан-Стефано ^^алабрии^ ^повернутый же наруШениях в церковной башне на острове

Майорке. Целый ряд таких случаев наблюдался при землетрясении 1873 года в Беллуно. На крыше одного собора стояло бронзовое изображение ангела в 5 м высотой; оно не могло упасть, так как было укреплено посредством крепкого железного прута, и вследствие землетрясения повернулось на своей оси приблизительно на 20°. Во время слабого землетрясения 1878 года в области Нижнего Рейна статуя, помещавшаяся перед политехникумом в Аахене и состоявшая из трех частей, испытала такие же нарушения, как и обелиски в Сан-Стефано. В Загребе в 1880 году были повернуты нагробные памятники на кладбище и камни строившейся тогда башни собора. Подобные явления, наблюдавшиеся вообще нередко, рассматривались, как последствия вращательных движений почвы. Нетрудно убедиться, что это объяснение неправильно: нарушения, вроде описанных, могли произойти только в центре сейсмической области, так как на большем или меньшем удалении отсюда вращательное движение должно было приобрести характер обыкновенного горизонтального удара; но такие ничтожные сооружения, как обелиски, находясь в центре области, охваченной сильным землетрясением, обрушились бы совсем. Все описанные выше явления могут быть объяснены гораздо проще при помощи следующего опыта Лазо: возьмем кусок дерева и выточим из него куб; на нижней стороне последнего, но не на самой середине ее, воткнем небольшую иглу; положим брусок на стол и вдавим в него иглу;

327

КАЛАБРИЙСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ

достаточно будет простого горизонтального удара, чтобы брусок пришел в вращательное движение.

Сотрясательные движения почвы производят вообще грозные разрушения. Последнее достигают наибольшей силы не в эпицентре, где удар действует перпендикулярно к поверхности, а в большем или меньшем удалении отсюда, где удары направлены косо[§§§§§§§§§§§§]. Впрочем, иногда и совершенно вертикальные удары производят страшные опустошения. В Калабрии целые дома были подброшены вверх и упали на землю без особенных повреждений; другие же здания взлетели на воздух вместе с их фундаментами, точно при взрыве пороховой мины, и были совершенно разрушены. В 1797 году в Риобамбе трупы жителей были переброшены через ручей на высокий холм, который поднимался на несколько сот футов. В 1837 г. в Чили был вырван из земли огромный шест, сидевший в ней на 10 метров (?) и укрепленный железными прутьями. При этом яма, в которой он сидел, не испытала никаких повреждений. Но такой характер землетрясения носят сравнительно редко, и многие сообщения о подобных разрушениях сильно преувеличены. Хотя действия сильных ударов вообще опустошительны, но мнение, будто самые ужасные разрушения обусловливаются только ими, основано на единичных случаях.

Мы уже познакомились с общим характером сильных землетрясений. В виде дополнения остановимся здесь на Калабрийском землетрясении 1783 года: наибольшей силы разрушения достигали в Калабрии, в окрестностях города Оппидо и в местечках Ситтицано, Казолетто, Христина и Синополи Веккьо. На 22 итальянских мили около Ситтицано, разрушенного до основания, вся местность испытывала чрезвычайно сильные сотрясения. Удары действовали в вертикальном направлении снизу вверх. Почти все города и деревни, расположенные на этом пространстве, были разрушены. Но опустошительные действия землетрясения распространялись и дальше и охватывали площадь в 144 мили в поперечнике. Разрушения и здесь были значительны, особенно те, которые последовали от удара 5 февраля и 28 марта. В области наибольшего разрушения лежало множество местечек и два значительных города: Реджьо в Калабрии и Мессина в Сицилии. 5 февраля в г. Оппидо при восходе солнца небо было пасмурно. Заволакивавшие его тучи скоро рассеялись. Около полудня земля окуталась туманом и, как часто бывает перед непогодой, настало полное затишье; облака стояли неподвижно, воздух был спокоен. Только птицы и звери растерянно метались в каком-то беспокойстве. Вдруг послышался глухой, неясный шум, и поднялся сильный ветер, со свистом и с шумом пронесшийся над страной. Почва пришла в слабое волнообразное движение. После полудня последовал короткий сильный удар, в одно мгновенье произведший страшные опустошения. В ночь с 6-го на 7-е произошел целый ряд сильных опустошительных ударов. В течение нескольких недель и месяцев земля находилась в движении. 1 марта последовал опять сильный удар, а 28 марта в течение двух минут почва находилась в таком стремительном движении, что вновь происшедшие разрушения не уступали ужасам 5 февраля и что все уцелевшее при первом ударе бьцю сокрушено и ниспровергнуто. Любопытно, что землетрясение обнаружилось только на западной стороне горной цепи кристаллических пород, прорезающих Южную Калабрию. На восточной стороне у Ионийского моря оно или совсем не чувствовалось, или проявлялось в слабой степени. Только в области Катанцаро движения почвы распространились несколько дальше к востоку, и удар 28 марта чувствовался также в Базиликате, Салерно и Неаполе. Но как раз в местности Катанцаро в горном хребте находится глубокая впадина. Непосредственно в горах чувствовались только ничтожные сотрясения; они были значительнее в холмистых местностях, прилегающих к хребту и образованных новейшими породами. Вследствие подземных ударов в Мессинскбм проливе произошло такое же бурное дви-

Рис. 225. Круглые отверстия у Рофарно в Калабрии, образовавшиеся во время землетрясения 1783 года

Рис. 225. Круглые отверстия у Рофарно в Калабрии, образовавшиеся во время землетрясения 1783 года

   жение, какое замечалось при землетрясении в Лиссабоне. Вода мгновенно отступила от берега, и у Скиллы на протяжении многих футов было обнажено морское дно. Через несколько мгновений со страшной стремительностью хлынула на берег огромная волна, и люди, бежавшие из своих рушащихся домов в надежде спастись на берегу, были под-

329

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ НА ХИОСЕ

хвачены ею. Все лодки, лежавшие на берегу, погибли в пучине. Это землетрясение особенно замечательно по тем изменениям, которые оно произвело в некоторых местах охваченной им области. Они заключались преимущественно в следующем: обрывы, ограничивающие узкие речные долины, покрылись трещинами, верхние части их обрушились или даже были переброшены на противоположный берег. Смотря по месту и по силе удара, последствия были различны—в некоторых случаях бока долин совсем обрушились, в некоторых обвалились части их, и в некоторых они только осели. Вследствие этого долины местами сузились или были даже совсем загромождены, и воды ручьев, остановленные обрушившимися массами, образовали маленькие озера. В Пьянура ди Рофарно появилось около 50 таких водовместилищ (см. рис. 225). Они обладали формой круга, которая и вообще свойственна большинству углублений, образующихся при обвалах (см. ниже в главе «Области опускания»). Края их были изрезаны многочисленными трещинами, расходившимися в виде лучей. Вода заполняла их до самого верха. Было замечено, что глубоко залегавшие пласты были сильнее всего раздроблены. Располагавшиеся же над ними породы были только передвинуты. Обширные пространства, покрытые рыхлой почвой, были передвинуты вместе с де- ревьями и другими растениями иногда даже на целую итальянскую милю и, что всего любопытнее, внешний вид таких участков нисколько не изменился; все растения остались на своих местах. Наряду с этим появились и огромные трещины (см. рис. 226).

Перед землетрясением в Калабрии небо было одето туманом и предвещало непогоду. Такие явления нередко считались предшественниками катастроф. Вопреки этому мнению, грозное землетрясение 3 апреля 1880 г., разрушившее остров Хиос, произошло в 1 час 42 минуты пополудни при совершенно ясном небе и чудной погоде. Хотя этот остров лежит в области частых и сильных землетрясений, он никогда не испытывал таких бедствий. После ужасных опустошений, произведенных турками в 1822 г., когда из 110000 жителей осталось только 2000, Хиос быстро оправился и через 60 лет был едва ли не самым богатым и цветущим уголком в группе Киклад- ских и Спорадских островов. «Грозное бедствие, обрушившееся на Хиос, вовсе не имело предвестников.              Наблюдения над землетрясениями вести тем затруднительнее, чем выше напряжение ударов И Рис. 226. Трещина у Монте Сант Анджело в Калабрии, образовавшаяся во время чем бедственнее ПО-              землетрясения 1783 г.

следствия их.

Рисунок

Рисунок

   Из целого ряда сообщений следует, что на Хиосе первый удар произошел не так внезапно, как, например, во время катастрофы в Казамиччьоле, и был направлен не совсем перпендикулярно к поверхности. Землетрясение достигло своей ужасной силы не сразу: многие из жителей успели выбежать за ворота своих домов на улицы. После короткого перерыва земля снова затряслась, через несколько минут произошел третий вертикальный удар страшной силы; через две минуты удар повторился, и здания стали рушиться. В 2 часа 5 минут землетрясение возобновилось и снова сопровождалось разрушением домов. Наконец, в 3 часа раздался сильный удар, закончивший бедствия этого дня. Все сотрясения земли сопровождались сильным грохотом и раскатами. В следующие дни удары повторялись и достигали в иных случаях значительной силы. 11 апреля, в 71/2 часов вечера, сильный удар превратил город Хиос в груду развалин, и здания, которые уцелели до сих пор, были разрушены. В промежуток времени с 7 часов 14 минут вечера И апреля до 7 часов 14 минут утра 12 апреля насчитано 68 ударов. Опустошения распространялись далеко не на весь остров, да и в той области, которая пострадала от землетрясения, они достигали не везде одинаковой силы: северо-западная, юго-западная и южная

части острова почти не пострадали, и разрушение ограничилось самой плодородной и густо населенной цветущей частью острова. Хотя область, охваченная разрушением, только немного превосходила половину всей поверхности острова, но из 17000 домов, бывших на острове, разрушилось 14000. Следует еще отметить, что в сурьмяных рудниках Керамо в северо-западной части Хиоса сотрясения и раскаты чувствовались очень слабо, и никаких заметных повреждений не произошло ни в самых копях, ни на дневной поверхности» (фон Рат).

Бедствия жителей были ужасны: 3541 человек убито, 1160—ранено. Любопытны сообщения хиосского врача Шварца о действии землетрясения на людей. Вот что он пишет: «Сильные и часто повторяющиеся душевные волнения имели своим последствием множество нервных заболеваний. С грустью должен сообщить, что большая часть девушек и молодых женщин тотчас после начала землетрясения стали страдать эпилепсией и спазматическими болями. В самом начале грозного бедствия большинство жителей покинуло Хиос, осталась только незначительная часть. Глядя на их посиневшие лица, непосредственно чувствуешь, как глубоко повлияли на них переживаемые ужасы».

Мы не будем более говорить о тех повреждениях зданий, которые являются последствием землетрясения, и вернемся к этому предмету впоследствии, когда будем говорить об определении направления ударов. О том, как действуют землетрясения на саму поверхность земли, мы уже отчасти упоминали, описывая землетрясения в Фокиде и Калабрии. Одним из обычных последствий землетрясения являются горные обвалы: конечно, подземный удар служит только последним толчком, вызывающим разрыв и падение надтреснувших скал. Одним из ужасных явлений этого рода был горный обвал в Добраче у Виллаха (Беляка) в Каринтии. «25 января 1348 г. произошло страшное землетрясение, какого люди и не запомнят. Церкви, башни, дома рушились; много людей было убито. Особенно ужасны были опустошения в Фриуле: дворец удинского патриарха обрушился, замки Тольмеццо, Сан-Даниэле Венсоне и др. превратились в груды развалин. В Венеции Большой Канал лишился воды и разрушилось много дворцов. В Каринтии было убито более 1000 человек». Так сообщает об этом землетрясении венецианская хроника 1607 года, Шаубах же в своем сочинении о немецких Альпах говорит: «Горный обвал в Добраче, к сожалению очень мало исследованный, принадлежит к числу ужаснейших явлений этого рода, и большой обвал у Россберга в сравнении с ним ничтожен. Два замка и 17 деревень были погребены под развалинами, вся долина Гайля превратилась в одно огромное озеро, и река едва-едва проложила себе путь среди обломков. Множество болот, находящихся в долине, произошли как раз в это время. Еще и теперь часто находят разломанные дома и скелеты погибших». Из новейших землетрясений особенно выдается по количеству произведенных им изменений поверхности большое землетрясение в Верном 7 июня (28 мая) 1887 года. Эпицентр его располагался на высоких горах Заилийского Алатау (Туркестан) (см. рис. 223). В логу Ак- Джар (в долине р. Аксая) произошел страшный горный обвал, и многие долины были загромождены оборвавшимися камнями, глинистыми массами и щебнем [*************].

331

ОБРАЗОВАНИЕ ТРЕЩИН И ПЕСЧАНЫХ КОНУСОВ

Другим важным следствием землетрясения является образование трещин, которые иногда сохраняются, иногда же вновь замыкаются. Во время землетрясения в Риобамбе, в Эквадоре, в 1797 году появились трещины, которые то открывались, то исчезали и, по свидетельству Гумбольдта, люди спасались от гибели, подняв обе руки, которые не позволяли им провалиться. Особенно много трещин образовалось во время землетрясения в Калабрии в 1783 году. То же наблюдалось на Ахейском берегу во время большого землетрясения, которое свирепствовало 26 декабря 1861 г. у берегов Коринфского залива. Вот что сообщает о нем Шмидт:

«Особенного внимания заслуживает огромное количество трещин в Ахайе и особенно множество песчаных конусов, выдвигающихся около них. Подобные явления издавна известны, но они редко находили правильное объяснение. Они были отмечены уже во время калабрийского землетрясения 1773 года и часто упоминались впоследствии, вплоть до наших дней. Точное объяснение этих образований особенно желательно, как мне кажется, для того, чтобы можно было точно установить факты и ограничить область предположений. На мою долю выпало счастье наблюдать образование трещин и песчаных конусов, которые хотя и не достигали больших размеров, но были явственно выражены. Я не имел возможности посетить главную область землетрясения и производил свои наблюдения на колеблющемся берегу моря в Каламаки * у Саронического залива, через несколько минут после землетрясения. Прошло 10—15 минут, пока я достиг южной части Каламаки. Названная набережная тянется с юго-запада на северо-восток и оканчивается на севере у мола. Между набережной и восточным рядом домов располагается широкая улица, оканчивающаяся у моря в прибрежных песках. На этой улице, именно на южном конце ее, и образовались трещины. Подобные же явления происходили здесь и 21 февраля 1858 года. Здесь же наиболее сильно осела дамба пристани, и южная часть ее уже погрузилась в море, когда я прибыл сюда. Мой проводник находился в этом месте с другими людьми в самом начале землетрясения. Все видели и чувствовали, как медленно и спокойно опускалась почва.

Позднее, когда я срисовывал эту местность, боясь, что движение людей уничтожит следы землетрясения, я мог подметить дальнейшее оседание только посредством измерения; к десяти же часам утра это движение совсем прекратилось. Трещины были многочисленны, в длину они достигали 30—40 шагов, но в ширину редко доходили до одной пяди. Эти трещины были неглубоки; их заполняла жидкая серо- голубая грязь и песок, и когда эти вещества осели, образовались маленькие лужи. Большинство трещин были направлены с юго-востока на северо-запад; они шли параллельно берегу, но в некоторых местах были сильно искривлены и обра-


Рис. 227. Песчаные краТеры и трещины, образовавшиеся во время землетрясения в Ахайе 26 декабря 1861 года. На заднем плане выдвигаются из воды вершины затопленных деревьев (по Ю. Шмидту)

Рис. 227. Песчаные краТеры и трещины, образовавшиеся во время землетрясения в Ахайе 26 декабря 1861 года. На заднем плане выдвигаются из воды вершины затопленных деревьев (по Ю. Шмидту)

  

333

щены выпуклостью на восток. Последняя особенность наблюдалась в наиболее мелких трещинах, где нежный белый песок покрывал поверхность земли или лежал в виде отдельных островков. Подобные трещины имели широкое распространение. Всюду же, где выходили из-под земли газовые пузыри с запахом сероводорода, появились небольшие песчаные конусы. Они были выдвинуты давлением газов, морской воды и грязи. Эти плоские конусы достигали в ширину 1—5 дюймов и обладали склонами в 20°. На вершине конусов газовые пузыри лопались и таким образом возникал крошечный кратер; они соединялись вместе по 2—4 и больше одним общим каналом. Часто из них вылетала вода, часто также белая соленая грязь. Термометр, поставленный в эти мелкие кратеры или трещины, обнаруживал температуру морской воды. К 11 часам, когда я собрался в дорогу, новые конусы перестали появляться. Заехав снова в эти места в январе, я видел только следы наиболее значительных трещин.

Несравненно большего развития достигали подобные явления в Ахайе. Между устьями Меганитаса и Эрасиноса, среди которых лежит Эгион, они тянулись на протяжении 3 неполных географических миль. Рис. 227 гораздо лучше объяснит особенности этих замечательных образований, чем какое бы то ни было описание. Вся поверхность Ахайи представляет плоскую равнину, образованную дельтовыми отложениями нескольких рек. Исключением являются только скалистые выступы Диакоптаса и холмы, на которых лежит Эгион. Почва состоит из перегноя, глины, песка и галек, принесенных сюда горными потоками. Чистый белый песок только у устьев рек перемешан с гравием и гальками. На юге по направлению к горам эта равнина только чуть-чуть приподнимается, не более чем на 60—90 футов. Эта равнина образовалась в течение многих тысячелетий из наносов рек, изливающихся сюда из Пелопоннеса. Она не имела никакого непосредственного соединения с крутыми склонами высоких гор, ограничивающих ее с юга, и представляла только поверхность мощгіой насыпи, подошва которой лежала на дне моря и которая своими боками прислонялась к горам. Волны происшедшего вблизи землетрясения не могли равномерно распространяться в разнородных речных отложениях; последние легко отделились от склонов горы, и вся равнина стала скользить по направлению к северу. Таким образом возникла огромная трещина, шириной в 2 м и длиной в 13000 м; она тянулась от мыса до Гар- дена у самого подножья гор. В этом месте равнина осела более чем на 2 м. Так как она слабо наклонялась к северу, то ее береговая полоса неизбежно должна была погрузиться в море. Длина погрузившейся в воду части достигает 13000 м, ширина же ее колеблется между 100 и 200 м и достигает наибольшей величины у Диакоптитики и Тарацы, к северу от которых располагался некогда городок Хелике, поглощенный морем во время землетрясения в 373 г. перед Р. X. К западу ширина погрузившейся прибрежной полосы уменьшается и, по моим определениям, у Темениона достигает 10—20 м. Я полагаю, что в общем равнина потеряла 1300000 м2. Пространство, прорезанное многочисленными трещинами, охватывает площадь в 61/2 км2, а поверхность осевшего участка равняется приблизительно 13 км2. Из 13 деревень, лежащих в этой области, две совершенно разрушены, большинство потерпело существенные повреждения, и только одна не затронута всеобщим разрушением. Древний город Хелике погиб во время подобного же, но значительно более сильного землетрясения. И тогда равнина стала скользить по склонам ограничивающих ее гор и, воспетый Гомером, приморский город вместе с его жителями внезапно провалился в море.

Скользя по сильно наклоненной неправильной поверхности, эта огромная масса должна была разорваться: вследствие неравномерного движения отдельных ее частей, появились многочисленные трещины; большинство их шло параллельно берегу, многие соединялись поперечными трещинами. Некоторые были столь широки, что я не мог перескочить их даже на лошади. В глубину эти трещины достигали 4 или 5 ф. и были всегда заполнены землей, песком и грязью. Наблюдались также трещины, подобные тем, которые явились во время землетрясения в Калабрии. Они обладали формой звезды и расходились в виде лучей во все стороны от одного общего отверстия, достигавшего в ширину до 2—3 м. Они были иногда прямолинейны,

иногда изогнуты и соединялись тонкими поперечными трещинами. Часто в центре такой звезды располагался песчаный конус с кратером.

Вследствие неравномерного оседания почвы развивалось сильное, быстро возраставшее давление. Под его влиянием легкоподвижные массы, как, например, вода, грязь и песок, должны были направиться в сторону меньшего сопротивления; они вгонялись в трещины, уже существовавшие раньше или появившиеся теперь, и выливались на поверхность. Если давление было сильно и действовало быстро, то песок и грязь нагромождались в виде конусов. Мощные водяные потоки и газы, находившиеся под сильным давлением, направляясь к поверхности, образовали в этих конусах кратеры, из которых и вылились жидкие массы. Подобные явления я наблюдал, как было упомянуто выше, на небольших трещинах и песчаных конусах в Каламаки. В Ахайе они достигали значительно большего развития, но по существу не представляли ничего нового. Угол склонов ни на одном не превосходил 30°. Это доказывало, что из кратеров вылились значительные количества воды, которые и уменьшили крутизну конусов. В восточной части равнины конусы насчитывались сотнями. Самый большой из них у своего основания достигал 20 м в поперечнике; сохранившийся кратер его равнялся едва только 1 м в ширину. Он был не глубок, стены его были округлены. На дне кратера замечались два отверстия до 1 дюйма в диаметре; из них выбрасывались камни, почерневшие куски дерева, древесные ветки, вода и песок. По направлению к западу величина песчаных конусов уменьшалась, и кратеры попадались реже. Впрочем, это наблюдалось только через месяц после землетрясения. У Валомитики, на месте погрузившегося берега, из моря выдвигались высокие тростники, садовые кустарники, миндальные и оливковые деревья».

Из этого описания видно, что своеобразные изменения поверхности, с которыми мы познакомились уже выше, говоря о землетрясении в Калабрии, появляются во время сильных землетрясений преимущественно в тех местах, где почва образована новейшими речными наносами; иногда они приводят к полному изменению поверхности земли. При некоторых условиях образование трещин и соскальзывание вдоль них целых участков земли приводит к гибельным последствиям. Вот что произошло во время землетрясения в Лиссабоне 1 ноября 1755 года: «Новая набережная, недавно построенная у берега, под влиянием подземных ударов опустилась в море и увлекла за собой огромное количество людей, а также и все суда, которые были к ней привязаны. Никогда не наблюдалось ничего подобного. Глубина моря в том месте, где стояла набережная, достигала после катастрофы 100 саженей (600 ф.)».

335

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ В ИНДИИ

Кратероподобные конуса, вроде тех, какие наблюдались в Ахайе и в Калабрии, встречаются вообще нередко и заслуживают особенного внимания. В слабой степени эти явления наблюдались и во время землетрясения в Загребе; они возбудили немалый страх, так как жители, и без того перепуганные подземными ударами, вообразили, что под их ногами образуется вулкан, который все уничтожит своим огнем. На самом же деле явление носило обычный характер: поверхность земли растрескалась и почвенные воды вместе с песком и грязью вырывались из-под земли. Появление песчаных конусов, провалов и трещин наблюдалось также во время землетрясения в Чарльстоне: воды вылилось так много, что ручьи, высыхавшие летом, наполнились ею. Во время землетрясения в Келду-верфи— в Исландии 25 января 1885 г. появились трещины, из которых вырвалась вода, перемешанная с глиной, грязь и огромные камни; все это подбрасывалось вверх на несколько саженей. Лед на озере Викинга, достигавший в ширину 72-3/4 локтей, был разбит на множество обломков, которые в виде высокого вала нагромоздились у берегов озера. «На плоских песчаных равнинах озера Викинга песок вылетал столбами в 50—60 нем. саженей высотой; казалось, будто происходит извержение. При каждом ударе песчаные взрывы начинались на востоке и постепенно придвигались к западу. В то же время нагромождались высокие песчаные кратеры, которые тотчас же распадались и исчезали. Эти песчаные извержения длились приблизительно по 15 минут. В следующие дни на песчаных равнинах наблюдались многочисленные огромные провалы; из них самый больший достигал 60—70 саженей в обхвате. Эти ямы были наполовину заполнены водой, и крутые стены их поднимались приблизительно на 3 локтя в высоту» (Тороддсен).

Огромного развития достигали подобные явления в Индии у устьев Ганга и Брахмапутры: «2 апреля 1762 года сильное землетрясение охватило большую часть низменности. Оно распространялось от Читтагонга на востоке на запад и внутрь страны, чувствовалось на далеком расстоянии и особенной силы достигало в области Дакка. Воды рек, подобно бурному морю, устремились на землю; появились широкие длинные трещины, из которых вырвались столбы воды в несколько футов высотой; почва стала опускаться. 10 января 1869 года чувствовался сильный подземный удар в провинции Кахар, к востоку от Брахмапутры; он произвел сильные изменения в дельте. На протяжении многих квадратных миль залегают здесь твердые глины в 10—13 м мощностью. Они располагаются на пластах сильно насыщенной водой рыхлой породы. Во время землетрясения на протяжении целых миль образовались трещины, параллельные течению рек, и верхний слой наносов стал скользить по поверхности подстилающей его породы. Последняя, находясь в кашеобразном состоянии, вырвалась через зияющие трещины на поверхность: с быстротой пороха, которым стреляют из пушки, выделилась сначала мелкая сухая пыль, которая поднималась вверх, точно дым, затем вылилась жидкая грязь; последняя образовала около отверстия губу и стекала дальше. По окончании землетрясения почва наносов была прорезана большими трещинами; в некоторых местах они представляли настоящие сбросы, так как с одной стороны почва осела. Тут и там на поверхности выступали низкие обрывы, и между ними или на самых трещинах располагались круглые или эллиптические кратероподобные отверстия; последние часто были окружены валом из песка или грязи. Во многие из больших отверстий опять устремился выброшенный песок и грязь и увлек за собой их края, таким образом появились неправильные воронкообразные углубления» (Зюсс).

Знаменитое землетрясение в Верном 28 мая (9 июня) 1887 г. произвело множество разнообразных нарушений в долинах Заилийского Алатау. Пользуясь исследованием И. В. Мушкетова, постараемся набросать общую картину разрушения.

Хребет Заилийского Алатау тянется к югу от г. Верного приблизительно с запада на восток. Северные склоны его прорезаны множеством поперечных долин, по которым текут реки, несущие свои воды в р. Или и далее в озеро Балхаш. Если направиться вдоль хребта с востока на запад, то последовательно пройдут Бель-булак, Березовая, Котур-булак, Прямая Щель, М. Алмаатинская и Б. Алмаатинская Щели, Карагайлы, Аксай, Каргаумы-булак, Ка- скелен и др. менее значительные долины. В этих долинах и произошли разрушения, сообщившие горам неузнаваемый вид.

В пределах Семиречья северный склон Заилийского Алатау представляет живописную картину; подобно другим хребтам Тянь-Шаня, он резко выделяется над однообразной ровйой степью, расстилающейся к северу от его подножья, но не поражает дикостью и безжизненностью скал. Несмотря на громадное расчленение, отроги и поперечные долины его сглажены, спокойны, полны жизни. В нижних частях горы покрыты роскошнейшими лугами, а долины заросли роскошнейшими кустарниками и деревьями; ярко-зеленый покров первых как бы перемежается с темными полосами вторых. Здесь нет ни диких ущелий, ни мрачных скал; эта область раскрыта для человека, который широко воспользовался ею: кочевники развели здесь многочисленные стада разного скота, а оседлые —преимущественно русские — обширное пчеловодство. Эта жизненность придает еще более резкости тому контрасту с душной полупустынной степью, который уже и без того ярко выражается характером рельефа. В верхней своей части луга, кустарники и лиственные деревья долин окаймляются широкой, издали черной, полосой хвойного леса (от 5000 до 9000 ф.); далее выступает зубчатый гребень хребта с острыми причудливыми вершинами (до 15000 ф.); они поднимаются то отдельно, то группами и резко выступают на серо-белом фоне вечного снега, питающего многочисленные, хотя и небольшие, ледники.

Землетрясение 28 мая произвело разрушения главным образом на средних высотах (3000—8000 фут.). Голые каменистые и глинистые участки, обнажившиеся вследствие оползней и обвалов, резко выделялись на ярко-зеленом фоне растительности. Еще издали путешественника поражало множество желтоватых пятен по склонам поперечных долин хребта, который еще более стал оправдывать старинное название Алатау, что значит «пестрый». С первого взгляда все эти следы разрушения кажутся однородными, но внимательное исследование приводит к определенному расчленению их элементов. Они сводятся к образованию трещин и сдвигов, оползней, «оплывин», обвалов и осыпей. Эти нарушения обнаружились во всех долинах северной стороны Алатау на расстоянии почти 100 верст, но в особенности между Бель-Булаком и Каскеленом, т.е. на протяжении 35 в.; главная область разрушений лежит здесь на высоте 3 500—6000 фут. и охватывает площадь в 400 кв. верст.

Грозные разрушения, произведенные землетрясением, были подготовлены выпадением обильных осадков: катастрофе предшествовали ливни. Массивные породы Заилийского Алатау прикрыты мощными рыхлыми отложениями, каковы—древние речные и ледниковые наносы, элювий и лёсс. Легко проникая верхние рыхлые породы, вода задерживалась в нижних глинистых слоях и, скатываясь по ним, подмывала прикрывавшие их породы. Там, где этот процесс отличался своей силой, образовалось множество трещин в верхнем слое; последний потерял связность и стал ползти по скользкой поверхности нижних глинистых слоев, которые, вероятно, были сглажены уже раньше стекавшей по ним водой. Таким образом, явление представляется вполне сходным с теми оползнями, которые могут произойти и без землетрясения, например, под влиянием ливня. Но наряду с этими простейшими нарушениями происходило в широких размерах образование так называемых «оплывин». Этим словом местные жители обозначали особый вид густых грязных потоков, которые потекли по склонам гор и местами достигали равнины. Верховья их представляют полукруглое, чашеобразное углубление, ограниченное сверху и с боков почти отвесными краями и свободно открывающееся с нижней стороны. Из этих-то углублений и вылились мощные потоки грязи, которые, направляясь вниз, поглощали в своей массе все встречавшееся им на пути. В долине Котур-Булак потоки эти достигают 3—4 верст в длину, 300 м —в ширину и 40 м —в толщину; общая масса их составляет около 74000000 м3. В долине Прямая Щель оплывины еще массивнее: они протянулись на 10 верст при ширине в 500 м и толщине 40—60 м; общая масса их достигает 120000000 м3. К счастью, эти оплывины остановились в 4 верстах от Малой Алмаатинской станицы, которая иначе была бы погребена под ними. В некоторых долинах, как, например, в Тасты-Булаке и Джаман-Булаке, мощные оплывины (до 30 000 000 м3) вышли из гор и разлились по равнине. В долине Аксая оплывины затопили дома и пашни в долине Большой Алмаатинки, погибло много скота; не обошлось и без гибели людей.

337

РАЗРУШЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЗАИЛИЙСКОГО АЛАТАУ

Оплывины покрывали долины во всю ширину и прикрыли русло протекавших здесь рек; в одних случаях это повело к образованию временных озер, где скапливались задержанные в своем течении воды; в других случаях образовались подземные потоки. Рыхлый песчано- глинистый материал оплывин не мог долго противостоять их размывающему действию; он постепенно обрушивался, сохраняясь только тут и там в виде земляных мостов; с уничтожением последних поток выступал опять на дневную поверхность, но уже в совершенно неузнаваемом виде. Вместо спокойной реки, протекавшей между зелеными травянистыми берегами, шумел бурный поток грязной воды: он пролагал свой путь между отвесными стенами застывшей грязи, вышиной до 40 и 60 м; эти стены постоянно обваливались и снова мутили воду. При незначительной ширине реки долина ее представляла узкое ущелье, вроде трещины: издали она была даже незаметна.

Образование таких оплывин И. В. Мушкетов приписывает действию сильного вертикального удара. Подбросив вверх более слабые части склонов, он образовал в них чашеобразные углубления, заполненные массой рыхлых пород; последние, смешавшись с нижними водоносными слоями, пришли в кашеобразное состояние и вследствие тяжести стали сливаться вниз, обрушив нижние края чаши или кратера. Отсюда и произошла полукруглая форма их. Изучая строение оплывин, Мушкетов нашел в них известное сходство с ледниками,— наблюдение тем более важно, что оно может пролить известный свет на происхождение некоторых особенностей в строении ледников.

Наряду с образованием оползней и мощных оплывин, землетрясение произвело, как мы видели выше (стр. 330 примеч.), громадные обвалы гранитных скал. В долине Аксая разрушение достигало страшной силы. Обрушившиеся и сползшие массы запрудили реку, вслед- ствйе чего до 11 час. вечера 28 мая ниже оплывин не было воды. В Ночь на 29 мая Аксай прорвал запрудившие его плотины и вынес с огромной быстротой скопившиеся воды; перемешанные с грязью, они образовали своего рода оплывину, последняя прошла даже до Ташкентской почтовой дороги, т.е. верст 15 вне гор; разлившись здесь на широкой площади, она заполнила все канавы, снесла мосты и вообще испортила дорогу на протяжении 8 верст: сообщение между городом Верным и Каскеленом прекратилось.

Наконец, следует упомянуть и об образовании так называемых сдвигов; особенно отчетливо наблюдались они на склонах одного из верхних притоков Котур-булака. Здесь сдвиг произошел по двум параллельным и почти вертикальным трещинам, шириной около 2 м. Сдвинутые части склона опустились на 10 м и запрудили небольшой ручей, вследствие чего выше сдвига образовалось небольшое озеро (около 100 саж. длиной и 15 саж. шириной).

Вся масса оползней, обвалов, оплывин, сдвигов и осыпей на высоте 3500—6000 ф. и на расстояний 35 верст (между Бель-булаком и Каскеленом) равна, по крайней мере, 440000000 м3 или 67207000000 пуд., что составляет около 1/А0 части Монблана. Если допустить высоту падения только в 10 саж., что гораздо меньше действительной, то и тогда получится громадная механическая работа, почти 4700000000000 пудо-фунтов. Такая огромная работа, явившаяся следствием землетрясения, не могла пройти бесследно; падение и перемещение огромных масс должно было, в свою очередь, вызвать новые сотрясения почвы и усилить землетрясение.— Примеч. пер.

Мы неоднократно видели, что одним из последствий землетрясения ЯВЛЯЮТСЯ оседания почвы. Некоторые исследователи указывали, что и поднятия значительных участков могут также происходить вследствие землетрясения. Примеры подобных явлений находили в чилийском землетрясении 1822 года, указывали также, что они явственно обнаружились и во время землетрясения у устьев Инда. Фухс и др. ученые относились с большим сомнением к этим фактам, в последнее время Зюсс пытался доказать, что известия о таких поднятиях по своей противоречивости не заслуживают доверия. Существует только один несомненный случай, когда землетрясение сопровождалось поднятием. В 1848 году во время землетрясения на южном берегу Кукова пролива в Новой Зеландии образовалась трещина приблизительно в 96 км длиной. Землетрясение повторилось в 1855 году; в это время образовалась трещина в 145 км длиной, направленная к северо- северо-востоку; к западу от этой трещины местность поднялась на 2,74 м. Впоследствии мы еще вернемся к этому вопросу, здесь же само собой напрашивается одно замечание: выше мы видели, что самой распространенной формой землетрясений являются вертикальные удары, направленные снизу вверх. Невольно является предположение, что при подобных поднятиях мы имеем также дело с силой, направленной вверх. Но такое заключение будет неверно. Точно так же при оседаниях земной коры во время землетрясений на поверхности не чувствуется движения вниз; наоборот, предметы как бы подпрыгивают, и движение носит характер удара, направленного вверх. Лазо приводит прекрасный пример подобного явления. В камен-

ноугольных копях Кёнигсхютте в Верхней Силезии были выработаны из штрека угольные пласты мощностью в 24 ф. Вследствие обвала вышележащих пород произошло сотрясение земли, сопровождавшееся подземными раскатами и длившееся около 1 часа. На поверхности вблизи обвалившегося штрека разные предметы «подпрыгивали вверх, как мячики».

Как видно из вышеприведенных описаний, подземный шум обыкновенно сопровождает землетрясения, предшествует им или следует за ними. Иногда он напоминает гром, иногда раскаты. С увеличением силы звука обыкновенно понижается высота его. Как думает Мильн, этот шум обязан своим происхождением главным образом слабым и быстрым дрожаниям, которые сопровождают землетрясения: потому-то звуковые явления так часто предшествуют осязательным движениям земной поверхности. Если землетрясение происходит в местах разлома, то, по Дависону, эти нежные и быстрые дрожания вызывают звуковые колебания даже в концах трещины, где сама дислокация выражена очень слабо и где почти не заметно землетрясения. Этим, по крайней мере в некоторых случаях, объясняется тот факт, что область, охваченная землетрясением, далеко не всегда совпадает с областью, где происходят звуковые явления. Иногда слышится громкий подземный шум и вовсе не происходит даже слабого движения почвы. Подобные явления наблюдал Парч в 1822—1826 гг. на далматинском острове Меледа, жители которого чрезвычайно были перепуганы частыми подземными раскатами. Другой замечательный пример этого рода, так называемый брамидос (гул), в Гуанахуато в Мексике приобрел широкую известность, благодаря описанию Гумбольдта: «Этот знаменитый и богатый горный городок лежит вдали от всех вулканов. Подземные звуки начались в полночь 9 января 1784 года и длились больше месяца. Казалось, будто под ногами жителей собрались грозные тучи, в которых продолжительные раскаты прерывались короткими громовыми ударами. Когда я прибыл туда, шум постепенно замедлялся и ослабевал. Почти все жители в ужасе покинули город, в котором лежали целые груды серебряных слитков. Наиболее храбрые привыкли несколько к подземному грохоту, вернулись назад и бились с шайками разбойников, которые грабили сокровища. Ни на поверхности земли, ни в глубоких рудниках (1500 ф.) не чувствовалось даже слабого землетрясения. На протяжении всего Мексиканского плоскогорья никогда еще не слышалось таких звуков, и впоследствии они не повторялись больше».

В последнее время неоднократно указывалось, что землетрясения сопровождаются электрическими и магнитными явлениями. Значительная часть их является последствием механических нарушений. Происходит ли самостоятельное возбуждение электричества и магнетизма—еще не решено.

Моретрясения

Суда в открытом море чувствуют иногда более или менее сильные толчки. По единогласному свидетельству моряков, такие моретрясения сопровождаются громоподобным глухим подводным шумом и производят впечатление, как будто корабль наехал на мель или на подводный риф. В некоторых случаях эти сотрясения бывают не сильнее тех, которые происходят при бросании якоря.

339

МОРЕТРЯСЕНИЯ

При более сильных ударах корабли начинают колебаться, мачты дрожат, руль стремительно поднимается и опускается, даже люди подбрасываются вверх; особенно сильные удары ломают корабельные снасти. Иногда моретрясения проявляются в виде ударов, иногда носят волнообразный характер, иногда длятся несколько мгновений, иногда много секунд и даже минут; один раз наблюдалось моретрясение, продолжавшееся даже полчаса. Но в большинстве случаев самые сильные удары не вызывают и слабого движения воды в океане. Очень может быть, что только такие явления и должны быть отнесены к разряду сейсмических; те же моретрясения, которые сопровождаются сильным волнением, распространяющимся во все стороны по океану, стоят, по-видимому, в связи с подводными извержениями.

Нашими сведениями о моретрясениях мы обязаны случайным сообщениям моряков. Не удивительно, что они слишком неполны; о значительном большинстве моретрясений мы вовсе не имеем известий, и только в редких случаях одно и то же явление наблюдалось с нескольких судов. К последней группе относится моретрясение, происходившее 22 декабря 1884 г. между островами Азорскими и Мадейрой. Сопоставляя различные сообщения, Рудольф пришел к заключению, что это моретрясение распространялось прямолинейно от Азорских островов почти до Мадейры. Наоборот, моретрясение 31 декабря 1881 года в Бенгальском заливе (см. карту на рис. 223) охватывало площадь, имевшую форму круга; так как вокруг залива были расставлены приборы, точно отмечавшие время прибоя волны, то в данном случае получены очень точные цифры. Площадь, подвергавшаяся землетрясению, достигает 5 миллионов км2. Эпицентр лежит приблизительно в середине Бенгальского залива, а потому на берегах чувствовались только весьма слабые колебания почвы. Любопытен вывод, к которому приводит сопоставление имеющихся до сих пор данных: оказывается, что те области океана, которые наиболее часто посещаются судами, вовсе не подвержены моретрясениям; сейсмические явления главным образом сосредоточены в таких местностях, как, например, окрестности Азорских островов и области, расположенные к западу от берегов Португалии, а также к востоку от острова Св. Павла.

Чрезвычайно интересны и разнообразны сейсмические явления в прибрежных местностях. Сильные землетрясения, происходящие здесь, часто не сопровождаются сколько-нибудь значительным волнением на море. Гнездо большей части таких землетрясений лежит в море. Так, например, 8/ю японских землетрясений имели эпицентр на поверхности моря, точно так же землетрясение 1887 г. в Лигурии и землетрясение 1893 г. в Закинфе имели исходную точку на морском дне. Гнездо других землетрясений располагалось на суше недалеко от берега. Таково, например, было большое землетрясение в Чарльстоне в Южной Каролине в 1886 г. Во всех этих случаях поверхность моря оставалась совсем спокойной или приходила только в слабое волнение, как это и наблюдалось во время землетрясения в Лигурии.

В противоположность этой группе сейсмических явлений известны в прибрежных областях такие землетрясения, которые вызывали сильное волнение, распространявшееся по всему океану и достигавшее самых отдаленных берегов. С давних времен казалось удивительным, что значительные волны появлялись только через несколько минут или даже через четверть иж полчаса после удара. Перед наступлением волнения вода даже отступала от берега. Во время землетрясе-

ния в 1699 г. в Катании морское дно обнажилось у берега на протяжении 2000 немецких саженей, а во время других землетрясений воды океана отступали ц дальше. Только по прошествии значительного времени, иногда даже по истечении 3 часов (известен 1 подобный случай), море возвращается к своим прежним границам, а воды его огромными волнами устремляются на берег. При землетрясении в Консепсионе в Чили в 1835 г. обратное движение воды началось только через 1/2 часа после главного удара. За огромной волной, достигавшей в высоту 6—7 м, на берег устремились еще более сильные, а потом более слабые волны. Через каждые 20—30 минут волнение усиливалось, и только через три дня море было спокойно. Во время других землетрясений, как, например, в Арике в 1873 г. и в Иквике в Перу в 1877 г., наблюдались противоположные явления: море сначало вздымалось, затем отступало от берега и, наконец, устремлялись на землю разрушительные волны. Причины такого разнообразия в последовательности явлений еще не выяснены, но много недоразумений может устраниться, если землетрясения в прибрежных областях мы будем рассматривать так же, как Рудольф рассматривает моретрясение вообще, т. е. предположим, что сильное волнение вызывается подводным извержением и что само землетрясение происходит от вулканических причин. Следует, однако, заметить, что некоторые из этих землетрясений по своему характеру вовсе не напоминают вулканические землетрясения.

Во время некоторых особенно гибельных землетрясений наибольшие опустошения были произведены волнами, и много людей погибло в морской пучине. Так было, напр., при землетрясении в Лиссабоне. После первого короткого удара на землю бросились грозные волны, которые поднимались, по одним сообщениям, на 16, а по другим—на 40 ф. выше уровня моря во время сильного прилива. Как было упомянуто в начале этой главы, они произвели страшные опустошения и поглотили множество человеческих жертв: число погибших достигает 60000 (?). Во время сильного землетрясения 28 октября 1724 года, разрушившего город Лиму в Перу, был залит морем прибрежный город Каллао: огромные волны, достигавшие 80 ф. в высоту, ниспровергли все здания и уничтожили почти все население. Из 23 кораблей, стоявших в гавани, 19 потонуло, а 4 были выброшены на сушу на расстояние в 1 час пути от берега.

Волнение, вызываемое землетрясением, распространяется на чрезвычайно огромные пространства. Как уже было упомянуто, волны, вызванные землетрясением 1 ноября 1755 г. у берегов Португалии, прошли весь Атлантический океан и достигли Америки. Волны южноамериканских землетрясений распространяются по всему Тихому океану, достигают берегов Австралии, Восточной Азии и границы плавающих льдов на Южном Ледовитом океане. Волны, вызванные землетрясениями в Японии, доходят до берегов Калифорнии. Опустошения, причиняемые ими, охватывают огромные пространства. Сколько страшных бедствий несут, быть может, эти волны жителям низменных коралловых островов Тихого океана, возвышающихся над уровнем моря на несколько футов, и ни об одной из этих катастроф мы не имеем сведений.

Любопытны наблюдения над скоростью распространения этих волн. Точные исследования были произведены Гохштеттером над землетрясением в Арике в 1868 г., Гейницом и Мильном над землетрясением в Иквике в 1877 г., но особенно тщательно изучались волны, вызванные знаменитым извержением Кракатау.

Все эти исследования показали, что скорость распространения волн на глубине 20—30 м равна 20 м, на глубине 1000 м—100 м и на глубине 4000—200 м в 1 секунду. Таким образом, наблюдения над скоростью распространения волн могут служить для определения глубины океана. Найденные этим путем цифры вполне совпадают с теми, которые дает непосредственное измерение. Волны, вызванные землетрясением в Африке и распространившиеся по всему Великому океану, достигали у берегов Новой Зеландии 3 м в высоту. Они распространились до Сандвичевых островов в течение 1272 часов: обыкновенный прилив проходит то же расстояние в 13 часов. Таким образом, скорость волн при моретрясениях приблизительно равна скорости распространения приливной волны.

Всемирный потоп

Заканчивая наше знакомство с землетрясениями, остановимся на той грозной катастрофе, которая разыгралась на заре человеческой истории и известна под названием потопа. Воспоминания о ней сохранились в сказаниях многих народов, и нет никакого сомнения, что в основании последних лежит действительное событие. Вопрос об этом величественном явлении чрезвычайно занимал геологов, но, несмотря на обстоятельные исследования, не удалось еще окончательно решить его. Многие ученые видели причину потопа в таянии огромных глетчеров в конце ледниковой эпохи. В самое последнее время Зюсс разработал гипотезу о потопе с совершенно новой точки зрения и дал весьма вероятное объяснение этого явления.

Много сходства с библейским описанием потопа представляют клинообразные надписи на глиняной посуде, найденной в древних ассирийских городах. Эти драгоценные остатки старины были извлечены во время раскопок Ниневии. Целый ряд древнейших сочинений был начертан на них, главным образом в царствование Ассурбанипала в VII веке до P. X. В ряду других произведений народного эпоса найдена поэма об Издубаре, состоящая из 12 песен и заключающая в себе эпизод о Всемирном потопе. Герой Издубар отправляется в путешествие к устью Евфрата и Тигра, где живет его божественный прародитель Хасис-Адра, бессмертный ассирийский Ной. Последний рассказывает Издубару приключения своей жизни и между прочим сообщает о своем спасении от потопа: великие боги решили потопить древний город Суриппак, который лежал у прежнего устья Евфрата, т. е. на значительном удалении от современного берега моря. Эа, бог моря, предостерегает Хасиса-Адру о грядущем потопе и велит ему построить корабль. На этот корабль он должен перебраться со всей семьей, домашним скотом и птицами, перенести туда имущество и Сделать достаточный запас пищи. Хасис-Адра сначала отговаривается, но потом принимается за работу* строит корабль, смазывает его изнутри и снаружи горной смолой, переносит на него все свои богатства, приводит различных зверей, делает запасы корма и перебирается на судно со всей семьей. Начинается ґрозная буря, вода выходит из берегов, и бог непогоды поднимает на море страшные волны. На землю спускается мрак, 6 дней и 7 ночей длятся опустошения. Наконец, буря стихает, воды вступают в свои берега, и корабль останавливается в местности, расположенной к юго-

востоку от Ниневии на холмах Низир, окаймляющих месопотамскую низменность. Подобно Ною, Хасис-Адра выпускает птицу, великий бог Бел обещает, что потопа более не будет, и богиня Истара делает знамением завета огромную дугу Ани, появляющуюся на небе после дождя (радуга), и т. д.

Сходство библейских преданий и песни об Издубаре заставляет предположить, что они имеют общий источник или развились одна из другой. Возникает вопрос: которое из сказаний древнее—еврейское, вышедшее из долины Иорданской, или ассирийское, сложившееся у низовьев Евфрата. В пользу последнего предположения говорит уже то, что по смыслу ассирийской поэмы высочайшие горы не были залиты водой; кроме того, песни об Издубаре обнаруживают более близкое знакомство с кораблестроением. С другой стороны, в ассирийском сказании мы находим явный местный отпечаток: действие происходит в долине Евфрата, обстановка носит национальный характер. Наоборот, в библейском сказании нет никакого указания на Палестину; любопытно, что в последнем заключаются черты, по-видимому заимствованные из Месопотамии. Хасис-Адра смазал горной смолой свой корабль снаружи и внутри, тоже сделал и Ной. Поразительно, что эта подробность, кажущаяся на первый взгляд далеко не существенной, совпадает в обоих сказаниях. Сходство было бы совершенно непонятным, если бы речь шла об обыкновенном кораблестроении. Но все недоразумения устраняются, благодаря сообщению путешественника Черника, который рассказывает о современном способе постройки кораблей на Евфрате для перевозки нефти: «Довольствуются приготовлением грубого остова судна: он плетется из тамарисковых прутьев, промежутки закладываются соломой и тростником, снаружи и внутри судно обильно смазывается асфальтом. Несмотря на простоту постройки, такие баржи выдерживают относительно большие тяжести». Отсюда видно, что и в настоящее время суда строятся в Месопотамии так же, как и тысячи лет назад: главным материалом служат богатые залежи асфальта, который уже во времена Нимрода употреблялся для построек. Целый ряд подобных соображений приводит к выводу, что ассирийское сказание древнее еврейского: последнее вышло из месопотамской низменности, которая и была местом грозной катастрофы.

Является второй вопрос: какие естественные причины вызвали потоп? Можно было бы предположить, что причиной катастрофы были сильные ливни, заставившие реки выступить из берегов и произвести грозные опустошения на протяжении всей низменности, где нет ни холма, ни горы, на вершинах которых люди могли бы искать защиты. Но этому предположению противоречит следующее обстоятельство: такой потоп должен бы был распространяться сверху вниз, и судно Хасиса-Адры приплыло бы в Персидский залив; на самом же деле оно остановилось недалеко от древнего устья у города Суриппака, т. е. на довольно значительном удалении от моря. Таким образом, потоп распространялся от берега внутрь страны. Заслуживает внимания, что и библейское сказание допускает такое же объяснение. В дословном переводе соответствующее место будет: «Я наведу на землю потоп водный»; но при другом толковании еврейского текста возможен и следующий перевод: «Потоп морской».

Если мы допустим, что потоп распространялся с моря, то область догадок о причинах катастрофы значительно сужается. Известно^ что огромные массы воды устремляются на сушу и производят страшные опустошения только

вследствие двух причин,—такие катастрофы вызываются или землетрясениями (о них мы уже говориш), или же вихрями, которые в тропических странах гонят к плоским берегам огромные волны. Последние достигают устьев больших рек и производят в общем еще более гибельные опустошения, чем землетрясения. Такие потопы случаются очень часто в дельтах Ганга и Брахмапутры вследствие циклонов, движущихся по Бенгальскому заливу, на север. Во время наводнения, случившегося в ночь с И на 12 октября 1737 г. и сопровождавшегося землетрясением, воды Ганга поднялись на 12,1 м выше своего обычного уровня и поглотили в своих волнах до 300000 человек. Недавно случилась катастрофа с такими же гибельными последствиями. В ночь с 31 октября на 1 ноября 1876 года у устья Брахмапутры поднялся страшный вихрь, и в тот момент, когда только что начался отлив морской воды, произошел потоп. Волны, образованные бурей, и воды, нагнанные приливом, со страшной яростью устремились на землю, залили площадь в 141 кв. географической мили и поднялись над поверхностью земли на 13,7 м. Из всего населения, достигавшего приблизительно 1000000, погибло, по одним известиям, 215000, по другим— 100000. Остальные избежали гибели, взобравшись на высокие деревья, которые в той местности растут около каждого дома.

Обращаясь к вопросу о причинах потопа, мы находим в поэме об Издубаре весьма важные указания. Бог моря Эа предупредил Хасиса-Адру о грядущем потопе и велел ему построить корабль. Очевидно, что главной катастрофе предшествовал период слабых землетрясений, сопровождавшихся небольшими наводнениями; последние и навели Хасиса-Адру на мысль о постройке корабля, на котором он мог бы спастись в случае сильного потопа. Догадка о существовании землетрясений в это время и об излиянии почвенных вод, что вообще часто наблюдается во время землетрясений в дельтах рек, находит подтверждение в одном месте ассирийской поэмы. Последнее в древнем переводе значит: «Адар непрерывно наводняет реки, Аннунаки (боги глубин) несут потопы и потрясают своим могуществом землю». Новейшие исследования показали, что такой способ чтения не верен; но это не вносит существенных изменений в объяснение наводнения, так как и в Библии говорится, что «в этот день разверзлись все источники великой бездны».

Наряду с этим в сказаниях упоминается о сильных бурях и мраке, которыми часто сопровождаются циклоны. Таким образом, можно допустить, что на причины потопа имели известное влияние и метеорологические явления. Известно несколько случаев, когда землетрясения сопровождались циклонами и сильными бурями. Ниже мы увидим, что землетрясения совпадают с низким положением барометра и бурями. Хотя связь между этими двумя родами явлений не может быть отрицаема, но низкое давление атмосферы, конечно, не является причиной землетрясения, а служит только последним толчком, который нарушает неустойчивое равновесие земной коры. Его роль аналогична действию искры, которая вызывает взрыв заранее заготовленной мины.

Путем вышеизложенных рассуждений Зюсс пришел к объяснению той ужасной катастрофы, сказания о которой положили важный отпечаток на воззрения большей части человечества и оказали огромное влияние на развитие геологии. Результаты исследований Зюсса сводятся к следующему:

«1) Явление природы, известное под именем потопа, происходило в нижнем течении Евфрата и выразилось сильным наводнением, залившим всю месо- потамскую низменность.

  1. Одной из важнейших причин этого явления было довольно сильное землетрясение в Персидском заливе, или к югу от него; этому землетрясению предшествовали многократные слабые колебания почвы.
  2. Весьма вероятно, что в период сильных подземных ударов из Персидского залива надвинулся в эти места циклон.
  3. Предания других народов не дают ни малейшего повода думать, что наводнение распространилось за пределы нижнего течения Тигра и Евфрата и тем более, что оно охватило всю землю.

Главнейшие черты этого явления представляются в следующем виде: в течение продолжительного сейсмического периода под влиянием подземных ударов воды Персидского залива неоднократно устремлялись в низменность Евфрата. Обеспокоенный этими наводнениями осторожный Хасис-Адра, как бы по божественному предостережению, строит корабль, на котором бы он мог спасти свою семью, и смазывает его асфальтом, как это делается и теперь на Евфрате. Колебания почвы усиливаются. Хасис-Адра с семьей бежит на судно; через трещины, прорезавшие низменность, выступают почвенные воды. Большое давление атмосферы, сопровождавшееся страшной бурей и дождем, а может быть, и настоящим циклоном, который надвинулся из Персидского залива, является спутником землетрясения в тот момент, когда оно достигает своей высшей силы. Море устремляется на равнину, опустошает ее, поднимает судно, где ютятся люди, ищущие спасения, и гонит его в глубь страны к тем холмам, которые у устья Малого Цаба ограничивают низменность Тигра с севера и северо-востока»[†††††††††††††].

Причины землетрясений

Вопрос о причине землетрясений занимал человека с самых древних времен, и для объяснения этих явлений созидалось множество разнообразных гипотез и теорий. Первобытному человеку колебания почвы казались проявлением сверхъестественных сил или следствием баснословных причин: он приписывал их черепахам и китам, которые будто бы подкапывают землю. На более прочной почве стоят объяснения древних философов; хотя они и лишены фактических оснований, но содержат немало верных идей. Одни из философов видели причину землетрясений в обвалах подземных пустот, другие приписывали


ЦЕПЬ АКОНКАГУА И ЕЕ ВОСТОЧНОЕ ПРЕДГОРЬЕ 																																																																																																																																																												(писано с натуры А. Герингом)

ЦЕПЬ АКОНКАГУА И ЕЕ ВОСТОЧНОЕ ПРЕДГОРЬЕ

(писано с натуры А. Герингом)

  

их воде, третьи—внутреннему огню. Во всех этих объяснениях видны уже зачатки большинства современных теорий. При новом пробуждении интереса к естественным наукам и особенно к геологии после долгого средневекового застоя, выступили многочисленные гипотезы землетрясений. Мы зашли бы слишком далеко, если бы стали разбирать все попытки объяснений, которые теперь окончательно отвергнуты и к числу которых принадлежит гипотеза Перрея, видевшего причины землетрясений в приливах и отливах огненно-жидкого ядра земли. Мы ограничимся только разбором тех теорий, которые сохраняют свое значение и в настоящее время.

Из числа их прежде всего должно быть рассмотрено три. Первая приписывает главную роль размывающей деятельности воды, которая способствует образованию пустот; вследствие обвала последних и происходят землетрясения. Вторая гипотеза ищет причину явления в вулканической деятельности, происходящей на поверхности и в глубинах; наконец, третья выдвигает на первый план геологическое строение местности и ставит колебания почвы, по крайней мере, большую часть их, в связь с процессами, созидающими рельеф земной поверхности: словом, она рассматривает землетрясения как частное проявление горообразующих сил.

Немногие геологи станут отрицать, что землетрясения возникают при различных условиях и что каждая из указанных причин действует в том или другом случае. Разнообразие мнений заключается главным образом в вопросе о том, насколько важен каждый из этих трех деятелей и которому из них следует отвести преобладающую роль. Для геолога несомненно, что вода, проникающая в почву, растворяет и уносит ее составные части. Наиболее сильно проявляется эта деятельность там, где залегает гипс или известняки. В том и в другом случае часто образуются пустоты и воронкообразные углубления. С течением времени пустоты эти обрушиваются и, как мы видели выше на примере обвалившихся каменноугольных копей в Кёнигсхютте (стр. 373), вызывают землетрясения.

Этот вид землетрясений называют землетрясениями от обвалов (Einsturz- beben). Название не совсем правильно, так как многие из тех колебаний почвы, которые обыкновенно ставят в связь с процессами горообразования, сводятся также к обвалам. Различие заключается только в способе образования пустот. В настоящем случае они происходят вследствие растворения водой горных пород. Поэтому движения почвы, вызываемые обвалами этих пустот, следовало бы назвать землетрясениями от выщелачивания (Auswaschunsbeben) или просто нептуническими землетрясениями. Землетрясения этого рода при известных условиях могут быть очень сильны и разрушительны: в области Карста известны случаи, когда несколько домов вместе с их жителями обрушивались в глубину. С другой стороны, эти землетрясения ввиду их происхождения имеют ограниченное распространение и отражаются только в ближайших окрестностях обвала. Сотрясения почвы, распространяющиеся на большом пространстве, очевидно, не могут быть объяснены этим способом.

Одно время все землетрясения объяснялись вулканическими силами. Конечно, нет никакого сомнения, что часть сейсмических явлений обязана им своим происхождением. Достаточно наблюдать вулкан в период его сильной деятельности.

когда при каждом взрыве, выбрасывающем шлаки, после него и перед его наступлением, сотрясается дно кратера. Сюда же относятся и те страшные подземные удары, которые слышатся в окрестностях горы перед началом ее извержения. Эти землетрясения обусловливаются взрывами газов, которые еще не могут преодолеть давления лежащих над ними масс. Хотя подобные колебания почвы достигают большой силы и не ограничиваются таким незначительным пространством, как землетрясения, происходящие от обвалов, они все же не имеют широкого распространения. Эти землетрясения можно назвать вулканическими (вернее, «землетрясениями от взрывов», Explosionsbeben). На практике они не могут быть резко отграничены от тех землетрясений, которые имеют большое распространение и стоят в связи с вулканическими процессами и по времени, и по месту их действия, но происходят вследствие других причин. Если в одной и той же области происходят землетрясения и наблюдаются действующие вулканы и если между теми и другими явлениями замечается известная связь, то мы невольно видим причину землетрясения в деятельности вулкана; но стоит только расширить наблюдения, и мы поймем, что при тех же геологических условиях в других местах происходят землетрясения такого же характера, без всякого сопровождения вулканическими явлениями. Отсюда несомненно, что между обоими явлениями йет непосредственной зависимости; землетрясения и извержения вулканов происходят вследствие некоторой третьей причины.

Причину эту следует искать в тех процессах, которые производят существенные изменения в распределении масс земной коры. Некоторые землетрясения стоят в связи со строением гор и с направлением дислокационных линий; они носят поэтому название тектонических землетрясений (tektonische Beben, Struc- turbeben, Dislokationsbeben). He следует, однако, думать, что эти землетрясения представляют группу, однородную с двумя отмеченными выше, т.е. с нептуни- ческими и вулканическими землетрясениями. Две только что названные группы охватывают землетрясения, имеющие незначительное местное распространение. Они подавляются огромным большинством более важных тектонических землетрясений, которые распадаются, в свою очередь, как это мы выясним дальше, на несколько самостоятельных групп. Расположение вулканов и областей, подверженных частым землетрясениям, стоит в связи с направлением горных хребтов, а также с теми низменностями и морями, которые располагаются у краев складчатых гор. Связь эта была подмечена геологами уже давно, но только в самое последнее время она обратила на себя должное внимание и была подробно исследована. Работы Зюсса, предпринятые в этом направлении, совершенно изменили прежние взгляды на землетрясения, вулканы и горообразующие процессы. Землетрясения происходят преимущественно вблизи складчатых гор. Иногда они наблюдаются у трещин, прорезывающих горы, и достигают особенной силы там, где в хребте образовались котлообразные выемки, иногда сосредоточиваются в больших областях опускания, которые обыкновенно лежат у крутых обрывов складчатых гор (как, например, долина реки По в Италии). Связь тектонических земле- грясений с главными линиями, по которым происходит перемещение земной коры, привела к убеждению, что эта группа сейсмических явлений является слабым проявлением горообразующих процессов, непосредственно наблюдаемым и ощущаемым на поверхности.

Весьма важные факты, подтверждающие такое воззрение, были получены в последнее время, благодаря исследованиям в Азии. В литературе имеется немало указаний на явления перемещения земной коры (дислокации), которыми сопровождались землетрясения. Но при ближайшей проверке подобные сообщения или вовсе не подтверждаются, или же остаются гадательными. Поэтому землетрясение в Средней Японии 20 октября 1891 г. представляет для геологов весьма важное значение. Эта грозная катастрофа, погубившая более 7279 человек и совершенно


Рис. 228. Трещина, образованная при землетрясении в Мидори, в Японии (по Кото)

Рис. 228. Трещина, образованная при землетрясении в Мидори, в Японии (по Кото)

  

разрушившая много цветущих местечек, сопровождалась образованием прямолинейной сбросовой трещины, которая прорезала горы и долины и тянулась на протяжении 40 английских миль. Кото подробно исследовал это замечательное явление (см. рис. 228). Трещина простирается в северо-западном направлении, идет через Нео-тал к Хаку-сану и далее к Фукуи в округе Эхизен и пересекает горы под острым углом. К северо-востоку от этой трещины почти на всем ее протяжении почва осела почти на 6 м и только в одном месте, у Мидори, поднялась. Образование трещины сопровождалось сдвигом (перемещением почвы в горизонтальном направлении) на 1—4 м к северо-востоку. Следы этого движения особенно ясно видны там, где трещина прорезала проезжие дороги, канавы иж поля, засаженные деревьями (см. рис. 229). В тех местах, где трещина проходит через рыхлые аллювиальные отложения, она закрыта сверху щебнем и имеет вид полосы, вспаханной гигантским плугом, иж напоминает подземный ход огромного крога.

Кото невольно припомнились народные японские сказания, по которым землетрясения производятся подземными акулами и другими фантастическими животными. Отсюда естественно предположить, что уже на заре человеческой истории происходили подобные же явления, сильно возбуждавшие воображение человека. Вдоль трещины Нео располагается пояс наибольших опустошений (плейстосейстовая область); он тянется на протяжении 10 км в ширину и 50 км в длину. Нет никакого сомнения, что трещина была не следствием, а причиной землетрясения. Землетрясение в Средней Японии в 1891 г. навсегда останется классическим примером тектонического землетрясения.

  Рис. 229. Перемещения частей земной коры, происшедшие вдоль трещины, образовавшейся в Мидори в Японии: А, В, С—дороги до землетрясения; А', В', С'—дороги после землетрясения; FF—трещина

  Рис. 229. Перемещения частей земной коры, происшедшие вдоль трещины, образовавшейся в Мидори в Японии: А, В, С—дороги до землетрясения; А', В', С'—дороги после землетрясения; FF—трещина

   Землетрясение это представляет интерес и в другом отношении. Как показали точные исследования, оно вызвало другое побочное, или отраженное, землетрясение (Relaisbeben). Одновременно с землетрясением в Мино и Отри наблюдались колебания почвы в Хиконе у озера Бива, причем широкий участок, расположенный между этими местностями, был почти спокоен. Вероятно, что в земной коре у озера Бива существовало какое-то напряжение, которое под влиянием сейсмических волн, распространявшихся из Мино и Овари, разрешилось колебанием почвы.

Другое, хотя и не столь сильное перемещение земной коры вдоль трещины произошло при землетрясении в Кветте, в Белуджистане, 20 декабря 1892 г. Трещина образовалась у восточных склонов хребта Каджак и тянулась параллельно ему на протяжении 20 км. Между Сандалом и древним Чаманом она пересекла железнодорожный путь под углом в 15—20° и образовала в рельсах язык,

направленный на восток (см. рис. 230). Когда рельсы были заменены новыми, то железнодорожная линия сократилась в этом месте приблизительно на 80 см. Появление трещины сопровождалось горизонтальным движением почвы и оседанием ее с западной стороны на 20—30 см. Таким образом, по характеру происшедшего перемещения это землетрясение сходно со среднеяпонским, но уступает ему в силе: здесь не было таких страшных опустошений. Подобные же искривления железнодорожных рельс Дуттон наблюдал у самого эпицентра Чарльстон- ского землетрясения, но считал их вторичным явлением.

Полное выяснение тектонических землетрясений может быть сделано только при знакомстве с горообразующими процессами и строением гор. Сказанным мы пока и ограничимся с тем, чтобы вернуться впоследствии к занимающему нас предмету.

Способы исследования землетрясений

Познакомившись с общим характером землетрясений и выяснив их причины, обратимся к рассмотрению тех способов исследования, которыми пользуются геологи при изучении этих явлений. С этой целью: 1) собираются статистические сведения о сейсмических явлениях и составляются каталоги землетрясений; 2) по времени, когда одно и то же землетрясение проявляется в различных местах, находят положение эпицентра и глубину гнезда, наконец, 3) по тем разрушениям,


  Рис. 230. Рельсы, передвинутые горизонтальным движением почвы при землетрясении у Санцала в 1892 г. 																																																																																																																																																															(по Грисбаху)

  Рис. 230. Рельсы, передвинутые горизонтальным движением почвы при землетрясении у Санцала в 1892 г.

(по Грисбаху)

  

которые произвело землетрясение, определяют характер сотрясений. Кроме того, сотрясения почвы отмечаются самопишущими аппаратами—так называемыми сейсмографами. На основании всего этого материала ученые пытаются установить связь между распределением отдельных землетрясений и большими тектоническими линиями; существование такой связи должно служить подтверждением причинной зависимости между сейсмическими явлениями и горообразующими процессами.

Статистическим методом пользуются уже с давних времен и в широких размерах, но результаты, полученные этим путем, обладают довольно сомнительным достоинством. В руках тех исследователей, которые не вполне осторожны в обращении с статистическим материалом, этот метод уже сам по себе является источником многих заблуждений даже при достаточном количестве наблюдений. Но если мы припомним, что наши записи не отмечают и тысячной

доли всех колебаний почвы, то отнесемся с еще большим недоверием к статистике землетрясений. Особенно сомнительно достоинство тех каталогов, которые охватывают все страны земли и собирают материал о землетрясениях из газетных сообщений. Само собой разумеется, что сейсмические явления, происходящие на небольшом протяжении Европы, подавляют своим огромным числом известия о всех остальных землетрясениях. На таком шатком основании невозможно строить законы землетрясений и тем более распространять их на всю землю. Гораздо выше достоинство тех специальных каталогов, которые составляются некоторыми учеными только для их страны. Среди таких каталогов выдающееся место занимает каталог, составленный Ю. Шмидтом в Афинах; он охватывает Грецию и все окрестности Эгейского моря[‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡]. Из сопоставления фактов, приводимых Шмидтом, а также Перреем и Фуксом в их каталогах, усматривалась известная связь между фазами луны и землетрясениями. Значительное число последних совпадает с новолунием и полнолунием.

В настоящее время в пользу этого положения нельзя привести сколько-нибудь убедительных доводов; наоборот, Монтесю де Баллор на основании чрезвычайно богатого материала пришел к заключению, что между фазами луны и землетрясениями не существует никакой связи. Но если бы эта связь и была доказана, то отсюда еще нельзя выводить, что влияние луны является причиной землетрясений. Перрей, одной из величайших заслуг которого является составление каталога, пришел к той гипотезе, которая и раньше высказывалась неоднократно в более или менее совершенной форме, но всегда предавалась забвению: он предполагал, что в огненно-жидкой внутренности земли происходят под влиянием луны такие же приливы и отливы, как и на море, и что землетрясения являются теми ударами, которые производят волны расплавленной массы на твердую земную кору. У берегов морей во время полнолуния и новолуния, под влиянием совместного притя-

жения душ и солнца, происходит так называемый большой прилив; в то же время должно усиливаться волнение огненного ядра земли и увеличиваться число землетрясений. Эти взгляды были снова высказаны и в самое последнее время; Рудольф Фальб, защитник этой невозможной и ни на чем не основанной гипотезы, старался придать ей сенсационный характер, делал попытки предсказывать землетрясения и распространял свои взгляды с упорной горячностью; немудрено, что эта теория, несмотря на свою несостоятельность, наделала много шуму и приобрела в публике много сторонников.

Как мы видели, увеличение числа землетрясений во время полнолуния и новолуния—факт недоказанный, и весьма вероятно, что дальнейшие исследования не подтвердят его. Но если бы даже такая связь с фазами луны оказалась несомненной, то объяснить ее было бы легко: твердые массы земли нельзя считать нечувствительными к притягательному действию солнца и луны, и если где-нибудь в земной коре нарушено равновесие и подготовлены таким образом условия для возникновения землетрясения, то чтобы последнее произошло, достаточно такого слабого толчка, как притяжение солнца и луны. На основании фактов, собранных в каталогах землетрясений, делался также вывод, что наибольшее число землетрясений происходит зимой и наименьшее—летом. С другой стороны, указывалось, что колебания почвы чаще происходят ночью, чем днем. Последнее можно бы было объяснить тем, что при городской сутолоке и шуме днем легко не заметить слабых ударов, между тем как ночью, при спокойном положении в постеж, чувствуются даже ничтожные колебания. Но на это можно возразить, что, с другой стороны, ночью нетрудно проспать слабое землетрясение.

Чтобы объяснить увеличение числа землетрясений зимой, были предложены астрономические гипотезы. Так как в первые шесть месяцев земля находится ближе к солнцу, чем в остальные шесть, то, казалось бы, здесь и следует искать причину явления. Но пока не будет принято в расчет годовое движение барометра и распределение дождей в каждой сейсмической области, нельзя прийти к какому-либо определенному выводу: очень возможно, что увеличение числа землетрясений зимой и уменьшение их летом объяснится влиянием указанных метеорологических причин.

К вопросу о распределении землетрясений по месяцам вернулись опять в самое последнее время. Сопоставление 328 землетрясений, происшедших в Норвегии, начиная с 1834 года, показало, что наибольшее число сейсмических явлений действительно приходится на зиму и наименьшее на лето. Если к норвежским землетрясениям присоединить те, которые произошли в Швейцарии, то окажется, что наибольшее число их было в начале февраля и наименьшее в середине июня. Путем сопоставления землетрясений, наблюдавшихся в верхнерейнской низменности с IX века по настоящее время, было найдено, что главный максимум приходится на ноябрь, первый минимум—на апрель, второй меньший максимум—на май и самый сильный минимум—на июнь. 69,9 процентов землетрясений произошло зимой и 30,1 процентов—летом. Такое же распределение по временам года замечается и в швейцарских землетрясениях 1888—1891 годов: из числа 74 колебаний почвы, произошедших в эти четыре года, 2/з приходится на зимние месяцы. Отсюда следовало бы заключить, что в Европе наибольшее число землетрясений падает на январь; однако Монтесю де Баллор отрицает всякую зависимость между чис-

лом землетрясений и временем года, но в этом вопросе следует отдать предпочтение тем выводам, которые получены путем сопоставления статистических данных одной и той же сейсмической области, как, напр., верхнерейнской низменности, Швейцарии и др., а потому с большой вероятностью можно допустить, что в Северной и Средней Европе наибольшее число землетрясений происходит зимой*.

Несколько более обоснованным можно считать положение, что землетрясения чаще всего происходят при низком положении барометра и нередко сопровождаются бурями и ливнями. Само собой разумеется, что и эти явления не могут быть рассматриваемы как причины землетрясений: они служат только последним толчком, вызывающим сейсмический взрыв. Что такая связь действительно существует, показывают точные сопоставления фактов. Во время опустошительного землетрясения в Верном 1887 г., которое длилось приблизительно два года, 71 процент ударов произошел при падении барометра и 29 процентов при повышении его, 61 процент при давлении ниже нормального и 39 процентов при давлении выше нормального (Вознесенский). Поразительные примеры приводит Дарвин относительно Южной Америки: в некоторых областях этой части света землетрясения являются даже предвестниками дождей; даже сильные удары здесь не производят больших опустошений и разрушают только у туземцев хижины, кое-как построенные из тростника, отсутствие же дождей грозит голодом; поэтому землетрясения являются в Америке радостным предвестником богатой жатвы. В последнее время было обращено внимание, что зимой, когда происходит большее число землетрясений, вообще давление атмосферы выше, чем летом; отсюда сделано заключение, что землетрясениям благоприятствует не низкое, а высокое положение барометра. Другие вы-

* Что касается распределения русских землетрясений по месяцам и временам года, то данные каталога настолько неравномерны, что выводы могут быть только приблизительными. В Сибири и Средней Азии наибольшее число землетрясений приходится на холодное время года, т.е. на зиму и осень, на Кавказе же и в Китае —наоборот. Следующая таблица показывает распределение русских землетрясений по временам года (в период, охватываемый каталогом А. П. Орлова).

ВРЕМЯ ГОДА

Число дней с землетрясениями

Китай

Сибирь

Кавказ и пограничные земли

Средняя Азия

Европейская Россия с Царством Польским и Финляндией

Весь район, охватываемый

каталогом А П Орлова

Зима (декабрь, январь, февраль)

123

177

209

47

71

626

Весна (март, апрель, май)

181

160

166

23

31

561

Лето (июнь, июль, август)

239

123

188

44

34

628

Осень (сентябрь, октябрь,

ноябрь)

137

141

96

87

57

518

Если же распределить землетрясения по месяцам и взять крайние месяцы (по разности их температуры), т. е. январь и июль, то окажется, что в Китае наибольшее число землетрясений приходится на июнь, в Сибири —на январь, в Средний Азии —на июнь, в Европейской России—на январь; для всего же района, обнимаемого каталогом, распределение землетрясений по месяцам приблизительно равномерно. Как следует из предыдущего, почти повсюду в других странах землетрясения преобладают зимой, а не летом. Противоположный вывод, получающийся из сопоставления данных каталога русских землетрясений, может быть, зависит от неполноты наблюдений и от неравномерности сведений, относящихся к разным областям.— Примеч. пер.

сказывали мнение, что толчком, вызывающим сейсмическое явление, служит и не повышение и не понижение барометра, а просто быстрые внезапные перемены давления[§§§§§§§§§§§§§].

Результаты, полученные путем статистических исследований землетрясений, были до сих пор мало удовлетворительны. Тем не менее этот метод может оказать важные услуги в вопросе о сейсмических явлениях, и если мы в настоящую минуту далеки от решения задачи, несмотря на огромное количество произведенных исследований, то причина этого кроется в неполноте материала, а может быть, и в том, что он не всегда подвергался вполне научной разработке. Ученые все более приходят к убеждению, что статистические исследования землетрясений должны ограничиваться отдельными областями; при этом следует не только отмечать силу землетрясений, но также принимать во внимание и те метеорологические явления, которые им сопутствуют. Самым безукоризненным материалом, который имеется в настоящую минуту в нашем распоряжении, являются записи японских сейсмических станций, число которых переходит за 650. Мы уже указывали, что в Японии происходит ежедневно приблизительно 2 землетрясения и что в 1888 и 1889 гг. число их поразительно возросло. Но точные данные охватывают только небольшой промежуток времени в 6 лет (1885—1890), а потому окончательные выводы не могут быть еще сделаны.

Подобно Японии, систематические наблюдения над землетрясением ведутся с давних пор в Италии (где они и были начаты), в Швейцарии, в Вюртемберге, Бадене, Гессене, Голландии и отчасти в Калифорнии. Но только тогда, когда сеть сейсмических станций охватит значительно большее число государств и когда в нашем распоряжении будут находиться наблюдения за много десятилетий, можно будет надеяться на получение несомненных выводов общего характера. До сих пор все попытки статистического исследования землетрясений были несовершенны и приводиш только к более или менее вероятным, но еще не окончательным выводам[**************].

При исследовании землетрясения, охватывающего значительную область, ученые стараются найти точку, из которой оно распространяется и которую Орлов называет гнездом землетрясения (Erbebenherd). Для решения этой задачи применяются различные способы, находящиеся теперь еще в зачаточном состоянии и потому не могущие привести к точным и определенным выводам, но нельзя сомневаться, что со временем они будут усовершенствованы и дадут важные резуль-

таты. В основании подобных исследований лежит допущение, что вертикальные удары распространяются из некоторой точки или прямой линии, лежащей на известной глубине под поверхностью земли. Путем непосредственных наблюдений мы не может найти этой точки, но определяем то место на поверхности, под которым она лежит и которое испытывает поэтому вертикальные удары. Эта точка носит название поверхностного центра землетрясения, или эпицентра. Первая задача геолога, исследующего землетрясение, и заключается в нахождении эпицентра, а вторая—в определении той глубины, на которой располагается гнездо.

Приблизительное определение эпицентра производится очень простым способом: для этого определяют ту область, где землетрясение носило наиболее опустошительный характер, и собирают сведения очевидцев о направлении ударов. Результаты, полученные при исследовании опустошений, всего удобнее наносить на карту, которая и должна служить основанием для всех дальнейших выводов. Так, напр., имея дело с чрезвычайно сильным землетрясением, отмечают известной краской все те места, в которых дома были вполне разрушены; области, где обвалились только некоторые здания, отмечаются другой краской; местности, где обвалились трубы, появились трещины в стенах,—третьей краской; далее можно еще отличить местности, где происходили сотрясения, не причинившие никакого вреда, и, наконец, следует отметить, где почва оставалась совершенно спокойной. Конечно, в зависимости от характера удара, разрушения в той или другой местности представляют много особенностей; тем не менее можно подметить, что землетрясение бывает наиболее опустошительным в середине охваченной им области ц носит наиболее слабый характер на ее окраинах. Это и позволяет найти приблизительно эпицентр землетрясения.

Глубину гнезда под поверхностью земли определял знаменитый сейсмолог Маллет. Способ своих исследований он описал в известном сочинении о неаполитанском землетрясении в 1857 году. На рис. 231 буквой Z отмечено гнездо, или центр землетрясения, откуда и исходят удары. Линия СС изображает земную поверхность. Если предположить, что массы, составляющие землю, всюду распределены равномерно, то удар будет распространяться из гнезда во всех направлениях с одинаковой скоростью, но сила его будет ослабевать по мере удаления от исходной точки. Наиболее короткое расстояние проходит тот удар, который направляется вверх, перпендикулярно к поверхности земли, прямо к эпицентру Е. Здесь он и проявится раньше других ударов и произведет наиболее сильные опустошения. Чем дальше удалены от эпицентра точки (напр., точки а, Ь, с), тем слабее будут удары и тем позднее они последуют; вместе с тем угол, под которым удар встречает поверхность земли и который называется углом выхода (Emissionswinkel, Emergenzwinkel), будет уменьшаться по мере удаления от эпицентра.

  Рис. 231. Схема распространения землетрясения: С С—поверхность земли; Е—эпицентр (поверхностный центр) Z—центр, или гнездо, землетрясения (фокус землетрясения)

  Рис. 231. Схема распространения землетрясения: С С—поверхность земли; Е—эпицентр (поверхностный центр) Z—центр, или гнездо, землетрясения (фокус землетрясения)

   Все исследователи пользовались до сих пор приемом Маллета; положение гнезда определялось по тем явлениям, которые наблюдаются на поверхности. В частности, способы, применявшиеся для решения задачи, были различны, но в основании всех исследований лежит одна и та же чрезвычайно большая ошибка, которую долго еще не удастся устранить: масса земли далеко не однородна, а потому и распространение ударов не равномерно. Простирание пластов, существование трещин, свойства различных горных пород и целый ряд других условий сильно влияют на скорость распространения удара; все эти условия нам известны, но мы не имеем возможности определить величину их действия и принять последнюю в расчет при вычислениях. Маллет в своих работах основывался на механическом действии удара. Он определял направление трещин в зданиях, направление падения обрушившихся предметов и измерял расстояние, на которое они были отброшены от места своего первоначального нахождения. По этим данным он находил направление удара, угол, под которым встречал он поверхность (угол выхода), и, наконец, положение гнезда землетрясения. Определяя угол падения свободно стоявшего тела, необходимо быть очень осторожным, так как упавшее тело не всегда остается на месте, а откатывается иж отбрасывается на большее иж меньшее расстояние. Опытный исследователь не встречает в этом отношении особенных трудностей. Однако необходимо иметь в виду, что указанным путем нельзя опредежть направление самого удара, так как предметы могут падать и в направлении, противо- е ъ а ? а ъ е положном его действию: нельзя, напр., отжчить удар, направленный к северу, от удара, направленного к югу. Исследователь находит только ту плоскость, которая проходит через направление удара перпендикулярно к земной поверхности. Дальнейшие заключения о направлении удара и о величине угла, под которым он встречает земную поверхность (угол выхода), Маллет делал по тем предметам, которые быж не только опрокинуты, но также и передвинуты относительно своего первоначального положения.

Гораздо запутаннее те явления, которые наблюдаются в пострадавших от землетрясения зданиях. Вертикальный удар, даже не достигающий крайнего предела напряженности, может подбросить вверх целую крышу здания, которая, без нарушения своей целости, упадет потом на свое прежнее место. Такие случаи наблюдаются нередко и могут быть узнаваемы по тем многочисленным трещинам, которые наблюдаются под крышей в стенах здания. Иной характер носят последствия ударов, направленных косо к поверхности земли. Есж, напр., такой удар встречает стену здания, то последняя покрывается рядом бжзко расположенных вертикальных трещин, противоположная же ей стена иж, по крайней мере, фронтон ее совершенно ниспровергается, и обломки ее ложатся вне пространства, занимаемого зданием. Иное наблюдается, есж удар встречает один из углов здания, есж, напр., удар, идущий с северо-запада, встречает дом, стены которого расположены к северу, югу, западу и востоку, то будет сброшен юго- восточный угол такого здания (см. рис. 232). Церковные башни при косых ударах падают обыкновенно целиком и только при ударах, встречающих поверхность земли под очень большим углом, сохраняется иногда часть башни в виде заостреннога столба [††††††††††††††].

Описанные явления носят общий характер и наблюдаются при всех сильных землетрясениях- Точно определив расположение и направление трещин, исследователь получает те данные, при помощи которых можно вычислить угол выхода удара (по способу Маллета). Но только в немногих и очень простых случаях

разрушительные последствия землетрясения носят ясный,

Рис. 232. Собор в Натерно в Калабрии после большого землетрясения 1857 года (по Маллету). Угол собора обрушился вследствие удара, косо направленного к стенам собора

Рис. 232. Собор в Натерно в Калабрии после большого землетрясения 1857 года (по Маллету). Угол собора обрушился вследствие удара, косо направленного к стенам собора

   определенный характер: обыкновенно неправильности дома вызывают появление неправильно расположенных трещин и вызывают обвалы, направление которых уклоняется от общего правила. Положение окон и дверей, пола и стен, расположение кирпичей или бревен и других строительных материалов обусловливают целый ряд уклонений, которые чрезвычайно затрудняют исследования. Описанным способом Маллет определял гнездо неаполитанского землетрясения 1857 года. С неутомимой энергией и осмотрительностью собирал он необходимые данные во время своего продолжительного и трудного путешествия по местности, пострадавшей от землетрясе-

ния. Он сделал 177 определений направления удара в 78 местах и по ним вычислил положение гнезда. Теория требует, чтобы все направления ударов встретились в одной точке. Маллет нашел, что 16 определенных им направлений пересекаются в центре круга с радиусом в 456 м (500 ярдов), а 32—в центре круга с радиусом в 1851 м (272 морских мили). Из числа остальных определений согласуются между собой еще 12; другие уклоняются, но вследствие известных в каждом данном случае причин. По величине углов выхода ударов было найдено, что наибольшая глубина гнезда под поверхностью достигает 15000 м, а наименьшая 5100 м.

Описанный метод построен на совершенно правильных основаниях; несмотря на это, против него можно привести несколько веских соображений. Чисто практическое затруднение заключается в том, что он может быть применен только в случае сильных землетрясений; но и кроме того, измерения по способу Маллета предполагают целый ряд условий, которые имеются налицо только в очень редких случаях. Прежде всего, эти измерения по существу идеи, лежащей в их основании, могут быть предприняты только в тех случаях, когда здания были разрушены подземными ударами. Но волнообразные колебания почвы также производят повреждения. Если мы станем рассматривать их как последствия прямолинейного удара (в математическом смысле), то впадем в ошибки. Далее, во время продолжительного землетрясения нередко случается, что эпицентр меняет свое положение. Вследствие этого в одном и том же месте наблюдаются последствия различных ударов, которые нетрудно смешать. Но особенно важно следующее соображение: посещая город, сильно разрушенный землетрясением, геолог видит сотни поврежденных зданий; он не имеет возможности исследовать их все, выбирает наиболее удобные для исследований и на них строит свои выводы. Конечно, следовало бы отдать предпочтение тем зданиям, на которых всего ярче отразились последствия землетрясения: на самом же деле без всякой предвзятой мысли исследователь невольно предпочитает те дома, повреждения которых согласуются с его предварительными догадками о положении гнезда и эпицентра. В необходимости выбирать немногие факты из огромного ряда подобных им и в трудности, пожалуй даже в невозможности, остаться беспристрастным заключается слабая сторона метода. С особенной очевидностью выступает она в работах самого Маллета, который стремился к такой точности, которая не может быть достигнута столь несовершенными средствами. Далее, источником ошибки может быть и следующее: исходным пунктом землетрясения считается относительно ограниченная область, между тем как движение охватывает иногда большие участки земной коры. Наконец, Штапф сделал чрезвычайно важное замечание: он указал, что предположение, будто трещины располагаются перпендикулярно к направлению удара, основано на чисто теоретических соображениях и вовсе не доказано опытом. Из всего сказанного выше можно сделать вывод, что метод Маллета, представляющий чрезвычайно серьезную попытку точного исследования землетрясений, в подробностях должен быть признан не вполне достигающим цели *.

Другой метод, предложенный Зеебахом, основывается на определениях времени, когда происходят в разных местах колебания почвы. Но и он не вполне удовлетворителен и в своем основании заключает некоторые неверные предположения. Впрочем, этот метод допускает известные усовершенствования и в будущем, когда количество сейсмических станций увеличится, может служить для получения правильных выводов.

Мы, конечно, не можем здесь излагать математическую сторону метода Зеебаха. Основной мыслью его труда о среднегерманском землетрясении 6 марта 1872 года служит следующее: он доказывает, что удар проходит кратчайшее расстояние, направившись от гнезда к поверхности в направлении, перпендикулярном к эпицентру, и что путь его будет тем длиннее, чем меньше угол, под которым он встречает поверхность земли. Так как время, необходимое для того, чтобы удар достиг поверхности пропорционально длине его пути, то зная, когда почувствовались сотрясения в нескольких различных местах, мы можем найти положение гнезда.

Лазо применил метод Зеебаха к исследованию землетрясений в Герцоген- рате в 1873-м и 1877 г.; тот же ученый вместе с Шумахером исследовал землетрясения в Западной Германии 26 августа 1868 г.; наконец, этим же методом пользовался и Ю. Шмидт при исследовании рейнского землетрясения 1846 г. и землетрясения в Жилине (Силейне) в Венгрии. Конечно, все эти вычисления в значительной степени несовершенны. Тем не менее чрезвычайно интересно сравнить цифры, полученные этим путем, с данными Маллета о землетрясении в Неаполе. Это сопоставление сделано в следующей таблице:

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

Средняя глубина в метрах

Скорость распространения

Сколько географ. миль в минуту

Сколько метров в секунду

1) Рейнское землетрясение 1846 г.

38806

4,6

568

2) Неаполитанское землетрясение Г857 г.

9275

2,1

260

3) Землетрясение в Жилине 1858 г.

26266

1,7

206

4) Землетрясение в Средней Германии 1872 г.

17956

6,0

742

5) Первое землетр. в Герцогенрате 1873 г.

11130

2,7

360

6) Второе землетр. в Герцогенрате 1877 г.

27113

3,8

475

7) Землетр. в Восточной, Германии 1878 г.

8880

2,4

302

359

МЕТОДЫ ЗЕЕБАХА И ДУТТОНА

Против метода Зеебаха можно привести несколько возражений. Скорость распространения удара зависит от особенностей тех горных пород, через которые он распространяется, и даже от направления, в котором он проходит пласты. Существование трещин также замедляет распространение удара. Отсюда, как уже было замечено самим Зеебахом и его последователями, видно, что скорость удара не может быть одинакова в разных направлениях. Чрезвычайно важным препятствием для получения каких-либо выводов является недостаток точных определений времени, когда произошли сотрясения почвы. Можно допустить, что из всех цифр, имеющихся теперь в распоряжении, по крайней мере, половина не верна. Необходимо отделить правильные цифры от ошибочных, а единственным критерием в решении этого вопроса является только совпадение и несовпадение полученных результатов с теорией: здесь исследователь вступает на чрезвычайно риско- ванный путь. Наконец, в основании метода лежит предположение, что землетрясение распространяется от одной точки или линии, между тем как во многих случаях гнездо может охватывать значительную часть земной коры. Ввиду всего сказанного и этот метод не может привести к точным выводам. Мы вовсе не думаем делать упрека ученым, которые вели исследования как по тому, так и по другому способу; методы, предложенные Маллетом и Зеебахом, представляют значительный шаг вперед: они открывают науке новые пути; все изложенное выше клонилось лишь к тому, чтобы показать, что цифры, получаемые тем и другим способом, должно принимать с большой осторожностью, не преувеличивая их истинной ценности.

Не лишены интереса результаты исследований Венера, который нашел, что землетрясение в Загребе, во всей охваченной им области, чувствовалось одновременно. Нижеприведенные цифры, показывающие, когда в поименованных местностях почувствовались сотрясения, почти вполне совпадают между собою:

В Загребе              7 час. 27 мин. 38 сек.              В Коморне ...              7 час. 26 мин. 12 сек.

» Фиуме              7 » 27 » 27 »              » Любляне ...              7 » 26 » 38 »

» Фюнфкирхене . . .              7 » 27 » 44 »              » Триесте ...              7 » 27 » 11 »

» Граце              7 » 29 » 56 »              » Вене ....              7 » 28 » 27 »

В Будвейсе землетрясение почувствовалось в 7 ч 30 м 36 с, т. е. на 3 м 8 с позже, чем в Загребе. К тем же результатам привели и другие исследования. Так, Гейм, изучавший землетрясение в Швейцарии 4 июля 1880 г., Уитней (Whitney), исследовавший землетрясение в Овенс Валлей в Калифорнии 26 марта 1872 года, и Винне (Wynne), воспользовавшийся для своих выводов землетрясением в верховьях Пенджаба 2 марта 1878 года, пришли к заключению, что на протяжении каждой из этих областей сотрясения чувствовались почти одновременно.

В последнее время Дуттон, исследуя землетрясение в Чарльстоне в 1886 г., предложил новый метод для нахождения глубины гнезда; он пытался также принять в расчет существование поперечных волн, но и этот метод не лишен ошибок. Дуттон предполагает, что волна распространяется с равномерной скоростью. Между тем, вследствие увеличения упругости горных пород по мере удаления от поверхности, скорость распространения волны должна сильно возрастать. Пользуясь своим способом, Дуттон нашел, что исследованное им землетрясение имеет два близко расположенные друг от друга гнезда, одно—на глубине 13 км, другое—на глубине 19 км; А. Шмидт, исследуя то же землетрясение, пришел к выводу, что гнездо его лежит, вероятно, на глубине более 100 км.

Особенного внимания заслуживают определения характера сотрясений при землетрясениях и скорости его распространения. Обе задачи принадлежат к числу особенно трудных, и все, что сделано в настоящее время для решения их, можно считать только первым опытом, который не привел еще к определенным выводам. Скорость распространения определяется путем сравнения цифр, отмечающих время, когда почувствовались удары в различных местах области, охваченной землетрясением. Как мы уже видели выше, цифры эти чрезвычайно сомнительны, и ошибки настолько велики, что не могут не отразиться на окончательном выводе. При землетрясениях, которые происходят от обвалов и вследствие вулканических взрывов, место, где впервые чувствуются удары, зани-

мает среди всей области центральное положение и охватывает небольшое пространство, но в значительном большинстве случаев сотрясения происходят почти одновременно на протяжении всей области, охваченной землетрясением; они исходят из некоторой обширной плоскости, различно наклоненной к поверхности земли; в этом случае скорость распространения может быть определяема только в местностях, расположенных вне сотрясаемой области. Наконец, движение сейсмической волны зависит от целого ряда условий, которые известны нам лишь в общих чертах и которые только в исключительных случаях могут быть определены подробно. Известно, что скорость распространения волнообразного движения зависит от плотности, упругости, однородности и неоднородности среды, в которой она распространяется. Земная кора, в которой распространяются сейсмические волны, далеко не однородна; плотность и упругость ее в различных местах подлежит сильным колебаниям. Без сомнения, на значительных глубинах она обладает большей упругостью и большей однородностью, чем на поверхности. Наружные части земной коры образованы горными породами; мириады трещин и пустот прорезывают горные массы; последние чрезвычайно неодинаково пропитаны влагой и обладают неодинаковой температурой. Наконец, следует иметь в виду, что упругость горных пород имеет известный предел; если он будет перейден, то в твердой породе произойдет постоянная (остающаяся) деформация, часть живой силы потеряется и превратится в теплоту[‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡]. Вследствие этого удар, направляясь к поверхности, должен все более и более ослабевать.

Ввиду сказанного скоросгь распространения сейсмической волны в глубинах должна быть значительно больше, чем у поверхности. При ослаблении движения и уменьшения скорости должно происходить также преломление волн, вследствие чего удар отклонится от своего первоначального направления (т. е. угол выхода изменится). Все наблюдения мы делаем на поверхности земли: отсюда видно, как трудны точные исследования и как ненадежны те выводы, которые делались на основании полученных до сих пор цифр.

361

СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН РАЗЛИЧНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Первые попытки экспериментального определения скорости распространения сотрясений в горных породах сделал Маллет; его опыты над последствиями взрывов показали, что скорость распространения зависит от первоначального толчка. Позднее Аббот производил наблюдения при больших взрывах у мыса Галлета близ Нью-Йорка; он подтвердил выводы Маллета и показал, кроме того, что скорость распространения сотрясений уменьшается по мере поступательного движения волны. Уже давно было известно, что параллельно простиранию пластов волны распространяются скорее, чем в направлении перпендикулярном. Движение, встречающее под углом многочисленные слои, ослабляется и замедляется. Далее, Мильн доказал, что различные слагающие одного и того же сотрясения распространяются с неодинаковой скоростью. Материал, в котором распространяется сейсмическая волна, также имеет важное значение. Так, напр., в рыхлых песках она распространяется медленнее, чем в упругих и плотных гранитах и известняках. Если мы сравним цифры, полученные различными исследователями, то окажется, что по новейшим данным скорость распространения волнообразного движения вообще больше, а так как в настоящее время измерения ведутся точнее, то и выводы заслуживают большего доверия. Особенно это следует сказать о цифрах, полученных Мишелем Леви и Фуке. По их определениям скорость распространения волны достигает:

2450—3141 м 2000—2526 м

1190 м 632 м 300 м

в граните             

в плотных песчаниках каменноугольного периода в менее плотных песчаниках пермского периода

в кембрийском мраморе             

в песках Фонтенебло             

Кроме минералогического состава горных пород, влияет также строение, пористость и количество пропитывающей их воды.

На основании вышеизложенного, те землетрясения, гнездо которых располагается на незначительной глубине, должны распространяться с умеренной скоростью. Наблюдение подтверждает эту догадку. А. Шмидт нашел, что волны землетрясения в Швабском Альбе 14 декабря 1890 года, гнездо которого лежало приблизительно на глубине 100 м, распространялись со скоростью 20 м в секунду,— это наименьшая из всех полученных цифр. Скорость итальянских землетрясений, по определениям Росси, колеблется между 100 и 300 м. Скорость распространения колебательного движения при землетрясении в Герцогенрате в 1873 г. достигает 360 м (Лазо); другое землетрясение в Герцогенрате распространялось со скоростью 475 м, рейнское землетрясение 1846 г.—со скоростью 560 м (Шмидт), землетрясение в Средней Германии в 1872 г.—со скоростью в 742 м, землетрясение в Верном 9 июня 1887 г.—со скоростью 265—850 м, землетрясение в Андалузии 25 декабря 1884 г.—со скоростью 1500—2000 м и землетрясение в Чарльстоне 1886 г.—даже со скоростью 5100—5200 м в секунду[§§§§§§§§§§§§§§].

Поразительно высокой кажется скорость распространения чарльстонского землетрясения. Но эта цифра заслуживает чрезвычайно большого доверия, так как в этом случае число точных наблюдений больше, чем во всех других случаях. По теории скорость распространения волны в кремнистых массах (в стекле) неограниченных размеров достигает 4724—5333 м в секунду. Эта цифра близко подходит к скорости чарльстонского землетрясения. Скорость микросейсмических волн лежит в пределах между скоростью землетрясений в Чарльстоне и Андалузии, но обыкновенно стоит ближе к первой величине. Надо думать, что в неотдаленном будущем нам удастся определить более или менее точно скорость микросейсмических волн, которая на значительных глубинах, по-видимому, равномерна. Для решения этой задачи должны служить наблюдения над горизонтальным маятником, сейсмометрами и астрономическими приборами. Гораздо труднее определить скорость ударов при землетрясении.

В последнее время усилия направлены к тому, чтобы точнее определить те незначительные различия в скорости распространения, которые наблюдаются в разных местах областей, охваченных землетрясением. Оказывается, что местами волны

забегают вперед, местами отстают. Так, напр., во время землетрясения в Лигурии 23 февраля 1887 г. скорость распространения по направлению к западу, т.е. к Ницце и Марсели, была несколько больше, чем по направлению к Генуе; в первом случае она достигала в среднем 1450 м, во втором—приблизительно 580 м. Наблюдалось также, что скорость увеличивается по мере удаления от эпицентра. Впрочем, это не составляет общего правила и, как думает А. Шмидт, имеет место в том случае, когда гнездо землетрясения располагается очень близко к поверхности. Весьма возможно, что в таких случаях прирост скорости объясняется отраженным землетрясением (Relaisbeben), но главная причина неодинаковой скорости в разных направлениях кроется в геологическом строении сейсмической области. Массивные горные породы замедляют распространение сейсмической волны. Так, напр., во время землетрясения в Андалузии кристаллические массы гор Сиерра-де-Ронда на западе и Сиерра-Невада на востоке уменьшали скорость распространения ударов. Если мы соединим на карте точки, где чувствовались сотрясения одинаковой силы, то получим ряд линий, называемых изосейстами. Они графически представляют картину распространения волн и позволяют судить о влиянии геологического строения местности на скорость движения. Так, напр., изо- сейсты землетрясения в Чарльстоне (см. рис. 233) показывают, что волны землетрясения испытали замедление у края Аппалахских гор. Впрочем, это следует только сказать о тех волнах, которые произвели разрушение 6, 5 и 4 порядка по скале Росси-Фореля*; на распространение же волн 2 и 3 порядка строение местности, по-видимому, не оказало влияния. Однако подобные карты при тех средствах, которые имеются теперь в наших руках, не могут быть совершенны, так как отсутствует единица для определения силы землетрясения. Мы обыкновенно судим о нем по произведенным разрушениям, но последние различно оцениваются разными исследователями, и даже, как показал составитель изосейстов чарльстон- ского землетрясения Дуттон, один и тот же исследователь по мере хода работы незаметно для себя меняет масштаб. Несмотря на это, подобные работы полезны и необходимы: они дают толчок для дальнейшего развития науки.

* Несмотря на сделанные замечания, скала Росси-Фореля входит почти во всеобщее употребление. Так как и в русской литературе сила землетрясений нередко оценивается ступенями этой скалы, то мы считаем не излишним привести ее здесь.

Скала Росси-Фореля делит землетрясения по их силе на следующие десять классов:

  1. Удары и колебания, незаметные непосредственному наблюдению и обнаруживаемые только чувствительными сейсмографами.
  2. Сотрясения, записанные сейсмографами и ощутимые кое-кем из людей, пребывавших в состоянии покоя или бездействия.
  3. Землетрясения, ощущаемые большинством людей, пребывавших в состоянии покоя или бездействия.
  4. Колебания почвы, ощущаемые людьми, пребывавшими в состоянии движения и физической деятельности Дребезжание оконных стекол.
  5. Землетрясения, ощущаемые всеми. Колебания мебели и кроватей. Звон некоторых домашних колокольчиков.
  6. Пробуждение всех спящих. Звон колокольчиков. Остановка часбв с маятником. Шелест листьев. Испуг.
  7. Опрокидывание предметов. Звон больших колоколов. Ужас.
  8. Образование трещин в стенах, разрушение дымовых труб. Незначительные опустошения. Всеобщая паника и бегство.
  9. Разрушение отдельных частей зданий или целых построек.
  10. Всеобщее разрушение. Трещины земной коры. Обвалы и пр. — Примеч. пер.

Еще больше трудностей представляет определение характера землетрясения. Не подлежит, конечно, никакому сомнению, что подземные удары (succusorische Stosse) обязаны своим происхождением действию сил упругости, которые приводят частицы земной поверхности в колебательное движение. По законам механики


  Рис. 233. Изосейсты землетрясения в Чарльстоне в 1886 г. (по Дуттону). Числа при изосейстах определяют силу сотрясений по ступеням скалы Росси-Фореля

  Рис. 233. Изосейсты землетрясения в Чарльстоне в 1886 г. (по Дуттону). Числа при изосейстах определяют силу сотрясений по ступеням скалы Росси-Фореля

  

ряд колеблющихся частиц образует волны, которые будут распространяться по поверхности земли, подобно водяным волнам. Дальнейшим осложнением является отражение волн у поверхности. Наконец, благодаря многочисленным трещинам и пустотам, а также различной плотности и упругости горных пород, волны испытывают еще целый ряд изменений. Ввиду этого по тем колебаниям, которые мы наблюдаем на поверхности, только с большим трудом можно делать заклю-

чения о движении волн в глубинах. Благодаря неистощимой изобретательности сейсмологов, в Японии определено движение частиц земной поверхности. Это удалось благодаря усовершенствованию так называемых сейсмометров, о которых мы уже неоднократно говорили и о которых сделаем здесь несколько дополнительных замечаний.

Приборы, служащие для определения времени наступления, направления и силы удара, имеют различное устройство. Самый простой и грубый сейсмометр представляет плоское блюдо, наполненное водой; на поверхности последней насыпаны отруби: достаточно легкого сотрясения, чтобы вода пришла в колебание. Отруби поплывут, прилипнут к краям блюда и своим положением укажут направление удара. Значительно совершеннее прибор, представляющий сосуд с восемью отверстиями в боковых стенках. Эти отверстия располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и на одинаковой высоте; сосуд наполняется ртутью, уровень которой достигает нижнего края отверстия; при каждом сотрясении выбрасываются незначительные количества ртути, собираемые в маленькие блюдечка; направление удара определяется по тому, из какого отверстия вылилась ртуть. Другие

^              л

Рис. 234. Автоматическая запись землетрясения в Токио 25 июля 1880 г., сделанная сейсмографом Вагенера

сейсмометры представляют маятник, напр. нить с привязанным к ней куском свинца. На конце маятника находится острие, скользящее по поверхности, посыпанной песком, или по стеклянной поверхности, покрытой сажей. При каждом сотрясении маятник приходит в колебание и проводит на песке или на саже черту. Для определения времени, когда наступает удар, Зеебах и Лазо устроили особые аппараты: они снабжены часами, которые останавливаются при сотрясении, если шли раньше, и начинают ходить, если прежде стояли.

Конечно, такие грубые приборы не могли удовлетворять требованиям быстро развивающейся науки. Более точные сейсмометры были устроены в Италии, но первый значительный успех представлял сейсмограф Вагенера в Японии. Этот прибор не только отмечает автоматически время и направление удара, но показывает также в несколько увеличенном масштабе величину движения, испытываемого земной поверхностью. На рис. 234 приведена запись такого прибора, сделанная им во время слабого землетрясения в Токио 25 июля 1880 г. Это было первое землетрясение, исследованное описанным способом. Запись показывает, что в 2 часа ЗУю минуты начались слабые колебания, за которыми последовал более сильный удар, выразившийся на земной поверхности горизонтальным движением в У2 мм. После ряда легких колебаний последовал опять заметный удар в 1 мм; он произошел через У2 минуты после начала землетрясения. Далее, в течение 48 секунд происходили слабые колебания, прерванные ударом в 1,67 мм; за которым последовали снова легкие дрожания. В общем, как показал самопишущий прибор, землетрясение длилось 2 минуты. Однако и этот прибор не может считаться вполне удовлетворительным, так как он отмечает движение частицы только в горизонтальном направлении. Аппараты с маятниками представляют еще

и тот недостаток, что, раз приведенные в движение, они долго не перестают колебаться. Грай, Мильн, Эвинг и др. внесли существенные улучшения в устройство сейсмографов; последние отмечают сотрясения не только в вертикальном, но и в двух горизонтальных направлениях и автоматически делают записи на движущейся фотографической бумаге.

На основании записей сейсмографа Грая и Мильна профессор Секеи Секийя приготовил из медной проволоки модель, которая в увеличенном виде (в 15 раз) наглядно показывает, как передвигалась частица земли во время землетрясений 25 января 1887 г. с начала его до 72 секунды (см. рис. 235); отсюда видно, как сложно на поверхности земли движение, вызванное сейсмическими волнами. В данном случае наибольшее отклонение в сторону достигает 7,3 мм, а наибольшее движение в вертикальном направлении—1,3 мм. Сначала происходили нежные дрожания по 5—6 раз в секунду, затем последовали колебания с периодом в 1/2—1 и даже 2У2 секунды; с наступлением 71 секунды движение в вертикальном направлении прекратилось, горизонтальные же колебания продолжались еще более, чем в течение одной минуты, и достигали значительной силы. Период волны или продолжительность одного колебания частицы,

как показали записи

сеисмографов, зависят             

от силы удара.

Рис. 235. начала землетрясения до конца двадцатой секунды (по Секийя)

Рис. 235. начала землетрясения до конца двадцатой секунды (по Секийя)

   Модель представляющая движение частицы почвы с Чрезвычайно поразительно, что при таком заметном землетрясении, каким было землетрясение 25 января 1887 года, поднимание частиц поверхности в вертикальном направлении достигало только 1 мм. Отсюда следует ожидать, что при колебаниях в 2 см разрушения примут опустошительный характер. В прежнее время, когда величина колебаний определялась на глазомер по субъективным ощущениям, предполагалось, что движения почвы при землетрясениях обладают большей силой. Само собой понятно, что показания сейсмометров о величине амплитуды и периоде колебаний частицы почвы не могут еще служить прочным основанием для определения характера движения в глубине. Но громадным приобретением для науки является уже то, что теперь сейсмографы позволяют точнее установить особенности движения на поверхности почвы. Не может быть никакого сомнения, что исследования, ведущиеся указанным путем главным образом в Японии, обогатят науку рядом чрезвычайно важных фактов.

Часто указывается, что в рудниках и в глубоких колодцах сотрясения чувствуются слабее, чем на поверхности земли, но точных исследований в этом направлении не было произведено. Секийя и Омори пытались восполнить этот пробел и сопоставляли по возможности соответствующие друг другу показания сейсмографов на поверхности земли и в колодце глубиной в 6 м; отсюда выяснилось, что при сильных землетрясениях не существует заметного различия в силе сотрясения на поверхности и в глубоких частях почвы; в сильной степени оно обна-

руживается при незначительных и быстрых дрожаниях, в слабой—во время главных ударов.

На основании сказанного значительные успехи в изучении землетрясений могут быть сделаны путем уяснения связи, которая существует между сейсмическими явлениями и геологическим строением охваченной ими области, а также посредством систематических наблюдений и экспериментальных исследований при помощи сейсмографов. К чести заинтересованных вопросом государств и их ученых, такие исследования начались и дали уже некоторые результаты; наблюдения находятся еще в зачатке, но то, что сделано, заставляет возлагать большие надежды на дальнейшие работы. Впрочем, только в том случае, когда все культурные государства покроются сетью сейсмических станций и когда наблюдения будут вестись правильно из года в год, можно ожидать, что наука обогатится достаточным количеством фактов, которые позволят представить в более глубоком освещении такие распространенные и грозные явления, как землетрясения. Для большинства станций можно было бы ограничиться самыми простыми приборами, которые могли бы отмечать только удары, происходящие в данной местности. В некоторых станциях необходимо установить точные микросейсмические приборы, наблюдения над которыми должны непрерывно вестись образованными наблюдателями. В тех странах, где землетрясения представляют обычное явление, как, напр., в Японии, Италии и др., важно производить и целый ряд специальных наблюдений над сейсмическими волнами, над соотношением землетрясений с земным магнетизмом и электричеством.

Если мы придает такое огромное значение общему распространению правильно организованных наблюдений, то этим мы, конечно, не хотим сказать, что изучение отдельных землетрясений в том виде, как оно велось до сих пор, в будущем потеряет всякое значение. Наоборот, мы думаем, что исследователи землетрясений будут всегда нуждаться в содействии неспециалистов. Трудно указать другой отдел знания, где бы каждое отдельное наблюдение имело такую цену, как в учении о землетрясениях (сейсмологии). Геолог обыкновенно только благодаря счастливой случайности становится очевидцем землетрясения и, находясь на месте катастрофы, не всегда имеет возможность немедленно начать наблюдения. Даже при особенно благоприятных условиях его роль ограничивается точным определением времени, когда начались сотрясения, и наблюдением явления в данном месте. Таким образом, получается единичная запись очевидца, а для правильной оценки явления необходим целый ряд их. Поэтому всякий, кому удалось бы сделать то или иное наблюдение, должен сообщить о нем специалисту и всего лучше тому, который живет вблизи места, охваченного землетрясением. Каждое такое сообщение будет приниматься с благодарностью, и если получивший наблюдение сам не сможет воспользоваться им, то, во всяком случае, позаботится, чтобы оно попало в надлежащие руки.

Несколько уже меньше значения имеет исследование последствий землетрясения. В данном случае главная роль принадлежит специалисту-геологу, который только и может подметить ценные подробности. После большей части значительных землетрясений, случившихся в последнее время в доступных местностях, многие геологи отправлялись на место катастрофы, чтобы исследовать разрушившиеся здания, трещины в стенах, в почве и т. п. и опросить очевидцев явле-

ЗНАЧЕНИЕ НАБЛЮДЕНИЙ ОЧЕВИДЦЕВ. ПРОГРАММА ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ НАД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ 367

ния[***************]. Несмотря на это, многое остается незамеченным, а потому сообщения из публики о всех последствиях землетрясения крайне желательны. Чтобы видеть, как многочисленны должны быть наблюдения для правильного освещения землетрясения, посмотрим, какими материалами пользовался Вёнер, автор сочинения о землетрясении в Загребе. Сам исследователь провел пять недель ца месте, исключительно занимаясь исследованием последствий землетрясения; целый ряд других геологов из Вены, Пешта и Загреба занимались тем же предметом и произвели ряд наблюдений, которыми мог воспользоваться Вёнер. Кроме того, были получены сообщения со многих железнодорожных станций, в общем более ста, со всех портов и маяков, от Каттаро до итальянской границы. Наконец, сюда же присоединяется множество частных сообщений и газетных известий. Полученный таким образом материал охватывает более чем 750 различных мест. И хотя оставались еще некоторые пробелы в наблюдениях, но разнообразные сообщения, принадлежавшие более чем 1000 лицам и собранные в одних руках, представляли достаточно прочное основание для правильного описания и объяснения землетрясения в Загребе. Громадным количеством данных пользовался и Дуттон, исследовавший землетрясение в Чарльстоне.

Часто высказывается мнение, что изучение слабых землетрясений не представляет значения и что заслуживают внимания только явления, достигающие грозной силы. Но это мнение совершенно ошибочно. Конечно, некоторые стороны сейсмических явлений выступают с ясностью только при больших катастрофах, но слабые землетрясения во многих отношениях представляют больше удобства. При ударах, которые в несколько мгновений превращают город в груды развалин и уничтожают сотни и тысячи жителей, трудно оставаться спокойным и вести точные наблюдения. Ужас охватывает всех, и даже самые хладнокровные люди думают только о спасении себя и других. Только исключительные личности могут в такие минуты наблюдать за секундными часами, отмечать начало и продолжительность сотрясений. Поэтому большинство описаний говорит с недостаточной полнотой о многих важных вещах, отводить видное место человеческим интересам и для науки представляет мало цены. Наконец, при сильных землетрясениях разрушения носят столь беспорядочный характер, что и по окончании катастрофы трудно определить положение обвалившихся стен, направление трещин и т.д., как это можно делать после землетрясений средней напряженности, как, напр., землетрясения в Загребе.

В 1890 г. особой комиссией при Императорском Русском Географическом Обществе выработана программа для наблюдений над землетрясениями. Программа эта имеет в виду неспециалистов, а потому мы и позволяем себе привести ее здесь (сократив местами редакцию фраз). Вот эта программа:

1) Не замечались ли перед наступлением землетрясения какие-либо особенные явления, напр., крайние колебания, повышение или понижение барометра, бури, грозы (направление их), возмущение магнитной стрелки, нарушение действия телеграфа (указать направление телеграфной линии), исчезновение или помутнение воды в колодцах, беспокойство животных и нервное состояние людей?

  1. В какой день, час, а если возможно — минуту и секунду (притом утром, днем или ночью на такое-то число) чувствовался первый удар?

Nb. Были ли проверены часы и какими способами? Желательно в возможно скорейшем времени после удара сверить часы с часами телеграфной станции и отметить, насколько они впереди или позади относительно часов станции.

  1. Точно обозначить место наблюдения, т.е. было ли это в доме, или на открытом месте, и если в доме, то на каком этаже и чем был занят наблюдатель во время наступления первого толчка.
  2. Сколько было сотрясений? Через какие промежутки они следовали друг за другом?
  3. Шел ли удар снизу, или сбоку, было ли землетрясение волнообразным, или в виде короткого толчка или трепетания. Не замечалось ли подбрасывания вверх без качаний висящих предметов или сдвиганий лежащих. Все ли сотрясения имели одинаковый характер?
  4. С какой стороны пришло сотрясение и куда направилось? Если можно, отметить направление качаний отвеса или других висящих предметов. Если остановились часы, то отметить направление плоскости качания маятника относительно стран света.
  5. Какова была продолжительность первого удара? Сколько времени длился наиболее разрушительный удар и последующие трепетания. Продолжительность ударов отмечена по часам или по приблизительной оценке?
  6. Сопровождалось ли землетрясение подземным гулом, грохотом, шумом или отдельными ударами? Когда послышался подземный гул —перед землетрясением, во время землетрясения или после него? Какой промежуток времени отделял сотрясение от подземного гула?
  7. Обозначить все внешние явления, которые могли иметь какое бы то ни было отношение к землетрясению, напр.: действие сотрясения на животных и нервных людей, личные ощущения, если они выразились чем-нибудь необыкновенным, состояние атмосферы (порывы ветра, бури, ливни, грозы), явления в водных бассейнах, морях, озерах, прудах и реках (в случае необыкновенного движения в них или образования волн — обозначить направление этого движения и приблизительные размеры волны, отметить также, на каком протяжении от береговой черты волна залила берег.

10) Определить по возможности полнее все последствия землетрясения как в зданиях, так и в природе, т. е. указать, в каком преимущественно направлении (относительно стран света) упали стоящие предметы и в каком направлении стояли стены, в которых появились трещины. Определить размеры трещин, а также угол, составляемый ими с горизонтальной линией. Какие здания (каменные, деревянные или глинобитные) и какие части их потерпели наисильнейшее разрушение. Были ли обвалы или оползни? Были ли трещины в земле? Определить размеры, характер и направление их.

Не выделялась ли из трещин грязь, вода или газы, не замечалось ли, над ними пламени или дыма? Не изменился ли уровень воды в озерах, родниках или колодцах? Не приобрела ли вода новых качеств?

    1. Из чего состоит на месте наблюдения почва,— из рыхлых, наносных, глинистых или галечных отложений, или из твердых каменных пород? В случае присутствия тех и других указать по возможности их взаимное отношение. Нет ли поблизости каких-либо пещер? На какой почве разрушение было сильнее?
    2. При повторяемости землетрясений в течение долгого времени, напр., многих месяцев или годов, определить периоды наибольшей напряженности сотрясений и особенно порядок наступления ударов (т. е. предшествуют ли главному удару мелкие, или нет).

При составлении ответов необходимо отметить только несомненные факты; при малейших же сомнениях в точности наблюдения, лучше их совсем не помещать или же вносить с ясной оговоркой. Кроме того, следует отмечать факты, наблюдавшиеся составителем ответов, от тех, которые получены им от других лиц. — Примеч. пер.

Мы сочли бы нашу цель достигнутой, если бы эти строки могли способствовать убеждению, что всякий интеллигентный человек обязан приложить все старания, чтобы явление не погиблр для науки, и сообщать, кому следует, все сделанные им наблюдения.

369

РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ГОР

5. Горообразующие процессы

Различные виды гор.— Нарушения в напластовании слоев.— Прежние теории горообразования.— Строение альпийской системы.—Страны, прилегающие к Альпам.—Области опускания.— Сущность горообразующих процессов.—Продолжительность образования гор.—Связь землетрясений со строением гор.— Географические гомологии.— Перемещение береговой линии.—Причины перемещения береговой линии.— Возраст материков.

Различные виды гор

Мы рассматривали до сих пор вулканические извержения и землетрясения как самостоятельные явления и оставляли пока в стороне вопрос об их связи с процессами более общего характера, которые могли бы уяснить их истинное значение. Вулканические и сейсмические явления представляют внешнее и кратковременное выражение массовых движений, известных под названием горообразующих процессов. Землетрясения показывают нам, что спокойствие почвы, на которой мы стоим, далеко не совершенно и не постоянно. Далее мы узнаем, что в течение длинных периодов вся поверхность земли подвергается сильнейшим перемещениям: одни части ее, подобно поверхности моря, находятся в постоянном волнообразном движении, другие же, все более и более растрескиваясь, обрушиваются. Все эти движения совершаются столь медленно, что нам кажется, будто все массы гор выдвинулись в одно мгновение, и мы с трудом привыкаем к мысли, что процессы, образовавшие их, действуют непрерывно и постоянно.

В разговорном языке под именем гор разумеют группу значительных и более или менее крутых возвышенностей. С геологической точки зрения это понятие охватывает чрезвычайно разнообразные явления, которые не имеют почти ничего общего в своем происхождении или же представляют только незначительное сходство. Вообразим себя перенесенными в какую-нибудь местность Швабской низменности к обрывам Скалистого Альба (die Rauhe Alb). Кругом волнистая поверхность почвы усеяна холмами. Прямо перед нами вздымаются крутые стены гор, прорезанные множеством ручьев; по направлению к низменности разбросаны их отроги, каковы, напр., отдельные купола Ахальм у Рейтлингена, Гогенштауфен и многие другие. Исследуя склоны, мы увидим, что слои располагаются горизонтально, обнаруживают только следы незначительных нарушений и прорезываются отдельными более или менее вертикальными трещинами, которые в самой ничтожной степени влияют на общий характер местности. Если мы достигнем вершин обрыва, то увидим перед собой опять волнистую поверхность, среди которой тут и там выдвигаются отдельные купола. Далее поднимается вторая терраса. Все эти неровности, видимо, образовались не вследствие тех массовых движений, о которых мы говорили, но вследствие другой причины: перед нами богато изрезанный край возвышенной равнины; он образовался путем постепенного размывания (эрозии). Мощные пласты известняка (до 1000 футов), увенчивающие вершину Альба, представляли первоначально равнину, продолжавшуюся на север. В течение многих миллионов лет они были разрушены водой, смыты и разъединены. Крутой обрыв отмечает ту границу, которой достигли эти разрушительные процессы.

Другая картина развернется перед нами, есж мы поднимемся на башню древнего собора во Фрейбурге в Брейзгау и окинем взором окрестность. На севере одиноко выдвигается среди Рейнской равнины Кейзерштуль («Трон Императора»), группа тесно сплотившихся гор; они не обнаруживают ясно выраженного жнейного расположения в форме цепей и не представляют сходства с теми образованиями, которые мы видели в Швабском Альбе. На их вершинах мы находим изверженные породы и рыхлые продукты; таким образом, эти возвышенности произошж путем накопления: они насыпаны вулканами третичного периода. В разговорном языке Кейзерштуль также называется горами, но мы не находим в нем и следа тех сильных нарушений, которые изменяют внешние формы земной коры и сопровождаются перемещением ее твердых масс.

Если мы с той же башни посмотрим на восток, то увидим темные неправильные массы Шварцвальда. Эти горы образованы главным образом древнейшими породами из семейства гнейсов и гранитов. Пласты пород приподняты, но направление их играет второстепенную роль в образовании гребней и в формах поверхности. Горизонтальные пласты пестрых песчаников триасовой системы во многих местах прилегают к первоначальным горам и располагаются на них в виде отдельных островков. Как же образовался Шварцвальд? Составляющие его массы неоднократно прорезывались трещинами, которые шли параллельно его простиранию, приблизительно с севера на юг. Вдоль этих трещин происходили перемещения масс, выразившиеся в оседании обширных участков. Процесс этот, начавшись в середине гор, постепенно передвигался к наружным частям. Первоначально Шварцвальд и Вогезы представляли общий массив; вследствие сброса расположенной между ними полосы и образовалась Рейнская долина. Шварцвальд и Вогезы представляют участки, сохранившие свое первоначальное положение, или так называемые сбросовые выступы (Horst), окололежащие же части опу- стижсь при сбросах. Эти горы быж значительно выше; на основании многих фактов можно допустить, что над высшими их вершинами располагались пласты триасовых и юрских пород, до 1000 м мощностью; с течением времени они были разрушены.

Поднимемся на одну из более значительных вершин Южного Шварцвальда, напр. на Сторожевую Башню (Wartturm) Фельдберга, и посмотрим на юг. Есж день ясен, то вдали на горизонте мы увидим раскинувшиеся на огромном пространстве зубчатые вершины Альп. От Гохфогеля в Альгёу до ледяного купола Монблана теснится вершина за вершиной. Здесь пласты сильно нарушены и изогнуты в виде складок. Резко выраженные гребни тянутся друг за другом, и направление каждой цепи находится в самой тесной связи с положением пластов, складок и линий, по которым происходили нарушения. Размывание действовало здесь в огромных размерах, но ему принадлежит только второстепенная роль. Альпы представляют наиболее совершенный тип складчатых гор. Другим примером может служить цепь Аконгагуа, представленная на особом листе.

Нарушения в напластовании слоев

На примере четырех горных групп, расположенных на недалеком расстоянии друг от друга, мы могли видеть, как разнообразны с геологической точки зрения возвышенности, называемые обыкновенно горами. В куполообразных вулканических горах и в прихотливо изрезанных краях возвышенных равнин с одиноко возвышающимися горами не видно еще непосредственного действия массовых движений земной коры. С несомненной ясностью выступают они в складчатых и отчасти в массивных горах. Но ниже мы увидим, что последствия этих величественных процессов могут быть прослежены в равнинах, по-види- мому, не потерпевших нарушений, в глубоких низменностях и в котлованах, заполнившихся водой и образовавших моря.

Наиболее совершенным проявлением горообразующих сил являются нарушения в напластовании горных пород, выражающиеся образованием трещин, сбросов.

Под словом трещин разумеется всякое нарушение целостности пород, составляющих земную кору. В большинстве случаев трещины идут в вертикальном направлении, реже наклонены на незначительный угол и еще реже имеют горизонтальное направление. Нередко противоположные стороны разрыва непосредственно примыкают друг к другу и представляют блестящие поверхности, покрытые бороздами, которые указывают на происшедшее перемещение и позволяют определить его направление. Гораздо чаще между обеими сторонами трещины остается промежуточное пространство, которое в большинстве случаев заполняется различными минералами, рудами или изверженными породами и образует так называемую «жилу».

Движения масс, происходящие по обеим сторонам трещины, чрезвычайно разнообразны. Это разнообразие прежде всего выражается степенью перемещения. Чаще всего оно едва только может быть подмечено и выражается несколькими сантиметрами, иногда достигает нескольких километров. Направления перемещения так же разнообразны, как и величина их. Наиболее распространены так называемые сбросы, т. е. оседания более или менее значительных частей земной коры вдоль трещин[†††††††††††††††]. Путем ряда последовательных сбросов и образовалась западная сторона Шварцвальда, выдвигающаяся среди окружающей ее местности. Но известно немало случаев, когда значительные сбросы остаются незаметными на поверхности: трещина покрылась растительностью, а крутой обрыв поднятого крыла сброса сгла-

\\t\

жен действием долговременного размывания. Вообще известно немного явлений, которые, подобно Шварцвальду, наглядно показывают, к каким грандиозным последствиям ведет размывание и как медленно совершаются горообразующие процессы. Если бы не действовало размывание, то те огромные сбросы, от которых не осталось на поверхности и следов, выдвигались бы в виде величественных отвесных стен.

2 ч ч

S о

_ и lt; ? gt;5 %

Одно из обычных явлений при сбросах—так называемое искривление краев трещины (Schleppung der Bruchrander). Если сброс произошел в горизонтальных пластах, то в опущенном или нижнем крыле его слои изгибаются по направлению кверху, а в g^ приподнятом или верхнем крыле—по направлению ^ 8 книзу. Для объяснения такого искривления можно предпо- ложить, что перед образованием сброса осели глубоко IWM ' Шї ІЗШ 1.1 залегающие породы и вызвали дугообразный изгиб рас- ї ІШІ.ШШУшшІ J і положенных над ними пластов. С течением времени

¦ S

оседание с одной стороны изгиба происходило сильнее, напряжение возрастало, и когда оно перешло предел упругости, целость пород нарушилась: в середине дугообразного искривления образовалась трещина, по которой §• І произошел сброс; следы же первоначального искривле- J Л ния сохранились на его крыльях.

S о              Часто дело не доходит до образования трещины.

І и и ее о -

„ » чается || рис.236).

III

« s Си а,

2 = рят, соединительное крыло, обладает различной степенью крутизны. С одной стороны, мы находим флек-

соры с ничтожным, почти незаметным наклоном изогнутой части, с другой стороны—образование их может сопровождаться значительным оседанием пластов и выражаться крутым падением соединительного крыла. Отсюда видно, что между флексорами и сбросами нет существенного различия. Нередко степень оседания на протяжении одной и той же линии различна. Иногда даже наблюдается переход нижнего крыла сброса или флексора в верхнее и наоборот. Вообще подобные перемещения частей земной коры можно рассматривать, как последствия оседаний, т. е. движений книзу; следует, однако, заметить, что такие же нарушения могут происходить вследствие тех причин, которые вызывают образование складок. В этом случае нарушение носит название моноклинальной складки. В сомнительных случаях вопрос о происхождении изгиба решается на основании геотектонических особенностей окружающей местности.

9 g Горизонтальные пласты оседают без нарушения своей непрерывности. В таком случае вместо сброса полу- так называемый флексор (перегиб) (см. Изогнутая часть пластов, или, как гово-

Если оседания происходят в значительном масштабе, то замечается известная правильность в расположении трещин, сбросов и флексоров. Это наблюдается особенно в тех случаях, когда оседания происходят в местности с однородным и простым геологическим строением, напр. когда сбросы и другие нарушения сосредоточиваются в равнине, образованной горизонтально лежащими или слабо наклоненными пластами. В этом случае мы можем различить несколько


  Рис. 237. Сдвиги в цепи Мон-Салев между Женевой и Аннеси. Стрелки отмечают направление движения

  Рис. 237. Сдвиги в цепи Мон-Салев между Женевой и Аннеси. Стрелки отмечают направление движения

   (по Шардту)

типов в расположении трещин и сбросов. Так, иногда вся осевшая площадь (бассейн, или область опускания) ограничивается дугообразно изогнутыми или пересекающимися под углом сбросами. Такие сбросы называются периферическими, их следует отличать от радиальных сбросов, которые в виде как бы лучей сходятся к наиболее осевшему месту, и от неправильно расположенных диагональных сбросов. В других случаях область опускания обладает формой обширной равнины, которая прорезывается сетью пересекающихся, реже параллельных сбросов и флексоров различной высоты. Такие трещины, сбросы и флексоры называются линейными (Tafelbriiche).

Что касается высоты сбросов, один подле другого располагающихся, то она бывает чрезвычайно различной. Здесь опять можно выделить несколько типичных случаев.

Нередко наблюдается ряд приблизительно параллельных сбросов, происшедших в одном и том же направлении: сброшенные массивы располагаются в таком случае в виде ступеней лестницы, и сброс получает название ступенчатого, или террасовидного. Некоторые, приблизительно прямолинейные, полосы опускаются глубже окололежащих частей, и таким образом возникают сбросовые впадины (Graben или Grabensenkungen). Массив, сохранивший свое первоначальное положение или осевший менее окололежащих частей, называется сбросовым выступом (немецкое название—Horst, заимствованное Зюссом у рудокопов[‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡]).


  Рис. 238. Складки каменноугольного известняка в начале Манкшангского перевала в Центральных Гималаях. С2, С3—отложения каменноугольной системы, Р—пермские образования (по Грисбаху)

  Рис. 238. Складки каменноугольного известняка в начале Манкшангского перевала в Центральных Гималаях. С2, С3—отложения каменноугольной системы, Р—пермские образования (по Грисбаху)

  

По обе стороны его располагаются более иж менее ясно выраженные ступенчатые сбросы.

375

сдвиги

Мы отметили несколько типов трещин и сбросов. Конечно, этими немногими группами не исчерпывается все разнообразие явлений. В природе картина значительно сложнее, особенно в том случае, когда сбросы сопровождаются склад- ками, или когда складчатые горы прорезываются сбросами. И в этих случаях можно различить периферические и диагональные сбросы, сбросовые выступы и сбросовые впадины, но в общем расположение линий сбросов настолько уклоняется от схемы, что подметить закономерную правильность в кажущемся беспорядке можно только при обстоятельном знакомстве со строением местности.

Наряду с так называемыми сбросами, которые выражаются простым оседанием крыльев трещины, существуют еще так называемые сдвиги (Verschie- bungen), т. е. перемещения земной коры в горизонтальном направлении. Так, напр., в Альпах нередко можно видеть следующее: долина идет вдоль трещины; пласты горных пород, обнажающихся по обеим ее сторонам, не соответствуют друг другу. Такое нарушение можно объяснить горизонтальным перемещением. Знаменитый пример сдвига в области верхнего Тунского озера описан Шту- дером. Одно из крыльев сдвига перемещено в данном случае на целую милю. Подобное же явление описано Кауфманом в поясе молассов [§§§§§§§§§§§§§§§], между Тун- ским и Цюрихским озерами. Явственные сдвиги наблюдаются в цепи молассов, между Женевой и Аннеси, в той замечательной местности, где от Альп отделяются горные цепи Юры (см. рис. 237). Часто величина перемещения меньше, чем в приведенных примерах, а иногда и совсем незначительна. В последнем случае сдвиги чрезвычайно многочисленны и прорезывают горы целыми группами. Иногда трещины, вдоль которых произошел сдвиг, заполняются ценными рудами. Так, напр., в Южных Альпах, у Райбля, мы находим свинцовые руды, а в Тауернских горах у Гастейна и Рауриса—минералы, содержащие золото. Альпийские горнорабочие назвали такие трещины «листами» (Blatter). Зюсс перенес это название на все те дислокацйи, которые связаны с горизонтальным перемещением [****************].

Гладкие, отполированные, иногда слегка изогнутые плоскости сдвига часто покрыты горизонтальными или слабо наклоненными бороздами и царапинами. Эти борозды и царапины свидетельствуют о направлении происшедшего перемещения. В некоторых случаях разорванные пласты на месте сдвига немного изогнуты в сторону движения. Выше мы видели, что сброс с изогнутыми крыльями представляет переход к так называемому флексору. Выясненная сейчас особенность сдвигов показывает, что и они не отличаются по существу от так называемых сигмоид (Зюсс), или горизонтальных флексоров. Последние образуются в том случае, когда перемещения земной коры в горизонтальном направлении происходят без нарушения непрерывности пород и сопровождаются дугообразным их изгибом, который только отчасти прорезывается трещинами. Так, напр., пояс известняков Северо-Восточной Швейцарии, переходя через Рейн, отклоняется к северу от пояса триасовых известняков Восточных Альп, которые лежат южнее; такое перемещение к северу сопровождалось дугообразным изгибом. Точно так же западная часть известняков Высоких Татр в области долины Белки передвинута относительно восточной приблизительно на 5 км к северу. Перемещение сопровожда-

лось образованием сигмоиды, которая была отчасти разорвана трещиной. Тесная связь сигмоид и сдвигов особенно резко выступает у Аннеси. Цепь Мон-Салев прорезана рядом трещин, вдоль которых произошли сдвиги. Образование последних сопровождалось дугообразным изогнутием южного конца Юры (так называемого «Reculet»; см. рис. 237).

Самым любопытным проявлением горообразующих сил являются складки. Под этим именем подразумеваются волнообразные искривления осадочных пластов, которые первоначально лежали в горизонтальном направлении. Складки никогда не являются одиноко, а потому между двумя выпуклостями или так называемыми антиклиналями располагаются всегда мульды, или синклинальные складки (см. рис. 238). Смотря по положению крыльев складки относительно плоскости горизонта различают прямые, или стоячие, складки, наклонные, или косые, лежачие и веерообразные (см. рис. 239) [††††††††††††††††].

Складки обладают иногда огромными размерами, иногда незначительными. Иногда они поразительно правильны, иногда строение их чрезвычайно запутано. В большинстве случаев системы складок тянутся на протяжении нескольких миль. На концах они иногда выклиниваются и замещаются другими системами складок или останавливаются у трещин, иногда же постепенно наклоняются и переходят в лежачее положение. Таким образом, одна и та же система складок принимает различные формы: из стоячей переходит в наклонную или даже лежачую. Как комбинируются складки в гористых странах, в какой связи стоят они с различными типами гор,—всего лучше можно видеть на прилагаемом рисунке («Профили Альп и Швейцарской Юры»).

Большая или меньшая правильность складок зависит от упругости и крепости горных пород: при недостаточной величине этих свойств происходит ряд осложнений: на местах перегиба нередко нарушается непрерывность пород, и вдоль оси складки образуется трещина. По этой трещине происходит иногда переброс (Ueberschiebung, Aufschiebung), или надвигание висячего крыла складки на лежачее. Если такие нарушения повторяются в целом ряде следующих друг за другом складок, то получается система приблизительно параллельных, так называемых складчатых сбросов: в таких случаях на месте складок образуется система выступов с одинаковой последовательностью пластов в каждом из них (по Зюссу—Schuppen, «чешуи»).

Наиболее замечательные случаи перемещений приковывали к себе внимание геологов с давних времен. Так, напр., уже много лет назад было известно, что кристаллические массы Лужицких гор и гор Ештед (Ieschkengebirge) огра-

Рисунок

Рисунок

ничены у их внутреннего края трещиной, которая простирается в юго-восточном направлении и круто падает на северо-восток; по этой линии произошел так называемый переброс (взброс) гранитов и других архейских пород, которые, надвинувшись с севера, легли над юрскими и меловыми отложениями саксонско-чешской области. Пояс взброса может быть прослежен от Оберау у Мейсена до Либенау близ Циттау


Нормальная, или правильная складка              Косая складка              Перетяттая, или

веерообразная ск іадка

  Рис. 239. Различные виды складок (по Гейму)

  Рис. 239. Различные виды складок (по Гейму)

  

на протяжении приблизительно 127 км. Такое же явление, но в значительно меньших размерах, повторяется и у юго-западного края чешского массива у Фогларна, близ Ортенбурга, в Баварии. Но гораздо грандиознее взброс, издавна известный во Франции[‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡] он может быть прослежен от Булони у Па-де-Кале до окрестностей Аахена на протяжении 380 км. На поверхности этой холмистой местности, по-


Рис. 240. Переброс в бельгийском каменноугольном бассейне у Ландели (по Бриару)

Рис. 240. Переброс в бельгийском каменноугольном бассейне у Ландели (по Бриару)

   крытой меловыми осадками, не видно и следов тех громадных нарушений, которые произошли в подстилающих породах; мы бы ничего не знали об этих явлениях, если бы они не отразились на угленосных пластах каменноугольной системы, которые были захвачены перемещением. Неистощимые подземные богатства способствовали усиленному развитию горного дела, и благодаря этому сделалось известно, что на продуктивный отдел каменноугольной системы надвинуты с юга более древние каменноугольные известняки и даже девонские отложения. Рис. 240 дает некоторое представление о чрезвычайной сложности происшедшей дислокации, что же касается громадности перемещения, то об этом можно судить по мощности нарушенных пластов: значительно размытые остатки угленосных пластов достигают 2,100 м, а надвинутые каменноугольные известняки и девонские отложения—2,500 м в толщину.

В самое последнее время явления перемещений (дислокации) снова сделались предметом обсуждений: оказалось, что они гораздо распространеннее и разнообразнее, чем думали раньше, Зюсс доказал, что края складчатых хребтов на границе

плоских предгорий обнаруживают особенную наклонность к перебросам. Мюль- берг описал замечательный переброс на северном краю Юры, Бертран наблюдал целый ряд подобных явлений у Алло (Allauch), Боссета, Драгиньяна, в цепи Сан-Бом—у северного края Гиерийского массива в Провансе и в Корбьер (в Пиринейских горах). Целый ряд перебросов был отмечен в Шотландии и в Альпах. Перебросы в Аппалахской области, в восточных частях Северной Америки, были описаны Хайесом (Hayes) и Уиллисом\ они могут быть прослежены не

Рис. 241 и 242. Перебросы в Аппялахских горах (по Хайесу)

Рис. 241 и 242. Перебросы в Аппялахских горах (по Хайесу)

  

Рис. 242.

Рис. 242.

  


Уровень

«.

1 "

Кембрийская система: 1) Сланец Кооза, 2) Ромский песчаник и Вейснерский кварци і, 3) Конназаугский сланец Силурийская система 4) Кнокский доломит 5) Чикамаугский известняк и Рокмартский счанец; 6) Роквудские пласты Нижний отдел каменноугольной системы 7) Форт-Пэнский роговик, 8) Флойдский сланец


  Рис. 243 и 244. Происхождение аппалахского переброса (по Хайесу)

  Рис. 243 и 244. Происхождение аппалахского переброса (по Хайесу)

   менее чем на протяжении 440 км. Они начинаются на границе штата Теннесси и простираются к юго-юго-западу. На западе кембрийские отложения были надвинуты на каменноугольные пласты, на востоке же метаморфические сланцы легли на поверхность кембрийских пород с окаменелостями. В Аппалахской области и в Провансе особенно поразительна незначительная покатость (приблизительно 5 градусов) плоскости, по которой произошел переброс* (см. рис. 241—242). Явление было удовлетворительно объяснено Уиллисом и Хайесом. Эти ученые предполагают, что процесс начался образованием незначительной моноклинальной складки; благодаря недостаточной упругости пластов, произошел разрыв (см. рис. 243—244). Малоупругий кнокский доломит (нижнего отдела силурийской системы) залегает здесь между пластами сланцев: Конназаугский сланец образует его лежачий бок, а сланец Окоее—висячий бок*. Будучи неспособным к образованию полной складки,

379

ПЕРЕБРОСЫ В АЛЬПАХ И ДРУГИХ СКЛАДЧАТЫХ ГОРАХ

доломит дал трещину: малая прочность и положение сланцев определили ничтожный наклон плоскости, по которой произошел на большом протяжении переброс.

3 S

It

L: зс

  1. 2

» о

и V

Z S

  1. g 2

S §-

Ъ | 2 к н ~

® 8.

ё К

1- Е

в

2

2

« з

? © 33 lt;?

В ^

ч « §2 —¦ -а

    1. С"
    2. «У * н

IE

SS М

2 ? S 5

©              «ь

б              g

§              «

Ч              о

Иной характер носят подобные нарушения в Альпах и в других складчатых горах. Там они сопровождаются образованием косых складок с ясно выраженными бедрами. Иногда даже среднее крыло такой складки является совершенно раздавленным. Таким образом в одних случаях образование складок сопровождается взбросами, в других же случаях горные породы, безусловно непластичные при обычных условиях, обнаруживают способность к сильному сгибанию. Так, напр., такие малоупругие породы, как глина, глинистые сланцы, слюдяные сланцы и т.п., хрупкие известняки, доломиты, песчаники и, наконец, самые твердые кварциты, роговики и кремни сгибаются в складки без нарушения своей целости и без образования трещин.

Можно было бы предположить, что такие складки образовались в

то время, когда породы еще не затвердели. Но этому предположению противоречат все факты. Нередко в образовании одной и той же складки принимают участие палеозойские, верхнемезозойские и даже третичные отложения. Число складок, в образовании которых принимают участие все мезозойские пласты, громадно. Было бы нелепо думать, что пестрые песчаники триасовой системы были рыхлыми, а раковистый известняк являлся просто скоплением скорлупок в то время, когда отлагались верхнемеловые пласты. Предположение это тем более невероятно, что в конгломератах мелового периода и даже более древнего возраста встречаются обломки вполне затвердевших пород (напр., твердые юрские известняки в неокомских породах

Карпат). Бальцер выяснил любопытные подробности в залегании осадочных образований и гнейсов Финстераагорна: горизонтально расположенные гнейсы и юрские известняки клинообразно внедряются здесь друг в друга. Подобные же явления характерно выражены на Юнгфрау, Веттергорне, Меттенберге, Гстеллигорне и др. Рис. 245 изображает последнюю из названных гор; он показывает, как гнейсы, отмеченные более светлой тушевкой, внедряются в известняки, которые затушеваны более густо. Длинные клинья известняка и гнейса обладают такою формой, как будто бы во время образования складок они находились в полутвердом тестообразном состоянии. И тем не менее очевидно, что архейские породы, внедряясь в юрские известняки, должны были быть столь же тверды, как и в наше время.

Рис 246

Рис 246

   Наряду с пластическими деформациями (рис. 246) наблюдаются во многих случаях нарушения, связанные с разрывом целости породы («rupturelle Deformation» Рейера). С другой стороны, очень часто в пределах данного пласта наблюдаются искривления, причем даже с помощью лупы нельзя заметить и следов трещин. Под влиянием давления в пластах конгломератов происходит любопытное нарушение: гальки приобретают параллельное расположение и, как показал Рёиш (Reusch), вытягиваются в длину, сгибаются и даже образуют складки. Мельчайшие минеральные частицы многих сланцев под влиянием бокового давления нередко располагаются по параллельным линиям, и порода приобретает так называемую вторичную, или ложную, сланцеватость (sekundare, transversale, oder falsche Schieferung), которая бывает иногда выражена явственнее, чем первоначальная (см. рис. 246). Окаменелости нередко бывают разорваны и вытянуты в длину: в некоторых верхнеюрских известняках Швейцарии встречаются белемниты, разорванные на части и вытянутые в длину (в три раза больше настоящей их величины), порода же, их заключающая, нигде не представляет нарушения ее целости (см. рис. 248). Все такие явления могут быть объяснены только допущением в горных породах известной пластичности.

381

НАРУШЕНИЯ БЕЗ РАЗРЫВА ЦЕЛОСТИ. КАТАКЛАСТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА

По мнению Гейма, нарушения без разрывов целости (bruchlose Umformung) происходит вследствие высокого давления, которое господствует на известной глубине под поверхностью земли. Это давление, производимое вышележащими массами, переходит за предел крепости всех тел; оно распространяется, подобно гидростатическому давлению, во всевозможных направлениях и приводит горные породы в скрыто-пластическое состояние. Если вследствие долговременно действующего бокового давления будет нарушено равновесие, то следствием этого явится нарушение без разрыва целостноси пород. Сказанное подтверждается опытами Шпринга и Кика. Первый исследователь брал порошок или опилки свинца, висмута, олова, цинка, алюминия, меди, сурьмы, платины, серы и перекиси марганца; он подвергал их давлению в 2000—6000 атмосфер и получал сплошные куски, ко-


  Рис. 247. Схематически? профиль известняковых «клиньев» в гнейсе Бернского нагорья а) известняк

  Рис. 247. Схематически? профиль известняковых «клиньев» в гнейсе Бернского нагорья а) известняк

   Ь) гнейс (по Бальцеру)

торые отчасти давали тсристаллический излом. Кик вкладывал мраморный цилиндр в чугунный сосуд, точно к нему подобранный, и подвергал его высокому давлению. Мрамор под влиянием давления обладал всеми свойствами пластической массы. Штапф в Альгамбре Гренады видел тонкий мраморный столб, который был изогнут без излома: очевидно, это изменение было вызвано давлением вышележащих частей стены.

Исследование изогнутых горных пород под микроскопом раскрывает ряд любопытных Подробностей. Гюмбель приготовил тонкий шлиф породы, которая была слажена в складки, по-видимому, без нарушения целости. Рассматривая его простым глазом и под луной, Гюмбель не мог найти и следов трещин, но при сильном увеличении было ясно, что вся порода раздроблена на мельчайшие частицы, которые затем образовали снова сплошную массу (см. рис. 249). Если исследовать под микроскопом одну из горных пород, содержащих слюду, то можно видеть, что листочки слюды обыкновенно вытянуты; у остриев и на месте перегиба они обладают волокнистым строением и обнаруживают множество трещин; кристаллы роговой обманки часто раздроблены и изогнуты; то же замечается и в полевых шпатах. Даже в кварце таких пород заметны некоторые следы перемещения частиц. Таким образом и возникает своеобразная микробрекчиевая, или катакла- стическай, структура. Подобные явления, поскольку они обнаруживаются в доступ-

2

|

І ?

!

и

II

_г ее

II

е-              ее

О              ?й

V©              о

_              gt;-»

в              *

О              о

?              ?

ных нам породах, могут быть в настоящее время объяснены следующим образом: все нарушения без разрыва целости сопровождаются скольжением мельчайших частиц, медленной перегруппировкой их и новым спаиваньем; при этом не исключается возможность образования мельчайших разрывов и трещин. Все условия, благоприятствующие скольжению частиц, могут способствовать образованию таких пластических нарушений. Так, напр., влага, содержимая породами, имеет в этом смысле огромное значение, так как она уменьшает внутреннее трение. С другой стороны, присутствие в породе глино- подобных частиц или листочков гибких минералов, каковы хлорит, слюда, тальк, увеличивает пластичность всей породы. Во всяком случае описанные нарушения требуют не только известной силы давления, но также достаточной его продолжительности и равномерности.

Л О о а

о

* В

се в ¦ н

®® im

И

1| Си в

и ІІ

і:

3 и

а amp;

amp;

S* со

Давление, необходимое для образования складки без разрыва целости пород, зависит от свойств материала. Уиллис и Хайес вычислили, что для изгиба силурийских известняков Аппалахской области достаточно давление в 11,000—34,000 английских фунтов на кв. дюйм. Гейм предполагает, что все горные породы на глубине приблизительно 2,000 м находятся в пластическом состоянии, которое обусловлено давлением вышележащих масс. Но это предположение решительно опровергается фактами. Явления, наблюдавшиеся в большом альпийском туннеле, в буровых скважинах (самая глубокая из них—у Парушовиц, в Верхней Силезии, достигает более чем 2,000 м) находятся с ним в противоречии. Опираясь на эти факты, Рейер доказал, что данный столб горцых пород не может производить внутри земной коры то же давление, какое производил бы он на подстилающие его массы, если бы свободно стоял на поверхности: частицы такого столба испытывают на глубинах сильное боковое давление, которое, удерживая их взвешенными на известной высоте, уменьшает давление этих частиц по направлению книзу. Точно так же было показано, что твердые пласты могут выдерживать тяжесть вышележащих масс, не усиливая своего давления на подстилающие их породы. Таким образом, область, где господствует всестороннее давление, должна лежать в земной коре на значительных глубинах.

Познакомившись с различными видами нарушений, которые происходят в напластовании слоистых пород, мы должны теперь выяснить, действием каких сил обусловливаются эти процессы. Вопрос должен быть рассмотрен с двух сторон: необходимо решить задачу с чисто механической точки зрения и определить, в каком направлении должна была действовать сила, чтобы вызвать образование складки иж перемещение в том или другом направлении. При этом мы

383

СКЛАДКИ, СДВИГИ И СБРОСЫ С МЕХАНИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ

не должны касаться вопроса о происхождении этой силы и о связи ее с теми или другими процессами, совершающимися в земной коре: в данном случае безразлично, имеем ли мы дело с явлением, происходящим в природе, искусственно воспроизведенным в лаборатории, или, наконец, с чисто воображаемым, математически возможным случаем. Рассмотрев вопрос с этой стороны, мы должны перейти к решению другой, несравненно более важной для геолога задачи и выяснить, как различные нарушения произошли в природе: здесь уже мы не можем исследовать каждое явление в отдельности, но должны рассматривать его в связи с другими нарушениями, наблюдаемыми в пределах всей горной системы.

Остановимся прежде всего на самом простейшем случае. Самым немногосложным видом нарушения является прямая трещина, крылья которой переместились друг относительно друга в вертикальном направлении. Очевидно, что для образования такого сброса должна была действовать некоторая сила по направлению сверху вниз или наоборот: она вызвала относительное перемещение крыльев, сама же трещина, по которой

  Рис. 249. Складчатый глинистый сланец с многочисленными трещинами на местах перегиба; в естеств. величину

  Рис. 249. Складчатый глинистый сланец с многочисленными трещинами на местах перегиба; в естеств. величину

  

Произошел СироС,             

могла образоваться и

иным путем. Есж вдоль трещины перемещение произошло в горизонтальном направлении (сдвиг), то мы должны допустить, что сила действовала сбоку. Что касается складок, то здесь дело представляется уже не столь простым. Можно думать, что складки образованы действием силы, направленной снизу: есж мы имеем систему складок, то следует предположить, что на глубине существовал ряд параллельных линий, по которым происходило поднятие. Хотя такое допущение представляется и мало естественным, но с механической точки зрения оно вполне возможно. Впрочем, образование складок можно рассматривать и как следствие сил, действовавших в горизонтальном направлении. Если мы вообразим, что складки каким-нибудь образом разогнужсь, то пласты, их образовавшие, займут большую площадь. Наоборот, образование складок ведет к сокращению той поверхности, которое занимают горные породы. Отсюда можно думать, что складки своим происхождением обязаны горизонтальному сжатию. Справедливость такого предположения может быть доказана опытом: возьмем несколько разноцветных четырехугольных кусков сукна, положим их друг на друга, а сверху надавим какой-нибудь тяжестью, напр. книгой; поставим с боков две другие книги и будем их сдвигать: вследствие бокового давления куски сукна образуют ряд правильных складок.

Некоторые факты не позволяют сомневаться, что образование складок произошло именно таким путем. Так, напр., существование лежачих и даже вне-

дряющихся друг в друга складок, вроде тех, которые мы видели на северном краю Финстерааргорна (рис. 245 и 247), а также распространенность в складчатых горах так называемых перебросов и образование вторичной сланцеватости с крутым положением слоев, указывает, что все эти нарушения произошли вследствие бокового давления, действовавшего в горизонтальном направлении.

На этом мы пока и остановимся, с тем чтобы впоследствии, говоря о горообразующих процессах, снова вернуться к этому предмету.

Прежние теории горообразования

Уже с давних времен различные исследователи допускали, что на поверхности земли происходит поднятие и оседание почвы. Даже вулканы ставились в связь с процессами горообразования. Но все эти взгляды не имели широкого распространения. Даже во второй половине прошлого столетия, когда уже зарождалась научная геология, не существовало еще правильных теорий образования гор, и Вернер, создатель геологии, предполагал, что все горные породы, за исключением гнейсов, гранитов и т. п., а также лав современных вулканов, образованы водой и сохранили то расположение, которое приобрели во время отложения. Он думал, что горы образовались путем выветривания горных масс и что нарушения напластования—явление чисто местное, вызванное обвалами.

Как большинство ошибок Вернера, это неправильное понимание горообразующих процессов объясняется тем, что великий геолог не выезжал никогда за пределы той ограниченной области, в которой он жил, и исследовал только окрестности Фрейберга. Но как только наблюдения были распространены на большее пространство и главным образом на значительные горные системы, несправедливость взглядов Вернера немедленно обнаружилась. Один из первых исследователей в этой области, Соссюр, нашел, что крутое расположение пластов представляет обычное явление в Альпах. Наблюдая на Монблане у Валорзины вертикально стоящие пласты конгломератов, он пришел к заключению, что здесь происходило огромное поднятие, которое охватывало всю горную систему и которое может быть прослежено и в других местах Альп.

Объяснения образования гор, предлагавшиеся в течение ближайших десятилетий, стоят в тесной связи с общими теориями, господствовавшими тогда в геологии. В противоположность последователям Вернера плутонисты видели причину появления гор в напоре огненно-жидких масс. Как было выше указано, одно время пользовалось большим авторитетом учение о кратерах поднятия. Теория эта распространялась на происхождение всех возвышенностей: предполагали, что и горные цепи приподняты огненно-жидкими массами, напиравшими снизу на земную кору. В среднем поясе Альп были открыты граниты, гнейсы и другие кристаллические породы; им и была приписана главная роль в поднятии этой горной системы. В некоторых горах, как, напр., в Юре, кристаллические горные породы отсутствуют. Но это не препятствовало распространять теорию поднятия и на такие системы: предполагалось, что эти массы не достигли только поверхности и залегают в глубинах. По этой теории горы должны были образоваться мгновенно.

МЕТОД ЭЛИ ДЕ БОМОНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ГОРНЫХ СИСТЕМ 385

Само собой разумеется, что .взгляды различных исследователей не вполне совпадали между собой. Мы не можем входить здесь во все подробности учения плу- тонистов и остановимся только на одной своеобразной теории, которая замечательна как по широте своей точки зрения, так и по своим ошибкам. Знаменитый французский исследователь Эли де Бомон пытался определить направление и возраст всех горных систем земли, а также выяснить законы их расположения. Этот ученый впервые определял время образования различных гор и в некоторых случаях получил правильные выводы. В этом и заключается громадная заслуга Эли де Бомона. Метод, применяемый им, чрезвычайно ясен и прост: определяется возраст самого молодого из тех пластов, которые принимали участие в поднятии (см. рис. 250), а также возраст древнейшего из тех отложений, которые располагаются у подножья гор и не обнаруживают нарушения в их напластовании. Несомненно, что поднятие горного хребта должно было совершиться в течение того времени, которое протекло между образованием приподнятых и горизонтально- лежащих слоев.

рис 250 Схема для определения возраста гор. Складчатые слои отложились до возникновения 																																																																																																																																																																												 																																																																																																																																																																														 																																																																																																																																																																													горного хребта, горизонтальные — после него

рис 250 Схема для определения возраста гор. Складчатые слои отложились до возникновения

горного хребта, горизонтальные — после него

  

Как ни важно было введение этого метода, тем не менее в способе его применения Эли де Бомоном заключается ошибка. Он предполагал, что горы были приподняты мгновенно, между тем как образование сложных горных цепей происходит в течение долгого времени. Пользуясь метоДОМ Эли де Бомона, МЫ можем определить

время только самой последней стадии горообра- v v

зующего процесса. Поясним это простым примером. На острове Косе, у берега Малой Азии, отложения различных возрастов обнаруживают различное напластование (см. рис. 251). Наиболее высокие горы этой местности состоят из кристаллических сланцев, мраморов, а также известняков меловой системы. Все эти породы значительно приподняты, напластование их сильно нарушено. К этим горным массам, образующим твердый остов острова, прилегают более поздние отложения, относящиеся к третичному периоду и обнаруживающие меньше нарушений в их напластовании. Древнейшие из этих пластов образованы пресноводными известняками миоценового возраста, которые поднимаются у склонов хребта на высоту до 3000 м и падают под углом в 45°. За ними следуют нижнеплиоценовые пресноводные отложения и более поздние плиоценовые морские осадки; и те и другие поднимаются у склонов гор на меньшую высоту и обнаруживают наклон только в 15—20°. Наконец, новейшие морские отложения, образовавшиеся в самом конце плиоценовой и во время дилювиальной эпохи, располагаются горизонтально у края горного хребта. На этом примере можно видеть, что в наклоне древнейших и новейших образований замечается последовательный ряд переходов, соответствующий различным стадиям образования гор. Процесс поднятия начался после отложения меловых известняков и предшествовал образованию миоценовых пресноводных отложений, которые, в свою очередь, испытали нарушения до начала образования плиоценовых пластов; последние стадии горообразующего процесса могут быть прослежены вплоть до образования верхнеплиоценовых осадков. Таким образом, точное исследование показывает, что поднятие горной системы острова Коса произошло в течение чрезвычайно долгого периода. Между тем, применяя метод Эли де Бомона, мы пришли бы

к выводу, что весь горообразующий процесс ограничивается незначительным промежутком времени, протекшим между отложением новых и новейших плиоценовых пластов.

Позднее даже сам Эли де Бомон был принужден допустить в некоторых местностях, напр. в Пиринеях, целый ряд последовательных движений. Оставаясь верным своей теории, он предполагал, что каждое из этих движений было совершенно самостоятельным и стояло вне связи с предыдущими, хотя главное движение, определившее характер горной системы, происходило только один раз. По его мнению, это главное движение совершалось быстро и носило характер страшной катастрофы. На основании своих исследований Эли де Бомон пришел к заключению, что процессы образования гор повторялись периодически в истории земли, и предположил, что они представляют те великие перевороты или «катаклизмы», которые по теории Кювье происходили в конце каждого геологического периода и уничтожали весь животный и растительный мир. Процессы горообразования представлялись

Эли де Бомону в следующем виде: земля, заключающая внутри себя расплавленное огненно-жид- кое ядро, движется

  Рис. 251. Схематический профиль острова Коса: а) древнейшие горные породы; в ХОЛОДНОМ МИро- Ь) миоценовые пресноводные известняки; с) древнеплиоценовые пресноводные от- вом Пространстве И, 																																																																																																																																																																														ложения d) новейшие плиоценовые морские отложения

  Рис. 251. Схематический профиль острова Коса: а) древнейшие горные породы; в ХОЛОДНОМ МИро- Ь) миоценовые пресноводные известняки; с) древнеплиоценовые пресноводные от- вом Пространстве И,

ложения d) новейшие плиоценовые морские отложения

   '              v              как всякое осты

вающее тело, испытывает сокращения. Размеры жидкого ядра уменьшаются; чрезвычайно тонкая земная кора ввиду ее твердости не может следовать за движением внутренних масс; между ней и ядром образуется пустое пространство; наконец, кора разрывается и опять плотно примыкает к внутреннему огненно-жид- кому ядру. Затем наступает период покоя, который тянется до тех пор, пока вследствие дальнейшего охлаждения не произойдет нового оседания земной коры. При разрывах последней, края образовавшихся трещин испытывают сильное боковое давление, породы, образующие их, приподнимаются в виде гор и прорезываются трещинами. Страшные землетрясения, связанные с этим процессом, уничтожают все живое. Эли де Бомон предполагал, что все горные хребты, трещины, сбросы и жилы, параллельные или перпендикулярные друг другу, образовались одновременно, в момент одного из разрывов земной коры. Сравнивая трещины и другие нарушения, пересекающиеся друг с другом под косыми углами, этот ученый пришел к выводу, что все они образуют правильные геометрические фигуры и в общем соответствуют ребрам пентагонального додекаэдра. Присоединяя сюда направления, соответствующие ребрам кристаллографических форм родственных пентагональному додекаэдру, и известные второстепенные направления, Эли де Бомон получил 100 различных систем, которые, по его мнению, огибают кругом землю в виде поясов, приблизительно в 2,000 миль шириной. Сам Эли де Бомон и многие из его учеников и последователей затратили немало труда, чтобы доказать, что направление всех горных систем, трещин, сбросов, сдвигов и т. п. представляют «пентагональную сеть»; так как требовалось свести все нарушения к 100 различным направлениям и так как отклонения в 4— 5° считались не существенными, то удалось достигнуть цели.

ПЕНТАГОНАЛЬНАЯ СЕТЬ ЭЛИ ДЕ БОМОНА. НОВЕЙШИЙ ВЗГЛЯД НА ОБРАЗОВАНИЕ ГОР 387

Как профессор и директор Парижской горной академии, Эли де Бомон приобрел во Франции много сторонников, а теория его имела здесь широкое распространение. За пределами Франции только немногие приняли его учение во всех подробностях, да и во Франции ряды приверженцев Эди де Бомона мало-помалу редели. Допущение тонкой земной коры, которая находилась приблизительно в таком же отношении к огненно-жидкому ядру, как скорлупа яйца к его содержимому, оказалось неправильным; приписывать образование гор мгновенно совершавшемуся процессу представлялось невозможным; наконец, допущение, будто все параллельные и перпендикулярные друг другу трещины и другие нарушения образовались одновременно, а пересекающиеся под острым углом—в разное время, было совершенно произвольным. Благодаря громадному числу основных направлений, к которым сводились все горные системы, а также допущению отклонений в 5° и неточностям в определении возраста многих поднятий, было, конечно, не трудно подвести какую угодно систему под общие правила теории. Тем не менее были известны примеры (Пиринеи, Лонгмайндские горы в Уэльсе), трудно поддававшиеся объяснению с точки зрения Эли де Бомона. Исследование главных направлений гор и определение


  Рис. 252. Схематический разрез Альп с точки зрения теории поднятия: а) центральный пояс кристаллических пород; bb) пояс серых вакк; сс) пояс известняков; dd) пояс песчаников; ее) равнина

  Рис. 252. Схематический разрез Альп с точки зрения теории поднятия: а) центральный пояс кристаллических пород; bb) пояс серых вакк; сс) пояс известняков; dd) пояс песчаников; ее) равнина

  

их возраста составляет большую заслугу этого ученого; что же касается всей его теории, то она носит фантастический характер. Мы можем удивляться ее остроумию и последовательности, но не можем признать за ней ни малейших прав на существование.

Учение о мгновенном поднятии гор потеряло под собою всякую почву. Новейшая геология, опираясь на труды Гоффа, Ляйелля и Прево (Prevost), рассматривает и эти грандиозные явления, как последствия постепенного сложения огромнейшего числа мелких незаметных действий. Внезапный вертикальный удар при достаточной напряженности может произвести разрыв пластов и даже обратить их в обломки, но он никогда не образует достаточно обширной правильной системы складок, вроде тех, которые мы наблюдаем в горах; последние должны были образоваться постепенно под влиянием долговременного давления. Как мы видели выше, источник этого процесса искали прежде в напоре кристаллических пород, которые приподнимали вышележащие пласты и вызывали образование складок. Если мы исследуем разрез восточной половины Альп, проходящий с севера на юг, то найдем сначала пояс низких гор, образованных песчаником; за ними поднимаются более высокие известняковые горы, еще далее видны закругленные вершины палеозойских пород, пояс так называемых серых вакк; к югу от них мы найдем центральные кристаллические массы Альп, а за ними опять серые вакки, известняки и песчаники. Однако такой идеальный профиль Альп, представленный на рис. 252, является схематическим, и на самом деле в строении и расположении альпийских горных цепей мы наблюдаем гораздо более сложности. Но в общих: чертах отмеченные выше особенности

строения Альп вполне согласуются с допущением, что причиной возникновения этих гор был выступ кристаллических масс, которые приподняли пласты осадочных пород, разорвали их и образовали складки.

Нельзя не указать, что теории, объясняющие образование гор поднятием, .ведут свое происхождение от учения о так называемом кратере поднятия, а потому, на основании приведенных выше доводов, мы должны, по-видимому, отвергнуть их. Однако лакколиты показывают, что притекающие снизу трахитовые массы могут вызвать куполообразное искривление слоистых пород. Правда, происходящие при этом нарушения в окололежащих пластах не имеют ничего общего со строением складчатых гор, но несомненное существование их заставляет, по-ви- димому, допустить, что в некоторых случаях извергаемые массы могут приподнимать слои осадочных пород. Но при ближайшем знакомстве с особенностями складчатых гор и главным образом Альп тотчас же обнаруживается полная несостоятельность этой теории. Только незначительная часть кристаллических пород центральной цепи носит глубинный характер, большинство же их принадлежит к группе так называемых сланцев; но оставляя даже в стороне этот важный довод, мы найдем и другие, еще более веские возражения: нрвей- шие исследования показали, что центральный пояс кристаллических пород испытал нарушения и был изогнут в складки раньше, чем отложились мезозойские и нижнетретичные известняки, песчаники и сланцы.

Правда, в начале мезозойской эры выделились некоторые кристаллические породы (напр.—у Предаццо), но время их образования тоже предшествовало появлению складок в мезозойских отложениях. В миоценовую эпоху, когда продолжалось образование складок в Альпах и Карпатах, происходили также большие извержения, но они сосредоточивались на южной стороне горного хребта, где нет никаких следов горизонтального сжатия, которое мы могли бы поставить в связь с этими вулканическими процессами.

Приписывать поднятие пластов и образование в них складок действию центрального ядра Альп можно было только до тех пор, пока строение этих гор было известно в самых общих чертах. Но по мере того, как все более уяснялись подробности и опредялялось время появления складок, тем очевиднее становилась ошибочность этой теории. В настоящее время она совершенно отвергнута и сделалась достоянием истории.

То же следует сказать и о другой теории, которая приписывала образование складок увеличению объема горных пород вследствие химических и физических изменений. Действительно, такие процессы на самом деле существуют. Так, напр., нередко ангидрид, поглощая воду, превращается в гипс; объем его увеличивается, и вследствие возникающего при этом всестороннего давления происходит образование складок. Особенное значение приписывали процессам отвердения горных пород. Но очень многие породы, как, напр., большинство известняков, уже во время своего отложения представляли твердые массы, другие вовсе не претерпевали никаких изменений, которые были бы связаны с увеличением объема, и, наконец, третьи, как, напр., все глины, испытывают при высыхании сокращения. Таким образом складки подобного происхождения могли иметь только местное распространение; внешний же вид их должен бы был резко отличаться от громадных складок горных цепей.

ТЕОРИЯ ПОДНИМАНИЯ ГОР. ХИМИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА. СТРОЕНИЕ АЛЬПИЙСКОЙ СИСТЕМЫ 389

Мы подошли теперь к вопросу о самой сущности прообразующих процессов. Прежде чем перейти к его выяснению, мы познакомимся с некоторыми отдельными горными системами. Мы начнем с Альп, строение которых в большинстве случаев служило основанием теории горообразования.

Строение альпийской системы

Наружный край альпийской системы представляет правильно изогнутую линию, которая простирается от Генуэзского залива до Вены и далее образует огромную дугу Карпат. В некоторых местах, особенно в нижней Австрии и в Моравии, система прерывается сбросами, но даже и в этих случаях можно проследить слйбо изогнутую линию северного края. Поразительная простота ее вполне противоположна неправильной форме многократно прерывающегося внутреннего края и тому разнообразию строения, которым обладают древнейшие образования, к северу от Альп. О последних мы будем говорить подробнее в одной из дальнейших глав, но указать главнейшие их особенности необходимо уже теперь, так как направление альпийской системы и ее наружных, самых северных складок находится в известной зависимости от строения стран, расположенных к северу. Здесь возвышаются древние массивы, представляющие остатки прежних, теперь разрушенных гор; к ним и примыкают новейшие складки альпийской системы. Таким образом, центральное плоскогорье Франции, гранитный остров Доля, Вогезы, Шварцвальд и мощный Чешский массив отмечают ту границу, до которой простирались складки (см. карту на рис. 253). Складки Альп сильно сжимаются у южного края Чешского массива, который переходит Дунай приблизительно в середине между Линцем и Веной, по линии, соединяющей Грейн с Мельком, и дает далее незначительное продолжение на юг. Задерживающее влияние массива выступает с поразительной ясностью: оно отражается не только на направлении нарушений, которые определили строение известнякового пояса Альп, но также и на простирании центрального гнейсового пояса Восточных Альп, который, направляясь от Роттенманна к Брукку и Питтену через Леобен, дугообразно изгибается и идет почти под прямым углом к прежнему направлению. Несколько к западу от Вены, в окрестностях С.-Пёльтена, граница Чешского массива делает поворот: она идет с юго-юго-за- пада на северо-северо-восток, через города С.-Пёльтен в Нижней Австрии и Цнайм (Зноим) в Моравии. Это отражается с поразительной ясностью на направлении Северных Альп: центральный пояс гнейсов, равно как известковые Альпы и пояс песчаников, изменяют восточное направление на северо-восточное и соединяются с Карпатами. Последние опять описывают огромную правильную дугу, которая с юга примыкает к Судетам.

Задерживающее влияние Шварцвальда и Вогез с неменьшей очевидностью отражается на альпийских цепях и особенно на Юре, которая должна быть раз- сматриваема, как один из отрогов Альп. Непосредственно у подножья древнего ядра гор располагаются плоские или слегка наклоненные к югу массивы, так называемая Сбросовая Юра (Tafel-jura): вследствие тормозящего влияния подстилающих их кристаллических пород, складки не могли образоваться; они начинаются значительно далее к югу; на границе же между Сбросовой и Складчатой Юрой наблю-

дается даже переметное напластование, указывающее на существование здесь перебросов: более древние триасовые отложения надвигаются с юга на юрские и третичные пласты. Если уже в этом явственно выражается задерживающее влияние Швальцвальда, то еще резче выступает оно в той области, которая располагается непосредственно к югу от Рейнской долины, представляющей сбросовую впадину (см. карту на рис. 254). По выражению Штейнманна, складчатые цепи направляются здесь к северу точно через широкие ворота,—очевидно потому, что с этой стороны они встретили меньше сопротивления.


  Ркс. 253. Тектоническая карта европейских юрных хребтов (по Зюссу)

  Ркс. 253. Тектоническая карта европейских юрных хребтов (по Зюссу)

  

Если мы обратимся к более подробному рассматриванию наружных складок северного края Альп, то найдем, что на всем протяжении от Шамбери и Женевы до Нижней Австрии и далее, в Моравии, Силезии, Галиции и Буковине, вплоть до Румынии складки образованы миоценовыми глинами, песчаниками и конгломератами. Геологическое строение этих складок впервые было определено правильно в Швейцарии: оказалось, что третичные отложения, известные под именем «молассов», образуют вдоль всего северного края Швейцарских Альп две мощных складки, северную и южную молассовые антиклинали. Первая является нормальной складкой, вторая сопровождается перебросом: вследствие этого более поздние пласты молассов располагаются под более древними отложениями Альп. Такое именно строение ясно выступает в огромных горах Риги (1800 м) и Шпеер (1956 м), которые принадлежат южной антиклинали. Подобные же особенности мы видим в угленосных

пластах молассов на северном краю Баварских Альп, а также на крайнем востоке, в северной части Карпатов: в соляных копях Велички и Бохнии, в Восточной Галиции,—в ее мощных соленосных отложениях миоценового возраста, в Буковине и в Молдавии.

Миновав пояс молассов и направляясь далее в глубь горной системы, мы встречаем пояс песчаников, или флиша (Flysch- zone). В Альпах он выступает в виде узкой полосы, в Карпатах же расширяется и достигает нескольких миль в поперечнике. И тут и там он состоит из мощных однообразных по составу сланцев и песчаников эоценового и верхнемелового возраста. Этот пояс тянется также непрерывно от Швейцарии до самых Карпат.

Гораздо сложнее картина, раскрывающаяся перед нами в средней части Альп, в так называемом поясе известняков и в центральном поясе кристаллических по-

  Рис. 254. Тектоническая карта Юрских цепей к югу от долины реки Рейна(рейнской впадины) (по Штейнманну)

  Рис. 254. Тектоническая карта Юрских цепей к югу от долины реки Рейна(рейнской впадины) (по Штейнманну)

  

ИЗ рисунков 245 И             

247, складки достигают

здесь наибольшего развития, но в противоположность двум вышеназванным поясам они не представляют системы, непрерывно простирающейся с запада на восток. Выдвигаясь на известном протяжении, они далее исчезают и уступают место другим системам складок. Таким образом, в Восточных Альпах мы не находим непосредственного продолжения кристаллического пояса Западных Альп. Отдельные системы складок являются друг от друга независимыми, и простирание их не всегда совпадает с общим направлением хребта. Кроме того, в формах внутренних и наружных цепей мы находим значительное различие, которое стоит в связи с повторным образованием складок. Но прежде чем обратиться к более подробному выяснению этого различия, остановим наше внимание на внутреннем крае альпийской системы.

В Западных Альпах кристаллические породы центрального пояса Монте-Розы

образуют крутые обрывы, непосредственно спускающиеся к Пьемонтской равнине. Южная граница Альп, отмеченная здесь чрезвычайно резко, не представляет складок, как на северном краю: это—огромный сброс, под острым углом пересекающий направление хребта. Таким образом, Западные Альпы, как и большинство складчатых гор, обладают однобоким строением. Как показал уже Штудер, Пьемонт и Ломбардия представляют обширную область опускания (котловину), среди которой у Турина выступает одинокая группа холмов Су- перга с пластами, падающими к югу: это—уцелевший остаток сброшенного массива.

Рассмотрим для сравнения другую часть альпийской системы—Карпаты. Внутренний край последних, образованный также сбросом, в общем йредставляет еще более сложную и пеструю картину. В некоторых местах, как, напр., к востоку от линии, проходящей через Токай и Эперье, сбросы захватывают пояс песчаников, в других местах, как, напр., к западу от названной линии, внутренние пояса сохранились; иногда, подобно Западным Альпам, сброс простирается приблизительно в направлении всей системы, как, напр., в Восточных Карпатах у истоков р. Тиссы; иногда же, как, напр., на линии, проходящей через Токай и Эперье, сбросы направляются поперек простирания Карпатов; наконец, в некоторых случаях, как, напр., в Западных Карпатах, мы находим целые системы продольных, поперечных и диагональных сбросов, которые прихотливо изрезывают край хребта. У краев областей опускания, образовавших обширную Венгерскую низменность, происходили мощные излияния лавы. Далее система Карпатских сбросов, обогнув южный край Малых Карпатов и Хундсхеймских гор, встречает венскую котловину и отсюда направляется к восточным границам главной цепи Альп.

На востоке Альпы ограничены целым рядом больших сбросов: за исключением отдельных хребтов, отмечающих направление складок, здесь цепь резко обрывается. Венская котловина образовалась вследствие сброса, который прорезал Альпы во всю их ширину, захватив не только внутренние пояса, но также и зону песчаников. В продольном направлении эта котловина несколько шире, чем в поперечном; южная граница ее лежит к югу от Дуная и идет по линии горячих ключей Бадена и Фёслау до Глоггница у подножия Земмеринга. На югб-востоке венская котловина ограничивается продолжением кристаллического пояса Альп, который кончается горами св. Розалии, у Венского Нейштадта. Далее к югу восточный край Альп представляет две больших дугообразных» вырезки или бухты, которые также образовались вследствие котлообразных сбросов. Одна из них ограничена на севере (Leithagebirge) Лейтскими горами, на занаде—Ландзейскими горами и на юге—возвышенностями Гюнса, другая простирается от Гюнса до Граца и идет далее на юг до Погорья (Bacher-Gebirge), у Марбурга на Драве. Подобно тому, как это мы видели на южном краю Карпат, и здесь происходили излияния лавы вдоль трещин: отчасти у самого обрыва, отчасти в середине области опускания выступают базальтовые и трахитовые породы. От Погорья до венской котловины и далее до Карпатских гор у краев сбросов располагаются богатые органическими остатками породы; все они относятся к одному и тому же ярусу верхнетретичных образований и располагаются в виде горизонтальных пластов. Существование этих отложений позволяет судить о последовательности происходивших здесь больших сбросов.

СТРОЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО КРАЯ СКЛАДЧАТЫХ ГОР. ВЕТВИ АЛЬПИЙСКОЙ СИСТЕМЫ 393

Котлообразные впадины на внутреннем краю складчатых гор, подобные тем, которые мы нашли в Западных Альпах, у восточного края главного хребта, и в Карпатах, наблюдаются также на внутреннем краю Восточных Альп и еще в более поразительной форме в Апеннинских горах. Генуэзский и Неаполитанский заливы, заливы Поликастро, Сант-Эйфемия и Джьока обладают ясно выраженной формой котловины; в Тоскане оседания происходили вдоль простирания гор; они могут быть прослежены до пояса флиша в Апеннинских горах. Среди осевших массивов выдвигаются только одинокие сбросовые выступы, часто вдающиеся в море. На западном берегу Италии мы находим целый ряд сбросов; по линиям последних, а также и в середине котловинных впадин неоднократно происходили излияния вулканических пород на земную поверхность. Адриатическая впадина, впоследствии еще более увеличившаяся (см. ниже), представляет внутренний обрыв Динарских Альп.

Выше было указано, что наружные цепи во многих местах альпийской системы изменяют свое направление в зависимости от строения соседних стран; нетрудно убедиться, что и вся альпийская система представляет изогнутую линию, (см. карту на рис. 253). Одна вегвь альпийских складок начинается у Генуи и образует Апеннинские горы, которые идут в юго-восточном направлении через весь итальянский полуостров. На конце полуострова они дугообразно изгибаются по направлению к западу и образуют цепь, остатки которой мы находим в Калабрии и в Сицилии. Дальнейшим продолжением ее служат Атласские горы в северозападной части Африки; последние на конце загибаются к северу, переходят Гибралтарский пролив и, сделав новый поворот на востоко-северо-восток, образуют Батские Кордильеры и хребет Сиерра-Невада в Южной Испании. Всю эту огромную систему складок Зюсс называет «дугой западной части Средиземного моря» («Bogen des westlichen Mittelmeeres»); продолжением ее, вероятно, служат Балеарские острова, отделенные сбросом, который привел к образованию впадины, занятой ныне водами Средиземного моря. Альпы начинаются у Генуи там, где с ними встречается цепь Провансальских гор. Здесь они образуют дугу, направленную выпуклостью на западе, затем постепенно поворачивают на восток и, наконец, у южного края чешского массива сливаются с Карпатами. Последние идут по направлению к юго-востоку, в юго-восточной части Седмиградия поворачивают на запад и, наконец, в Банате в знаменитых теснинах Дуная, так называемых Железных воротах, снова изгибаются: перейдя через Дунай в Сербию и повернув на восток, они образуют Балканские горы. Достигнув края Черноморской впадины, они прерываются и снова выступают в Крыму и на Кавказе.

Следует указать еще на одну особенность в распределении альпийских складок, наблюдаемую в Восточных Альпах: здесь мы находим отроги, расходящиеся в виде пучков. Как следует из предыдущего, Восточные Альпы не представляют полного обрыва: целый ряд отдельных гор, сохранившихся при сбросах, соединяет их с Карпатами. Сюда относятся скалы Эрнстбрунна, Штата и Никольсбурга, состоящие из юрских пластов, Лейтские, Гайнбургские горы и горы Св. Розалии; точно также южные известняковые Альпы дают самостоятельную ветвь, которая вступает в низменность и образует Центральные Венгерские горы (ungarische Mittelgebirge). Связь между этим хребтом и южными известняковыми Альпами довольно тесная. Венгерские горы идут к северо-востоку вдоль северо-западного берега Платтен-

ского озера (оз. Балатон) и продолжаются до Офена и Грана-на-Дунае; они неоднократно прерываются равнинными образованиями и базальтовыми породами, которые местами совершенно покрывают их. Баконский лес, Вертешские, Гранские и Офенские горы представляют остатки одностороннего складчатого кряжа. Можно проследить и другую ветвь, которая выступает с несомненною очевидностью, хотя и не на таком большом протяжении: она примыкает к горам, располагающимся к югу от Цилли (Цель), и в виде длинного хребта триасовых пород тянется к востоку до Вараждина в Хорватии, образуя горы Иванчица.

Наконец, третья ветвь, которую Зюсс назвал «динаро-таврскою дугою», направляется к юго-востоку и превосходит своими размерами обе вышеназванные ветви и даже Карпаты; у Любляны (Лайбаха) в Крайне самые южные пояса Альп делают поворот и, продолжаясь далее, образуют складчатые горы австрийского побережья—Динарские Альпы и горы западной Боснии и Далмации; далее они направляются на юг, идут через всю Албанию, образуют горы Пинд между Фессалией и Эпиром и Этолийские Альпы в Греции, продолжаются далее в Пелопонессе и обрываются у берега Средиземного моря на мысе Матапане, который составляет крайнюю оконечность Греции. Отклонившись на востоке, эта дуга продолжается на островах Крите и Кипре и, наконец, образует Таврские горы. Веерообразное расположение альпийской системы влечет за собою другую особенность: сброшенные части одного хребта служат внешним краем другого, соседнего с ним хребта.

Мы познакомились в общих чертах с важнейшими особенностями альпийской системы и отметили противоположность между прихотливыми формами внешнего края и однообразием внутреннего; последний, как мы видели, во многих местах сопровождается складчатыми перебросами, направленными наружу; на внутренней стороне складчатых цепей мы нашли многочисленные сбросы, сопровождавшиеся образованием котловин и иногда излияниями лавы вдоль трещин. Мы видели, что вследствие этой резкой противоположности между складчатым внешним краем и крутыми обрывами внутреннего края, Альпы приобретают так называемое однобокое строение. Наконец, мы отметили главные направления системы и отделяющихся от нее ветвей. Перейдем теперь к выяснению истории ее развития.

Альпийская система с полным основанием считается одним из недавних геологических образований. Складки наружного края позволяют с достаточною точностью определить, что образование гор продолжалось еще в миоценовую эпоху. Прежде обыкновенно говорили, что Альпы образовались в третичный период. Но такое обобщение неправильно: главные складки Альп слагались, конечно, в миоценовую эпоху, но этого нельзя сказать о всей системе.

Уже давно было обращено внимание, что в Восточных Альпах верхнемеловые [§§§§§§§§§§§§§§§§] пласты, покоящиеся на различных породах более древнего возраста, представляют резкий пример несогласного напластования. Подобные же явления были

отмечены потом на всем протяжении Альп и Карпатов. Наряду с некоторыми другими фактами они заставляли предполагать, что Альпы представляли систему складок уже в то время, когда область, занимаемая ими, была занята верхнемеловым морем. Так как верхнемеловые пласты, в свою очередь, представляют складки, то надо думать, что после их отложения наступил второй период горизонтального сжатия. В это время образовались самые новые складки внутренних поясов системы. В общем картина представляется в следующем виде.

Начиная с верхнемеловой эпохи, море мало-помалу заливает обласгь альпийской системы. В эоценовую и олигоценовую эпоху оно достигает областей, которые, по-видимому, были прежде сушей. В это же время у наружного края гор образовался обширный пояс песчаников и сланцев, т. е. упомянутый выше пояс флиша (Flyschzone). В настоящее время этот пояс представляет систему складок; одновременные ему отложения внутри хребта образуют горизонтально расположенные пласты: они не обнаруживают даже следов складчатости, хотя и прорезываются сбросами. Подобные особенности были подмечены не только в Западных и Восточных Альпах, но также в Гималайском хребте и с особенной очевидностью в Карпатах. Отсюда и можно было сделать вывод, что по истечении третичного периода внутренние пояса альпийской системы не испытывали сколько- нибудь заметного сжатия. Другими словами эоценовое море нашло внутренние цепи в их современном состоянии, конечно, если не считать тех изменений, которые произошли потом вследствие размывания и выветривания, а также вследствие отдельных сбросов и оседаний. Наоборот, у наружного края системы обособился следующий пояс складок, так называемый' иояс песчаников, или флиша.

Как ни точно установлено это положение, но тем не менее от широких обобщений мы должны воздержаться. В области Эмбруна, в центральном поясе Монблана, существует котлообразная впадина, в которой эоценовые отложения образуют горизонтальные пласты и таким образом указывают, что центральный массив Дофинэ не был захвачен складками, образовавшимися в послеэоценовое время. Наоборот, в восточном продолжении цепи Монблана, в Бернском нагорье, мы находим в эоценовых отложениях следы сильного горизонтального сжатия. Отсюда необходимо допусти гь, что движения, вызвавшие складки, не во всех местах захватывали систему одинаково.

В миоценовый период море также залило альпийские цепи. Исследования, произведенные в Швейцарии, показали, что в этих цепях уже в миоценовую эпоху существовали поперечные долины. Так, напр., неоднократно упоминавшиеся выше прослои конгломератов в молассовых отложениях располагаются у устьев таких долин. Такая же связь между устьями современных долин и нахождением конгломератов в новейших третичных отложениях наблюдалась и в Гималайском хребте. Новейшие третичные складки, подобно складкам эоценовой эпохи, также неодинаково захватили уже раньше сложившиеся горы; кроме того, и процесс их образования не везде был одинаково продолжителен. Так, напр., у наружного края провансальских цепей наблюдается складчатость в тех верхнемиоценовых пластах, которые у края гор Дофинэ располагаются горизонтально. В Апеннинах и горах Греции движения, образовавшие складки, могут быть прослежены вплоть до плиоценовой эпохи; точно также в наружных цепях Гималайских гор, в Андах Южной Америки и в больших цепях Северной Америки нарушения напластования происходили в конце третичного периода.

Кроме этих геологически недавних складок, в Альпах были отмечены следы более раннего горизонтального сжатия, которое происходило приблизительно в конце каменноугольного периода и предшествовало образованию пермских отложений. Существование этих складок открыл Лори: он обратил внимание на лейяссовые образования, которые располагаются в виде горизонтальных пластов на размытых складках центральных масс пояса Монблана. Сюда же относятся знаменитые остатки размытых горизонтальных пластов юрского известняка, на одной из вершин Эгиль Руж (2966 м; см. рис. 255). Подобные явления наблюдались после


Рис. 255. Вершина Эгиль Руж (Aiguilles Rouges) (по А. Фавру)

Рис. 255. Вершина Эгиль Руж (Aiguilles Rouges) (по А. Фавру)

  

этого во многих местах Альп, и очертания древних складчатых гор все яснее и полнее выступали из-под пермских песчаников и конгломератов и мезозойских пород, которые являются остатком обширного покрова, распространявшегося на всю область Альп и прикрывавшего кристаллические массы этой системы. В этих древнейших движениях земной коры, наряду с кристаллическими породами и древнепалеозойскими образованиями, которые местами, впрочем, отсутствуют, принимали также участие верхнекаменноугольные отложения, богатые растительными остатками. Пермские образования не были захвачены складками, а потому возраст последних может быть определен очень точно.

Таким образом, начало образования альпийской системы относится к очень давней геологической эпохе. Пояс возвышенностей, сложившийся до наступления пермского периода, определил направление позднейших складок, которые примыкали к существовавшим раньше цепям и передвигались по направлению кнаружи. Складки, образовавшиеся в ту иж другую эпоху, подвергались новым нарушениям (сбросам) в следующие периоды: вследствие этого пояс древнейших складок не представ-

ляется равномерно развитым на протяжении всей системы. Местами он прерывается обширными областями опускания и даже представляет одинокие выступы (Horst), как это и можно видеть на примере кристаллических центральных масс Западной Швейцарии и на ядре Карпатской цепи. Внешние цепи,—пояс песчаников и верхнетретичные молласовые отложения образовали общую дугу около внутренних цепей, более сложных по своему строению и неоднократно прерываемых сбросами. Но и эти новейшие складки разделили судьбу своих предшественников: так, напр., в области Зальцбурга пояс песчаников прерывается сбросами, а около Вены он оседает на всем протяжении до наружного края. Более всего развиты сбросы на внутреннем краю альпийской системы.

Прежде чем закончить наше знакомство с альпийской системой, мы должны еще остановиться на двух замечательных особенностях альпийских осадочных пород: мы говорим об относительной полноте напластования и огромной мощности большинства альпийских пластов. Как мы видели выше, в ряду альпийских осадочных образований существуют некоторые пробелы. Так, напр., древнейшие палеозойские образования во многих местах отсутствуют совсем, а в некоторых отчасти, и только начиная с пермского периода мы находим полный ряд последовательных отложений. Несравненно больше пробелов в напластовании осадков наблюдается в большинстве так называемых внеальпийских областей. Огромная мощность альпийских осадков наиболее резко выражается в отложениях триасового периода. Так, напр., в Восточных Альпах одно из отложений этой системы, так называемый кровельный известняк, обладает мощностью больше чем в 1000 м. При этом и верхние и нижние пласты его обладают одними и теми же свойствами. Находимые в кровельных известняках окаменелости заставляют признать эту породу мелководным отложением. То же самое следует сказать о мощных песчаниках и сланцах нижнетретичного возраста. Все эти факты заставляют допустить, что рост альпийских отложений сопровождался сильным оседанием дна. В других складчатых горах, как, напр., в Гималаях и в Аппалахских горах, мы также находим чрезвычайно мощные складки. Наоборот, в Карпатах и в некоторых частях западных Альп мощность отложений немного больше, чем в соседних странах. Таким образом, даже в пределах альпийской системы мы находим исключения из общего правила, которое нельзя считать законом уже потому, что в некоторых низменностях, не обнаруживающих складчатости, пласты достигают такой же мощности, как и в складчатых горах.

Страны, прилегающие к Альпам

В предыдущей главе мы уже упоминали, что складки альпийской системы находятся в известном соотношении с древнейшими массивами, лежащими к северу от Альп. Познакомимся теперь подробнее со странами, прилегающими к Альпам. Как было указано, центральное плоскогорье Франции, незначительные возвышенности у Доля, Вогезы, Шварцвальд, Чешский массив и Судетские горы представляют совершенную противоположность Альпам и Карпатам. Сюда же следует отнести Гарц, Тюрингский лес, Рейнские сланцевые горы, Шпессарт, Оденвальд, горные страны Нормандию и Бретань, а также южные части Ирландии и Англии.

Главная особенность, отличающая эти горы от Альп, бросается в глаза уже при первом знакомстве с ними: она заключается в недостатке ясно выраженного линейного расположения, в отсутствии огромных утесистых вершин и зубчатых гребней, которые в Альпах поражают путешественника прихотливостью своих очертаний. Эти плоские возвышенности скорее напоминают холмы. Они занимают иногда большие, иногда незначительные пространства, но во всех случаях их наружные границы обладают в большей или меньшей степени неправильной формой.


  Рис. 256. Горизонтальные пласты цехштейна, залегающие на складках девонских пород, в долине р. Саалы 																																																																																																																																																																																			у Оберница в Тюрингии

  Рис. 256. Горизонтальные пласты цехштейна, залегающие на складках девонских пород, в долине р. Саалы

у Оберница в Тюрингии

  

Другая особенность, бросающаяся в глаза при взгляде на геологическую карту местности, заключается в составе рассматриваемых гор. В строении их почти исключительно принимают участие палеозойские отложения и архейские кристаллические породы. Новейшие мезозойские пласты, за исключением верхнемеловых, мы находим только у наружных краев этих массивных гор. На вершинах они отсутствуют совсем и залегают между древними ядрами преимущественно в плоских равнинах. Не найдем мы здесь также и морских отложений третичного периода; наоборот, речные и вообще пресноводные отложения, иногда с довольно мощными слоями каменного угля, а также рыхлые вулканические породы третичного возраста принимают значительное участие в строении этих гор. Все перечисленные особенности и отличают названные возвышенности от Альп.

Но познакомившись ближе с геологическим строением рассматриваемой местности, мы увидим, что она не в такой степени противоположна Альпам, как это думали

прежде. В кристаллических сланцах и в древнепалеозойских пластах ее мы найдем те же складки и перебросы, а также продольные и поперечные сбросы, какие мы видели в Альпах: внутреннее строение этой местности одинаково со строением складчатых гор более позднего возраста; различие выражается только в отсутствии линейного расположения и высоких вершин.

Для уяснения сказанного обратимся к рис. 256, представляющехму обнажение в долине реки Саалы у Оберница. Внизу ясно видны складки; над ними располагаются горизонтальные пласты. Первые образованы девонскими породами, вторые— пермскими отложениями, и главным образом, так называемым цехштейном, который образует верхний ярус этой системы. Особенности этого прекрасного обнажения позволяют сделать очень важные выводы. Очевидно, складки образовались раньше отложения пермских пород, так как в противном случае последние не могли бы сохранить своего горизонтального положения. Таким образом, мы получаем здесь возможность определить геологический возраст складок и находим следы горообразования в периоды, предшествовавшие пермскому. В последующее время складчатые горы были смыты: текущая вода сравняла их прежде, чем успели отложиться пермские породы; последние лежат на головах почти сглаженных древних образований.

Если мы обратимся к каким-нибудь другим массивным горам Средней Европы, то встретим такие же особенности: всюду древнепалеозойские пласты силурийского и девонского возраста и кристаллические сланцы образуют ясно выраженные, но и сильно размытые водой складки; далее мы найдем указания и на то, что массивные горы несколько раз подвергались действию разрушающих процессов. Складки их уступают по величине и распространению альпийским; тоже следует сказать и о перебросах. Этот недостаток высоких вершин мы и должны приписать продолжительному размыванию. С достаточным основанием можно предположить, что в то время, когда эти разрушительные процессы не начали еще своего действия, возвышались огромные горы «допермские Альпы» в том месте, где теперь едва выдвигаются среди окрестной равнины незначительные, одетые лесом, холмы с пологими склонами,

В настоящее время с достаточною полнотой выяснена и причина неправильных очертаний массивных гор. Эта неправильность резко выступает в любой области. Так, напр., Гарц своими очертаниями напоминает эллипс, большая ось которого направлена к северо-северо-западу. Складки, его образующие, идут к северо-северо-востоку, т. е. не соответствуют простиранию горных масс. Географ, руководствуясь только внешними формами, будет рассматривать Гарц, как самостоятельный горный хребет, геолог же посмотрит иначе: в рейнских возвышенностях, где складки идут в тех же направлениях, он найдет продолжение этой цепи. И если в настоящее время те и другие горы отделены друг от друга, то это произошло вследствие сброса соединявшего их звена. Тоже найдем мы в Вогезах и в Шварцвальде; складки и здесь идут к северо-северо- востоку, косо пересекают направление гор и продолжаются, с одной стороны, в центральном плоскогорий Франции, с другой стороны—в Сосновых горах (Фих- телъгебирге); и здесь соединительные звенья цепи были сброшены: непрерывный ряд складок раздробился; между сброшенными частями возвышаются только одинокие выступы прежних складок, или сохранившие свое первоначальное положение,

или осевшие меньше соседних частей; отсюда эти горы можно было бы назвать обоюдосбросовыми горами (Horstgebirge, или Rumpfgebirge).

В значительном большинстве подобных гор складки простираются в северо-восточном направлении, невзирая на разнообразие тех внешних очертаний, которые обусловливаются сбросом; в этом же направлении идут складки в Тю- рингском лесу и в Саксонских Рудных горах. В северо-восточном конце последних направление пластов изменяется; они поворачивают на восток; в Лужицких и Исполиновых горах складки направлены к юго-востоку, а в Су- детских горах даже к югу и к юго-западу. Таким образом, мы здесь находим следы несомненного изгиба, подобного тому, который мы видим в новейших складках Карпат. Сопоставляя все сказанное выше о направлении складок в рассматриваемых горах Средней Европы, мы придем к выводу, что в допермское время существовала непрерывная цепь складчатых гор, простиравшаяся из Восточной Франции в Германию. Зюсс назвал эту цепь Варискийскими [*****************] горами, а Пенк—Средне-Германскими Альпами. Остатки этой горной системы не позволяют нам вполне восстановить направление складок в сброшенных ее частях: может быть, она представляла изгибы, подобно Судетским горам, но они, во всяком случае, скрыты под мощной толщиной более новых отложений; горы, где складки отклоняются к юго-востоку (Баварский и Чешский лес), не дают тоже никаких указаний на способ их соединения с другими частями хребта. Неразрывность последнего может быть доказана на протяжении от Арденн до гор Альт- фатера в Судетах; поэтому мы должны отделить от Варискийских гор другую цепь до- пермских складок, простиравшихся к востоко-юго-востоку и выступающих в настоящее время в Англии и Ирландии, в самых южных частях Бретани и в Нормандии. Главный период образования складок этого хребта также относится к концу каменноугольного периода. Древнейшие каменноугольные отложения были захвачены складками, позднейшие же образования этого периода лежат на размытых складках рассматриваемой системы и обнаруживают ингрессивное напластование. Зюсс назвал эту цепь древних складок Армориканскими[†††††††††††††††††] горами. Складки этого хребта развивались по направлению к северу; важно отметить здесь любопытную их особенность- складчатые перебросы на их наружном краю. Карта на рис. 253 отмечает направление переброшенного наружного края. Он простирается из Южной Ирландии и Англии в Бельгийский каменноугольный бассейн, с любопытными особенностями которого мы познакомились уже выше (см. рис. 240).

По окончании процесса образования допермских складок альпийская система была отчасти размыта и затем залита морем. Та же судьба постигла Арморикан- ские и Варискийские горы: сглаженные складки их скрылись под водой. Триасовые и юрские отложения покрыли остатки этих древних гор и образовали над ними горизонтальные известковые, песчаные и глинистые пласты до 1000 м мощностью.

Некоторые части хребта, как, напр., большинство рейнских сланцевых гор, Сосновые горы, Саксонские Рудные и Армориканские выдвигались среди юрского моря в виде островов; некоторые уже в триасовый период лежали за пределами моря,

но в общем в течение всей мезозойской эры Альпы и страны, расположенные к северу от них, были покрыты водой. Только в конце юрского периода, а в Альпах несколько позднее, море стало отступать и в верхнемеловую эпоху заняло уже другую площадь.

В этот период Европа вступает в новую знаменательную стадию своего геологического развития: в альпийской системе образуются складки, а в Армори- канских и Варискийских горах происходят обширные сбросы, которые и создают те неправильные очертания, которые мы находим в остатках этих цепей. Во многих местах,—на краю центрального плоскогорья Франции, на южной стороне Саксонских Рудных гор, в Средней и Южной Германии,—из одних трещин выливаются вулканические массы, другие же заполняются рудами и минералами. Только в обширных низменностях, которые располагаются около сбросовых выступов, сохраняются неприкосновенными мощные пласты мезозойских отложений. На вершинах складчатых массивов, которые сохранили свое первоначальное положение, эти осадочные пласты быстро размываются. Они исчезают здесь совершенно, обнажая древние массы гор и выступая вокруг них в виде пояса.

Лентообразный пояс мезозойских отложений, находимый около среднеевропейских древних гор, долго считали породами, которые мезозойское море отлагало у своего берега. Но с одной стороны, эти образования вовсе не носят характера прибрежных отложений, с другой стороны—около древних массивных гор видны ступенчатые сбросы. В следующей главе мы снова вернемся к этому вопросу, теперь же заметим, что в самое последнее время он нашел блестящее разрешение, благодаря чрезвычайно любопытному открытию. У Альперсбаха на массиве Фельдберга, поднимающемся более чем на 1000 м над уровнем моря, Штейнманн нашел новейшие, по-видимому, третичные отложения, состоящие, главным образом, из закругленных галек триасовых и юрских пород. Кругом залегают только гнейсы, и так как гальки не могли попасть сюда снизу, то, очевидно, они скатились с вершины Фельдбергского массива, в то время когда не были еще размыты покрывавшие его триасовые и юрские отложения.

В конце палеозойской эры, по-видимому, не было существенного различия в строении Альп и стран, расположенных к северу от них. И тут и там происходят в разное время движения, вследствие которых развиваются складки по направлению к северу; в обоих областях этот процесс сопровождается вулканическими излияниями кварцевого порфира. В третичный период Альпы снова подверглись боковому сжатию, которое выразилось появлением новых складок. В странах, смежных с Альпами, эти движения отразились иначе: здесь появились трещины, по которым произошли сбросы; но в некоторых местах и в третичный период возникали незначительные, так называемые «запоздалые» складки, («posthume Falten»). В большинстве случаев эти новейшие складки распространялись в том же направлении, как и складки каменноугольного периода.

Мы познакомились с историей Варискийских и Армориканских гор. Если мы перейдем за их северную границу, то встретим в Англии и Шотландии область, которая относится к этим горам так же, как сами они относятся к Альпам; это—область древнейших сбросовых выступов со складками, образовавшимися в значительно раннее время. Здесь мы находим горизонтальные пласты красного нижнедевонского песчаника, покоящиеся на смытых силурийских складках. В горах,

которые Зюсс назвал Каледонскими, с полной ясностью выступают додевонские складки (см. карту на рис. 253); любопытно, что и здесь наблюдаются складчатые перебросы по направлению к северо-западу. Пояс переброшенных пластов начинается у Лох Эриболла, на крайнем северо-востоке Шотландии, и простирается отсюда на протяжении 140 км к юго-юго-западу. Он исследован английскими геологами с поразительной точностью. Горы распадаются на громадное число «чешуй» гнейса и силурийских отложений; чешуи налегают друг на друга по плоскостям, падающим на востоко-юго-восток. На головы этой системы бесчисленных чешуй переброшены значительные глыбы того же состава, по крайней мере, на протяжении 16 км. Ввиду этого здесь мы находим такую сложность строения и такое обилие горизонтальных перемещений, какие трудно встретить в другом месте.

Вернемся опять к областям, расположенным к северу от Альп и остановимся на той их части, которая по своему строению значительно уклоняется от типа среднеевропейских массивов. Мы говорим об обширной Русской равнине (см. рис. 253), которая располагается к востоку от Карпатских гор и представляет полную противоположность возвышенному Чешскому массиву. Днестр и его притоки, берущие начало в Карпатских горах, прорыли здесь глубокое ложе с отвесными стенами,—настоящий каньон. Прибрежные обнажения показывают, что под лессовыми и валунными отложениями располагаются верхнетретичные, верхнемеловые и верхнеюрские морские образования, далее идут красные песчаники девонской системы и, наконец, силурийские и архейские породы. Нигде не видно и следов складчатости, все пласты лежат горизонтально, и только вся местность обладает незначительным наклоном к юго-западу. От Галицко-Подольской возвышенности без конца тянется обширная равнина, горизонтальные пласты покрывают всю Россию, и только далеко на севере, на берегу Финского залива, выступают подстилающие их граниты и гнейсы. Эти пласты с давних времен не подвергались никаким нарушениям. Древнейшие кембрийские отложения с окаменелостями покоятся на складках архейского гнейса. Архейские породы образовали складки не только раньше наступления силурийского периода, но были уже смыты, когда начались отложения кембрийских пород. Таким образом, мы наталкиваемся здесь на следы самых древнейших исчезнувших кряжей: Русская равнина представляет обширный кусок земной коры, который оставался спокойным и неподвижным в течение долгого времени, когда отлагались все пласты, содержащие окаменелости[‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡].

Другой пример того же рода находим мы в Америке, в так называемом Канадском Щите, который также состоит из архейских пород со следами древнейших складок (см. рис. 257). Если мы будем сравнивать альпийскую систему со среднеевропейскими и западноевропейскими массивами, то увидим правильную последовательность складок: направляясь от Гебридских островов к югу, мы находим все более поздние пояса складок. Сначала идут додевонские кряжи, за-

тем каменноугольные, наконец, новейшие складки Альп. На далеком востоке у подножия Восточных Карпат расстилается обширная Русская равнина, со времени кембрийского периода не подвергавшаяся складкам. Отсюда видно, как разнообразны по своему происхождению части земной коры, располагающиеся друг подле друга.

В альпийской системе процессы образования складок длились с неоднократными перерывами от верхнемеловой до плиоценовой эпохи; образование складок в среднеевропейских массивах происходило в палеозойскую эру. Новейшие же складки альпийских цепей вызваны целым рядом движений, которые охватывали не всю систему, но отдельные пояса, состоящие из новообразовавшихся отложений и примкнувшие к прежним цепям: по существу все эти движения были тождественными, но напряженность их в различных местах была неодинакова; образование палеозойских складок тоже неоднократно прерывалось и сопровождалось наступательным движением моря: эти древнейшие складки в различных частях хребта выступили также неодновременно. Вероятно, что наряду с допермской эпохой образования складок тектонические процессы действовали в Альпах и в более древние периоды полеозойской эры: с большой вероятностью можно допустить


  Рис. 257. Разрез архейских отложений Канады на протяжении от Петит Насион до С.-Жерома (по Логану). 																																																																																																																																																																																				Размывание уничтожило складки, изображенные у нас пунктиром, и превратило горную страну в равнину

  Рис. 257. Разрез архейских отложений Канады на протяжении от Петит Насион до С.-Жерома (по Логану).

Размывание уничтожило складки, изображенные у нас пунктиром, и превратило горную страну в равнину

  

существование докембрийских складок в архейских сланцах: позднейшие прообразующие процессы сгладили и, во всяком случае, затемнили их, а потому доказать эти складки чрезвычайно трудно. Тем большую ценность представляют те факты, которые раскрываются перед нами при исследовании сбросовых гор. Оба большие периода образования складок отделяются длинным периодом наступання моря и непрерывным образованием осадков; по-видимому, в этот период не происходило образования складок, а также не было и значительных извержений; по крайней мере, мы не имеем никаких указаний на них.

<< | >>
Источник: М. НЕЙМАЙР. История Земли. 1994

Еще по теме Общий характер землетрясений:

  1. 1. Чрезвычайные ситуации геологического характера 1.1. Землетрясения
  2. 4. Землетрясения
  3. 10.3. Характер и его акцентуации Общее понятие о характере
  4. ГЛАВА 4 Землетрясения
  5. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ
  6. 2.1. Землетрясения
  7. Причины землетрясений
  8. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ ПО ЗАКАЗУ
  9. Прогнозирование последствий ЧС в районе разрушительных землетрясений
  10. Защита от землетрясений
  11. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В НИЖНЕЙ АВСТРИИ