Схема землетрясения
Первый прибор, регистрирующий землетрясения, изобрел во II веке нашей эры китайский ученый Чжан Хэн. Сейсмографом прибор Чжан Хэна можно назвать с натяжкой, потому что он не записывал землетрясения, а указывал в каком направлении оно произошло. В нашу эпоху развитых средств коммуникации такой прибор может показаться бесполезным, но в древнем Китае правителям было нужно узнавать о случившемся землетрясении как можно скорее, чтобы защитить пострадавший район от нападения внешних врагов, которые охотно пользовались предоставившейся возможностью – оборонительные сооружения разрушены, население в смятении, – ну как тут не напасть? Современный Китай большой, и империи, располагавшиеся на его территории в древности, тоже были большими. Пока в столицу прискачет гонец с известием, да пока придет помощь, враги успеют натворить много дел. А вот если сразу же после землетрясения выслать помощь и защиту, то можно будет предотвратить нападение… Чжан Хэн, придворный историограф и астролог одного из императоров династии Хань, изобрел прибор, регистрировавший сейсмические толчки, происходившие на большом удалении от него – в нескольких сотнях километров.
Этот прибор представлял собой огромный медный сосуд яйцевидной формы, к вершине которого изнутри был прикреплен маятник. Вокруг маятника располагались 8 рычагов, противоположные концы которых крепились к находившейся снаружи голове дракона, сжимавшей в пасти металлический шар. Под каждой из голов сидела медная жаба с широко открытым ртом. Под воздействием слабых подземных толчков, дошедших от удаленного эпицентра, маятник отклонялся в сторону и приводил в движение один из рычагов. Пасть дракона раскрывалась и шар падал вниз, в рот к жабе. Удар металла о металл сопровождался громким звуком, оповещавшим об очередном землетрясении.
Сила землетрясений определяется по двенадцатибалльной шкале. Чем сильнее разрушения, вызванные землетрясением, тем выше балл. Однобалльного землетрясения мы не ощущаем, столь слабый толчок улавливают лишь сейсмографы. При девятибальном землетрясении происходит разрушение каменных домов. Двенадцатибалльное землетрясение уничтожает все наземные и подземные сооружения, а также изменяет рельеф местности.
Шкал интенсивности землетрясения существует много, но географы предпочитают оценивать землетрясение не по его последствиям, а по его магнитуде, величине, характеризующей энергию сейсмических волн. Первоначальная шкала магнитуды была предложена в первой половине ХХ века американским сейсмологом Чарльзом Рихтером. Но для оценки крупных землетрясений лучше использовать такое понятие, как сейсмический момент, которое определяется смещением горных пород вдоль разломов, их сопротивлением и площадью, на которой возникли разломы.
Землетрясения нередко сопровождаются извержением вулканов, во время которых магма из глубин Земли выходит на ее поверхность. Магма – это жидкий расплав пород. В переводе с греческого это слово означает «густая мазь». На больших глубинах, под высоким давлением, магма находится в состоянии, близком к твердому. При возникновении трещин в земной коре магма переходит в жидкое состояние, так как давление уменьшается и выходит на поверхность.
На поверхности Земли магма застывает и превращается в лаву. Выходу магмы на поверхность способствуют взрывы газов, которые она выделяет. Эти взрывы разрушают земную кору. Первоначальная трещина, вызвавшая понижение давления в недрах, может возникнуть глубоко в земной коре, а дальше магма сама проложит себе дорогу. В магме содержатся практически все химические элементы таблицы Менделеева, а также различные летучие компоненты (например – оксиды углерода, сероводород, водород) и водяные пары.
Геологические образования на поверхности земной коры в месте выхода магмы называются вулканами.
Канал, по которому магма выходит на поверхность, называется жерлом вулкана, а воронкообразное углубление на вершине – кратером вулкана. На дне кратера находится одно или несколько жерл.
В результате многократного выхода магмы на поверхность, которое называется извержением вулкана, вокруг места выхода формируется гора из продуктов извержения – так называемый конус вулкана, который может иметь различную форму. По форме конуса вулканы бывают щитовидные, конические, слоистые, купольные, смешанные. Самыми распространенными на нашей планете являются конические вулканы.
Магма может извергаться не из узкого жерла, а из разломов земной коры. Растекшаяся по большой территории магма при застывании образует лавовые покровы – лавовые плато. Самым большим из лавовых плато считается Колумбийское плато, находящееся в северо-западной части США. Его площадь составляет примерно 50 000 км2.