Был сегодня приглашён «в телевизор» и подвергнут опросу на близкие мне геологические темы. Контора телестудии пряталась за могучей спиной Ильича, а это обязывает отвечать на вопросы, честно и полно, как «в гостях» у Дзержинского.
Путь в телевизор был непрост.
В студии усадили в кресло и пытались загримировать. Я настаивал на бороде, усах и самогоне, образ геолога должен быть полн, но не сложилось.
Жаль. Надеялся, что меня не узнают в гриме, я бы тогда смог рассказывать, куда, как интереснее... и фантастичнее. Но, тем не менее, вернёмся к вопросам и ответам.
1. Какую роль выполняют землетрясения на нашей Земле? В ученом мире существует точка зрения, что землетрясения и извержения вулканов движут цивилизацию вперед, вынуждая людей, живущих в сейсмоопасных районах, создавать технологии сейсмостойкого строительства, учиться прогнозировать эти события и т.д. Да и вообще, если бы не эти стихийные бедствия, нас бы не было.
С такой точкой зрения не знаком. Зато совершенно документально известно, что некоторые виды Homo были уничтожены в результате крупных вулканических событий. Это касается и нас, уцелевших, но пострадавших Homo sapiens.
Приведу в пример классику вулканологии - супервулкан Тоба в Индонезии (север центральной части острова Суматра). Сейчас в его кальдере расположено самое крупное озеро Суматры, озеро Тоба, максимальная глубина 505 м; 87 км в длину и 27 км в ширину; площадь акватории 1103 км².
Не могу не заметить, что это озеро сумели настолько безжалостно загрязнить, что диву даёшься, как обращаются с важнейшим в мире ресурсом, пресной питьевой водой в стране, со всех сторон окружённой солёным океаном.
77000 - 69000 лет назад, во время Валдайского оледенения произошло крупнейшее из известных за последние 25 млн. лет извержение.
Как результат, излилось более 2 800 км³ магмы, отложения вулканического пепла оцениваются в 800 км³ (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America). Вулканический пепел Тобы, он хорошо маркируется по микроэлементному составу, известен в отложениях африканского озера Малави (Ньяса), 7 тыс. км от Суматры. Отдельные районы Индостанского полуострова были покрыты шести метровым слоем пепла. Люди уцелели, но не все и не везде. Антропологи фиксируют значительное изменение численности нашего вида, в результате этого события и замедление миграции Homo sapiens. А вместе с нами стали вымирать, и восточноафриканские шимпанзе, и южноафриканские тигры, и орангутаны, населявшие Суматру и Борнео. Оценки сокращения популяции Homo sapiens имеют спекулятивный характер, но, как утверждают антропологи из сотен тысяч особей, осталось 5 000 – 10 000.
Второй пример, извержение супервулкана Кампи Флегрей, Аппенинский полуостров, по соседству с вулканом Везувий. Около 40 000 лет назад произошло мощнейшее в Европе за последние 200 тысяч лет извержение. Ранее продуктивные территории Средиземноморья, 150 тыс. км², покрылись пеплом и шлаком. Следы этого извержения обнаружены в Гренландии, 4,5 тыс. км от Апеннинского полуострова. Вновь остановка и даже отбрасывание назад миграции Homo sapiens из Африки в Евразию.
Последнее извержение Кампи Флегрей произошло в сентябре-октябре 1538 года и привело к образованию вулкана Монте-Нуово (Monte Nuovo) и полному уничтожению древнего поселения Трипергол, известного с античных времен.
Третий пример, существенно ближе. Исчезновение Критско-Микенской цивилизации. Около 1628-1500 годов до н.э. на острове Тира (современный Санторин) произошло мощное извержение вулкана, которое вызвало масштабные разрушения на Крите. Сильное землетрясение, цунами и вулканический пепел привели к гибели поселений, разрушению дворцов и сельскохозяйственных угодий.
«Катастрофический взрыв Санторина и обрушение его конуса (с последующим кальдерообразованием) привели к образованию гигантских волн цунами. Г. Маринос и Н. Мелидонис обнаружили в 24 км восточнее Санторина, в верховьях долин острова Анафи, на высоте 250 м над уровнем моря слой вулканической пемзы мощностью 5 м. По их мнению, пемза была занесена на сушу волнами цунами, вызванными обрушением Санторина. Согласно оценочным расчетам, эти волны, распространяясь со средней скоростью ок. 350 км/час, уже через 3–5 мин. после своего возникновения достигли о. Анафи, затопив его до отметок 250 м над уровнем моря. Через 20–30 мин. удару цунами подвергся о. Крит, который был затоплен до отметок 30–35 м. Через 3 часа цунами обрушились на южное и восточное побережья Средиземного моря от Туниса до Сирии, затопив низкую дельту Нила и вызвав грандиозное наводнение в его долине. Косвенные свидетельства об этом событии содержатся в древнеегипетских литературных памятниках времен фараонов XVIII династии Аменхотепа III и Эхнатона (Аменхотепа IV; 1455–1400 гг. до н.э.).
Папирусы сообщают: «Хаос царил кругом... В течение девяти дней не было выхода из дворцов. Эти девять дней прошли в бедствиях и бурях: никто, ни бог, ни человек, не могли видеть лица друг друга». «… Этот день был днем гнева и бедствий, днем мрака, тумана, днем непроницаемой тьмы… Вода пришла с севера, поднялась огромным потоком и залила страну…». «Мы не знаем, что случилось со страной… Этот хаос, который ты сеял по всей земле вместе с шумом смятения… этот непрекращающийся гул… Города разрушены. Верхний Египет опустошен…» [Геворкян Сергей Георгиевич Великое Минойское извержение вулкана Санторин и его последствия // Пространство и Время. 2011. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/velikoe-minoyskoe-izverzhenie-vulkana-santorin-i-ego-posledstviya (дата обращения: 15.06.2025).]
Оставшихся добили значительно более примитивные дорийские племена (народы моря), XII веке до н.э., потеря раннегреческой письменности и упадок городов, «тёмные века» эллинистической цивилизации.
Список может быть продолжен. Ответьте на вопрос, где взлёт цивилизационного развития, в наше время, в Исландии или Японии?
2. Из чего состоит Земля и внешняя коры Земли?
Земля - единственная планета в Солнечной системе с активной тектоникой плит. Внешняя кора Земли разбита на участки, известные как тектонические плиты. Они плавают на верхней части магматических недр Земли и могут смещаться относительно друг друга.
Мы не слишком продвинулись в планетологии, я бы не стал утверждать, что Земля единственная планета в Солнечной системе с активной тектоникой плит. Мы можем так говорить о внутренней области Солнечной системы, то есть от Меркурия до Земли, но утверждать подобное о внешней области Солнечной системы, особенно о спутниках планет-гигантов, я бы воздержался. Не надо, как средневековый монах, проламывать хрустальный свод Земли своим лбом.
Наиболее близки к нам планеты земной группы, то есть четыре планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. И среди них мы единственная планета в Солнечной системе с активной тектоникой плит. Все планеты земной группы имеют сходное строение:
- ядро из железа с примесью никеля.
- мантия из силикатов.
- кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами.
Единственное, но важное отличие Земли этой группы - высокая степень химической дифференциации вещества и широким распространение гранитов в коре.
Земля образовалась из солнечной туманности около 4,54 миллиарда лет назад, путём гравитационного притяжения материи (аккреция) затягивая в себя всё, то только можно. Температуры и энергия сжатия плавила металлы и минералы. Плотные, железистые соединения (сидерофилы) стягивались и образовали земное ядро, лёгкие силикаты и алюмосиликаты опоясывали это ядро, формируя мантийный слой. Как результат этого процесса, динамического, вращательного, возникла известная нам слоистая и подвижная структура Земли, а также, принципиально важное для биосферы, магнитное поле. Процесс, по геологическим меркам происходил стремительно, около 10 млн лет. Магнитное поле Земли не позволило и не позволяет унести атмосферу солнечным ветром, а сама атмосфера сложилась из лёгких атмофильных элементов: водорода, гелия и, конечно, водяного пара. И пошло-поехало, бешеная вулканическая активность, электромагнитная напряжённость, постоянные грозы, извержения гигантских вулканов и образование мирового океана… Очевидное сходство с Венерой.
Землю можно представит тепловой машиной. Энергию она получает, как от разогретого внутреннего металлического ядра, так и из космоса, но последнее, весьма незначительно. Очевидно, что такая система стремиться к равновесию, выводя избыток тепла на поверхность, а затем и в космическое пространство. В результате разделения вещества и формировались основные литосферные плиты. Причиной их движения является конвекция в мантии Земли, где горячий материал поднимается, а холодный опускается, вызывая перемещение плит. По мере движения, плиты могут сталкиваться, расходиться или скользить друг относительно друга, что приводит к образованию различных геологических структур. Это обеспечивает постоянное изменение поверхностного облика Земли и этого нет на других планетах земной группы (может быть на Венере?).
Около 750 млн лет назад раскололась единая Родиния, затем её части объединились в Паннотию (600—540 млн лет назад), затем в последний из суперконтинентов, Пангею, распавшийся 160-180 миллионов лет назад на Лавразию (Северную Америку и Евразию) и Гондвану (Африка, Южная Америка, Австралия и Антарктида)
3. Что такое субдукция?
Когда две плиты сталкиваются или раздвигаются (этот процесс называется субдукцией), они могут создавать трение и сильное давление, что приводит к землетрясениям.
На дзен-канале «Заметки геоэколога», буквально вчера, в статье «Великое восточно-японское землетрясение и ядерное японское легкомыслие» (https://dzen.ru/a/aErf4MPlMV4bHD-4), на примере Японского архипелага был показан процесс субдукции, то есть погружения одной литосферной плиты под другую, к внешнему слою мантии Земли. Процесс идёт на границах тектонических плит, где более плотная океаническая кора задвигается под менее плотную континентальную кору или под другую океаническую плиту. Причём, это не мягкое скольжение одной плиты, под другую, в опубликованном материале, Тихоокеанская плита трескается, когда погружается, что и обеспечивает многочисленные и регулярные землетрясения.
3. Как землетрясения спасают Землю от перегрева? Как еще положительно влияют землетрясения?
Но несмотря на смертоносность данного явления, постоянные перемены в земной коре обеспечивают нам стабильный климат, дают месторождения минералов и нефти, а также океаны с поддерживающим жизнь балансом химических веществ.
Парадоксальный вопрос. Отчасти я на него ответил. Землю можно представит тепловой машиной. И своё избыточное тепло (энергию) она сбрасывает, через: вулканические пароксизмы; суперплюм, т.е. сверхпоток аномально нагретого глубинного вещества, струи которого в виде «мантийных плюмажей (плюмов)» поднимаются от ядра Земли и дегазации ядра Земли. Геохимическая обстановка, как и гидрохимический состав мирового океана изменчивы и зависят, как описанных выше событий, так и влияния космических факторов: крупных ударных событий внеземных тел и сверхмощных взрывов, вызванных гибелью массивной звезды. Это события классической геотоксикологии, связанные с массовыми вымираниями, включая вывод С.Г. Неручева о периодическом заражении бассейнов седиментации и биосферы.
При каждом периоде массового вымирания существенно менялась геохимия биосферы, т.е. геотоксикологические признаки исчезновения видов на планете Земля – очевидны. На сегодняшний день установлено наличие генетической связи живого вещества при накоплении им токсичных элементов в ключевых точках известной нам истории развития Земли и последующего вымирания живого вещества в соответствии с геотоксикологическими факторами, как минимум в фанерозое. Это органическое вещество депонировало в себе токсичные компоненты, послужившие причиной геотоксикологических катастроф.
За геологически ничтожный срок существования технической цивилизации, человечество переместило и изменило такое количество планетарного вещества, что поставило под угрозу наше существование, как биологического вида.
Одним из сценариев дальнейшего развития биосферы Земли в зависимости от дальнейших изменений в её геохимическом составе может быть сценарий ползучего отравления за счёт массового и одномоментного, в рамках геологического времени, освобождения токсических компонентов. Фактически происходит очередное коренное изменение геохимического состава биосферы Земли и катастрофа комфортной нам экосистемы. Сверхактивное освоение человечеством минеральных ресурсов с депонированными, в том числе и в органическом веществе токсикантами, приводит к проявлению негативной биологической активности продуктов рассеяния токсоэлементов в окружающей среде. Меняется геохимический облик регионов планеты.
При этом встаёт дилемма – какой сценарий развития будет нами сознательно выбран, т.е. необходимо определить приемлемый для человечества баланс между «нишей выживания» и «нишей развития». Где «консервация» — это потеря пластичности вида и все риски, связанные с этим, а «неограниченное развитие» - перспектива надрыва, в т. ч. срабатывание невозобновляемой для человека ресурсной базы.