Цунами: механистическая модель работы очага

1.

«ЕСТЬ ИДЕЯ»

ШИЛЛИНГ В.

К 100-летию со дня выхода в свет работы Ю.М. Шокальского «Океанография»

ЦУНАМИ: МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ ОЧАГА

Изд. 4-е, переработанное и дополненное

Кишинэу - 2018

2.

Шиллинг В. Цунами: механистическая модель работы очага / В.Шиллинг. Изд. 4-е перераб. и дополненное. Кишинэу: Б. и., 2018. - 797 с., ил., карт. - (Есть идея). Bibliogr.: p. 762. ISSN _______________________ .

551.466.6 Ш 57 В книге описывается еще неизвестный науке тип очага цунами работа которого целиком основана на объёмном взрыве очень больших масс радикалов свободных как водорода так и кислорода в газовой полости на границе раздела свободный уровень верхней мантии-нижняя часть океанической литосферной плиты и проявляющая себя внешне на дне океана как довольно развитая структура его положительного рельефа. Предлагается начать широкое исследование этого потенциально очень опасного типа очага цунами путём организации как в школах, а также в колледжах государств бассейнов Тихого, Индийского, Атлантических океанов кружков по изучению цунами. Описывается возможная природа мантийных землетрясений во всём известном диапазоне глубин, от подкоровых, до 650-750 км, -это также объёмный взрыв больших масс радикалов свободных водорода и кислорода, что периодически накапливаются в виде сравнительно плоских газовых подушек или линз, под уже непроницаемыми для водорода некоторыми газоупорными горизонтами верхней мантии. Для условий Республики Польши приводится тематика работ для некоторых из школьных кружков, сопутствующих исследованию условий генерации волн цунами. Для средних и старших школьников и их родителей, учителей физики и химии, студентов, любителей физики и океанологии, домохозяек. Научно-популярное проблемное издание.

Для среднего и старшего школьного возраста

Для бесплатного распространения. Разрешается копировать и размножать любыми известными способами и в любых количествах, как любую часть данного труда, так и всю работу в целом - в том числе и в переводе на иностранные языки и с любыми комментариями как переводчиков, так и редакторов перевода, (только для бесплатного распространения), без ведома автора, с обязательной ссылкой, использовать иллюстрации в работах других лиц.

3.

ОГЛАВЛЕНИЕ Перечень некоторых сокращений, встречаемых в тексте……………... 5 1. Предисловие к 4-му изданию............................................................……..7 2. Введение............................................................................................……..18 3. Краткая история вопроса.......................................................................…37 4. Очаг цунами нетривиального типа.......................................................…43 4.1. Краткий очерк геологической истории Земли.....................................62 4.2. Физические предпосылки....................................................................147 4.3. Химические предпосылки...............................................................…163 4.4. Гидродинамический аспект...........................................................…..166 4.5. Графическая картина распределения волн цунами 26.12.2004 г. и диаграммы направленности ряда источников излучения энергии..181 4.6 Мантийные газы...............................................................................…190 4.7. Колебания океанического дна.............................................................200 4.8. Океанские приливы как отражение колебаний дна океана...............293 4.9. Геологические предпосылки................................................................324 4.10. Очаги мантийных землетрясений........................................................340 4.11. Механистическая модель работы гейзера...........................................364 4.12. Вулканы и взрывы.................................................................................369 4.13. Установки для моделирования работы очага цунами........................377 4.14. Распространение и накат цунами на побережье.................................401 4.15. Крупные цунами последнего времени..........................................…..412 4.15.1. Монерон, 6 сентября 1971г. .....................................…….412 4.15.2. Камчатка, 4-5 ноября 1952 г. ...................................…….418 4.15.3. Чили, 22 мая 1960 г. .................................................…….420 4.15.4. Суматра, 26 декабря 2004 г. …..........................................424 4.15.5. Великое Японское землетрясение 11 марта 2011 г. …....428 4.15.6. Цунами 1737 г. у берегов полуострова Камчатка………434 4.16. Главная сейша Балтийского моря..................................................…..436 4.17. Образование горного рельефа..............................................................442 4.18. Океанологические предпосылки……………………………………..448 4.19. Метеорологические и климатические предпосылки……………….463 4.20. Кольцевые структуры и вулканы……………………………………..477 4.21. Подводные и подземные взрывы…………………………………….481 4.22. Некоторые источники звуковых волн в воде………………………...489 4.23. Некоторые факты крупных штормовых нагонов……………………491 4.24. Некоторые факты изменения глубин океана вследствие весьма крупных землетрясений, цунами…………………………..501 4.25. Некоторые факты изменения уровня суши вследствие весьма крупных землетрясений, цунами………………………… .502

4.

4.26. Некоторые аномальные явления на поверхности морей и океанов……………………………………………………………..504 4.27. Биологические предпосылки…………………………………………509 4.28. Некоторые методы определения структуры дна океана……………524 4.29. Минералогические предпосылки…………………………………….533 4.30. Волны океана………………………………………………………….537 4.31. Прогноз цунами……………………………………………………….540 4.32. Химический состав атмосферы……………………………………...541 4.33. Выводы...................................................................................................543 5. Поиск потенциальных крупных очагов цунами.................................549 6. Поиск следов палеоцунами..................................................................558 7. Цунами-центр....................................................................................…561 8. Перспективное буровое судно..............................................................565 9. Инженерные мероприятия по защите от цунами..........................….580 10. Центры предупреждения об угрозе цунами………………………...587 11. Рабочее тело очага цунами и вспышки Новых звёзд.........................590 12. Некоторые интересные факты……………………………………….603 13. Заключение............................................................................................604 14. Перечень некоторых школьных кружков, краткое описание основных направлений их работы…………………………………..616 15. Краткий перечень актуальных вопросов............................................694 Словарик............................................................................................…701 Перечень иллюстраций.........................................................................712 Перечень таблиц..............................................................................…..718 Благодарности....................................................................................…719 Приложения...................................................................................……743 Список основной литературы..........................………………………762 Дополнительный список литературы………………………………..778 Аннотация..............................................................................................794 Annotation………………………………………………………………795

5.

Перечень некоторых сокращений, встречаемых в тексте. АН - Академия наук; АССР - Автономная Советская Социалистическая Республика (в СССР); АЭС - атомная электрическая станция; ВМФ — Военно-морской флот; «ВС» - «Вокруг света», научно-популярный журнал (основан в 1861 г. : Российская Империя, СССР, РФ); ГЭС - гидроэлектростанция; ДВНЦ - Дальневосточный научный Центр (АН СССР, РАН РФ); ЖБИ - завод железобетонных изделий; «З-С» - «Знание-Сила», научно-популярный журнал (основан в 1926 г., СССР, РФ); ИВМиМГ - Институт вычислительной математики и математической геофизики (СО РАН); «ИР» - «Изобретатель и рационализатор», популярный журнал (основан в 1929 г., СССР, РФ); КБ — конструкторское бюро; КПИ — Кишинёвский политехнический институт; КТЗ — Кишинёвский тракторный завод; МК -малый катер; МСК-64 — шкала сейсмической интенсивности МSK-1964; МЧС — Министерство чрезвычайных ситуаций; НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (США); «НиЖ» - «Наука и жизнь», научно-популярный журнал (основан в 1934 г., СССР, РФ); НИИ — научно-исследовательский институт; НИС — научно-исследовательское судно; ОГТ — отдел главного технолога; ОСВОД - Общество спасения на водах; ПГО -переднее горизонтальное опрение; ПО -Производственное объединение; РАН - Российская Академия наук; РМ - Республика Молдова; РФ - Российская Федерация; САХ -средняя длина аэродинамической хорды; СахКНИИ - Сахалинский комплексный научно-исследовательский институт (ДВНЦ АН СССР); СВГ -сверхглубокая скважина; СНГ — Содружество Независимых Государств;

6.

СО — Сибирское отделение (АН СССР, РАН РФ); СОХ — срединно-океанический хребет; СЭВ — Совет экономической взаимопомощи; «ТМ» - «Техника-Молодёжи», научно-популярный журнал (основан в 1933 году, СССР, РФ); ЦЕРН — Европейский Центр ядерных исследований; ЦУП -центр управления полётами (в космонавтике); ЧП -чрезвычайное происшествие; ЮВА - Юго-Восточная Азия; «ЮТ» - «Юный техник», популярный научно-технический журнал (основан в 1956 г., СССР, РФ).

7. Академик П.Л. Капица: «Для правильного обучения современной молодёжи нужно воспитывать в ней творческие способности, и делать это надо... начиная со школьной скамьи... Это фундаментальная задача, от решения которой может зависеть будущее нашей цивилизации не только в одной стране, но и в глобальном масштабе, задача не менее важная, чем проблема мира и предотвращения атомной войны». По [1].

1. ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЁРТОМУ ИЗДАНИЮ Книга посвящена вопросу исследования очага цунами очень крупных размеров нетривиального типа, в литературе пока ещё не описанного. И по причине той главенствующей роли, которую играют в нём мантийные газы и особо - как продукты термического разложения водяного пара, так и поступающие из недр мантии свободный водород и кислород, в весьма больших количествах обычно и попадающих в атмосферу только в случае вулканических извержениях, данный тип очага, полагаем, с самым полным основанием вполне можно назвать и очагом цунами вулканогенного типа. Вулканогенного ещё и потому, что в случае ряда обстоятельств вследствие именно его работы на дне океана в очаге цунами или уже в его ближайших окрестностях может появиться как новый, так и вполне проснуться старый вулкан [ 2 ], [ 3 ]. Так, к примеру вследствие работы очага цунами имевшего место у берегов Чили 22 мая 1960 г. спустя несколько дней на территории этой страны в Андах проснулся один до этого мирно дремавший старый вулкан, [ 4 ]. Расположенный напротив полосы опускания земной коры данного очага цунами но на удалении в 200 км от него. Книга предназначена для самого широкого круга читателей, которые интересуются как вопросами генерации собственно мощных волн цунами, так и законами их последующего распространения по акваториям морей и океанов, в частности для учителей физики и химии, школьников средних и старших классов, их родителей, студентов, в особенности проживающих в бассейнах и на побережье Тихого, Индийского и отчасти Атлантического океанов, а также и домохозяек. Цель книги - показать как всю крайнюю важность организации очень широкого и всестороннего изучения силами общественности такого до сих пор всё ещё остающегося во многом очень загадочного грозного явления природы, как цунами. Так и оказать при этом некоторую методическую помощь в случае организации такой работы силами как школьных кружков специально созданных для изучения всех связанных с этой проблемой

8.

вопросов равно и подобных им групп студентов вузов, отдельным лицам, любителям физики и энтузиастам. Отчётливо осознающих всю свою уже и громадную личную ответственность за участия в таком важнейшем, для судеб буквально сотен тысяч человеческих жизней насущном вопросе, как добросовестное участие в деле всестороннего изучения как проблемы собственно генерации волн цунами так равно и законов их последующего распространения и наката на побережье. И если в первом случае это будут школьники средних и старших классов возглавляемые учителями физики или химии собственной школы и, конечно, в самом тесном сотрудничестве с нужными специалистами ближайшего университета или института. То во втором случае - небольшая компактная группа студентов, руководимая профессором вуза, но уже конечно только в сотрудничестве с ведущими профильными научно-исследовательскими организациями своей страны и только при самом широком использовании всех тех современных методов поиска решения сложных проблем что даёт нам современная наука, в том числе и такого ныне общеизвестного, как метод «мозгового штурма». Как известно нередко позволяющего при решении даже самых сложных или масштабных научных и инженерных задач уже и при сравнительно малых ресурсах достигать в своей области по настоящему впечатляющих, и даже иной раз, прорывных результатов [ 5 ], [ 6 ]. Поэтому и данную работу уместнее всего рассматривать не более чем как всего лишь одну из идей вынесенную на рассмотрение экспертов в рамках исследования проблем цунами силами общественности, совсем в духе метода «мозгового штурма» согласно [ 5 ]. После некоторой доработки издание может быть полезным и для тех специалистов, что уже занимаются всем спектром проблем связанных как с собственно генерацией и распространением волн цунами по водной акватории, а также минимизацией ущерба, приносимого этим опаснейшим природным явлением: сейсмологам, геологами геохимикам, океанологам и вулканологам, сотрудникам МЧС РФ, их коллегам из других стран, а также и руководителям местных муниципальных образований и практическим работникам Дальнего Востока Российской Федерации, также всех стран на берегах бассейнов Тихого, Индийского и Атлантического океанов. Здесь, судя по всему читателю не следует забывать и о таких ныне похоже всё ещё довольно широко распространенных в современной науке отрицательных явлениях как психологическая инерция и так называемая зашоренность мышления, нередко характерные даже для специалистов самой высокой квалификации. Сегодня как правило крайне напряжённо работающих в условиях высокого дефицита времени и в границах до предела крайне узко специализированных научных дисциплин. И нередко поэтому уже не всегда способных не только как говориться за деревьями

9.

увидеть леса, но нередко уже не всегда понимающих другого специалиста даже из близкой ему смежной области науки или техники. Отрицательные масштабы этого явления настолько велики что уже по крайней мере с 70-х годов прошлого века в ряде передовых на то время стран даже стало развиваться движение за так называемую гуманизацию образования и подготовки как научной так и технической интеллигенции с целью некоторого повышения кругозора и смягчения поведения данных категорий специалистов качественная подготовка которых обычно требует не только вложения весьма больших средств [7], но и продолжительного времени. Однако, судя по в сему, до окончательного искоренения данных отрицательных явлений ещё, похоже очень и очень далеко. И вот в таких условиях, полагаем, даже отдельный энтузиаст, а тем более и их группа имеет свой шанс на победу в заочном соревновании и с весьма крупными коллективами исследователей составленных из самых профессиональных специалистов. А уж тем более и организованная группа энтузиастов, даже если это, на начальном этапе и организованная группа средних и старших школьников. Горькие слова Генри Форда I (1863-1947) родились отнють не на пустом месте: «Специалисты так умны и опытны, что в точности знают, почему нельзя сделать того-то и того-то, они везде видят пределы и препятствия. Если бы я хотел уничтожить конкурентов, то предложил бы им полчища специалистов» {153} (Н. Клевалина «Генри Форд, король всея Америки» с. 70-78 //«ВС», спецвыпуск, 2005 г., с. 1-183. Тир. 100 155 экз.). Будучи новатором в своём деле, подобного подхода к порученной работе требовал и от других. И вполне естественно, что у такого человека, каким был Г. Форд I мог быть только один кумир, и его имя Томас Алва Эдисон (1847-1931), автор около 1 000 изобретений и умелый бизнесмен, который при первой же встрече с тогда юным будущим автором «Жестяной Лиззи» и своим почитателем вдохнул в него уверенность в крайней важности его работы по созданию компактного двигателя внутреннего сгорания. Можно ли провести знак равенства между работой изобретателя и исследователя (или научного работника)? Полагаем, да, а потому «и один в поле воин». Девиз советского ОСВОДа (Общество спасения на водах) «Спасение утопающих - дело рук самих утопающих», как никакой другой, в полной мере актуален и в данном конкретном случае применительно к вопросу о создании работоспособной для практических целей и надёжной физикоматематической модели работы очага цунами. И с точки зрения мотивации проведения подобных исследований, ставящих своей целью дальнейшее постижение истинной природы цунами, самое широкое участие в них ещё населения регионов, подверженных его воздействию, может явиться тем самым ключевым условием грядущих успехов в этой области наук о Земле что сегодня так необходимы.

10.

Немалую роль в нашем случае могут сыграть и ученики не только старших но и средних классов, проживающие в регионах, подверженных воздействию цунами. Организованные в соответствующие кружки своими учителями физики средние и старшие школьники (к примеру, в Японии), можно полагать, вполне в состоянии разработать и довольно подробную физико-математическую модель явления, при условии, конечно, что такая работа будет вестись ими совместно с рядом кафедр одного из колледжей, или с географически близко расположенным университетским центром. В такой работе необходимы, наряду со специалистами сейсмологами, геохимиками и геофизиками, специалисты по сопротивлению материалов и цепным реакциям в газовых средах, программисты и мультипликаторы, океанографы и вулканологи, физики и математики, геологи, специалисты по геодинамике, а также ещё и многие другие. Организованный соответственным образом школьный кружок, при сегодняшнем уровне вычислительной техники, а также и программного обеспечения в комплексе с уже весьма развитой в настоящее время сетью телекоммуникаций (среди которых мы, в первую очередь, имеем в виду бурно развивающуюся во всем мире сеть Интернета), при благоприятных обстоятельствах вполне способен достичь весьма значительного прогресса в постижении истинной природы очага цунами в течение нескольких лет. Современные школьники способны на многое, а в мире из довольно небольшого числа развитых стран только Япония, волею обстоятельств, находится на самом переднем крае противостояния всего человечества как вулканизму, так и нашествиям цунами. В этой стране уже многие десятки лет сосредоточено абсолютное большинство вулканологов и сейсмологов всего мира. А современные вулканологические станции имеются едва ли не на каждом из имеющихся в стране вулканов. В такой обстановке, надо полагать, профессия вулканолога, сейсмолога и специалиста по цунами, несомненно, является очень уважаемой не только во взрослом обществе, но, вполне ожидаемо, и среди детей, и что, надо полагать, уже от природы наблюдательные дети способны заметить едва ли не с 2-х или 3-х летнего возраста. Что же говорить о школьниках 13-14 лет и старше, которые с пытливым и напряжённым вниманием уже сами пытаются найти себе занятие в приближающейся взрослой жизни? Именно на подобных детей, а также их учителей физики, математики и астрономии, всех родителей средних и старших школьников, всех лиц, интересующихся проблемой возникновения волн цунами, домохозяек, и рассчитана эта книга. И нельзя исключить, что в один прекрасный день среди лауреатов самой престижной международной премии по физике мир увидит очень молодых студентов, отмеченных ею за давно забытую ими работу, когда-то однажды добросовестно выполненную в школьном кружке по изучению

11.

цунами. Символично, что для успешного решения этой задачи детям из Страны Восходящего Солнца предварительно придётся и основательно разобраться в действительном устройстве как нашей Земли так и звёзд. Ибо появляется всё больше оснований указывающих на то, что каждая планета есть закономерный результат эволюции такого космического тела как известный пульсар (нейтронная звезда). Каждое из которых несколько ранее, глубоко в недрах до поры до времени бурно работающей звезды, в как в глубоком одиночестве или в компании ещё с одним или несколькими подобными образованиями из сверхплотной материи служили настоящим источником всей излучаемой ею могучей звёздной энергии. Но конечно, наибольший эффект в успешном разрешении всё ещё существующих и неясных вопросов о законах возникновения и работы очагов цунами, как представляется, может дать объединение на данном направлении усилий необходимого для достижения поставленной цели числа ведущих специалистов как ряда самых заинтересованных стран и организаций, среди которых мы, в первую очередь должны назвать, кроме Японии и США, Чили, Исландию, Индонезию и Малайзию, Филиппины и Королевство Таиланд, Российскую Федерацию, Бразилию, Швейцарию и Швецию, ФРГ и Польшу, Мексику и Канаду, и кроме того, всех желающих энтузиастов. Для максимального же успеха данного дела наиболее целесообразно создание странами-участницами открытой для международного участия программы «Цунами», продолжительностью на первом этапе 2-4 года, и в рамках которой по крайней мере не менее чем две интернациональные группы заинтересованных специалистов, независимо друг от друга, одна на территории Японии, другая в США (Калифорния) разрабатывают свои собственные модели работы очага цунами, на базе которых затем далее совместными усилиями — единую. По окончании первого этапа, помимо полноценной рабочей физикоматематической модели, удовлетворительно описывающей работу двухтрёх разновидностей очага цунами, разрабатывается проект современного международного цунами-центра, предназначенного как для дальнейшей работы на данном направлении на следующих этапах, так и пропаганды среди населения полученных результатов исследований. Обладающий для этого как собственной экспериментальной базой для более всестороннего исследования всех связанных с явлением цунами как теоретических так и практических вопросов, а также оснащённый не только оборудованной по последнему слову техники литосферной лабораторией, но и открытым для широкой публики рельефной картой-макетом Тихого, Индийского и Атлантического океанов в масштабе по крайней мере 1 км натуры в 1 см. В случае участия в данной программе Европейского Союза, помимо

12.

предлагаемого первого Цунами-центра на территории Японии, второго на территории США в штате Калифорния, может появиться необходимость создания ещё по крайней мере 2-х, на территории Чили, расположенной в пределах так называемого Тихоокеанского огненного кольца на его очень активном участке, и на территории Португалии. Как общеизвестно, это единственная страна Европейского Союза некогда сильно пострадавшая от нашествия губительных волн цунами (Лиссабон, 1 ноября 1755 г.). Далее, в соответствующих разделах приводится как весьма краткое описание предлагаемого Цунами-центра, так и небольшой перечень работ как теоретического так и экспериментального характера ставящих целью наиболее точно установить законы движущие силами этого опаснейшего явления природы. Лицам, самостоятельно ищущим приложение своим силам в роли исследователе в свободное от основного занятия время, и не обязательно в области исследования проблем цунами и геодинамики, в качестве одного из методических пособий можно порекомендовать начать самостоятельно изучать работу [ 5 ], в которой очень популярно и доходчиво, на высоком профессиональном уровне показана главная методология исследований на примере создания ряда проектов в инженерном деле. Также очень полезно ознакомиться с содержанием когда-то очень популярного в СССР журнала «Изобретатель и рационализатор», желательно только советского периода выпуска. В тот лучший период своей истории указанный журнал помимо публикации большого количества интереснейших фактов, на регулярной основе публиковал также хотя и весьма краткие но очень поучительные истории крупнейших изобретений и открытий. И единственное чёрное пятно журнала того периода - это также регулярные публикации неких литературоподобных опусов ужаснейшегого содержания, отнимавших порядка 10% журнальной площади. Возможно, по своему замыслу якобы фантастики, в реальности не способные вызвать у читателя ничего кроме как чувства огромной досады за напрасно потерянные собственное время, а также за нерационально использованные очень дорогие журнальные площади. Надо полагать это была именно та самая цена, которую в тот не самый лучший период времени редакция журнала платила за ту свободу рук в области, которой журнал изначально и был посвящён - важнейшему делу всемерной пропаганды среди населения СССР самого широкого по характеру движения как изобретателей, так и рационализаторов с целью хотя бы некоторой компенсации ряда из самых вопиющих отрицательных сторон командной экономики страны того периода. Желательно лишь, чтобы на тех рубежах, на которых Вы посчитаете необходимым несколько приостановиться, подготовить себе небольшой уже письменный отчёт о проделанной работе, который затем не мешает

13.

показать своим близким, друзьям и преподавателям. Не стоит забывать, что немалое число людей, добившихся успеха на том или ином поприще, занялись вплотную деятельностью на нём, лишь просто прислушавшись к мнению лиц, суждения которых представляли для них определённый вес. За примерами далеко ходить не надо. Возьмём певческую судьбу уже известной Анны Герман (1936-1982). Одна из подруг, Янечка Вильк, очень хорошо знавшая о её прекрасных вокальных данных, чрезвычайно долго воздвигала её выйти на певческие подмостки. -Вода камень точит. И вот, в конце концов, поддавшись уговорам своей подруги, Анна Герман очень быстро завоевала огромный успех [ 8 ], став, можно сказать, легендарной не только на своей родине в СССР. И если однажды планировать достойно увековечить её имя, назвав в её честь огромный и прекрасный океанский пассажирский лайнер, то на стапелях резонно заложить одновременно уже два корабля одного проекта, начертав на борту второго имя этой подруги, так провидчески, ещё с 5-го класса школы, уже сумевшей разглядеть столь уникальный певческий дар в своей однокласснице. И ещё раз повторимся, что наш скромный труд полагаем резонным считать всего лишь не более как одним из мнений, вынесенным здесь на рассмотрение экспертов в рамках штурма проблем цунами всеми силами общественности, и уже совершенно в духе «мозговой атаки» согласно [ 5 ]. И если высказанные далее представления о возможной истинной природе очень крупных очагов цунами хоть в чем-то и окажутся близкими к истине то это не без влияний и тех эмоций, что однажды лично довелось испытать автору во время 6-и бального землетрясения (шкала МSК-64) на 9-м этаже крупнопанельного железобетонного здания в г. Кишинэу поздним вечером 30 августа 1986 года очаг которого находился под горной областью Вранча на территории соседней Румынии. За прошедшее с момента выхода предыдущего издания время как в научно-популярной так и специальной литературе удалось почерпнуть значительное количество новых фактов и материалов в массе своей не только не противоречащих но нередко прямо способных подтвердить или доказать некоторые из главных высказанных в нём положений. Именно только как следствие именно этого обстоятельства, было принято решение выпустить в свет данное, обогащённое рядом новых фактов и материалов, издание. Четвёртое издание «Цунами: механистическая модель работы очага» было как существенно переработано так и значительно дополнено новыми материалами по сравнению с предыдущими изданиями. Кратко напомним читателям главные особенности каждого из них. В первом — 2006 г. весьма кратко описывался ещё пока неизвестный науке совершенно новый вид очага цунами крупного масштаба особенный

14.

тем, что главным источником энергии для его работы служит объёмный взрыв больших масс газообразных водорода и кислорода в замкнутой полости под нижней частью океанической литосферной плиты имеющей положительный рельеф на дне океана. Верхней границей полости служит таким образом нижняя поверхность указанной океанической литосферной плиты положительного рельефа дна океана, нижней - свободный уровень верхней мантии. К сожалению, по причине отсутствия информации об особенностях протекания реакции синтеза воды в подобных условиях расчётным путем были получены результаты немногим более 30% от необходимых и очень далёкие от удовлетворительных. Также описывался альтернативный существующим механизм работы такого широко известного явления природы как гейзер. Предполагалось, периодически действующий гейзер в своей верхней части схематически должен иметь подобие известного сифона с довольно крупной полостью периодически наполняемой ювенильной водой высокой температуры. Однако верхняя часть полости водой не заполняется в следствии того, что там скапливаются до того содержащиеся в воде разнообразные газы среди которых заметная доля принадлежит водороду и кислороду. После того как вследствие сжатия от непрерывно поступающей из недр воды смесь газов достигает некоторого предела давления, происходит самовоспламенение газовой смеси и последующий взрыв, возникающее при этом повышенное скачком давление газов производит резкий выброс значительной части содержащейся в полости воды в водоотводный канал имеющий выход на дневную поверхность. Таким образом механизм работы гейзера строго подобен механизму функционирования предлагаемого на рассмотрение читателя очага цунами, являясь также и неким природным аналогом всем известного двигателя Рудольфа Дизеля (1858-1913). Во втором (2009) издании на основе данных почерпнутых уже из специализированной научно-популярной статьи появилась возможность в предложенную схему расчёта ввести поправочный коэффициент равный по крайней мере 3-м на те табличные значения что были использованы в первом издании. Теперь оставалась несколько неясной только методика расчёта профиля водного вала волны как непосредственно в окрестностях очага цунами нашего типа, так сказать на её старте, так и её профиля уже в дальнейшем движении, можно сказать на маршруте, при этом в любой момент времени и в любой её точке. В третьем -2012 г. издании была предложена схема расчёта профиля водного вала волны цунами непосредственно в окрестностях его очага, так сказать на старте. Здесь же предлагалась возможная, альтернативная ныне общепризнанной, схема генерации мантийных землетрясений во всем их диапазоне глубин, от мелкофокусных или подкоровых до глубинных, что

15.

располагаются в диапазоне 680 - 750 км. Главным приводным механизмом очагов гипоцентра данных глубинных мантийных землетрясений во всём диапазоне их глубин называлась реакция синтеза воды строго аналогично механизму работы очага цунами предлагаемого нами типа. Предлагалась к рассмотрению одна из возможных схем появления газоупорного слоя на глубине около 150 км, характерной для опасного очага землетрясений под горной областью Вранча на территории Румынии. В данном, уже четвёртом издании помимо уточнённой схемы расчёта в самом первом приближении профиля водного вала цунами в окрестности очага предлагается и методика расчёта профиля как собственно водного вала цунами на поверхности океана так и профиля волны на поверхности мантии в любой заданный момент времени и в любом заданном месте. Именно волна на поверхности мантии и ответственна за такое явление как неурочный отлив незадолго до подхода собственно водного вала цунами, крайне медленно и незаметно для наблюдателя приподнимая побережье при своём прохождении. Естественно, что вода в таком случае начинает отходить от берега. Также предлагается очень краткий очерк возможной геологической истории нашей планеты, во многом альтернативный ныне известным и ставящий своей целью всего лишь внести некоторую ясность в ряд и доселе пока остающихся открытыми вопросов как истории самой нашей Земли так и истории литосферы нашей планеты, а равно и таких ещё некоторых особенностей её современного строения, как, в частности, причины наличия в ней таких принципиально разных по структуре двух типов её коры, континентального и океанического типов. В работе над данным изданием автору очень большую помощь оказали читатели, как приславшие так и сообщившие свои замечания и пожелания, а также сотрудницы и сотрудники Национальной библиотеки Республики Молдова. Всем им автор приносит свою глубокую благодарность. Автор выражает надежду, что и на данное издание также будут получены отзывы, которые могут помочь в дальнейшей работе над книгой. И что рано или поздно к работе подключаться настоящие профессионалы и далее для её продолжения на самом современном уровне в самые ближайшие годы не придется создавать лабораторию цунами либо целый «Институт физики очага цунами, физики Земли и Вселенной» истинно народного по своему характеру, и что самое важное полностью независимого как в своей работе так и финансировании от каких либо Академий наук и Правительств. С самого первого издания осени 2006 года главная задача этой книги остаётся неизменной. Попытаться привлечь к рассмотрению неизвестного ещё науке очага цунами нетривиального типа специалистов по цунами из стран СНГ. Максимально подробно «разжевывая» ещё непонятные для них вопросы. Однако ожидание затягивается. Поэтому появилась идея создать

16.

школьные кружки по изучению цунами, для начала в тех самых регионах, что находятся под постоянной угрозой цунами. А среди стран СНГ, в этом плане речь может идти только о Дальнем Востоке Российской Федерации. Регионе, расположенном на Западном побережье Тихого океана. А бассейн Тихого океана уже давно обоснованно считается весьма перспективным и крайне важным в плане своего экономического развития на ближайший исторический период для всей мировой экономики. И вследствие чего, как вполне ожидаемо, дальнейший рост населения всего названного региона, и как показывает практика, самыми опережающими темпами как раз именно на самом побережье океана. Именно побережья водных бассейнов издавна являются для человека традиционно наиболее привлекательными местами расселения. И следовательно, потенциальная угроза цунами и представит уже и в не столь уж отдалённом будущем угрозу ещё для большего числа людей, чем ещё в настоящее время. Подобные же школьные кружки также предлагается создать и в ряде других стран, подверженных воздействию цунами, прежде всего в Японии, Канаде, США и других. Так как практика показывает, что сложная научная задача, как подобная проблеме цунами, не решается, как говорится с кондачка. Лучше чтобы будущий специалист, который её рано или поздно сможет решить, эту работу начал пораньше, желательно в средней школе. И если идея будет плодотворной, то затем её можно будет несколько развить во время учёбы в университете, и далее, уже возможно избрав своей профессией. Вот поэтому в книге и не даются полностью готовые ответы на все те ныне ещё нерешённые вопросы что существуют в той области всего того очень обширного комплекса наук о Земле, что обосновано можно назвать ответственной перед человечеством за изучение проблем цунами. Побудить вдумчивого читателя, не взирая на его возраст, без каких-либо проволочек, самому принять ответственное и непростое решение самостоятельно приступить к изучению начал всего того что в будущем, возможно даже через 15-20 лет, уже сможет стать тем прочным фундаментом или основанием, уже на котором наш сегодняшний заинтересованный читатель сможет даже самостоятельно добиться весьма заметного продвижения вперед наших знаний об истинной природе очага цунами. Здесь очень уместно привести ответ декана физического факультета Мюнхенского университета на обращённый к нему вопрос одного очень юного абитуриента, стоит ли вообще в наше время посвящать всего себя служению физике? - Стройное здание этой науки уже построено, осталось завершить лишь некоторые детали, по преданию ответил маститый профессор [ 9 ]. Не смотря на этот фактически отрицательный ответ уже умудрённого жизненным опытом старшего человека, Макс Планк (1858-1947) решился

17.

таки верой и правдой служить физике. Надо полагать, ни он ни любимая наука, ни человечество о таком ответственном решении юного будущего Нобелевского лауреата по физике совершенно не пожалели. За открытие кванта действия, в 1918 году Максу Планку была присуждена Нобелевская премия по физике. По воспоминаниям современников, выдающаяся личность нашего времени, Лауреат нобелевской премии П.Л. Капица (1894-1984), создатель и первый директор Института физических проблем АН СССР, частенько вопрошал его сотрудников, пришедшими к нему с новой статьёй для цели её скорейшей публикации, нет ли у них желания, чтобы она пол-года, год, два, «вылежалась» перед этим в ящике их письменного стола. И так уже получилось, что автор невольно последовал этому совету. Начатая ещё в 2016 году рукопись данной книги, с начала и по конец 2017 года оказалась полностью недоступной в связи с порчей компьютера, уже будучи, по мнению автора практически полностью готовой к печати, в том числе с готовым списком использованной литературы. Но несмотря на всю недоступность практически готовой рукописи весь 2017 год работа как по сбору нового материала для книги, так равно по возможному улучшению и её содержания не прекращалась ни на один день. И после восстановления доступа к рукописи вдруг оказалось, что для подготовки её в печать нужны далеко не 8-10 часов компьютерного времени, как ранее предполагалось, а несколько больше, фактически около 730 часов. Тем более, как за 2017 год, так и по самое настоящее время, был собран настолько очень интересный материал, что ждать неизвестное число лет до следующего издания было признано нецелесообразным. Поэтому, в ткань работы и были включены многие из собранных в 2017-2018 годах новых фактов, ссылки на которые были даны уже другим, отдельным списком дополнительной литературы в фигурных скобках, для цели отличия от основной, - в квадратных скобках. Полученный таким образом результат по духу фактически являет собой не простое 4-е, а совмещённые 4-5-е издания. Тем более, что первоначально, примерно в 2008 г., появилась идея публикации результатов собственных, а затем, в случае удачи уже и коллективных исследований, один раз в три года. Между тем как предыдущее 3-е издание вышло много ни мало как 6 лет назад, в 2012 г. А нашему читателю, полагаем, выпадает шанс оценить уже всю практическую мудрость предложения П.Л. Капицы ко всем своим сотрудникам, не спешить с публикацией результатов своих исследований.

18.

2. ВВЕДЕНИЕ «Основной мотив моей жизни ,сделать что-нибудь полезное для людей, не прожить даром жизнь, продвинуть человечество

хотя бы немного вперёд». К.Э. Циолковский (1857-1935), по {1}. Цунами - морские гравитационные волны очень большой длины. По данным [10] они возникают в результате резкого сдвига вверх или вниз протяжённых участков морского дна при сильных подводных равно как и прибрежных землетрясениях, а также изредка, вследствие вулканических извержений и других тектонических процессов. Как в силу очень малой сжимаемости воды так и быстроты процесса деформации участков дна опирающийся на них столб воды также смещается, не успевая растечься, в результате чего на поверхности океана образуется некоторое возвышение или понижение. Образовавшееся возмущение переходит в колебательное движение толщ воды - волны цунами, и распространяющееся с большой скоростью (от 50 до 1000 км/час), пропорционально квадратному корню из глубины моря. Расстояние между соседними гребнями меняется от 5 до 1500 км. Высота волн в области их возникновения колеблется в пределах 0,01 - 5 м. У побережья она может достигать 10 м, а в неблагоприятных по рельефу участках (клинообразных бухтах, долинах рек и т. д.) - свыше 50 метров. Известная максимальная скорость знакопеременных течений, сопровождающих цунами, - свыше 20 км/час. Документально известно около 1 000 случаев цунами, из них более 100 с катастрофическими последствиями, вызвавших полное или частичное уничтожение или смыв сооружений в прибрежной полосе. До 80% цунами возникают на периферии Тихого океана, включая западный склон КурилоКамчатского жёлоба. Исходя из закономерностей как возникновения так и дальнейшего распространения цунами обычно проводится районирование побережья по степени угрозы цунами. Мероприятия по частичной защите от цунами: создание искусственных береговых сооружений (волнорезов, молов и насыпей), посадка лесных полос вдоль берегов океана. В 40-х и 50-х гг. в США, Японии и СССР были созданы службы предупреждения населения о приближении цунами, работа которых целиком основаны на опережающей регистрации землетрясений береговыми сейсмографами. Автор данной чрезвычайно краткой и ёмкой статьи — С.Л. Соловьёв (1930-1994). В своё время, в бывшем СССР, самый крупный специалист по проблемам цунами. В настоящее время его имя носит Лаборатория цунами Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН в г. Москва. В своё время,

19.

океанолог П.П. Ширшов (1905-1953) был одним из той самой героической четвёрки отважных участников Первой дрейфующей во льдах Арктики экспедиции СП-1 с 21 мая 1937 г. по 19 февраля 1938 г. [11]. И.Д. Папанин (1894-1986) -являлся начальником экспедиции, П.П. Ширшов-гидробиолог, Е.К. Фёдоров (1910-1981)-магнитолог-астроном,Э.Т. Кренкель (1903-1971) -радист. Автором же собственно идеи о возможности организации дрейфа научной экспедиции в полярных льдах стал всемирно известный учёный, норвежский полярный исследователь Ф. Нансен (1861-1930) по итогам своего благополучного 9-месячного дрейфа на корабле-легенде «Фрам» со всем его экипажем в ходе экспедиции 1893-1896 гг. [11], [12]. Издание [10] из которого практически полностью воспроизводится статья увидело свет в далёком 1978 г. но судя по реакции мировой научной общественности на всем памятные события 26 декабря 2004 г. у берегов о. Суматра и 11 марта 2011 г. у тихоокеанской окраины северо-восточной части острова о. Хонсю, префектура Нагоя наука, которую уже оправданно можно назвать как цунамиведение, за эти истекшие десятилетия имеет, к крайнему сожалению фактически нулевой прогресс. И вот почему все свои надежды на возможный будущий прогресс в данной области, как и всего крайне обширного комплекса наук о Земле, автор и связывает только с так сказать вводом в дело новых и самых крупных сил общественности в виде главным образом школьных кружков по изучению цунами, это по крайней мере на самом начальном этапе. Надеемся время покажет насколько были обоснованны эти ожидания. И дело здесь не столько в плохих и не прилежных специалистах, а в банальных отсутствии финансирования, и приоритетах при организации работы по исследованию проблем цунами широким фронтом силами уже имеющихся в наличии людских ресурсов к сожалению ещё распыленных по большому числу стран, к тому же ещё и крайне неравномерно. Здесь свою крайне отрицательную роль в организации подобной работы силами учёных почти двух десятков стран играет и ещё до конца не изжитое такое явление как межгосударственное соперничество и гонка за лидерство по числу открытий в добавок к подобному же соперничеству между разными исследовательскими организациями одной страны, известная конкуренция между самими отдельными специалистами. «Спасение утопающих - дело самих утопающих!» - девиз советского ОСВОДА (общества спасения на водах). Кому как не самим же жителям проживающим в цунамиопасных районах не взяться самим за вопрос от внесения ясности в который зависят не только жизни их самих или их родственников, но также и жизни тысяч и тысяч других людей, пусть даже они и живут за тысячи километров от Вас. Чужой беды не бывает! До самого настоящего времени, не смотря на такой бурный прогресс

20.

современной науки последних десятилетий, нет даже принципиального объяснения одной из главных известных особенностей волны цунами - её крайне необыкновенной живучести и способности распространяться, не теряя своей губительной силы, на очень и очень большие расстояния от очага, нередко вызывая ущерб и разрушения даже на противоположном от очага побережье и такой самой крупной акватории как Тихий океан. Так, родившаяся у побережья Чили в мае 1960 г. волна достигла побережья Японских островов, потратив около суток на прохождение своего пути длинной около 16 000 км [ 4 ]. За это время её размеры, конечно сильно уменьшились но тем не менее высота волны составила около 6 м. На всём восточном побережье Японских островов заранее была объявлена тревога цунами что и помогло избежать большого ущерба. Тем не менее без жертв не обошлось, по данным [ 4 ] число погибших составило 190 человек, и до 50 000 осталось без крова, 5 000 домов было разрушено. Известны упоминания о водяных валах в десятки метров высотой внезапно возникающих с морских или океанских просторов. И один из малоизвестных переводов японского слова цунами так и трактуется как «волна ниоткуда» необыкновенно ёмко и точно воспроизводя самую суть данного явления, хотя в абсолютном большинстве работ нам приводится почему-то совершенно другое его толкование - как «волна в гавани». Откуда же берётся представление о том, что именно землетрясение, пусть даже и подводное и есть причина цунами? Между прочим данные статистики подводных землетрясений в бассейне по крайней мере Тихого океана свидетельствуют, что не более чем в трети случаев вследствие подводного землетрясения так сказать порогового уровня возникает затем приливная волна цунами. Которая зачастую имеет амплитуду 10 - 15 см и менее и обычно регистрируется только благодаря исключительно высокой чувствительности мареографов, - специальных приборов для регистрации цунами дальше мельчайших размеров и предназначенных [ 2 ]. - Наиболее вероятно - на простейшей причинно-следственной связи. Цунами очень крупных масштабов волны от которого способны сохранить свою разрушительную силу даже на противоположном от очага побережье океана по всей видимости имеют место раз в несколько человеческих поколений, продолжительность жизни которых вдобавок в прошлом была значительно меньше современной. Между тем как все жители побережья на котором или вблизи которого очаг и расположен безусловно в первую очередь испытывают сотрясение почвы от землетрясения, затем нередко наблюдают резкий неурочный отлив воды от побережья и только потом на берег обрушивается один или ряд валов цунами. Такова, к примеру, была последовательность событий при известной катастрофе 1952 г. в г. СевероКурильске СССР унесшей большое количество жизней. Спрашивается -

21.

кто виноват ? - Конечно же землетрясение! Кто же скажет иначе? Тем не менее у коренного населения бассейнов как Тихого так же и Индийского океанов бытует очень интересный обычай. В случае если вы становитесь очевидцем энергичного неурочного отлива не терять времени на его созерцание, а опрометью со всех ног бежать на ближайшую к вам возвышенность и только там можно остановиться, повернуться к океану и посмотреть назад. По воспоминаниям очевидцев именно следование этому мудрому обычаю предков на одном из пляжей Таиланда спасло немалое число человеческих жизней во время наката на него волны цунами 26 декабря 2004 г. А может ли быть наоборот? Может ли быть такое, что предлагаемый вниманию читателей тип очага цунами нетривиального типа может быть в действительности этаким двуликим Янусом подземного царства и своею собственной работой способного на короткое время не только очень резко упруго-обратимо деформировать океанское или морское дно, вызывая как землетрясение так и одновременно с ним порождать уже ещё и две волны одну на поверхности совершенно жидкой верхней мантии, а другую - уже на свободной поверхности океана? Главная задача данной книги, убедительно показать что именно такое явление и имеет место по крайней мере в очагах очень крупного цунами, таких к примеру как Чили (1960), Суматра-Андаманское землетрясение или Великое Рождественское цунами 26 декабря 2004 г., что имело место у берегов Индонезии. Ведь ещё совсем не в столь далёком от нас прошлом у немалого числа и не только детей, стойко бытовало мнение - ветер дует только потому, что деревья качаются. Нужно заметить, что тревога цунами как во всей акватории Тихого океана так и в какой либо его части объявляется автоматически из одного центра - Центра предупреждения о цунами расположенного в г. Гонолулу (США), в своё время организованного благодаря совместным усилиям как Береговой так и геодезической служб США. Схема его работы, надёжно выстроенная уже за почти 60 лет непрерывной работы внешне очень даже проста. Как в самом бассейне Тихого океана так и на всём его побережье расположена целая сеть сейсмических станций регионального масштаба и составными частями которой являются локальные национальные сети что напрямую подчиняющиеся своим собственным национальным Центрам по предупреждению цунами. По существующему порядку вся информация о регистрации подводного землетрясения в бассейне Тихого океана, помимо передачи в собственный национальный Центр автоматически передается и в региональный Центр по предупреждения о цунами в г. Гонолулу. Здесь специалистами после немедленной обработки данных в режиме реального времени определяются координаты сейсмического очага, его мощность. В

22.

том случае, если магнитуда подводного землетрясения превышает уровень называемый пороговым, Центром автоматически выдается оповещение о возможности цунами на том или ином участке побережья или бассейна океана - для расположенных на опасном участке островов. Точно такая же работа одновременно производиться и национальными Центрами что и сами располагают полномочиями по объявлению тревоги цунами. Так что систему предупреждения об опасности цунами на Тихом океане можно с полным основанием назвать двухуровневой, устойчивой и надежной. Согласно [13], на данном этапе развития Службы предупреждения только магнитудный метод прогноза цунами обладает пока приемлемой эффективностью. И в качестве цунамиопасных рекомендуются следующие значения магнитуды: для Курило-Камчатской зоны, на всём её протяжении М≥7,0; для Японского, Охотского и Берингова морей М ≥6,5. Ожидаемый процент ложных тревог при этом подходе довольно высок, 80%, и в целом согласуется с имеющимся опытом работы службы, и, как считается, очень настоятельно требует разработки дополнительных методов прогноза угроз цунами. Однако несмотря на крайне высокое техническое и организационное совершенство указанной региональной равно и национальных систем по предупреждению об опасности цунами процент ложных тревог, тех что не сопровождались реально опасными волнами остается всё ещё высоким. В то время как целый ряд технических и организационных мероприятий как для населения так и для предприятий цунамиопасного побережья является всем строго обязательным по объявленному сигналу тревоги о возможном цунами, и влечёт за собой большие затраты для населения и экономики в данном регионе. Степень реальной оправдываемости прогнозов угрозы цунами, по разным данным, составляет от 1/20 до примерно 1/3, что никак нельзя назвать даже удовлетворительной [14]. Здесь, в свете изложенного особенно вопиющим являются известное событие 11 марта 2011 г. Сработал очаг цунами расположенный можно так сказать прямо на пороге самой передовой во всех отношения страны. Как такое могло случиться? Тем более что согласно данным приведенных [15], данный очаг незадолго до этого был тщательно обследован сейсмическим методом и вдобавок выдавал себя хотя и сравнительно небольшим но так хорошо на картах заметным положительным рельефом дна океана. Между тем, располагай специалисты по землетрясениям и цунами более близкими к реальности моделями функционирования очагов данных стихийных бедствий их, по крайней мере очаги цунами, можно было без больших затруднений обнаруживать по тем только им и присущим чертам что прямо вытекают из типа, предлагаемого на рассмотрение читателя. Их главный морфологический признак - хорошо выраженная положительная

23.

структура литосферной океанической плиты, или одна из боковых окраин глубоководного жёлоба. При всём этом, даже и очень крупная структура потенциального очага цунами, как пологое возвышение океанского дна, так и часть бокового откоса глубоководного жёлоба, вблизи побережья уже может быть практически полностью скрыта от глаз осадочным чехлом не в один километр мощностью и в лучшем случае выдавать себя только небольшим местным возвышением дна океана, что по всей видимости и имеет место в очаге данного события. Следующий момент в связи с произошедшим цунами позволяет нам окончательно усомниться в причастности к его возникновению только так называемых сейсмических сил - где следы остаточной деформации дна океана в очаге? Хорошо, если протяжённый участок морского или даже океанского дна резко поднялся вверх на площади нередко тысячи и даже десятки тысяч квадратных километров, то где, как говорят юристы, ваши вещественные доказательства? Если названный факт резкого поднятия дна океана вследствие, как считается внутренних напряжений в теле данной литосферной плиты исключительно от тектонического воздействия имел место, то где остаточная деформация? В нашем случае это же конечно как можно ожидать данные о заметном изменении глубин. Причём, заметим, только положительного знака, исходя из действующих же ныне так сказать в этой области научных доктрин, и во всех имевших место очагах цунами. Однако факты об изменении глубин в очагах цунами мало того, что крайне скудны, и мало систематизированы, нередко они и вдобавок весьма даже и самого парадоксального свойства - дно океана в очаге цунами опускается и нередко не на один метр. А в качестве показательного примера можно назвать событие в Чили (1960). Здесь в самом очаге цунами участок океанского дна площадью около 50 тысяч квадратных километров опустился более чем на 5 метров. Этот крайне показательный для нашей схемы очага цунами факт приводит в своей очень интересной книге «Запах серы» известный французский вулканолог Гарун Тазиев (1914-1998) [16], специально прибывший к месту бедствия с целью его оперативного обследования (см. также его же [ 4 ]). Здесь важно отметить, что геологические особенности очага цунами нетривиального типа таковы, что с весьма равной долей вероятности мы вполне можем ожидать, что впоследствии его работы глубина океана над очагом ожидаемо, как не изменится, а также и измениться, равно в ту или другую сторону. Как общеизвестно в качестве средней скорости волны цунами обычно называется величина равная около 800 км/час или 222 м/сек. В качестве же максимальной скорости волны цунами нередко называется величина в 1 000 км/час или около 278 м/сек. Общеизвестно что молекулы воды это

24.

реальные материальные тела обладающие не только размерами но также и массой. Исходя из известного 2-го закона Ньютона читателю предлагается самому оценить какой величины путь должна пройти путь наша молекула воды под воздействием только известного ускорения свободного падения для приобретения ею скорости в 222 м/сек, тем более 278 м/сек. Начальная скорость молекулы 0 м/сек. Как Вами полученный результат соотносится с выше приведенной величиной в 5 м? При этом также и в процентном соотношении — прямом и обратном. И какую скорость может приобрести наша молекула воды в случая её свободного падения с высоты равной 5 м? Даже в случае с очагом цунами, имевшем место у побережья острова Суматра 26 декабря 2004 г., эпицентр которого, согласно сообщениям [16], был осмотрен спустя почти месяц специализированным научным судном прибывшем на место бедствия по заданию научных организаций Японии и оборудованный самой современной техникой и аппаратурой, в том числе и дистанционно управляемым глубоководным аппаратом. Каковы же были самые общие результаты его осмотра места происшествия, что называется по «горячим следам»? А вот каковы: -аппарат обнаружил на морском дне большое количество трещин; -все живые организмы, проживающие на морском дне погибли [16]. Отметим — нет ни слова об остаточной деформации океанского дна в очаге цунами в виде его поднятия хотя бы на метр. А между тем, все суда в обязательном порядке снабжены эхолотами для точного промера глубин из соображений обеспечения безопасности плавания, тем более, нужно ожидать упоминавшееся выше специализированное научное судно. Какой в таком случае напрашивается вывод? Полагаем, только один — в очаге цунами 26 декабря 2004 г. у о.Суматра, Индонезия с очень большой долей вероятности имел место мощный и очень короткий динамический импульс источник которого в этом месте мог находиться только под океанической литосферной плитой. И нельзя исключить, что таким источником мог быть только предлагаемый нами очаг цунами нетривиального типа. Это именно его работа смогла на очень короткое время вызвать обратимую и упругую деформацию океанической литосферной плиты в очаге. В то же время как по данным из [18], вертикальное перемещение океанского дна в эпицентре этого землетрясения на протяжении более 1000 км составило 8-10 м. И что также совершенно не противоречит возможной картине последствий как работы очага цунами нетривиального типа, так и описываемого несколько далее возможного механизма работы очага мантийных землетрясений. Но подтверждения факта данного столь заметного изменения глубин в очаге на весьма большой площади согласно [18] из других источников нам пока ещё неизвестны. Ибо только для нами здесь рассматриваемого очага цунами главной

25.

характерной чертой иногда как раз и является некоторое проседание дна океана в очаге что и было обнаружено на месте события 1960 г., Чили. Это явление в данном случае, надо полагать имело место только потому, что часть газов из очага в процессе его работы получила выход наружу. Выше уже отмечалось, что одним из зримых последствий события 1960 г. как раз и стало пробуждение одного из до этого спящих вулканов [ 4 ]. Между тем, по мнению такого авторитетного специалиста по вулканам как уже нами выше не раз упоминавшийся Гарун Тазиев - главным приводным механизмом вулканов как раз являются мантийные газы, играющие такую же ведущую роль и очаге цунами нетривиального типа. Таким образом мы полностью не можем исключить того, что именно посредством выброса значительных количеств вулканических газов при извержении до того ещё спящего вулкана по крайней мере весьма заметная часть мантийных газов из данного очага цунами получила выход наружу. Либо совершив своего рода некоторую частичную миграцию уже в широтном направлении ещё в пределах подходящей по своим геологическим условиям геологической структуры океанского дна. И что, уже в свою очередь и вызвало затем не только последующее очень плавное опускание на 5 метров дна океана как в самом очаге на его весьма очень значительной площади, но и такое же чрезвычайно плавное опускание уже всего прилегающего к очагу участка побережья. Столь разительного характера факт никогда ранее до этого в мировой практике не встречался [ 4 ]. И здесь ещё раз обращаем внимание нашего читателя на такое очень важное обстоятельство, что применительно уже к рассматриваемому нами очагу цунами нетривиального типа именно его работа нередко и может вызывать ряд таких известных тектонического характера последствий как разлом океанической литосферной плиты на всю её толщину с появлением вулкана или целого их ряда, сбросы и надвиги как на дневной поверхности суши в непосредственной близости от очага цунами, так и на дне океана, и даже появление нового острова или поднятие (опускание) существующего, но не наоборот. Так, например, после известного Аляскинского цунами и землетрясения при подробном обследовании всего района прилегающего к острову Монтэгю показало, что высота самого острова весьма заметно увеличилась, местами от 3,18 до 9,45 м. А эхолотирование, произведённое в районе юго-запада острова, обнаружило наличие здесь очень обширных разломов в ложе океана. Остров Монтэгю площадью 600 квадратных миль (около 965 км2) имеет вытянутую форму, и расположен у самого входа в залив Принца Уильяма (США), на расстоянии примерно 60 миль к югу от эпицентра Аляскинского землетрясения 27-29 марта 1964 г. [19]. Здесь, для иллюстрации полной невозможности резкого подъёма дна океана вверх в очаге крупного цунами исключительно под воздействием

26.

одних лишь горизонтально расположенных сил пусть даже тектонического масштаба, имеющих место в теле самой океанической литосферной плиты полагаем уместным привести следующий общедоступный эксперимент. Давайте возьмём в руки новую одноразовую жестяную крышку для консервирования. Как правило, ровная, на первый взгляд, её поверхность имеет небольшую и очень пологую выпуклость расположенную строго по оси симметрии. Давайте попробуем, зажав крышку пальцами равномерно по всему периметру, затем нажать на центральную часть выпуклости с её внешней стороны одновременно двумя большими пальцами- наша крышка поддастся и выгнется на такую же величину, но в другую сторону, издав при этом характерный хлопающий звук. Теперь попробуем убрать усилия больших пальцев - крышка ликующе хлопнув своею выпуклостью снова вернется в исходное положение. А теперь положим крышку на стол выпуклостью вверх - и вот перед нами ни что иное, как некая, можно сказать очень миниатюрная модель центральной части очага цунами рассматриваемого типа, которая в общем весьма строго повторяет как саму форму литосферной плиты дна океана, так и практически точно передающая и масштабное соотношение между размером очага цунами в плане и её здесь толщиной. И имеющая между прочим строго статическую форму. Чтобы её изменить, нам нужно будет приложить здесь некоторое внешнее усилие весьма заметой величины, после снятия которого наша миниатюрная модель вновь без малейшего промедления принимает свою прежнюю форму. Если увеличить нашу крышку с её 80-90 мм до 600, также увеличив и размер отбортовки для удержания 3...4-х мм воды при горизонтальном положении полученного нами сосуда, то в момент, когда мы снизу будем лёгкими ударами кончика пальца деформировать его дно из его нижнего положения вверх, то при некотором навыке на поверхности воды можно будет наблюдать возникновение и последующее движение круговой волны - своего рода микроцунами. Если же удары будут более сильными, чем это необходимо, то на части поверхности воды на самое короткое время может появляться только некоторая рябь, - возможно, по причине возбуждения в теле дна сосуда системы стоячих волн. Здесь очень важно заметить. Что волна цунами на научном языке классифицируется как волна на мелкой воде. Ибо при среднем значении её длинны скажем порядка 250 км, для случая даже абиссальных глубин дна океана равных, например 4 км, длинна волны цунами уже более чем 60 раз превышает глубину бассейна. В то время даже самые крупные из ветровых волн, штормовые, редко превышают длинной 650 м даже при своей высоте максимум 29 м при тех же абиссальных глубинах океана. То есть, даже эти штормовые волны почти в 6 раз короче средних абиссальных океанских

27.

глубин, что уж там говорить об обычных ветровых волнах или океанской зыби. И именно поэтому с токи зрения математики наш океанский бассейн как в натуре так и при моделировании носит название бассейна мелкого, да ещё и вращающегося, -это для учёта при математических построениях влияния сил, порождаемых известным ускорением Кориолиса [20], [21] и так названного в честь его первооткрывателя Г.Г. Кориолиса (1792-1843). Для домашнего опыта с водой можно использовать и подходящих размеров пластмассовый тазик. Только дно такого тазика должно иметь толщину менее миллиметра и не иметь центрально расположенного на дне утолщения, столь характерного для продукции, произведённой в странах бывшего СССР. Указанное центральное утолщение носит исключительно технологический характер, -одноточечный впрыск пластмассы в машине при литье, однако настолько повышает жёсткость центральной части таза, что при попытке эксперимента волна микроцунами в нём появляется лишь у самой его стенки. Отсутствие на дне этого характерного центрального утолщения означает, что таз произведен с использованием многоточечного впрыска пластмассы при литье. Это очень прогрессивное технологическое мероприятие позволяет более чем в полтора раза уменьшать толщину дна получаемого изделия по сравнению с тем вариантом когда применяется одноточечный впрыск пластмассы в литейной форме, позволяет экономить значительное количество очень ценного сырья. Однако литейные формы для многоточечного впрыска уже гораздо сложнее и требуют значительно большей точности при своем изготовлении, а следовательно, и гораздо дороже, чем формы для одноточечного. К тому же для обеспечения как качества получаемых изделий, а также и гарантированной долговечности работы более сложной формы для многоточечного впрыска, необходимо применять и сырьё несравненно более высокого качества. Отсюда уже и та принципиально совершенно разная картина как деформации дна нашей пластмассовой модели, а также вида волны на поверхности очень тонкого слоя воды его покрывающей, для случая если в качестве модели мы будем использовать пластмассовые тазы изготовленные двумя выше названными технологическими методами. Между тем, наблюдаемый нами неуклонный рост населения планеты и особенно опережающее увеличение численности жителей как раз на самых цунамиопасных участках морских, океанских побережий, островах делают всё более настоятельной необходимость создания максимально близкой к реальности физико-математической модели функционирования очага цунами высокого уровня. И способной уже хотя бы в самом первом приближении сравнительно удовлетворительно ответить на ряд самых важных вопросов, как прямо сопутствующих процессу генерации цунами, так и в плане выработки мер превентивного характера, и в частности, по

28.

районированию цунамиопасных участков побережья, а также и по защите населения в угрожающих участках береговой линии, и в том числе людей, находящихся на пляжах. Когда, по примеру события 26.12.2004 г. у берегов Королевства Таиланд в распоряжении находящихся на пляжах людей были буквально считанные минуты. Удовлетворительным образом построенная подобная модель должна быть способной, конечно, не только однозначно описывать как все важные процессы работы очага, так и основные параметры возбуждаемых им волн и тем самым дать в руки специалистов надёжный метод как поиска, так и выявления и оценки той степени потенциальной угрозы, которую может представлять для населения уже обнаруженная цунамигенная структура. На начальном этапе подобная модель должна быть в состоянии хотя бы обобщенно моделировать последствия цунами в зависимости от ряда исходных параметров, таких, как толщина океанской литосферной плиты, её формы и размеров в плане и поперечном сечении, глубины водной акватории, площади и мощности очага, других не менее важных величин. Физико-математическую модель подобного уровня, уже после некоторой самоподготовки вполне должен суметь разработать современный хорошо мотивированный старшеклассник средней школы или, тем более, студент начальных курсов колледжа, института или университета самостоятельно. В случае, если созданная на первом этапе модель очага уже обладает определённым положительным потенциалом для своего дальнейшего роста, целесообразно приступить ко второму этапу её развития уже путём подключения дополнительных людских и материальных ресурсов либо началом финансирования этой работы из частных или правительственных источников. На этом этапе путём создания оснащённых высокоточным оборудованием, в том числе и скоростной видеосъёмки, уже лабораторных гидродинамических установок необходимо проанализировать степень её, модели, соответствия как реально известным параметрам явления, так и фактам с цунами связанными, и почерпнутыми из различных источников. На третьем этапе, в случае, если разработанная модель явления уже в значительной мере способна характеризовать или описывать даже реально происходящие в очаге цунами процессы, необходимо, с использованием уже фактора конкурирующих коллективов, разработать ряд мероприятий самого неотложного характера. Первый ряд подобных мероприятий, это конечно организация поиска и обнаружения, а также и регистрация всех потенциально опасных в плане цунамигенности структур дна океана на основании целого ряда присущих им морфологических признаков. В том числе геологическим, физическим и геохимическим. Второй ряд, -мероприятия технического характера, районирование

29.

цунамиопасных участков побережья по максимально ожидаемой высоте волны, ожидаемой при этом площади затопления, конкретные технические решения и организационные мероприятия, призванные минимизировать возможный ущерб от волны цунами для населения и организаций данного района и затем законодательно закрепить важнейшие из них в виде норм как строительного, равно и административного характера, и обязательных для исполнения в данном районе побережья. С целью дальнейшего развития созданной модели или их более узко специализированного ряда, создаваемых трудом многих коллективов и специалистов, дальнейшей всемерной интенсификации исследований всех сторон проблемы цунами, видится оправданной, после соответствующей определённой подготовки, проведение ряда масштабных программ чисто исследовательского характера силами заинтересованных стран в рамках 3-х или 4-х летней «цунами-программы» уже под эгидой ООН. Также есть настоятельная необходимость по возобновлению долгосрочной программы глубоководного бурения полностью в духе известной программы «Мохол» но уже открытого международного характера, скажем «Мохол-2», и время реализации которой изначально определяется периодом в 25-40 лет. Для соответствующей организации подобной крупной программы исследований международного характера необходимы немалые средства, как финансовые, так и материальные, а также и значительные людские ресурсы. Для организации сейсмического зондирования океанского дна двух наиболее проблемных океанов, Тихого и Индийского, есть настоятельная потребность в целом флоте современных океанологических судов, по всей видимости не менее 100 единиц, для обеспечения выполнения всей работы по составлению подробных карт всех цунамигенных структур дна океанов за время не более чем за 8-10 лет. Затем подобного же плана работу нужно будет провести и в бассейне Атлантического океана, памятуя о известном событии 1 ноября 1755 г. в Лиссабоне, когда на побережье Португалии и Испании обрушились сейсмические волны высотой до 13 м [22], а также о уже известном свойстве очагов цунами, как и вулканов, к периодическому проявлению своей активности. Современное океанографическое судно, весьма крупное инженерное сооружение, по своим главным измерениям ничем ныне не уступающее кораблям класса эсминец или фрегат последних проектов. Можно только надеяться, что вследствие ожидаемых некоторых долгожданных шагов по разоружению, по крайней мере в бассейне Тихого океана названное выше количество так необходимых судов могут быть изысканы правительствами самих заинтересованных стран бассейна данного океана хотя бы в виде списанных из состава флотов 100-120 кораблей классов эсминец и фрегат.

30.

Как представляется, подачу этих судов под необходимое переоборудование рациональнее всего произвести не позже 2035 года. А в качестве главной задачи для нашей будущей флотилии можно поставить следующую - в течение 2040-2050 годов всеми сейсмическими методами надёжно буквально прочесать дно Тихого, Индийского, а также, если возможно и Атлантического океанов. Результатом подобной работы видится полный реестр всех потенциально цунамигенных очагов планеты. При этом в качестве одного из реального промежуточного рубежа, достигнутого в результате реализации подобной программы, как видится, может стать создание в одной из стран-участниц проекта, достигнувшей наибольших успехов в исследовании проблем цунами и землетрясений, современного научно-методического Цунами-центра как для комплексного и всестороннего исследования всех проблем цунами со всеми попутными ему явлениями, так и для пропаганды полученных результатов как среди студентов соответствующих специальностей колледжей и университетов, так и среди самой широкой общественности, начиная с учеников самых младших классов. Конечно, после известных событий 11 марта 2011 г. и с учётом самой ведущей роли Страны Восходящего Солнца в областях как исследования вулканизма и землетрясений, а также проблем цунами есть ожидание, что первый подобный объект необходимо запроектировать и построить на территории Японии. Здесь с точки зрения финансовой есть смысл построить указанный Цунами-центр, включая как необходимую инфраструктуру, а также и несколько приличных океанографических судов специального проекта, в качестве дара японскому народу в знак его уважения от Министерств обороны других 19 стран из так называемой экономической двадцатки (G20), скажем, к 2025 - 2035 годам. Согласитесь, создание Цунами-центра, на территории Японского архипелага, также укомплектованного не только рядом современных океанографических но и перспективным буровым судном, всего лишь небольшая дань признания и уважения к мужественному народу на фоне уже известных только людских потерь страны до 30 000 человек, а также прямого ущерба, оцениваемого до 300 млрд. долларов США [15] вследствие события 11 марта 2011 года. Народа, одной из главных добродетелей которого, как известно, является сохранение самообладания при любых обстоятельствах. Народа, которому испокон века приходится жить словно на постоянно вздрагивающей спине гигантского дракона, выставленную им из вод океана. Такие регулярные стихийные бедствия как землетрясения, вулканические извержения и нашествия волн цунами, а также не менее опасные для жителей страны тайфуны и ураганы, за многие тысячи лет в конечном итоге и воспитали в японском характере стойкость к внезапным ударам судьбы. Отсюда столь редкий для других народов девиз Бога удачи Дарума: «Семь раз упасть -

31.

восемь раз подняться» {2}. С целью достижения максимальной доступности и наглядности предлагаемого материала для самых широких кругов читателей, начиная уже со школьников средних классов обычной средней школы, основной упор в его изложении делаем на его иллюстративную часть. Можно только надеяться, что одновременно наш подобный подход позволит за короткое время объективно оценить степень актуальности затронутой в книге темы и всем заинтересованным соответствующим специалистам, и в том числе даже без трудностей связанных с переводом, специалистам иностранным. Подразумевается, что заинтересованные круги читателей старшего возраста, обладающие собственным компьютером и некоторыми навыками его программирования, даже при среднем уровне физико-математической подготовки смогут самостоятельно разработать не только действующую модель очага явления и физико-математическую модель пока даже первого приближения, но и создать даже небольшой мультипликационный фильм продолжительностью 10-30 секунд в качестве как уже иллюстративного приложения к своей модели очага цунами так и для общей проверки той схемы расчёта, что будет и положена в основу его создания. Нетривиальна - не описана в литературе, только принципиальная схема работы очага цунами предлагаемого типа. Всё остальное уже есть. В курсе сопротивления материалов существует даже целый набор типовых задач с решениями о деформации плоских пластин различной формы под действием различной, в том числе и центрально приложенной к ней силой. Подробно рассматриваются пластинки как защемлённые (могут подойти как для события 11.03.2011 г. у берегов Японии, так и 26.12.2004 г. ), так и свободно лежащие, это очаг нашего типа уже в открытом океане в районах боковых откосов, как СОХ, а также и глубоководных желобов. В химии, только на территории бывшего СССР существует даже несколько научных школ имеющих большой опыт работы в области так называемых быстро протекающих реакций цепного типа в газовых средах. Надо полагать процессы протекающие в газовой полости очага цунами предлагаемого типа мало чем отличаются от уже ранее изученных силами выше уже упомянутых научных школ. Из которых, надо полагать наиболее авторитетная была в свое время создана Н.Н. Семёновым (1896-1986) [23], [24]. Самые большие трудности могут возникнуть только при подробном рассмотрении той важнейшей роли, что, по всей видимости играет в очаге как сама свободная поверхность верхней мантии, так и её недра, и здесь уже никак не обойтись без консультации очень опытного специалиста как по гидродинамике, а равно и специалиста по вычислительной математике. К примеру, ещё в самом начале 1970-х годов, целому ряду советских

32.

специалистов удалось достичь весьма значительного прогресса на трудном пути объяснения механизма генерации волн цунами точечным источником погребённым в недрах верхней мантии. И только крайне высокий уровень схематизации исходных условий выполняемых расчётов не позволил ещё в то время разгадать истинную природу механизма ответственного за работу очага цунамигенного мантийного землетрясения, Г.С.Подъяпольский,1968; В.К. Гусяков, 1972 [25], многие другие. Прогрессивный и до самого настоящего времени подход заключался в следующем. Как правило рассматривалось некое однородное и упругое полупространство (верхняя мантия) покрытое тонким слоем однородной сжимаемой жидкости (океан). К примеру, в работе [25] давалось и точное математическое решение задачи возбуждения упругих волн модельным источником, имеющим некоторые свойства реального очага землетрясения и способного упруго деформировать дно океана над очагом, генерируя в толще океана уже целый ряд волн с различным периодом, от океанических волн Рэлея до волн цунами. И показывалась возможность использовать в качестве предвестников волн цунами такую категорию сейсмических волн, как океанические волны Рэлея. - Этих поверхностных сейсмических волн резонансного типа распространяющихся как в водной толще океана, так и в подстилающих породах. Скорость их распространения в зависимости от частоты изменяется в пределах от скорости звука в воде (1 450 м/с) до уже скорости поперечных волн в коре (до 3 500 м/с). И даже при своём нижнем значении (около 1,5 км/с) она весьма значительно превышает скорость волн цунами (не более 0,28 км/с). Это даёт возможность использовать их в качестве одного из предвестников. Обладая малым затуханием, рэлеевские волны распространяются на громадные расстояния, точно регистрируются самой обычной низкочастотной сейсмической аппаратурой, и как правило образуют самую интенсивную и продолжительную часть сейсмограмм [25], (данный вид волн назван именем их первооткрывателя, английского физика Дж.У. Рэлея (1842-1919)). И только отсутствие чёткого видения реального механизма работы очага мантийного землетрясения не позволило ещё в то время разработать математическую модель сравнительно точно способную описать механизм работы цунамигенных землетрясений. Полагаем, предлагаемый механизм нетривиального очага цунами и мантийных землетрясений, соединённый с подходом [25], в настоящее время может дать более удовлетворительный результат. Некоторый практический интерес может представить повторное математически более выверенное рассмотрение вопроса генерации волн цунами погребным источником обладающим уже совершенно реальными пространственными размерами, по крайней мере в плане. И для надёжного установления нужных нам размеров глубинных источников в плане, пусть

33.

пока в самом первом приближении, имеется только один надёжный метод, анализ имеющегося архива сейсмограмм, и в том числе уже всеми силами заинтересованной общественности. Продуктивность анализа имеющегося архива сейсмограмм на примере даже сравнительно небольшой выборки имеющихся сейсмических событий хорошо видна на примере работы [26], что в своё время была выполнена Р.Н. Бурымской, сотрудницей СахКНИИ, ныне Институт морской геологии и геофизики (ИМГиГ) ДВНЦ РАН. -Что по всей видимости именно очень кратковременное и резкое, наподобие взброса, поднятие океанических участков земной коры и верхней мантии и является главным двигательным процессом при возбуждении волн цунами подводным землетрясением. Скорость т. н. вспарывания цунамигенного разрыва в очаге заметно меньше, чем нецунамигенного. Подтвердилось и ранее сделанные предположения (Иващенко, 1972) о различии спектров цунамигенных и нецунамигенных землетрясений в области низких частот. Вид спектра, наличие двух максимумов, сдвиг «угловой точки», говорит о сложности очагового процесса, а также более медленном распространении цунамигенного разрыва. Такая сложная форма цунамигенных спектров и наличие двух максимумов могут свидетельствовать о сложном характере развития разрыва в очаге, в частности, о прерывистом распространении разрыва с остановками и ускорением, и тем самым указывает на наличие неоднородностей в распределении прочности вдоль разрыва (Виноградов, 1978). Излучение энергии при нецунамигенных землетрясениях состоит, как правило, из одного импульса длительностью 3-15 сек. В то же время излучение при цунамигенных толчках обычно имеет гораздо большую длительность и состоит из нескольких таких импульсов. Величина S для как цунамигенных так и нецунамигенных землетрясений примерно равной магнитуды отличается уже в 6-7 раз. Проведенные исследования [26] дают уже дополнительные свидетельства того, что излучение из очагов сильных землетрясений имеет дискретный характер: эти землетрясения состоят из нескольких толчков, разделённых во времени. Сложность характера их излучения возрастает с ростом магнитуды землетрясения, а следовательно, также и длительности процессов разрушения среды, т. е. любой длительно действующий источник колебаний, в данном случае очаг цунамигенного землетрясения, можно разбить на ряд довольно простых субисточников, включающихся по очереди, что не противоречит представлениям ранее уже высказанными А.В. Введенской (1976), Б.В. Кострова (1974) и др., как уже и физическим свойствам работы очага цунами нетривиального типа, а также и предлагаемого механизма работы мантийного землетрясения. Обнаруженный [26] максимум интенсивности цунамигенных толчков приходится на третий и четвёртый импульсы колебаний, в то же время как для нецунамигенных толчков той же магнитуды в большинстве случаев, на

34.

первый импульс (при импульсной интерпретации сейсмограмм согласно А.В. Введенской). Рассмотренный материал (98 нецунамигенных и ещё 28 цунамигенных толчков) позволил выявить существенные особенности и в характере излучения энергии очагом цунамигенного землетрясения, - это более длительно действующий источник колебаний, состоящий из ряда простых субисточников, включающихся по очереди. Добавление к методу магнитуд (Соловьёв, 1972) и глубины очага ( Q3,4. Эти силы постоянны, и ритмично пульсируют. И также вдоль всего контура литосферной плиты 2 постепенно перемещается ряд источников колебаний, возбуждающих в её теле весьма постоянную циркуляцию, и поочередно как в одном, так потом и ином направлении, замкнутого и кругового характера некоторого ряда из весьма длинных сейсмических волн, уже далее здесь затем многократно и по касательной отражающихся от её границ до своего полного затухания в результате полного рассеивания (диссипации) своей энергии с течением некоторого времени. После чего затем направление круговой циркуляции указанных сейсмических волн в теле литосферной плиты 2 сменяется уже полностью на противоположное. Расположенные строго в горизонтальной плоскости и далее уже затем закономерно вызывают своим воздействием образование своего рода закругление граней плавно растущей структуры положительного рельефа дна океана . На рис. 4.7.12а показано сечение образующейся структуры рельефа дна океана. На иллюстрации: 1 -мантия, 2 -океаническая литосферная плита, 3 -газовая полость. Пары сил Q1 и Q2 приведены к паре попеременно пульсирующих сил P1, P2, они, совместно действуя с кругового характера замкнутых здесь многократно отражённых длинных сейсмических волн, затем постепенно формируют пологий холм А с закруглёнными в плане линиями сопряжения его длинных сторон. Здесь, как и в предыдущем случае (рис. 4.7.11.), источник круговых волн замкнутого характера, попеременно циркулирующих в плоскости литосферной плиты 2, случайным образом перемещающиеся по всему её наружному контуру весьма кратковременные импульсы динамического

236.

характера (раскрытие некрупных трещин, кристаллизация дайков, толчки от соседних литосферных плит и т. д.).

Рис. 4.7.12. Схема образования продолговатого в плане абиссального холма. 1 -мантия, 2 -океаническая литосферная плита, 3 -газовая полость. а - сечение структуры; б - вид на структуру в плане. А -абиссальный холм, Р1 , Р2 -силы приведённые от равномерно распределённых Q1 и Q4 (равномерно распределённые по контуру плиты). На рис. 4.7.13. показываем структуру океанского дна появившаяся в результате продолжительного и совместного воздействия определённой системы стоячих волн. Данная структура, в отличие от предыдущей, уже имеет несколько иную конфигурацию в плане, рис. 4.7.13б. Это является уже следствием несколько отличной, от предыдущей, как схемой внешней нагрузки океанической литосферной плиты 2, так затем и, совершенно естественно, уже и несколько другой конфигурацией пучностей от систем стоячих волн в её теле. И здесь, полагаем, вполне можно ожидать, что для закругления граней подобного, уже двойного образования (в отличие от случая согласно рис. 4.7.12.) могут довольно продолжительно, даже и по геологическим меркам, время одновременно циркулировать сразу уже два своеобразных горизонтально расположенных вихря из ряда длинных волн сейсмического происхождения. Где геометрическим центром каждого из

237.

подобных вихрей уже вполне может служить центр симметрии каждого из

Рис. 4.7.13. Схема образования гряды абиссальных холмов дна океана. 1 -мантия, 2 -океаническая литосферная плита, 3 -газовая полость, А -свод абиссального холма. Рис. 4.7.13а -сечение, рис. 4.7.13б -вид в плане. двух абиссальных холмов 4. На рис. 4.7.13а хорошо видна газовая полость 3, которая при некоторых обстоятельствах, с течением некоторого времени затем вполне способная развиться как в очаг цунами нетривиального типа, уже находящийся под сводом А, либо совершенно полностью прекратить здесь свое существование посредством вулканического извержения в виде излияния лавы из плавно раскрытой трещины на поверхности свода А, и практически полной потерей, вследствие этого, всего из имевшего ранее объёма мантийных газов, тем самым полностью обезвредив потенциально весьма опасный очаг цунами рассматриваемого типа. На рис. 4.7.14 показана схема образования абиссального холма тоже, как на рис. 4.7.12. продолговатой в плане формы, но, в отличие от него уже расположенного под некоторым углом а относительно всей прямоугольной системы координат нашей квадратной в плане ещё условной океанической литосферной плиты 2. В качестве всей первопричины подобного развития

238.

Рис. 4.7.14.Схема образования продолговатого в плане абиссального холма расположенного под некоторым углом к внешним границам океанической литосферной плиты. а -сечение структуры; б - вид на структуру в плане. 1-мантия,2-океаническая литосферная плита,3-газовая полость, А -свод абиссального холма, α -угол простирания продольной оси холма, P1, P2 а также Q1, Q4 -силы, воздействующие на литосферную плиту. событий являются соответствующее, как по расположению, так и по своим абсолютным значениям, а также и по вектору, воздействие тектонических сил по всему периметру океанической литосферной плиты 2. На данном рис. 4.7.14а уже хорошо выражена газовая полость 3 постепенно растущая под сводом А этого абиссального холма, в определённых обстоятельствах вполне способная далее, с течением геологического времени развиться в очаг цунами нетривиального типа. Видно, рис. 4.7.14б что здесь угол α простирания всей оси данного абиссального холма самым закономерным образом отражает несимметричное приложение внешней нагрузки ко всем 4-м границам литосферной плиты 2. Здесь силы Q1- Q4 - распределённая по длине границ плиты 2 вся внешняя нагрузка сжатия от тектонического характера сил воздействия как других соседних литосферных плит, так и тех, что возникают под воздействием как приливных волн на свободной

239.

поверхности мантии, так и порождаемых вследствие хода кристаллизации мантийного вещества в трещинах раскрытых на всю толщину плиты 2 или только частично. Показанные на рис. 4.7.14а силы P1 и P2 , являются теми же силами Q1 и Q2 , но приведёнными к плоскости литосферной плиты 2.

Рис. 4.7.15. Схема образования гряды из двух продолговатых в плане абиссальных холмов расположенных под некоторым углом к внешним границам океанической литосферной плиты. а -сечение структуры; б - вид на структуру в плане. 1 -океаническая литосферная плита, 2 -абиссальный холм, α -угол наклона,b -расстояние между абиссальными холмами. На рис. 4.7.15 показана гряда из двух абиссальных холмов 2 ,общая продольная ось симметрии которых расположена под некоторым углом α относительно всей прямоугольной системы координат квадратной в плане нашей условной океанической литосферной плиты 1. Здесь расстояние b, на котором находятся оба продолговатых в плане холма 2 зримо отражает некоторое отличие сил, породивших данную структуру дна океана, от сил воздействие которых согласно схемы показанной на рис. 4.7.14 и создало только один продолговатый абиссальный холм. Здесь, также как ранее для схемы рис. 4.7.13, в теле литосферной океанической плиты 2 присутствует система из двух горизонтально расположенных вихрей сейсмических волн весьма значительной длины. Именно под воздействием которых здесь уже далее и имеет место некоторое закругление каждой из короткой сторон абиссальных холмов 2.

240.

Рис. 4.7.16. Абиссальный холм, в плане подобный шеврону.1-океаническая литосферная плита, 2 -абиссальный холм, b -ширина холма, L-характерная длина холма, α -угол раствора структуры. На рис. 4.7.16. показываем структуру, по своим очертаниям в плане весьма похожую на известный шеврон. Главной причиной образования на дне океана данного типа структур также может служить соответствующая им система пучностей стоячих волн известного сплошного спектра частот колебаний, весьма длительное геологическое время имеющая место в теле океанической литосферной плиты. В сочетании с соответствующим здесь расположением постоянно действующих сил пульсирующего по времени характера, по всему периметру литосферной плиты 1 (внешние границы которой здесь не показаны). Здесь: 1 -океаническая литосферная плита, 2 -структура типа шеврон, L -длина стороны структуры рельефа дна океана, a -это угол раствора структуры, b -данная характерная ширина структуры, к примеру, некоторого абиссального холма дна океана. Далее, на рис. 4.7.17. показываем структуру дна океана, наподобие гряды известных абиссальных холмов. По своему внешнему виду в плане можно назвать её, типа «разделённый шеврон». Её возникновение вызвано соответствующей конфигурацией пучностей системы стоячих волн в теле океанической литосферной плиты 1, и в сочетании с её соответствующим спектром частот собственных колебаний. Полагаем, вполне ожидаемо, что подобная конфигурация расположения абиссальных холмов 2 и 3, отчасти напоминает схему образования гряд из двух абиссальных холмов согласно

241.

Рис. 4.7.17. Структура абиссальных холмов типа «разделённый шеврон». 1 -океаническая литосферная плита, 2 -головной холм, 3 -краевой холм. как рис. 4.7.13., так и рис.4.7.15. И следовательно, и в теле литосферной плиты 1 также циркулирует система своеобразных замкнутых вихрей из весьма длинных волн сейсмического происхождения, однако в количестве уже не из двух, а трёх. Известное воздействие которых на растущую здесь систему из трёх абиссальных холмов и вызывает некоторое закругление коротких сторон каждого из них. И центром указанных круговых вихрей горизонтального расположения, также, как и на рис. 4.7.13., 4.7.15. здесь тоже служат геометрические центры каждого из абиссальных холмов 2, 3. Вся данная структура состоит уже из трёх частей, 2 -головной холм, 3 -краевой холм, в количестве 2-х шт. Здесь важно заметить, что при ряде обстоятельств, для случая известной комбинации как всего спектра частот колебаний океанической литосферной плиты 1, так уже затем её формы в плане, расположения пучностей стоячих волн в её теле, конфигурации сил пульсирующего и постоянного характера по всему наружному периметру конкретной литосферной плиты дна океана, здесь общее число входящих в данную структуру типа «разделённый шеврон» абиссальных холмов 2 и 3 может весьма разниться. Далее, на рис. 4.7.18. показываем возможную картину распределения как, на самом начальном этапе, пучностей системы стоячих волн одного, очень близкого спектра частот колебаний, так и уже в дальнейшем, на этой основе закономерно расположенных деталей положительного рельефа дна

242.

океана. Геометрические размеры нашей условной литосферной плиты 1 по крайней мере на порядок крупнее чем на предыдущих схемах. Здесь цель данной схемы показать возможную картину создания на данном участке дна океана закономерным образом расположенную систему динамически активных участков 2 океанической литосферной плиты 1, и уже весьма закономерным образом чередующихся с её спокойными участками 3. И в данном случае также плита 1, как и ранее в других рассмотренных нами подобных случаях нагружена равномерно распределёнными по всему её периметру пульсирующими во времени силами сжатия Q1 – Q4, и которые периодически воздействуя на плиту 1 как создали, так и поддерживают существование системы стоячих волн, областям пучности которых здесь и соответствуют тектонически весьма опасные участки 2 (заштрихованы) и в пределах которых при прохождении по ним уже бегущих волн с близкой к ним частотой колебаний, вследствие явления резонанса, в полной мере и начинаются проявления тектонической активности в той или иной форме.

Рис. 4.7.18. Распределение пучностей стоячих волн в теле океанической литосферной плиты от тектонически низкой частоты её колебаний. 1 -литосферная плита, 2 -активный участок плиты, 3 -спокойный участок, Q1 – Q4 -равномерно распределённые пульсирующего характера силы. На рис. 4.7.19. показываем как на известных размеров океанической литосферной плите 1 могут весьма закономерно и чередующимся образом

243.

располагаться как весьма активные в тектоническом отношении области 2 так и тектонически совершенно спокойные её участки 3, только благодаря существованию здесь, при прочих равных условиях, системы из стоячих волн имеющей несколько более длинный период колебаний (конечно, по сравнению с ранее показанным на рис. 4.7.18.). Здесь Q1 - Q4 также некие пульсирующего характера и весьма равномерно распределённые по всему наружному периметру границ литосферной плиты 1 динамические силы тектонического масштаба. И здесь, в течение некоторого геологического времени, появляются, как словно известное изображение на фотобумаге при проявлении, вполне закономерным образом расположенные как области уже весьма активные в тектоническом отношении 2, так и участки 3, -весьма спокойные. Именно на активных в тектоническом отношении областях 2 и наиболее вероятны такие геологические проявления, что и влекут за собой появление весьма многих структур положительного рельефа дна океана, и конечно, в случае когда литосферная плита 1 обладает соответствующими геометрическими размерами в плане.

Рис. 4.7.19. Распределение пучностей стоячих волн в теле океанической литосферной плиты тектонически промежуточной частоты её колебаний. 1 -литосферная плита, 2 -активная область, 3 -спокойный участок, Q1 – Q4 -равномерно распределённые пульсирующего характера силы. На рис. 4.7.20. показываем как на таких же размеров океанической

244.

литосферной плите 1 под воздействием системы стоячих волн близкого спектра уже значительно более коротких волн тектонического характера (большей частоты) строго закономерно может иметь место совсем другое распределение в тектоническом плане как активных областей 2, так затем и совершенно спокойных участков 3.

Рис. 4.7.20. Распределение пучностей стоячих волн в теле океанической литосферной плиты для тектонически высокой частоты её колебаний. 1 -литосферная плита, 2 -активный участок, 3 -спокойный участок, Q1– Q4 -равномерно распределённые и пульсирующего характера силы. И подобный характер распределения, в отличие от случая согласно показанному на рис. 4.7.19. как тектонически активных областей 2, так и спокойных участков 3 здесь может иметь место исключительно благодаря только существованию в теле литосферной плиты 1 системы стоячих волн гораздо большей частоты (меньшей длины). Вследствие чего, при прочих равных условиях, система стоячих волн гораздо большей частоты (значит, и меньшей длины), укладывается вдоль той же длины литосферной плиты 1 согласно рис. 4.7.19. гораздо большее число раз. Следовательно, давая тем самым и гораздо большее число пучностей для данной системы более коротких сейсмических волн. Между тем, как выше уже неоднократно подчеркивалось, именно сочетание области пучностей системы стоячих волн в теле литосферной плиты 1 с проходящей через данную область уже

245.

случайной прямой бегущей волны имеющей близкую частоту колебаний, непосредственно и влечёт за собой как возникновение резонанса, а также, затем и вполне вероятный последующий разлом плиты 1 как частичный, так и на всю её толщину. И уже для последнего случая, -излияния магмы на океанское дно в виде извержения новорождённого вулкана, образование от одного до нескольких новых вулканов расположенных на океанической литосферной плите 1. Здесь Q1 - Q4 такие же пульсирующего характера и равномерно распределённые по всему наружному периметру внешних границ литосферной плиты 1 известной величины динамические силы тектонического масштаба, совершенно как ранее для схемы показанной на рис. 4.7.19.

Рис. 4.7.21. Распределение пучностей стоячих волн в теле океанической литосферной плиты тектонически высокой частоты её колебаний в случае встречи друг с другом под углом отличным от 1800. 1 -литосферная плита, 2-активный участок, 3 -спокойный участок, Q1 – Q4 пульсирующего силы. В заключение, на рис. 4.7.21. показываем, как под воздействием сил тектонического, пульсирующего характера Q1 - Q4, имеющих место на 4-х внешних границах океанической литосферной плиты 1 с её формой ромба, здесь строго закономерно возникает и соответствующее расположение как

246.

пучностей стоячих волн, так и соответственно, как тектонически активных участков 2, так и тектонически спокойных участков 3. Весьма близкое по своим масштабам явление, как ранее было показано на рис. 4.7.20. Главное отличие только в том, что данная литосферная плита 1 при такой же как на рис. 4.7.20. характерной длине своей стороны имеет в плане уже форму ромба. В одной из своих экспедиций на прилегающий с юга к побережью Красного моря район Африканского континента известный французский вулканолог Г. Тазиев встретил и описал строго подобного характера очень миниатюрных размеров картину распределения целого ряда параллельно расположенных разломов земной коры, пересекающих друг друга под некоторым углом, на участке территории площадью в считанные тысячи квадратных километров. И в свете изложенного, полагаем, далеко не случайна показанная на рельефной карте дна Тихого океана как конфигурация расположения всего Восточно-Тихоокеанского поднятия относительно западного побережья Южной Америки [137],так и то, что в области стыка данной структуры как с полуостровом Калифорния так и с Калифорнийским заливом, ранее мог располагаться эпицентр весьма очень мощного палеоцунами. И поиск его следов необходимо вести не только вблизи самого уреза воды, но, на даже вплоть до высот 100 - 200 м (на примере Мадагаскара [120]), и как на всём прилегающем к нему участке побережья Калифорнийского залива, так на противоположном от него берегу океана. И здесь никак не обойтись без такого важного подготовительного этапа, как детальное изучение и анализ всех имеющихся космических снимков этого региона. В качестве одного из заключительных штрихов, в заключение этого раздела полагаем уместным привести уже давно известный факт наличия весьма заметных собственных колебаний в литосфере Земли. Которые, как правило, интерпретируются исследователями как собственные колебания планеты. Впервые, согласно [138], их успешно обнаружил ещё в 1954 году известный геофизик Х. Беньоф (1899-1968), США, в ходе анализа записей сейсмограмм Камчатского землетрясения 4 ноября 1954 г. Эти колебания с периодом 57 мин были обнаружены примерно через 3,5 часа после этого землетрясения. Было высказано предположение, что это не что иное, как колебания земного шара. Подобного характера колебания возбуждаются только в ходе очень сильных землетрясений, как к примеру и известное Чилийское 22 мая 1960 г. В ходе которого, по этим же данным, наблюдения сейсмостанции «Симферополь» показали, что на её записях сейсмограмм наблюдались сфероидальные волны, которые многократно, около семи раз обогнули всю поверхность земного шара. И период этого сфероидального колебания составил порядка 53 мин. И здесь же отмечалось, в том случае,

247.

если принять нашу планету в качестве однородного стального шара, то для этого случая период основного тона сфероидальных колебаний составил бы 78 а не 53 мин. По нашим представлениям, наблюдаемые в этих обоих случаях довольно близкие периоды колебаний, соответственно 57 и 53 мин есть не что иное, как период собственного колебания относительно очень тонкой литосферной оболочки земного шара возлежащей на поверхности жидкой мантии. Колебаний, как вполне возможно, всего лишь полностью отражающих только факт распространения по свободному уровню жидкой верхней мантии Земли гребня волн, возбуждённых работой уже названных несколько выше известных сейсмических событий. Полностью в этом уже нельзя исключить и роли описываемого механизма возбуждения крупного цунами его очагом нетривиального типа. А также, полагаем, здесь нельзя полностью исключить ещё и того, что колебания с периодами как 57 мин., так и 53 мин. вполне могут являться своего рода самыми высокочастотным обертоном от главного тона — полусуточной приливной волны, известную же разницу между ними предварительно убедительнее всего может быть объяснена всего лишь как разница в добротности колебательных систем применительно к трассам, по которым приходили сейсмические волны к приборам их обнаружившим. Согласно [139] с точки зрения внешней формы, приобретаемой под совместным действием силы тяжести и вращения, Земля ведёт себя как жидкое тело и с хорошей точностью её вполне можно считать сплюснутым сфероидом. Но в то же время обнаруженное распределение масс в теле Луны не вполне соответствует величинам ныне действующих сил, и здесь предполагается, что Луна приняла свою внешнюю форму ещё в тот период своей геологической истории, когда её орбита была много меньше чем та, которую она имеет теперь. В крайне очень интересной и доступной по подаче материала книге «Волны в пограничных областях океана» [140] написанной коллективом авторов (В.В. Ефремов, Е.А.Куликов, А.Б.Рабинович, И.В.Файн) внимание читателя обращается на существование в прибрежной области океана, его шельфовой зоне весьма многочисленного ряда уже особого типа волновых движений, и которые своим существованием определяют динамику всей этой краевой зоны. Выражается это в частности и в том, что на записях уровня в монотонного характера спектре его колебаний уже присутствуют весьма значительное количество частот (3, 4, 5, 6 циклов в лунные сутки), значительно отличных от известных приливных. И ранее предполагалось, что в открытом океане вдали от берега, реальный уровень естественного длинноволнового шума должен быть значительно менее выражен, чем у побережья. Однако, как затем показала уже Вторая советско-американская экспедиция по проблеме цунами, эти ожидания оправдались далеко не

248.

полностью. И даже в открытом океане на частотах 3, 4, 5, 6, 7, и 11 циклов в сутки также были обнаружены хорошо выраженные максимумы частот колебаний, весьма значительно превышающие средний уровень шума, и не нашедшие пока своего полного объяснения. Необходимо заметить, что даже в наблюдательной астрономии ещё в не столь от нас далёкое время структуру первой из тогда открытых галактик смогли увидеть благодаря только новому на то время телескопу. Вполне можно надеяться, что также, но только в связи уже с прогрессом техники равно как сейсмических, так и дистанционных донных наблюдений, уже через некоторое время получат своё разрешение хотя бы часть из спектра шумов сегодняшнего дня как на сейсмограммах, так на записях мареографов, донных датчиков давления. Это не удивительный, а крайне показательный для нас факт, который мы, полагаем, вполне вправе интерпретировать, как ни что иное, а крайне реально выраженное колебаниями уровня даже открытого океана, целого ряда изначально существующих колебаний океанических литосферных плит. Колебаний, частоты которых, конечно, во многом определяются теми данными колебательной системы, в том числе и добротностью её контура, что совершенно естественным образом присущи тому или иному участку дна океана, или его прибрежной зоны. В то время как подобного характера колебания уровня закрытых морей, заливов и озёр, неизбежно должны в себе нести совершенно другой, присущий континентальным литосферным литосферным плитам, спектр частот, отличных от известных приливных. И для случая поиска точных частот собственных колебаний океанических литосферных плит, для оценки степени добротности уже всего их контура необходимо полностью учесть и тот факт, что в весьма значительно мере они что называется «вывешены» на поверхности жидкой мантии на своего рода газовых опорах. Роль которых, в данном случае играют наши газовые полости той или иной площади, и которые уже с крайне очень большой долей вероятности присутствуют практически под каждой из известных положительных структур дна океана. В качестве же штриха заключительного, попробуем, с точки зрения как несомненного факта совершенно жидкой мантии, так и факта наличия на свободной поверхности мантии известных приливных волн, дать здесь возможное объяснение истинной физической природы наводнений в двух красивейших городах Европы. И речь пойдет о наводнениях, сравнительно периодически имеющих место как в расположенном в устье реки Невы Санкт-Петербурге, а также и в расположенном гораздо южнее, в северной части Адриатического моря, Венеции. В одной из статей, ранее помещённых в научно-популярном журнале «Наука и жизнь» с целью разъяснения населению необходимости создания известных защитных сооружений для защиты тогда города Ленинграда, от

249.

этого настоящего его бича, в качестве одной из причин наводнений, очень походя упоминались волны-сейши. Но главный акцент статьи делался на то, что истинный виновник периодических наводнений, это, безусловно, метеоусловия. Которые своим низким барическим давлением производят известный нагон воды в восточную часть Финского залива. Аналогичные представления на этот счёт также развиваются в работе [22]. И отмечается, для города на Неве за первые 250 лет его существования зарегистрировано 216 случаев подъёма уровня воды свыше 150 см (наводнения), из них при 40 случаях подъём воды составил от 200 до 250 см, а в 10 от 250 до 350 см. В одно из самых сильных 19 ноября 1824 г. подъём уровня воды составил 424 см. А мы попробуем показать, что здесь главный виновник - сейшы. Это волны, которые, как считается, обычно возбуждаются только известными периодическими наклонами отдельных участков литосферы планеты, а следовательно, и дна закрытых морей и водоёмов под воздействием факта приливов в теле твёрдой Земли. Но, в данном конкретном случае, только теми заметными наклонами частей континента и дна морей, которые могут вызываться исключительно приливной волной на свободной поверхности мантии. И существует точка зрения, что волны-сейши образуются только в следствие наклонов дна водоёмов. Откроем любой географический атлас на странице, показывающей Балтийское море . Его форму в плане можно уподобить известной букве т, очень широкого шрифта, самой природой повернутой на 900 строго против хода часовой стрелки, и у которой короткая ножка это уже Финский залив, длинная верхняя черта, - собственно Балтийское море слева от этой ножки, и Ботнический залив справа. Если исходить из тех объёмов воды, которым может располагать сейша зарождённая в самой восточной части нашего Финского залива, дошедшая до берегов Швеции и отражённая обратно, то его, даже и в сочетании с самым низким известным значений (85-95 см водяного столба) барического давления имеющегося в центре приличного циклона, заведомо не должно хватить до тех необходимых для настоящей катастрофы примерно 425 см. А едва сможет набраться примерно всего-то 140-160 см. Но дело может меняться самым кардинальным образом в том только случае, если взять в расчет всю волну-сейшу, возбуждённую уже в самой южной части Балтийского моря, как на широте известных Датских проливов. Но какая же природная сила может погнать эту волну на север? Как нетрудно представить, то только одна. И это известный плавный наклон всей той части континента в сторону Северного Ледовитого океана вследствие перераспределения известной части объёма приливного горба на свободной поверхности мантии. В отличие от вод океана, как известно не имеющего в районе экватора никакой внешней нагрузки, что способна

250.

изменить профиль приливного горба на его поверхности, в качестве такой, к примеру мог быть многокилометровой толщины ледовый панцирь. Для приливной волны мантии дело обстоит несколько иначе. И значительная внешняя нагрузка от панциря мощной литосферной кровли толщиною уже порядка от минимум нескольких километров базальта на дне океанов, и до первого-двух десятков километров на континентах, весьма очень заметно искажают как профиль, так и высоту горба приливной волны на свободной поверхности мантии. А куда деваться тем, весьма заметным объёмам всего приливного мантийного горба, что стали уже лишними в его центральной области? Ответ полагаем, очевиден. Они неизбежно уйдут на периферию этой приливной волны мантии, в сравнительно высокие как южные, а также и северные широты Земли. И вследствие своего прохождения под гибкой и пока такой податливой для них литосферной оболочкой даже континента, вызовут весьма заметный для вод Балтийского моря наклон его дна уже в сторону Северного полюса. Самые идеальные условия старта этой волны сейши на север, с точки зрения её многоводности, это предварительно уже совершенный низким барическим давлением нагон воды в южную часть Балтийского моря (до +95 см). И стартовавшая на север волна, встретив на своём пути такую очень трудно для неё преодолимую преграду, как гряду Аландских островов, неизбежно должна своею главной массой отразиться в сторону Финского залива и войти в него. А что гласит одна из главных доктрин науки как о приливах применительно ко входу приливных волн в узкости, так и о накате в них волны цунами? Правильно, ширина Финского залива почти в 3 раза меньше, чем у прилегающей к нему части Балтийского моря. Это означает, что даже тот, хотя и частичный, но весьма заметный объём сеши, поступивший в залив из-за своего отражения восточным побережьем Швеции в районе города Стокгольм и группы Аландских островов, вырастет в своей высоте почти в три раза и двинется на восток, в сторону Санкт-Петербурга. И совершенно легко способен достигнуть при этом необходимой для наводнения любой нужной высоты. Самое тяжёлое для города сочетание условий, когда ранее в его окрестностях также установилось низкое барическое давление. Город имеет счастье, что в период зимнего времени как сам Финский залив, так и весьма заметная часть Балтийского моря практически полностью покрыты льдом, самым естественным образом способным заметно сгладить данную и эту очень опасную для него сейшу из южной части акватории моря. Вот почему, как правило все опасные наводнения здесь обычно бывают только осенью, когда в этом районе начинает преобладать ненастная погода, но их нет зимой. Также весьма важно и то, что уже зародившаяся в самой южной части Балтийского моря сейша необходимой для настоящего наводнения

251.

многоводности, предварительно, на своем пути к Аландским островам уже испытает последствия по крайней мере от 20%-ого своего сужения, так как ширина моря в створе Финского залива примерно на 20% меньше, чем в его южной части. И только за счёт этого сейша перед входом в Финский залив вырастет в своей высоте в 1,2 раза, по сравнению со своей стартовой высотой. И только затем, благодаря узости залива, ещё почти в 3 раза, и за счёт этого, и ещё в сочетании с низким барическим давлением в восточной части залива, районе Невской губы вполне может достичь весьма опасного для города уровня вплоть до 4,25 м включительно. В очень интересно написанной работе [134] формально посвящённой вопросам анализа и предсказания океанских приливов (Б. Паркер, 2007) согласно одного из приводимых графиков, составленного по результатам довольно известного ряда многолетних наблюдений за уровнем свободной поверхности воды для некоторых пунктов Мирового океана, максимальная средняя высота уровня воды, по сравнению с минимальной (февраль м-ц, когда воды залива полностью скованы льдом) составляет в районе города Санкт-Петербург 0,65 фута (почти 20 см) и приходится именно на осенний месяц, сентябрь. Совершенно аналогичным образом обстоит дело и применительно к известным наводнениям в Венеции. Но здесь, благодаря очень небольшой длине Адриатического моря, амплитуда наводнения должна быть гораздо меньшей, чем в г. Санкт-Петербурге. Но тем не менее тоже потенциально вполне способна причинить очень много хлопот как горожанам, а также и гостям города. И опять же, в осеннее и особенно в зимнее время, когда в северном полушарии царствует как осенняя, так уже и зимняя погода с её циклонами и известной зоной низкого барического давления в его центре. Здесь и зима уже весьма опасна, так как отсутствует ледяной покров, а он один только и мог бы сгладить здесь зимнюю, самую многоводную сейшу. Особенно на фоне известного значения обычных полусуточных приливов высотой до 1,2 м согласно [141]. В то время как, к примеру в Балтийском море, согласно тем же данным, обычная высота суточных и полусуточных приливов составляет 0,04 и 0,1 м, а высота местного повышения уровня моря под воздействием ветров и резкого изменения атмосфеного давления может достигать 1,5-3 м, как например в акватории Невской губы. А выше, полагаем, убедительно уже было показано, что последняя цифра из работы [141], нагон воды до уровня в 1,5-3 м в восточной части Финского залива исключительно за счёт метеоусловий, может носить здесь уже и несколько иной характер. Максимальные известные значения суточных, а также полусуточных приливов для акватории Чёрного моря, почти полностью сопоставимые по своей величине балтийским, и приурочены к его западной части в районе

252.

побережья Болгарии. И нет никаких свидетельств подверженности уровня Черного моря столь же крупного масштаба местным повышениям уровня его поверхности под воздействием атмосферных факторов, аналогично как якобы имеет место на Балтийском. Хотя по своей площади Чёрное море, согласно тех же [141] данных, пусть даже и не так значительно, но крупнее Балтийского, 422 000 и 419 000 км2 соответственно. И находится Чёрное море гораздо ближе к экватору, в районе которого так вполне и ожидаемы максимальные уровни приливов, и циклоны в его акватории также вполне имеют место быть. Следовательно, различия в значении величин местных нагонов воды лежат уже совершенно не в плоскости некоего барического атмосферного воздействия на уровень вод обоих морей. А, как наиболее вероятно, исключительно в плоскости значения величин как азимута, так и от угла наклона дна обоих выше названных морей под воздействием горба приливной волны на свободной поверхности мантии. Вполне способного, также, вызвать в акватории сообщающегося с Чёрным Азовского моря, и временное повышение уровня последнего до известных 5,5 м {43}, (БСЭ (В 30 т.) Гл. ред. А.М. Прохоров. Изд. 3-е. Т.1. А-Ангоб. -М., Сов. Энц., 1970. -608 с., ил., карт. Тир. 630 000 экз.). Одной из возможных причин такой сравнительной редкости нагона катастрофических наводнений в обоих названных городах может служить относительная нечастая комбинация известных из курса астрономии сил, своим действием вызывающих приливы. Одна из вариаций имеет период равный примерно 18,6(6) лет. В таком случае, все крупнейшие наводнения (но с одинаковой амплитудой) для каждого из названных городов должны иметь место только с регулярностью, кратной этому периоду. Вполне даже в пользу данного предположения может служить и следующие известные два факта. По данным [16] озеро жидкой лавы на вулкане Килауэа (остров Гавайи, США) открытое ещё в 1823 г., полностью исчезло в результате сильного извержения этого вулкана в 1924 г. И вот именно в этом же году, согласно [22], город Ленинград (название Санкт-Петербурга во времена СССР) претерпел наводнение высотой до 3,67 м, и едва ли не второе по своей силе с 19 ноября 1824 г., когда подъём уровня воды составил около 4,24 см. Также здесь полагаем весьма уместным привести нашим читателям и опыт регистрации волновых колебаний дрейфующего ледяного поля [142]. Результатам наблюдений за уровнем воды в гидрологической лунке стало установление двух разных систем колебаний. И одно из них, обладающее амплитудой в пределах, достигающих 0,8-1,0 см имело свой постоянный период равный 3 сек. Но наибольший интерес для исследователей данного вида колебаний представили постоянные колебания со средним периодом 25-30 сек и амплитудой равной 0,5 см. Именно эти колебания и были затем

253.

признаны за собственные колебания льдины. Представляет определённый интерес перерасчёт периода и амплитуды данных собственных колебаний этого ледяного поля на натуру в виде подстилающей этот участок океана океанической литосферной плиты. И конечно, с полным соблюдением не только масштабного фактора, но также и известных различий физических свойств льда и базальта. Любопытная может получиться картина, если она будет близка к известным 53 или 57 мин (3 180 и 3 420 с соответственно). А в качестве иллюстрации потенциально весьма высокой ценности наблюдений за колебаниями океанского дна посредством использования донных сейсмических станций, как стационарного, а также временных и самовсплывающих, полагаем уместным привести здесь и весьма краткое описание одного из экспериментов, проведенного в 1987 г. лабораторией сейсмологии Института океанологии им. П.П. Ширшова (г. Москва, РАН). Целью эксперимента являлось установление истинной картины генерации землетрясений под дном одного из районов восточной части Средиземного моря, и который располагается в северо-восточной части о-ва Крит, что в тыловой части всей так называемой Эллинской островной дуги. Для цели разрешения противоречия между уже устоявшимся мнением специалистов береговых сейсмостанций, на основе почти 80-летнего опыта наблюдений за этим регионом сделавшим вывод о практически полной асейсмичности морских литосферных плит, и следовательно, генерации возможных здесь всех землетрясений исключительно только на больших глубинах мантии. И так как в науке далеко не редкостью является длительное, параллельное существование полярно противоположных гипотез, так и применительно к возможности расположения очагов землетрясений по крайней мере как в земной коре подстилающей Средиземное море в этом районе, а также и на малых глубинах мантии существовала и другая точка зрения. То только с целью внесения некоторой ясности в этот важный вопрос Институтом и был предпринят данный полевой эксперимент. Предварительно, собственными силами Института был разработан и затем успешно изготовлены несколько автономных самопогружающихся и самовсплывающих донных сейсмические станций (АДС). Данные АДС с борта НИС «Рифт» были установлены в расчётных точках на срок всего в одну неделю. После чего по выданной с борта команде АДС всплыли и их носители информации обработаны. Выяснилась разительная картина. За столь короткий срок своего пребывания на дне приборами были устойчиво зарегистрированы в общей сложности 430 местных землетрясений, 80% из числа которых имели место именно в земной коре [143]. С целью объяснения возможной природы как микросейсм, постоянно присутствующих на записях сейсмограмм, а также пока ещё совершенно недостаточно изученного ультракороткого спектра излучения, и которым,

254.

как весьма вероятно полностью пронизана не только толща океанических литосферных плит, но также и весь слой не консолидированных и рыхлых осадков покрывающих океанское дно, полагаем необходимым несколько более подробно рассмотреть вопрос об одном из уже вполне закономерных последствий длительного присутствия в них пучностей стоячих волн. Далее на рис. 4.7.22. показываем раскрытую трещину горизонтально расположенную в теле океанической литосферной плиты 1, и возникшую от воздействия весьма длительно присутствующей здесь «узловой точки» системы стоячих волн. И именно в момент раскрытия указанной трещины 2 на ширину b ею как вертикально вверх, в сторону океанского дна, так и строго вертикально вниз, в сторону мантии, генерируются волны 3 длина которых λ, с большой долей вероятности является простой функцией как от её ширины b, так и скорости раскрытия. И в том случае, если подобное явление носит массовый характер, то совершенно вся толща океанических литосферных плит, и лежащих поверх неё и пропитанных водой рыхлых не консолидированных осадков в области «узловой точки» стоячей волны полностью пронизаны излучаемыми ими волнами уже довольно широкого спектра частот, от ультракороткого до короткого. Именно короткий спектр частот и может быть частично ответственным за создание общеизвестного фона микросейсм, постоянно присутствующих на записях сейсмограмм от донных сейсмографов. В то время как ультракороткая его часть, с длиной волны от 0,5-10 до 50-80 мм и может быть ответственна за известный факт выталкивания железо-марганцевых конкреций из не консолидированных осадков в некоторых областях абиссальных глубин океанов. Так как если на направленном вертикально вверх пути распространения данных волн будет располагаться инородное тело или предмет с уже довольно развитой поверхностью отражения, и с размерами несколько превышающими длину волны, известным значением своей удельной плотности, последний, уже под их воздействием получает тенденцию к выталкиванию на поверхность рыхлого донного осадка. И явление вполне возможно в «узловых точках» стоячих волн, для случая, когда уже вследствие закономерного рассеяния (диссипации) энергии при движении прямой и отражённой бегущих волн, распространяемых от места своего возникновения (прямая) в области СОХ к континентальной окраине и затем обратно (отражённая) уже имеет место некоторый сдвиг фаз между ними. Вследствие чего в той части тела плиты дна океана где теоретически должен располагаться узел системы стоячих волн имеют место противоположно направленные векторы ускорения этих двух волн (прямой и обратной), вследствие воздействия которых уже на те массы литосферной плиты что находятся с той или иной стороны от некой нейтральной линии. Проходящей, как известно из курса сопротивления материалов, при её изгибе, строго посередине толщины тела этой плоской

255.

пластины, уже именно в этой области и возникают затем вследствие этого некие пульсирующие по времени растягивающие напряжения, к которым, как общеизвестно, весьма и чувствителен базальт. Вследствие указанных напряжений и имеет место столь же периодическое раскрытие всё новых и новых, как горизонтально, так уже и несколько наклонно расположенных трещин 2 в теле океанической литосферной плиты 1.

Рис. 4.7.22. Трещина горизонтального простирания в теле океанической литосферной плиты раскрывшаяся в «узловой области» стоячей волны. 1 -литосферная плита, 2 -трещина, 3 -прямая бегущая волна, L -длина трещины, b -ширина трещины, λ -длина волны излучения трещины. На рис. 4.7.23. показываем примерный внешний вид самой обычной железо-марганцевой конкреции. Здесь 0-0' является её продольной осью, l -длина, d -диаметр. Как твёрдо установлено, каждая из конкреций имеет своего рода зародыш, расположенный в её самой центральной области. И исходя из изложенного выше, можно предположить, что помимо своего необходимого химического состава, хорошей отражательной поверхности, геометрические размеры зародыша, должны несколько превышать самую малую длину из спектра ультракоротких волн, излучаемых трещинами при своём раскрытии согласно рис. 4.7.22. И согласно [144] ядрами конкреций обычно служат как обломки конкреций более ранней генерации, так уже и микроконкреции более раннего возраста. Нередко в качестве зародыша конкреции может служить та или иная малая часть скелета глубоководного

256.

обитателя, к примеру, зуб акулы, аналогичная деталь челюстного аппарата другого морского животного.

Рис. 4.7.23. Внешний вид железо-марганцевой конкреции. О-О' -продольная ось, l -длина, d -диаметр. На рис. 4.7.24. мы показываем схему возникновения выталкивающей силы Р, постепенно, и в течение весьма длительного времени, неуклонно продвигающая железо-марганцевую конкрецию 3 из самых недр рыхлого и не консолидированного осадка 1 на его поверхность. Это явление имеет место только потому, что один из характерных размеров конкреции 3 по своей величине значительно превышает длину λ падающей прямой волны 2, ультракороткого спектра излучения, постоянно присутствующего здесь во всей толще осадка 1. Как общеизвестно, отражённая волна 4 данного вида излучения при своём распространении в водной среде, и к примеру, в рыхлом осадке, вполне способна вызывать перед отражающим её здесь препятствием известное акустическое статическое давление. И что уже в сочетании с существующим за этим препятствием своего рода, в данном случае акустической тенью 5, вполне способно вызвать появление здесь и результирующей силы выталкивания Р, что и приводит к постепенному дрейфу конкреции 3 вверх, к поверхности этого осадочного слоя 1. Можно предположить, что величина выталкивающей силы Р при прочих равных условиях пропорциональна как интенсивности излучения названных выше ультракоротких волн 2, а также их длине λ. Также можно предположить, что некоторая часть конкреций должна иметь внешний вид картофелины,

257.

а нередко и подобной дождевой капле, повторяя своей формой зону своей акустической тени 5, согласно изображенной на рис. 4.7.24.

Рис. 4.7.24. Схема возникновения выталкивающей силы для продвижения железо-марганцевой конкреции на поверхность рыхлого донного осадка. 1 -рыхлый осадок, 2 -прямая падающая волна ультракороткого спектра, 3 -конкреция, 4 -отражённая волна ультракороткого спектра, 5 -зона акустической тени, Р -выталкивающая сила, λ -длина волны излучения. В качестве полной реальности описанной несколько выше схемы как образования так затем и последующего выталкивания железомарганцевых конкреций из весьма рыхлого не консолидированного осадочного слоя, то полагаем, нам будет вполне достаточно несколько подробнее ознакомится с результатами всего одной из работ советских учёных, опубликованной в четвёртом номере журнала АН СССР «Океанология» за 1988 г. [144]. Вся данная работа полностью посвящена описанию исследования местной изменчивости железомарганцевых конкреций только на полигоне К-666 площадью 1 х 0,8 морских миль уже в восточной части рудной провинции Кларион-Клипперон. Полагаем, общеизвестно, что даже ещё в настоящее время проблема генерации железомарганцевых конкреций на дне океанов пока ещё далека от своего полного разрешения. И одной из важнейших как научных, так и практических задач того периода (1980-е гг.) исследований рудных полей конкреций являлось, в частности, и выявление как причин, так и степени известной местной изменчивости как продуктивности так и их химического состава. И как обычно, все подобного плана исследования

258.

проводились в то время, как правило уже с помощью детальных работ на полигонах площадью от 5-10 до нескольких десятков квадратных миль, с помощью дночерпателей и грунтовыми трубками и с расстояниями между станциями от 0,5 до 3 миль, также фоторазрезами с частотой съёмки через несколько метров. В результате подобных полигонных исследования и был твёрдо установлен факт весьма значительных, и даже местного характера, изменений как концентрации, а также и продуктивности конкреций. Было установлено, что изменения продуктивности тесно связано и со степенью расчленённости рельефа дна океана, при этом максимальная изменчивость плотности залегания конкреций отмечена в районах сильно расчленённого рельефа, подводных гор, разломов. Также весьма значительные изменения продуктивности конкреций были зафиксированы и в пределах холмистых равнин ложа глубоководных котловин. И к примеру, на одном из участков полигона «С» экспедиции НИС «Зонне» (11031' с. ш. и 1340 з. д.) северной приэкваториальной зоны Тихого океана на расстоянии в 1 км и перепаде глубин в пределах 10 м продуктивность конкреций изменялась в 11-12 раз, а на другом, на протяжении 11 км и перепаде глубин до 150 м, от 0 до 14,3 кг/м2. Столь же похожие изменения продуктивности, от 0,4 до 10,8 кг/м 2 на расстоянии 3-5 км и перепаде глубин в несколько десятков метров, были отмечены и на поверхности пологохолмистой равнины полигона ст. 2483 НИС «Дмитрий Менделеев» (100 с. ш. и 146029' з. д.) [144]. Столь резкие изменения продуктивности (в кг/м2) и концентрации (в процентах) конкреций имеют место на фоне сравнительно незначительных изменений их химического состава, и в пределах развития всего одного их генетического типа. И к примеру, на упоминавшемся полигоне ст. 2483 на площади всего около 400 км2, при изменениях продуктивности в 27 раз, то содержание Mn колеблется от 18 до 28,4% (в среднем 25,5%), сумма Ni + Cu — от 1,66 до 2,8% (в среднем 2,12%). В то же самое время на полигоне «Зонне» - С конкреции, с содержанием Mn (25,6-32,2%), а Ni и Cu (Ni + Cu 1,97-2,86%) были встречены на площади более 300 км2. И если судить по данным геологического опробования на полигонах приэкваториальной зоны, то уже все известные здесь рудные скопления с продуктивностью более 5 кг/м2 и богатые Ni + Cu (выше 1,8%) конкреций встречаются спарадически отдельными пятнами площадью от нескольких десятков квадратных метров, до настоящих полей по несколько десятков квадратных километров. Полигон К-666, детально исследованный НИС «Мстислав Келдыш», позволил судить не только о характере распределения, но морфологии и составе конкреций в пределах обнаруженных рудных залежей. Площадь данного полигона (14023' с. ш. и 117018' з. д.) приходилась на поверхность пологохолмистой равнины с глубинами в пределах 4085 — 4170 м.

259.

Здесь, на поверхности осадков были обнаружены залежи конкреций, участками частично или полностью перекрытые тонким (в несколько мм) слоем полужидкого ила. Все крупные конкреции с размерами более 10 см в диаметре и на 2/3 своей высоты затоплены в осадке и над поверхностью выступали только их верхние желвакообразные поверхности. В некоторых случаях наблюдалось и частичное перекрытие конкреций осадком, и если при этом крупные были только полузатоплены, то мелкие покрыты тонкой плёнкой полужидкого ила. В восточной части данного полигона расположенной как у подножия, так и на вершинной поверхности пологих холмов все обнаруженные здесь конкреции полностью перекрыты тонким слоем осадков. И одновременно здесь отмечено снижение как продуктивности (до 7,5-9,4 кг/м2), а также и размеров имеющихся здесь конкреций. В целом же на данном полигоне конкреции покрывают от 3 до 68% площади дна, а их продуктивность колеблется от 1 до 24 кг/м2. Здесь обращало на себя внимание высокие значения продуктивности конкреций, в среднем, по данным 19 дночерпательных проб, в пределах от 7 до 24,8 кг/м2, и практически на всех станциях полигона. И исключение здесь составила всего лишь одна станция из 19 (ст. 2), на которой величина продуктивности снижалась до 1,1 кг/м2. Колебания продуктивности от их минимальных до максимальных значений повсеместно фиксируются на расстояниях всего в 200-300 м и вне зависимости от глубины. И например, при перепаде глубин в пределах всего 5-10 м (ст. 2 и 16) продуктивность изменяется от 1 до 24,4 кг/м2, в то время как уже практически одинаковые её значения равные 8-10 кг/м2 были обнаружены при перепаде глубин до 65 м (ст. 10-12, 14, глубина 4075 и 4140 м). Здесь обнаруженные изменения продуктивности обычно связаны с размерами конкреций, и максимальное её значение (более 15 кг/м2) приурочена к конкрециям с более чем 8 см в диаметре. И что особенно для нас интересно, на полигоне для подавляющего большинства станций было характерно преобладание конкреций только одной размерной градации. Так, к примеру, на станциях восточной части полигона резко преобладают конкреции размером 2-4 см (ст. 6, 11-14, 21), в то время как в западной — более 6 см в диаметре (ст. 1, 2, 4, 16, 17), и до максимального значения в 18 см (ст. 8, масса 1,68 кг), вместе с тем, на ряде станций присутствует и как небольшое количество более мелких (2-4 см), так и средних (4-6 см) по размерам конкреций. И на части станций были встречены конкреции сразу нескольких размерных градаций: 2-4, 4-6, 6-8 и более 8 см. У большинства конкреций размеры в пределах от 2 до 10 см. Данные обнаруженные колебания размеров обычно сопровождались изменением и внешней формы конкреций. Минимальные размеры (менее

260.

чем 2 см) обычно характеризуются сферической формой, лепешкового же вида конкреции обычно имеют размеры в пределах 2-4 см, и реже до 8 см, в то время как дискоидальных 2,6 см, эллипсоидальных 2,8 см, а обычно более 6 см. И наибольших размеров (более 8 см) здесь обычно достигают эллипсоидально-ботроидальные (желвакообразные) конкреции и имеющие форму корзинок. По своей внутренней структуре глубококонцентрически-слоистые, и нередко скорлуповатые. Их слоистость обусловлена чередованием разных по своей структуре и мощности рудных и нерудных, нередко прерывистых глинистых прослоек. В чередующихся скорлуповитых прослойках разного состава более выдержаны глинистые, толщиною до 1-2 мм. По своей механической прочности конкреции очень хрупкие, среди них много частично или полностью разрушенных и залеченных новыми порциями рудного вещества. Масса овально-угловатых обломков нередко составляет более 50% от общего количества всех конкреций. А на ст. 21 были встречены только обломки конкреций размером от 1 до 8 см, среди которых преобладала фракция с размерами 2-4 см. В целом была замечена закономерность увеличения удельного количества разрушенных образцов конкреций на полигоне в направлении с запада на восток. Весьма большой интерес представляет и обнаруженный факт разрушения не только и не сколько крупных и соответственно более старших по возрасту конкреций, но и мелких, относительно гораздо более молодых. И более того, крупные конкреции западной части полигона, в том числе и самые максимальные по своим размерам (диаметр до 13-18 см) оказались совершенно целыми. Исследователи пришли к выводу, что применительно к данному случаю, разрушение конкреций не является функцией их возраста, а следовательно и размеров, а, по-видимому только результат особенностей внутреннего строения, и в частности, наличия в рудной оболочке чётко обособленных прослоек глинистого вещества. В чём для нас ценность выше описанных результатов работы [144]? Да в том, что можно сказать, обнаруженные в данной работе весьма многочисленные факты не говорят, они буквально кричат, в толще рыхлого слоя осадков, генерирующих конкреции, присутствуют колебания весьма ультракороткого (до 0,5 см), и короткого (0,5-15 см) длин волн источником которых могут являться исключительно только раскрытие горизонтальных трещин в толще океанических литосферных плит согласно рис. 4.7.22. Трещин, что в момент как своего начального раскрытия, а также затем и последующего роста вполне в состоянии генерировать волны всего того спектра частот (длина волн от 0,1-0,25 и до 12-15 см), что вполне способен обеспечить обычно довольно плавное продвижение конкреции из нижнего слоя рыхлых осадков в их более верхние горизонты, и только затем уже и

261.

на поверхность осадка. В том случае, если на некоторой части этого пути продвижения конкреции вверх будет встречен некоторый слой глинистого осадка, он неизбежно оставляет свой след в виде соответствующей здесь прослойки в её внутренней структуре. В том же случае, когда скорость её движения в осадке превышает некоторую допустимую из соображений механической прочности от сопротивления среды, то вызываемые таким режимом движения механические нагрузки конкрецию и разрушают. Для обнаружения указанного спектра высокочастотных колебаний, по всей видимости постоянно имеющих место на рудных полях конкреций необходима организация повторного исследования по крайней мере выше упоминавшегося полигона К-666 ранее обследованного НИС «Дмитрий Менделеев». Где посредством как донных автоматических станций, либо других технических методов необходимо установить соответствующую регистрирующую аппаратуру, в том числе как на поверхности уже самого осадка, так в его толще, а также и теле в подстилающей весь слой рыхлых осадков океанической литосферной плите. Факт обнаружения подобных колебаний с весьма большой степенью достоверности сможет тем самым подтвердить уже не только как сам факт наличия постоянно раскрываемых трещин в теле океанических литосферных плит, но будет иметь и гораздо более далеко идущие последствия. Ибо единственная очевидная причина раскрытия подобного характера трещин согласно рис. 4.7.22., как можно полагать, это только воздействие постоянного характера колебаний даже сравнительно малой амплитуды, но в течение довольно продолжительного периода времени. Единственный же известный источник подобного плана плавных и весьма длительных по времени периодических колебаний всех океанических литосферных плит, это только периодическое прохождение под нами горба приливной волны на свободной поверхности мантии. Как говориться, где тонко, там и рвётся. И далее на рис 4.7.25. показываем возможный вид сквозной трещины по самой оси рифтовой долины СОХ, именно здесь, как общеизвестно дно океана имеет свою минимальную толщину, 3-4 км. В плане конфигурация трещины А безусловно, в целях упрощения, имеет идеализированный вид. После её первоначального раскрытия на ширину В в неё внедряется магма, или лава, где и претерпевает процесс своей последующей кристаллизации. Совершенно естественно, что при этом данная трещина на весь период её кристаллизации является источником излучения тектонического характера волн довольно широкого спектра. И происходит это потому, что время для перехода лавы из своего жидкого состояния в кристаллическое зависит от первоначальной толщины или ширины конкретного сечения поперёк всей длины L данной трещины А. Так, если для кристаллизации лавы на краевых участках трещины I может вполне хватить нескольких десятков

262.

минут, в течение которого данные участки I трещины А и являются здесь излучателями тектонически довольно высокого спектра частот. Для такого же процесса на участках II необходимо гораздо больше времени, в течение которого они здесь также являются излучателями, но уже тектонически промежуточного спектра частот. В самом же её широком месте, на участке III, необходимый для полной кристаллизации период времени вполне уже может достигать от 1 до 2-х суток, в течение которых этот участок нашей трещины является источником излучения волн уже тектонически самого низкого спектра частот излучения, и всё это время первоначальная фигура трещины испытывает постоянную деформацию вследствие прохождения в её зоне гребня приливной волны мантии, вызывающей её периодический изгиб в вертикальной плоскости примерно каждые 6 ч 13 мин. Но после завершения здесь процесса полной кристаллизации объём первоначально внедрившейся лавы, как известно, должен увеличиться примерно на 10%. В следствие чего первоначальные размеры трещины должны неизбежно и весьма заметно увеличиться от её первоначального контура А до контура Б. В следствие чего в зоне её концевых участков I должно произойти новое небольшое раскрытие, до поверхности Г. И как одно из следствий, также должна увеличится и её длинна, с первоначальной L до L1. И в следствие этого концевые участки трещины I и II вновь произведут излучение волн тектонически самого высокого спектра частот. А вследствие увеличения наибольшей ширины трещины А от В до В1, неизбежно появится довольно значительное распирающее усилие, отодвигающее обе прилегающие с 2-х сторон к зоне СОХ части океанических литосферных плит далее в сторону континентальных окраин на периферии континентов. Таким образом, этот постоянный процесс образования как всё новых сквозных трещин во всей осевой зоне СОХ, так затем и их последующей кристаллизации, с большой долей вероятности и ответственен как за процесс непрерывного движения океанского дна к континентальным окраинам океанов, так и за движение самих континентов. А для того, чтобы процесс образования всё новых и новых трещин в рифтовых долинах СОХ не прерывался и имел, по сути, здесь постоянный характер, необходима внешняя постоянная или периодическая подпитка его энергией. И с весьма большой вероятностью в роли данного внешнего источника энергии и может служить только периодическое прохождение здесь как гребня или впадины приливных волн на свободной поверхности жидкой мантии, каждые 6 час 13 мин лунного и каждые 6 час солнечного прилива.

263.

Рис. 4.7.25. Схема кристаллизации сквозной трещины осевой рифтовой долины СОХ. А -начальный контур раскрытия трещины, Б -окончательный контур трещины, В -первоначальная ширина трещины, В1 -окончательная ширина трещины, Г -окончательная поверхность концевой зоны трещины, I -концевой участок трещины, II -промежуточный участок трещины, III -центральный участок трещины, L -первоначальная длина, L1 -длина после окончания кристаллизации. Вполне возможно, что периодическое изменение, по крайней мере у части из всего объёма нашей раскрытой трещины на этапе кристаллизации внедрённой в неё жидкой лавы, по оси рифтовой долины СОХ примерно каждые 6 ч 13 мин, как следствие движения её стен в период прохождения как гребня приливной волны поверхности мантии, так в последующем и впадины между двумя подобными приливными гребнями и несут целиком ответственность за обнаруженные советским НИС «Академик Мстислав Келдыш» зимой 1983/84 гг. в зоне рифта Таджура Аденского залива и двух столь весьма интересных геологических структур. Кратерных озёр 3 - 4-х метров диаметра, глубиной 2-3 м с отвесными стенками. Днище этих озёр было образовано стекловатым базальтом, на их стенках обнаружены следы от кратковременного стояния лавы. На дне этих лавовых озёр были также обнаружены и небольшие отверстия, через которые лава могла поступать и уходить [36]; {44}, („Подводные геологические исследования с обитаемых аппаратов» А.С. Монин, Ю.А. Богданов, Л.П. Зоненшайн и др. Отв. ред. А.С. Монин, А.П. Лисицын. - М.: Наука, 1985. - 232 с., ил., карт. Тир. 800 экз.). Представляется, что именно подобное, только ещё более масштабное строение могло иметь открытое озеро жидкой лавы ранее обнаруженное Г. Тазиевым в августе 1948 года в кратере вулкана Ньирагонго горного

264.

хребта Вирунга [16], позднее исчезнувшее при одном из его последующих извержений. Когда вследствие раскрытия боковой трещины вулканической постройки этого вулкана, примерно в течении всего 20 минут из его чрева внезапно было излито на всю окружающую его округу до 200 миллионов кубических метров крайне жидкой лавы. Тем самым число известных озёр из жидкой лавы сразу уменьшилось на одну треть. Другой, но гораздо более интересной и показательной геологической структурой рифта Таджура дна Аденского залива и также открытой в ходе экспедиции НИС «Академик Мстислав Келдыш» зимой 1983/84 годов и благодаря использованию имеющихся на борту обитаемых глубоководных аппаратов типа «Пайсис» (их предельная глубина погружения до 2 000 м), оказались и лавовые купола или очень похожие на вздутия образования, находящиеся в самой центральной части рифтовой долины, рис. 4.7.26. И при диаметре подобных куполов или напоминающих подушки вздутий D порядка 40-50 метров, их высота h достигает нередко около 5-10 метров. Наружная поверхность обнаруженных куполов, как правило обычно была полностью разделена на отдельные части посредством нескольких идущих от вершины купола радиально расположенных сквозных трещин. А под поверхностной коркой данных куполов обнаруживаются очень обширные полости, обыкновенно заполненные многими параллельно лежащими лавовыми пластинами [36]. Использовавшиеся в то время в СССР аппраты «Пайсис-VII“ и «Пайсис-XI“ обладали максимальной скоростью 2 узла и были оборудованы манипуляторами для сбора образцов горных пород дна океана, керноотборником, специальным накопителем для образцов {44}.

Рис. 4.7.26. Вид вулканического лавового купола (блистер). D -диаметр купола, h -высота купола.

265.

Рис. 4.7.27. Вид в плане вулканического лавового купола (блистер). 1 -внешняя поверхность купола, 2 -радиальная трещина, D -диаметр. На рис. 4.7.27. показывается вид вулканического купола (блистер) в плане. И здесь его внешняя поверхность 1 рассечена на несколько частей сквозными трещинами 2 в её наружной оболочке. Полагаем, что данная структура рифтовой долины дна Аденского залива, как наиболее вероятно, не более чем самая крупная разновидность так столь хорошо известных в морской геологии подушечных лав. Столь характерных для их излияний в условиях морской обстановки на дне океанов. На рис. 4.7.28. показываем возможную структуру лавового купола в процессе его поэтапного образования. Здесь, на самом начальном этапе, при уменьшении некоторого замкнутого объёма местного характера всего внедрённого в трещину ещё жидкого дайка, на поверхность океанической литосферной плиты 1 через подводящий канал 2, уже при одном из тактов прилива на поверхности мантии, изливается известное количество лавы, образуя здесь своего рода подобие купола или подушки из совершенно жидкой лавы, диаметром D и высотою h. После прекращения поступления жидкой лавы купол приобретает статический вид и со всей его наружной поверхности начинается процесс его кристаллизации. Но через несколько часов находящаяся на поверхности жидкой мантии зона рифта Таджура претерпевает здесь изгиб при своём восхождении на гребень приливной волны свободной поверхности мантии. Вследствие чего наружные стенки некоторого замкнутого объёма жидкой лавы в недрах ещё жидкого дайка начинают отодвигаться друг от друга, внутренний объём увеличивается, и ещё жидкая лава купола начинает задавливаться обратно под воздействием

266.

гидростатического давления столба воды, так как затвердевшая наружная корка купола относительно небольшой толщины S совершенно не в силах противостоять этому давлению. И уже на одном из этапов этого обратного затекания наружная корка купола лопается, будучи здесь рассечённой на несколько фрагментов сквозного характера и радиально расположенными трещинами 5. В силу ряда обстоятельств наружная оболочка 3 купола не обрушивается. И затем, после того, как такт изгиба рифта Таджура вновь

Рис. 4.7.28. Схема образования структуры типа вулканического купола (блистер) дна рифта Таджура, Аденский зал. 1 -океаническая литосферная плита,2-подводящий канал,3-наружная оболочка купола, 4-заключительная структура, D -диаметр купола, h -высота купола, S -толщина оболочки. меняется на обратный по воздействием приливной волны мантии, из недр трещины вновь изливается жидкая лава, но уже в заметно более меньшем объёме, ведь некоторое её количество за прошедшее с момента обратного затекания время успело претерпеть кристаллизацию в недрах замкнутого объёма трещины. Потому наружная поверхность уже вновь образованного купола заметно меньше первоначального. Тем не менее, уже по обретению некоторого своего статического состояния с наружной поверхности этого нового купола начинается этап кристаллизации. Через некоторое время, по наступлении очередного такта изгиба всего участка дна Аденского залива тут вновь повторяется картина обратного задавливания ещё жидкой лавы в недра некоторого свободного для неё замкнутого объёма. И после ряда подобных тактов наш купол, при целых оболочках 3 должен являть собою

267.

картину, представленную на рис. 4.7.28. И где под рядом последовательно расположенных оболочек 3, разрушенных давлением столба воды уже на отдельные сектора радиальными трещинами 5 покоится самый последний купол 4 минимального объёма. И вся структура несколько напоминает нам уже известную русскую матрешку с её последовательно вложенными друг в друга всё меньшими и меньшими копиями. В действительности же, как отмечалось выше, остается на месте в самом первоначальном виде только самая наружная из оболочек 3, остальные же, по каким-то пока не вполне ясным причинам обваливаются вовнутрь, тем самым и образуя структуру, изображенную несколько далее на рис. 4.7.29. Одним из возможных объяснений того, что здесь сохраняется самая верхняя из оболочек 3 может быть только следующее обстоятельство, что прямо проистекает из известных для курса сопротивления материалов его основных представлений. Как уже общеизвестно, практически все твёрдые тела, как аморфной (например, стекло), так и кристаллической структуры обладают свойством некоторой упругой деформации (или пружинения) после снятия внешний механической нагрузки. Внешне обычно это выражается в том, что плавно нагружаемое внешней нагрузкой, и например, всестороннего сжатия, тело столь же плавно начинает деформироваться и столь же постепенно также уменьшаясь в своих геометрических размерах. И например, поверхность некоей сферы начнет постепенно уменьшать свой диаметр. То же самое и полусфера, подобием чего и является рассматриваемая структура лавового купола, рис. 4.7.28. При некоторых небольших нагрузках, после их снятия наша сфера или лавовый купол сможет вернуться к исходному состоянию, это область упругой обратимой деформации. Однако начиная с некоторого значения величины удельной нагрузки после её снятия данное тело уже не сможет вернуться к своему исходному размеру, например диаметру сферы. Это область пластического течения материала. Как для каждого материала имеется одному ему присущее значение своей удельной плотности, так же для каждого материала существует своя собственная предельная нагрузка, как для начала пластического течения, так и для обратной или обратимой упругой деформации. В последней области работают известные пружины, и неважно из какого материала выполненные. И главное здесь условие для сохранения пружиной, даже такой своеобразной как каменной (базальт), в виде известных сегментов из наружной оболочки 3 лавового купола, своей работоспособности это требование работы в области упругих деформаций. То есть, в данном случае при деформации наружной оболочки 3 внешним столбом воды, разрушения её на ряд сегментов, она оказалась способной вернуться в исходное состояние из-за благоприятных соотношений между её наружным диаметром D, высотой купола h, толщиной оболочки S, и тем

268.

значением деформации лавового купола, при котором он уже разрушился на ряд сегментов, в внутренний объём купола поступила морская вода под давлением, равным наружному. Базальт нашего сегмента попал в условия всестороннего сжатия. Дальнейший изгиб прекратился, он смог вернуться в исходное состояние, в отличие от остальных, лежащих ниже оболочек. Полагаем, что некоторый практический интерес может представлять уже экспериментальное определение некоторых минимальных предельных геометрических размеров подобных лавовых куполов при которых после своего разделения на отдельные сектора рядом радиально расположенных трещин, в условиях характерных для рифтовой долины рифта «Таджура» на дне Аденского залива, наружная его (купола) оболочка сохраняет свою форму и не обваливается вовнутрь. Как представляется, при современном уровне развития экспериментальной технике подобного рода лабораторная работа уже вполне выполнима. Она позволит сделать не только некоторые выводы относительно скорости кристаллизации лавы в данных природных условиях, но также, создаст основу для определения аналитическим путём некоторых из важных гидродинамических констант жидкой мантии для её самых верхних горизонтов, которые непосредственно прилегают к нижней поверхности океанской литосферной плиты в окрестностях у известного рифта Таджура. И тем самым заметно продвинуть вперёд уровень знаний о реальных свойствах вещества самых верхних горизонтов мантии Земли. Вполне возможно, по результатам подобных лабораторных работ можно будет с довольно большой точностью определить и динамику изменения состава раствора вещества мантии при кристаллизации деталей структуры данных лавовых куполов в течении всего периода их образования. И что также позволит надёжно уточнить время, необходимое для создания этих таких всё ещё загадочного происхождения элементов подводного рельефа рифта Таджура на дне Аденского залива, у самого входа в Красное море. На рис. 4.7.29. показываем лавовый купол рифта Таджура, Аденский залив, таким как он представляется из изложенных уже несколько выше представлений. И здесь хорошо видно, что под сохранившей свою форму внешней оболочкой 3 разбитой радиальными трещинами 5 на несколько сегментов в общем-то закономерными последовательно параллельными слоями покоятся обломки всех остальных ниже лежащих оболочек 6. Тут обращает на себя внимание следующая весьма важная деталь. С довольно большой вероятностью толщина всех оболочек, как 3, так и нижележащих 6 S наиболее вероятна одинакова. И проистекает из той толщины жидкого вначале базальта что успевает претерпеть свою кристаллизацию за время между излиянием его из недр трещины литосферной плиты дна Аденского залива, так затем разрушения очередной оболочки на сегменты вследствие её деформации на стадии своего рода «задавливания» нижележащей ещё

269.

её жидкой части обратно в недра сквозной трещины литосферной плиты 1 дна Аденского зал. Чему, по всей видимости, благоприятствует положение его акватории вблизи экватора, где, вполне ожидаемо, наиболее велика как амплитуда собственно приливной волны на всей свободной поверхности жидкой верхней мантии, так, следовательно, и максимален угол раскрытия вертикальных стенок сквозного разлома его дна в ту или иную сторону, в строгой зависимости от фазы волны мантийного прилива.

Рис. 4.7.29. Схема структуры типа вулканического купола на дне рифта Таджура, Аденский залив. 1-литосферная плита, 2-подводящий канал, 3наружная оболочка, 4-заключительная структура, 5-сквозная радиальная трещина, 6 -фрагменты оболочек разрушенных внутренних куполов, D -наружный диаметр купола, h-высота купола, S-толщина оболочки купола. Полагаем, вполне оправдана организация повторной экспедиции для более тщательного обследования вулканических куполов, обнаруженных на дне осевой зоны рифта Таджура Аденского залива НИС и оснащенного рядом глубоководных обитаемых и необитаемых подводных аппаратов для поднятия на поверхность образцов ряда его оболочек. Данная экспедиция должна определить не только химический состав присущий каждой из них (начиная от наружной и вплоть до её заключительной структуры у самого подводного канала или даже непосредственно из него), а также толщину каждой из подобных оболочек. Строго подобный объём работ необходимо выполнить минимум для нескольких вулканических куполов закономерно начиная от минимального и вплоть до максимального по своим размерам.

270.

Согласно {44} самый верхний слой оболочки лавового купола имеет свою толщину обычно в пределах 20-30 см из раскристаллизованных, но весьма сильно пористых (то есть газонасыщенных) базальтов. На рис. 4.7.30. показываем главное действующее лицо всего данного раздела, вид сверху на горб солнечной приливной волны на поверхности мантии сквозь как толщу океанских вод, так и океанической литосферной плиты. И видно, ось вращения Земли относительно плоскости эклиптики наклонена на 23,50. Только для случая отсутствия литосферной нагрузки (включающей в себя также массу океана) горб приливной волны на всей свободной поверхности мантии должен был иметь вид 1. В реальности же имеет вид 2, так как вершину приливного горба мантии в районе экватора расплющивает как океаническая, а также и континентальная литосферные плиты. Вследствие чего в районе экватора горб приливной волны мантии образует своего рода окружность некоторого радиуса R, или близкой к ней фигуры. Выдавливаемые литосферной оболочкой излишние объёмы горба приливной волны мантии неизбежно и с некоторым отставанием от него уходят на периферию. Из-за чего за пределами расположенной в районе экватора расплющенного горба радиуса R, передний фронт горба данной приливной волны мантии образует относительно оси, перпендикулярной плоскости эклиптики некоторый угол α. Только вследствие именно этого обстоятельства, к примеру, в акватории Балтийского моря и имеет место весьма интересное гидродинамическое явление, когда здесь практически одновременно зарождаются и начинают свое движение с известной разной скоростью две волны-сейши. Одна с широты Датских проливов на север, самая многоводная, и из восточной части Финского залива на запад. Место их постоянной встречи геологически было зафиксировано, в частности, по крайней мере группой Аландских островов и общеизвестными Финскими шхерами. И наиболее вероятно как следы интерференции при встрече этих волн практически каждые 12 ч 25 мин и в течение довольно длительного геологического времени. Ведь обе названные волны-сейши несут с собою довольно значительное количество осадков, постоянно выносимых целым рядом весьма многоводных рек для сейшы района Датских проливов, реки Невы для сейшы Финского залива. На рис. 4.7.30. чисто условно, для простоты изложения, показан вид сверху на гребень приливной волны поверхности мантии вызываемой от притяжения Солнца. Известная лунная приливная волна мантии строится аналогичным и повернутой образом под углом 23,50 согласно углу наклона оси вращения Земли. И вполне возможно, что амплитуда мантийной волны лунного прилива, как и её океанская сестра, примерно в 2,171 раза выше чем солнечного, сообразно приливообразующей силе обоих космических тел {45}, (Ю.М. Шокальский «Океанография» Изд. 2-е, - Л., ГИМИЗ,

271.

1959. -537 с., илл., карт. Тир. 5 000 экз.).

Рис. 4.7.30. План гребня солнечной приливной волны мантии под толщей океанских вод и океанической литосферной плиты. 1 -горб приливной волны мантии при отсутствии внешней нагрузки, 2 -реальный вид горба приливной волны мантии под литосферой Земли, α -угол наклона фронта горба приливной волны мантии, R -радиус, В -ширина. I -фигура гребня мантийной приливной волны на экваторе, II -гребень волны для Северного полушария, III -гребень волны для Южного полушария. Вполне определённый интерес может представлять также затем и построение как плана (аналогично рис. 4.7.30.), так и профиля суммарной приливной волны на свободной поверхности жидкой верхней мантии для двух случаев: как совершенно без внешней нагрузки, так и нагруженной свободно плавающими на её поверхности континентами и океаническими литосферными плитами, покрытыми вдобавок известным слоем океанских вод. (Ю.М. Шокальский (1856-1940) — основоположник как российской, а также и советской океанографии). И вполне возможно, что именно горб приливной волны на свободной поверхности жидкой мантии, как бы не был он ныне расплющен своей так столь отягощающей литосферной нагрузкой и несёт уже целиком полную ответственность за известный из палеонтологии, ряда других наук, факт периодического расталкивания континентов как на северный, так и южный полюсы. И при этом полностью нельзя исключить того, что в случае если в районе одного из полюсов Земли сравнительно продолжительной время находится только один из континентов по своей площади превышающий площадь Антарктиды в 2-3 раза, возможно столь мощное уже глобального

272.

характера оледенение планеты, что уровень Мирового океана способен понизиться на многие сотни метров. Даже ещё в настоящее геологическое время, по данным [132], всего лишь 16-18 тысяч лет назад уровень океана находился ниже современного ни много ни мало, как примерно на 120 м. И с тех пор уровень океана неуклонно поднимается со средней скоростью 7-8 см в столетие. И лишь в последнее столетие поднялся сразу на 11 см. В качестве одного из возможных мест локализации весьма крупной пучности системы стоячих волн расположенной в Юго-Восточной части Тихого океана можно назвать найденное экспедицией Калифорнийского университета настоящее вулканическое поле, где примерно в 3 000 км от побережья Чили, в районе о-ва Пасхи на площади примерно 182 000 км2, были обнаружены 1132 вулкана, из них не менее 200 действующих, высота обнаруженных вулканов от 600 до 1 200 м [145]. На карте Тихого океана этой области без труда обнаруживается, что в данном месте встречаются три подводных горных хребта. И с восточной стороны к Восточно-Тихоокеанскому поднятию, который в Тихом океане играет роль СОХ, здесь примыкают, в свою очередь расположенные под углом друг к другу, хребет Сола-и-Томес северо-восточного простирания и Чилийское поднятие юго-восточного простирания [137]. Также весьма интересным возможным следствием деформации дна Северного Ледовитого океана околополюсным гребнем мантийной волны солнечного прилива согласно схемы рис. 4.7.30. может являться создание им регулярной циркуляции относительно Северного полюса как его вод, а также покрывающего его ледового покрова. Это, по всей видимости, тема уже отдельного исследования. Всё больше данных убедительно свидетельствуют, что океанические литосферные плиты дна океанов можно смело уподобить как своего рода глобального характера природный вибростенд, наподобие известного из практики заводов ЖБИ. Под действием вибрации которых на заводах ЖБИ даже жёсткие марки бетона растекаются образуя ровную горизонтальную поверхность. Почему можно ожидать иного от поведения рыхлого осадка абиссальных глубин океанов? Надёжно укрывающих под своим ровным покровом все бесчисленные дефекты базальтового ложа океанского дна. Для жителей как города Новый Орлеан (США), а также и граждан из Нидерландов некоторый и вполне известный интерес может представить объяснение возможной действительной природы такого тягостного для них явления, как весьма медленное но неуклонное опускание по крайней мере части их территории ниже уровня моря. Город Новый Орлеан (шт. Луизиана, США) лежит практически в устье впадающей в Мексиканский залив реки Миссисипи, крупнейшей и самой многоводной в США, на низменной и болотистой местности. Как,

273.

впрочем и город Санкт-Петербург в РФ, расположенный в устье река Нева. Вопрос, если река Миссисипи столь многоводна в настоящее время, то какой мог быть её возможный облик и известное геологическое время тому назад. Характерного не только по крайней мере в несколько раз более высоким давлением атмосферы, чем в настоящее время, но также, вполне вероятно, во много раз большим количеством осадков. Между тем, как уже общеизвестно, практически все впадающие в океаны, моря, также заливы, крупнейшие реки мира обладают такой, невидимой человеческому взору, неотъемлемой их частью, как конус выноса. У некоторых рек он тянется на многие сотни километров от побережья. На некоторых морских картах, довольно подробно отражающих обстановку дна у прилегающей к устью части океана, моря, или, как в данном случае Мексиканского залива, эти конусы выноса носят в плане настолько довольно своеобразную форму, что заслужили название «птичьей лапы» за удивительное сходство с этой частью анатомии пернатых, от центральной и наиболее крупной её части в виде очень пологого вала под углом отходят до нескольких более коротких ответвлений. Вся эта структура отложена как из мелких песчинок, так уже и из других частиц. Ещё раз повторимся, в своем поперечном сечении все эти гряды являют собою столь весьма пологие возвышения морского дна, подобные холмам только условно, ибо в условиях подводной обстановки угол их бокового откоса может составлять и порядка одного градуса дуги. Теперь зададимся следующим вопросом. Если представление о прежней гораздо большей многоводности Миссисипи верны хоть отчасти, тогда как скорость её течения, то также количество выносимого ею твёрдого осадка также было многократно большим. Следовательно, основная часть конуса выноса была сложенна ещё в те весьма отдаленные времена. Прошли века, река многократно обмелела, и о былом величии отчасти напоминают лишь болота. Пришли люди и отстроили удобный город-порт Новый Орлеан. И вот собственно вопрос. Если расположенную на суше территорию данного города устроенного в верхней части конуса выноса реки весьма далекого прошлого, как и его подводную часть уподобить крайне пологому холму из пропитанного водой песка полностью находящимся на вибрирующей гигантской стальной плите чего можно ожидать от этой нашей насыпной структуры с течением некоторого времени: пологие гряды конуса выноса начнут расти вверх, совершенно не изменят своего профиля, или, словно даже жёсткий бетон на вибростенде начнут постепенно всё более и более расползаться, теряя со временем не только высоту но и весь свой рельеф? Что может являть собою в данном случае роль стальной плиты огромного природного вибростенда? Что, и в течении довольно продолжительного даже геологического времени, играет роль вибратора нашего природного вибростенда с городом Новый Орлеан отстроенного на поверхности этого

274.

песчаного, пропитанной водой слоя осадка от речных наносов далекого прошлого? И может ли в этом процессе непрерывного и весьма плавного природного вибрирования как литосферной плиты Северной Америки, так и данной части континента быть задействована и пресловутая приливная волна на свободной поверхности жидкой мантии? На рис. 4.7.31. приводим условное сечение территории города Новый Орлеан от морской акватории с её уровнем 1 далее по собственно городу 2 по прямой линии проходящей через расположенный в его тыльной части некоторого понижения 3 ниже уровня моря 1. И здесь уже весьма уместен следующий вопрос в адрес несколько более подготовленного читателя. Где можно наблюдать характерную шейку утонения цилиндрического образца из весьма вязкого металла непосредственно перед его разрушением?

Рис. 4.7.31. Схема условного сечения г. Новый Орлеан от побережья. 1 -уровень моря, 2 -часть города выше уровня моря, 3 -понижение. Можно ли структуру 3 как своему генезису (происхождению), так и по роли, несколько уподобить шейке утонения цилиндрического образца выполненного из вязкого металла в ходе его испытания на растяжение до полного разрушения? Полагаем, что строго подобный описанному выше механизму весьма плавного опускания ниже уровня моря по крайней мере части территории города Новый Орлеан, в самой полной мере можно отнести и имеет место у той части территории Нидерландов, что уже расположена ниже уровня моря в настоящее время. Однако в данном случае, применительно к территории Нидерландов, небольшой страны расположенной на побережье Северного моря, роль той

275.

реки, что некогда, в незапамятные времена нанесла весь сформировавший побережье Северного моря слой речного осадка может играть только Рейн. В качестве главного поставщика обломочного материала (песок) здесь уже играют расположенные неподалеку Альпы. В те незапамятные времена не только территория собственно Нидерландов, но и вся прилегающая к ней часть Европейского континента вполне могла являться дельтой древнего Рейна со всеми вытекающими для пропитанной водой песчаной структуры конуса выноса прошлого последствиями, и полностью находящегося на уже сотни миллионов лет непрерывно и весьма плавно вибрирующей под действием гребня волны мантийного прилива литосферной плите. В одной из передач весьма популярного канала «Дискавери», посвященной борьбе мужественного народа Нидерландов с Северным морем, -как намыванию искусственных островов из добываемого в море песка, приводился очень показательный для нас факт, мощность осадочного слоя в данном районе достигает 2 000 м. Согласно данным {46}, (БСЭ (В 30 т.) Гл. ред. А.М. Прохоров. Изд. 3-е. Т. 17. Моршин-Никиш. - М.: Сов. Энц., 1974. - 616 с., ил., карт. Тир. 629 500 экз.), дельты рек Рейна, Мааса и Шельды слагаются аллювиальными отложениями. При самом беглом взгляде на физическую карту Франции обращает на себя внимание одна весьма интересная деталь её рельефа. И речь идёт о верховьях некоторых таких её рек, как (с юга на север) Вьенна, Крёз, Шер, Алье, Лаура (Центральный массив); Йонна, Сена, Об, Марна. Разве нельзя уподобить план речных долин верховьев всех названных рек и некоторым подобием контуру в плане и общеизвестных фиордов, столь характерных для всего побережья Норвежского моря Скандинавского полуострова? Выше весьма кратко уже высказывалось предположение, что фиорды Скандинавского полуострова, наиболее вероятно, были созданы природой неслыханных масштабов потоками воды некогда несущих с собой весьма значительное количество абразивного материала, в основном песка, много твёрдых продуктов вулканических извержений. Низвергающимися с неба как в виде дождя, также уже содержащем твёрдый материл вулканического происхождения, а также и в виде речного стока, с добавлением дробленого материала Скандинавских гор (песок, в том числе кварцевый), также, как известно, обладающего сильнейшим абразивным действием. И полагаем, что известное сходство в плане как речных долин верховьев названных рек Франции, а также и фиордов Скандинавского полуострова даёт некоторое основание предположить, что основным фактором, создавшим названные геологические структуры, как являлся в весьма отдаленном прошлом, так и является речной сток. Следовательно, наше предположение о Миссисипи весьма далекого прошлого как в разы более многоводной чем ныне, также не лишено некоторых оснований, и раз так, то также о возможной природе

276.

происхождения фиордов, механизме опускания по крайней мере некоторой части территорий горда Новый Орлеан и даже части Нидерландов. Тут нельзя обойти вниманием ещё один род довольно своеобразного колебания земной коры с периодом от сотен тысяч и до многих миллионов лет. Речь идёт о местного характера, конечно в масштабах всей планеты, то довольно плавном известном поднятии, то затем опускании коры Земли. Вследствие чего весьма многие из участков континентов, расположенные много выше современного уровня моря и носят на себе многочисленные следы от своей некогда прошлой подводной жизни. И в данном издании попробуем ограничиться пока описанием только кухонной разновидности модели данного явления. Представьте себе, что стоя у кухонной плиты варите в казане некую кашу с довольно высоким содержанием в её крупе жира. И общеизвестно, точка плавления многих природных жиров растительного происхождения много ниже точки кипения воды. И значение удельной плотности многих растительных жиров также значительно меньше таковой для воды. Это и приводит к следующему довольно своеобразному явлению, которое часто можно наблюдать стоя у кухонной плиты. Содержащийся в крупах жир попадая в нагретую выше точки его плавления воду плавится, постепенно поднимается к поверхности воды где затем собирается в виде одномерной довольно плотной плёнки, становясь препятствием для выхода наружу, из недр каши, водяного пара от закипевшей с течением времени воды. С того момента, как вода закипела и по завершении процесса варки каши, на её поверхности местами периодически плавно воздымаются и затем весьма резко опадают участки жировой пленки, чтобы затем подобное поднятие на некоторое время столь же плавно поднялось, затем внезапно опало уже несколько поодаль. Внимательный взгляд без труда здесь может заметить, что началу опадания местного, похожего на крошечный холмик вздутия, предшествует внезапное раскрытие малого отверстия, и излияния из него некоторого весьма малого количества жидкой каши, совместно с выходом всего объёма содержащегося в его недрах водяного пара -и вот здесь перед нами ни что иное, как словно действующая на кухонной плите домашняя версия микроскопической модели вулканического явления типа «опухоли мантии» согласно Г. Тазиева, уже со всем комплексом сопутствующих ему побочных явлений. И вот почему так много как действующих, так и уснувших вулканов на дне океанов, с их известной относительно меньшей чем у континентов толщей слагающих их литосферных плит, и гораздо меньше, - на суше. В данном разделе нельзя обойти вниманием ещё один вид колебаний океанической коры. Это колебания, возникающие вследствие весьма очень кратковременного динамического воздействия на неё импульсом от весьма

277.

неглубокого, цунамигенного мантийного землетрясения. Способного, при ряде обстоятельства вызвать известное и довольно очень продолжительное колебание и всего литосферного покрова планеты. Полагаем, обнаружение в своё время колебаний с периодами в 53 и 57 минут как самых прямых из последствий известных сейсмических событий здесь и есть лучшее тому подтверждение. Мнения, что по всей своей толщине океаническая литосферная плита обычно разбита на три довольно заметно обособленных друг от друга слоя высказывались уже неоднократно. Также при этом предполагается, что как первый от океанского дна, так и последний (третий) подобный слой это не что иное, как области литосферной плиты, довольно сильно расчленённые значительным количеством трещин. Расположенных как перпендикулярно относительно поверхности океанической литосферной плиты, так и под некоторым углом к ней. Максимальная глубина данной категории трещин соответствует толщине каждого из названных слоёв. В то время как слой промежуточный между ними, второй от океанского дна, обычно свободен от подобного рода крупных неоднородностей.

Рис. 4.7.32. Структура океанической литосферной плиты. 1 -мантия, 2 -океаническая литосферная плита, 3 -трещины на нижней поверхности плиты, 4 -трещины на верхней поверхности плиты, 5 -малые трещины в теле плиты, S -толщина плиты, О — О´-ось симметрии участка. На рис. 4.7.32. показан лежащий в покое на свободной поверхности совершенно жидкой мантии 1 плоский участок обычной океанической литосферной плиты 2. Её нижняя поверхность испещрена сравнительно

278.

неглубокими частного характера трещинами 3. Наружная поверхность её (океанское дно) -подобного же характера трещинами 4. А промежуточное между слоями с трещинами 3 и 4 всё свободное пространство насыщенно некоторым количеством сравнительно мелких трещин 5 размерностью от первых сантиметров до нескольких десятков метров каждая. Обыкновенно ориентированных продольно относительно океанической литосферной плиты 2. Указанная океаническая литосферная плита 2 поддерживается на свободной поверхности жидкой мантии 1 только архимедовыми силами плавучести. Здесь О — О` это ось симметрии мантийного землетрясения. В какой-то момент времени от очага землетрясения погребённого на некоторой глубине в недрах нижележащего слоя мантии 1 на оси О - О` на литосферную плиту океана 2 снизу обрушивается прямая ударная волна сжатия-разряжения Р. И под её воздействием океаническая литосферная плита 2 на очень короткое время упруго, без нарушения своей сплошности выгибается вверх симметрично оси О - О`, рис. 4.7.33. В целях упрощения водная толща океана не показывается. На рис. 4.7.33. океаническая литосферная плита 2 показана в момент времени, соответствующий для её максимального верхнего положения при действии ударной волны Р мелкофокусного цунамигенного землетрясения. Под воздействием весьма значительных как давления так и ускорений, что вполне присущи подобному событию, в центральной части литосферной плиты 2 на весьма короткое время упруго, на величину ΔS уменьшилась её толщина, с S до S1. Вследствие чего из объёма прилегающего к оси О - О` центрального участка литосферной плиты 2 на периферию устремляются волны сжатия-разряжения РСЖ-Р, распространяющиеся во все стороны от очага со скоростью, которая присуща для океанического базальта. В то же самое время, под воздействием как весьма значительных динамических нагрузок от ударной волны мелкофокусного мантийного землетрясения на литосферную плиту 2, и её изгиба. Здесь имеет место массовое раскрытие или деформация всех расположенных в её теле трещин 3, 4, 5. Вследствие чего ими испускаются весьма значительное число волн сжатия-разряжения 6 самого разного периода, обладающих своей длинной волны во много раз меньшей чем толщина океанической литосферной плиты 2. И вследствие этого указанные волны 6 начинают своё распространение из центральной части очага литосферной плиты 2 путём своего полного и многократного отражения от её наружных поверхностей с характерным двойным углом 2α, как по волноводу. Конкретное значение двойного угла отражения 2α в теле плиты 2 зависит от весьма многих факторов, самые важнейшие среди них: значение энергии землетрясения на единицу площади литосферной плиты 2, её толщина S, первоначальной степени насыщенности её объёма всеми видами трещин 3, 4, 5. В строгой зависимости от значения двойного

279.

угла отражения 2α, скорости распространения в морском базальте волн сжатия-разряжения, степени насыщенности литосферной плиты 2 разного рода неоднородностями зависит горизонтальная скорость VГР, с большой степенью вероятности это волны самого обширного спектра своих частот.

Рис. 4.7.33. Схема максимальной упругой деформации участка океанической литосферной плиты над очагом мощного мелкофокусного цунамигенного мантийного землетрясения. 1 -мантия, 2 -океаническая литосферная плита, 3 -трещина на нижней поверхности плиты, 4 -трещина на верхней поверхности плиты, 5 -внутренние мелкие трещины, 6 -волна генерируемая раскрытием частных трещин, А -волна деформации плиты, Р -динамический импульс очага мантийного землетрясения, Р СЖ-Р -прямая горизонтальная волна сжатия-разряжения в теле плиты, S -толщина плиты, ΔS -уменьшение исходной толщины плиты, S1 -кратковременное значение толщины плиты в центре очаговой области, 2α -двойной угол отражения, О — О`-ось симметрии очага, VСЖ-Р - скорость волны РСЖ-Р, V6ГР - скорость волн 6, VАГР -скорость распространения деформации плиты. Также во все стороны от очага начинает своё движение и волна упругой деформации А океанической литосферной плиты 2, распространяющаяся с некоторой скоростью VАГР. И таким образом из эпицентра мантийного цунамигенного землетрясения в теле нашей литосферной плиты 2 во все стороны от него начинают своё движение целый цуг сейсмических волн. И состоящие из трёх главных групп. Во-первых, сжатия-разряжения Р СЖ-Р в

280.

теле литосферной плиты; во вторых, многократно отражаемых в её теле поперечных волн 6; в третьих, затухающая волна упругой деформации дна океана А. Выше уже говорилось, что вот уже довольно продолжительное время специалистами многих стран весьма напряжённо ведется поиск некоторых дополнительных, к используемому в настоящее время пороговому, новых признаков цунамигенности землетрясения и с необходимостью затем их введения в практику работы Служб предупреждения об угрозе цунами с целью некоторого уменьшения количества ложных тревог. Так, согласно мнения такого виднейшего специалиста по цунами во времена СССР как ч.-к. АН СССР С.Л. Соловьёва {47}, («Волны цунами» Труды Симпозиума по цунами XV Ген. Ассамблеи МГГС, Москва, авг. 1971 г. Отв. ред. чл.кор. АН СССР С.Л. Соловьёв и В.М. Кайстренко. Южно-Сахалинск, Сах КНИИ, 1973.-210 с., ил., карт. (Труды СахКНИИ. Вып. 32.) Тир. 500 экз.) в своё время весьма в этом плане очень важной и актуальной для этого являлась работа В.К. Гусякова [25]: „О некоторых свойствах океанических волн Рэлея, возбуждаемых при подводном землетрясении», и посвященная целиком анализу потенциальной пригодности для этих целей названных волн. Возможно, что приведенные на рис. 4.7.32., 4.7.33. схема упругой деформации океанической литосферной плиты 2 под воздействия ударной волны очага мелкофокусного цунамигенного землетрясения может создать предпосылки для повторного и гораздо более тщательного рассмотрения данной весьма важной работы уже силами специально созданной рабочей группы из соответствующих специалистов численностью не менее чем в 25-40 человек только в рамках РАН. Специалистов, делегированных в её состав из целого ряда соответствующих НИИ на срок от 4-х до 6-и лет, и только на первом этапе. Ведь предполагается положительно решить очень важную междисциплинарную проблему. Как представляется, включая и значительное число специалистов по нелинейной акустике. Ибо, насколько можно судить, тело океанической литосферной плиты расположенное над очагом цунамигенного мелкофокусного мантийного землетрясения есть не что иное, как своего рода гигантская параметрическая антенна полностью совершенно в духе весьма актуальной для нас работы {48}, (О.В. Руденко («Нелинейная акустика: достижения, перспективы, проблемы» с.16-26// «Природа» № 7, 1986 г. с. 1-128. Тир. 51 000 экз.). Волной накачки данной параметрической антенны, в нашем случае, применительно очага цунами, является ударная волна от мантийного мелкофокусного землетрясения. Которая падая на нижнюю поверхность океанической литосферной плиты возбуждает в её теле минимум три группы нелинейных волн. А одной из важнейших особенностей нелинейных волн как раз является способность изменять как свою частоту и форму, так и распадаться на составные части,

281.

взаимодействовать между собой, а также влиять на свойства среды. Самые важные примеры нелинейных волн - это и гром, разнообразные взрывы, и землетрясения, а также и многое-многое другое. Ряд наиболее важных для нас работ в самой близкой для нас области, это нелинейная гидроакустика, весьма активно производились в СССР в конце 60-х годов, когда и начали производить как первые расчёты, так уже соответствующие лабораторные эксперименты. Инженерные методы расчёта и оптимизации нелинейных антенн создавались на основе математического аппарата для нелинейной акустики развитого примерно в то же время Р.В. Хохловым (1926-1977) и его учениками. И созданные в то время в СССР гидролокаторы на основе параметрических антенн позволяли эффективного обнаруживать косяки рыбы, изучать водную толщу и морское дно. Очень точно строить профиль дна до глубин около 4-х км, и идентифицировать слои скальных пород, залегающих на глубине до 100 м от морского дна, и находить предметы в донных илистых отложениях на глубине до 20 м. А также ожидалось их применение для поиска полезных ископаемых на морском шельфе. Очень важной особенностью нелинейных акустических сред является и то, что в них скорость распространения звуковых волн, как правило, почти совсем не зависит от частоты (рассеяние или дисперсия отсутствуют), отсюда нет и запрета на взаимодействие между собой различных гармоник: любая из них может присутствовать в спектре, в результате чего энергия исходных колебаний «размазывается» по спектру. В целях иллюстрации возможной физической природы местного излучения нелинейных волн из двух групп близких частот, их взаимодействия между собой и получения в результате этого третьей группы частот колебаний (которая распространяется далее в сторону наблюдателя) океанической литосферной плитой, -из центральной области очага цунами непосредственно над гипоцентром мелкофокусного цунамигенного землетрясения на рис. 4.7.34. показываем находящуюся на поверхности мантии 1 океаническую литосферную плиту 2 уже несколько в увеличенном масштабе, по сравнению с рис. 4.7.32., 4.7.33. В некоторый момент времени две близко расположенные трещины 4, находящиеся на верхней поверхности литосферной плиты 2 своими обращенными друг к другу боковыми поверхностями излучают два пучка волн 6 и 7, с довольно близкой частотой колебаний. При их встрече, благодаря их определённому соотношению как по частоте колебаний, величине переносимой энергии, а также ориентации излучающих поверхностей в роли антенн, и рождается уже суммарная волна 8. Которая, благодаря ряду начальных параметров её образования, периоду колебания, направляется довольно узким пучком в

282.

Рис. 4.7.34. Схема излучения ряда частот местными разрывами сплошности океанической литосферной плиты очага цунами. 1 -мантия, 2 -литосферная плита, 3 -трещина нижней поверхности плиты, 4 -трещина верхней поверхности плиты, 5 -внутренние мелкие трещины, 6 -начальная волна с частотой γ1, 7 -начальная волна с частотой ≈γ1, 8 -волна суммарная с частотой колебаний γ∑ , 2α -двойной угол отражения. противолежащую поверхность раздела сред (твёрдое тело плиты —жидкая мантия) как волновода под некоторым углом, полностью отражается от неё к противоположной поверхности раздела волновода (твёрдое тело плиты вода океана). Здесь также претерпевает свое полное отражение, подобным образом последовательно отражаясь под двойным углом отражения 2α и уже далее продвигается во все стороны от места своего зарождения, в том числе и к береговому наблюдателю. Весьма интересной представляется и роль здесь неоднородностей сравнительно малого масштаба, типа ранее уже упоминавшихся мельчайших (от считанных и до десятки сантиметров длины), мелких (от одного до нескольких метров) и сравнительно крупных (от одного и до десятков метров) трещин. И некоторые довольно крупные трещины горизонтальные, или близкие к горизонтальным, могут вполне эффективно сами отражать суммарные волны 8 вызывая этим своего рода «размазывание» его начального спектра частот колебаний, что необходимо учитывать при анализе всего спектра частот колебаний принимаемых уже береговой станцией . Вполне определённый интерес в этом плане может представить организация регистрации спектра колебаний от одного вполне известного и стабильно работающего очага подводных землетрясений (как

283.

пример, рифтовые долины СОХ) в нескольких точках океанского дна вдоль луча их распространения от места зарождения до удалённого наблюдателя (как пример, береговая сейсмостанция). Что должно позволить установить уже и фактическую величину «размазывания» спектра частоты колебания, по сравнению с его начальным видом, и в зависимости от пройденного этой суммарной волной 8 пути. Своего рода значение удельной величины «размазывания» исходного спектра частот на один километр свободного пробега в теле океанической литосферной плиты как волновода от места своего зарождения в очаге землетрясения (цунами) к расположенному на берегу удалённому наблюдателю Известен метод обнаружения косяка рыб как строго заданного вида и даже возраста регистрацией резонансной частоты излучения воздушного пузыря известных размеров и объёма вследствие облучения указанного косяка пучком ультразвуковых волн заданной частоты колебаний. И можно ли обратный подобному приём применить для определения как вида, так и геометрических размеров известных неоднородностей 5 стоящих на пути распространения суммарных волн 8 (рис. 4.7.34.) уже излученных из всего объёма толщи океанической литосферной плиты 2 из центральной области очага цунами и исходя из зарегистрированного удалённым наблюдателем полного спектра частот? А ещё одним важным вопросом, вполне ждущего своего пытливого исследователя, полагаем, можно назвать и следующий. Как общеизвестно, очень многие процессы, протекающие как в многослойной уже по своему характеру атмосфере Земли, так и в столь многослойной толще океанских вод носят явно неустойчивый характер. Или, как говорят в авиации, «на грани срыва потока». Вопрос, важный для судеб весьма немалого числа людей, проживающих на океанском побережье в тропиках, изобилующих тропическими ураганами. Правомочно ли рассматривать всем известную закономерность зависимости заметного роста интенсивности микросейсм, имеющих место уже в толще океанских литосферных плит в центральной части тропического урагана, не как явление вторичное, как сперва ураган, а только затем рост микросейсм. А как явление первичное, то есть, сперва рост микросейсм, как отражение местного, локального характера прогиба (в ту или иную сторону, отрицательную или положительную сторону) под воздействием колебаний океанского дна на упругом основании? И может ли в таком случае, как величина прогиба дна (вместе со всей находящейся поверх него водной толщей океана), так размеры подобной области уже в плане и «программировать» появление известных всем нам, как циклонов, так и антициклонов, а также и тропических ураганов? И зарождающихся, как известно, только на океанских просторах. И как обнаружить подобное образование на водной поверхности океана заблаговременно, либо и вовсе

284.

предсказать его появление? Одиночный спутник, с его известной шириной охвата радиолокатором-альтиметром полосы около десятков километром здесь явно не не поможет, ведь предполагается обнаружить локальных размеров, наименьший размер в плане от нескольких сотен до 2-3 тысяч километров и высотой или глубиной порядка 1,5-4 м, продолжительность жизни которого не превышает считанных часов. Полагаем, единственная возможность, специально модернизированный телекоммуникационный спутник находящийся на геостационарной орбите посылает на водную поверхность океана плавно расширяющийся пучок излучения РЛС заранее выбранного диапазона. Падающий на водную поверхность под довольно малым углом. Несколько других подобным образом модернизированных спутников, находящиеся на диаметрально противоположной стороне уже регистрируют отражённый сигнал, передают полученные данные в один центр для обработки полученных данных и построения карты «пятен» в океане в косом «радиолокационном отражении» от разного коэффициента отражения сигнала от водной поверхности и излученного «головным» или задающим во всей этой группе. В случае успеха в ЦУП или же специально созданном центре должна получаться карта водной акватории того или иного океана с довольно крупными «пятнами» изменения коэффициента отражения проходящего косого радиолокационного сигнала, и с большой долей вероятности, как мест зарождения циклона или антициклона. А в случае же особо высокой контрастности соответствующего «пятна» на обычном фоне — то урагана, в том числе, как вполне можно надеяться, и тропического. Таким образом важное дело «патрулирования» тропических ураганов может получить своё и «третье» дыхание, если за первое принять патрулирование авиационное, за второе — одиночный метеорологический спутник. А схема образования на поверхности океана локального как малого, так и региональных размеров весьма кратковременно живущей впадины либо выпуклости, с глубиной или высотой в пределах минимум от 1,5-4 м. Как отражение подобного масштаба изменения формы океанского дна тех колебаний океанической литосферной плиты, что имеют место вследствие её колебаний, следующим образом может объяснить возникновение затем на этой основе соответствующего атмосферного вихря. В случае плавной эволюции доселе ровного участка водной поверхности океана в впадину с глубиной в её центре от 4-х метров за весьма короткое время. Независимо от её размеров в плане (диаметр впадины от нескольких сотен и до 2-3-х тысяч километров) с всей её периферии в центральную область неизбежно начнут движение все расположенные над ней слои атмосферы. При этом никто не отменял для них законов, некогда открытых французским учёным Г.Г. Кориолисом (1792-1843). Вследствие которых получает своё известное

285.

направление вращение не только втекающая в сливное отверстие ванной или кухонной раковины вода, но также, в подобных обстоятельствах, уже и крупные массы атмосферного воздуха. И порождая таким образом при ряде известных условий, циклоны либо антициклоны. Упоминание же о том, что по крайней мере из одна подобных масштабов впадин на водной поверхности океана однажды была обнаружена одним из оборудованных радиолокационным альтиметром спутников Земли уже встречалось как на страницах массовых изданий, так и в научно-популярной прессе. Крайне интересна область, где оно было обнаружено. Это район так называемого Бермудского треугольника, получившего свою довольно зловещую славу как место локализации пропажи без вести немалого числа как самолётов, так и судов. А архипелаг Бермудских островов, в таком случае, ни что иное, как зримое обозначение самой природой в океане геометрического центра пучности одной из систем стоячих волн колебаний единой океанической литосферной плиты расположенной в Атлантическом океане, и по крайней мере периодически имеющей здесь уже место. А в качестве единственной меры превентивного характера, во избежание в будущем здесь подобных случаев, полностью запретить в этой зоне полёты любых воздушных судов на высотах ниже 2 000-2 500 м. Так, как в своё время было установлено выдающимся российским и советским лётчиком-испытателем, новатором К.К. Арцеуловым (1891-1980), что непременным условием для успешного выхода из плоского штопора является известный запас высоты. Так, и свой исторический полёт осенью 1916 года как по преднамеренному вводу, так и выводу затем своего самолёта из плоского штопора он начал выполнять с высоты около 2 000 м {49}, (М. Галлай «В единоборстве со злым демоном» с. 86-92 // «НиЖ» № 3, 1985 г. с. 1-160. тир. 3,0 млн. экз.). Ибо в прилегающей к центральной части пробуждающегося как циклона, так и антициклона, особенно тропического урагана, характерно появление струй интенсивного потока ветров на фоне ещё временно спокойной остальной части атмосферы. Внезапное же попадание самолёта в подобную струю может вызвать целый рад нежелательных последствий, в том числе, также, и возникновение плоского штопора. По данным многих работ посвящённых возникновению и развитию тропических ураганов, траектории их будущего движения в данное время носят пока непредсказуемый характер. Между тем, как существуют факты обнаружения, по крайней мере циклонов, по показаниям наклономеров [135]. Было установлено, что на данных приборах, чувствительностью в 2 х 10-3 сек дуги, средний уровень так называемого «сейшевого шума» уже значительно усиливался при приближении шторма, в проанализированных случаях усиление сейш начинается ещё в тот момент, когда центр циклона

286.

находится около 800-900 км от станции. Вот естественный отсюда вопрос. Возможно ли такое, что не только за зарождение, но затем и будущий путь или траекторию движения над океаном и обычных циклона (антициклона), как уже и ураганов несут полную ответственность описываемые выше те довольно крупные кратковременные поднятия и опускания значительных участков водной поверхности океана, что вызываются соответствующей деформацией океанической литосферной плитой (покровом) всего океана? И в таком случае, регистрацией подобного масштаба деформаций как дна океанов, так и их водной поверхности, станет возможным не только вести работу о заблаговременном определению места зарождения несущих уже очень большую угрозу тропических ураганов, по масштабам как в плане, а также и глубине (высоте) тех водных впадин или выпуклостей, что их и вызывают. Но также, и с достаточной вероятностью, уже заблаговременно предвосхищать путь их дальнейшего движения по поверхности океана, как также, уже вне всяких сомнений, в сторону самого ближайшего подобного, породившего их водного образования (весьма крупных размеров впадины, от выпуклости поверхности океана). При этом весьма показательным для нас является следующий, как представляется, важнейший факт, имеющий важную роль в деле своего рода «раскрутки» зарождающегося на водных просторах океана «новорождённого» тропического урагана и вывода его затем на полную мощность. Это общеизвестный факт уменьшения почти в 800 раз объёма занимаемого первоначально перенасыщенным водяным паром из самых нижних слоёв атмосферы над океанскими просторами при его конденсации в случае малейших изменений известных параметров P, V и T. Явления, вполне способного что называется «наддать жару» в виде добавочного за этот счёт ускорения движения к центру будущего циклона пробуждаемых водной впадиной воздушных масс на первом этапе нижних слоёв атмосферы, а на последующих этапах развития урагана, в его самой центральной области в диапазоне высот от уровня океана до тропосферы. Факт, обычно исследователями развития тропического урагана и сегодня никак обыкновенно не выделяемый в качестве главного. Это равносильно разработке теории образования, последующего развития сильного цунами в самом полном отрыве от описания явления неурочного отлива вод океана от побережья перед приходом к нему его губительного водного вала. Бумага всё стерпит, гласит известная поговорка. Поэтому позволим ниже привести небольшой ряд фактов, способных, по мнению автора, хоть отчасти подтвердить некоторые из высказанных выше представлений. Из-за многокилометрового водного слоя океанов и морей рельеф их дна ещё нельзя исследовать с помощью такого высокопроизводительного современного метода, как аэрокосмическая фотосъёмка, применяющаяся при изучении глобальных форм рельефа. Однако стремительное развитие

287.

современной науки и прогресс технических средств изучения земной поверхности из космоса в недалёкое время несомненно позволит сделать и это. Так, к примеру, карты рельефа водной поверхности, полученные со спутника «Seasat“ (США) благодаря использованию современных точных лазерных дальномеров обладающих погрешностью измерения всего около 2-3 см, удивительным образом совпадают с уже имеющимися картами рельефа дна. На них также прослеживаются горные хребты и разломы, как и крупные поднятия и горы. В работе {50}, (А. Беляев «Горные долины, огненные трубы и «золотые» озёра на дне Мирового океана» с. 100-110 // «Век океана» Сборник. Сост. Б.Т. Воробьёв, Л.Н. Скрягин, Ю.А. Юша. М., Мысль, 1989.-412 с., ил. Тир. 50 000 экз.), откуда приводится данный факт, выражается мнение, что это некоторое отражение водной поверхностью океана крупных форм рельефа дна целиком зиждется на распределении гравитационных масс земной коры, соразмерно искажающих свободный уровень поверхности океана. Здесь позволим себе высказать и другое мнение. Наиболее вероятно, подобным образом проявляют себя как высокочастотная вибрация, равно и колебания океанических литосферных плит океанского дна, так этим и возбуждаемые соответствующие движения океанских вод, в том числе их отражение и на поверхности океана, но не более того. В Атлантическом океане, недалеко от полуострова Новая Шотландия было впервые обнаружено необычное природное явление: подводный шторм на глубине в 3 000 м, поднявший с океанского дна целые тучи осадков. До этого считалось, что водные массы на больших глубинах всегда пребывают в состоянии относительного покоя, поскольку обычно максимальная скорость придонных течений не превышает 5 см/с. В то время как во время данного «шторма» она увеличилась в 15 раз, что на поверхности суши эквивалентно ураганному ветру со скоростью 65 миль в час. Длятся подобные глубоководные штормы от трёх до десяти дней, за это время перемещая буквально горы осадков и заметно изменяя рельеф дна. Это создаёт серьёзную угрозу для подводных телефонных кабелей. Причём самые сильные подобные штормы бывают в районе Антарктиды. Причина, порождающая подобное явление, пока ещё не выяснена {51}. В органах массовой информации сравнительно регулярно имеют место публикации о несомненно имеющем место влиянии положения планет не только на периодичность, но и на силу землетрясений. С целью внесения в этот потенциально важный вопрос некоторой ясности и было проведено весьма важное для нас исследование этого вопроса {52}. В нём главный акцент был сделан на выявление возможной зависимости между склонением (высотой) Луны над меридианном данного места и частотой и силой имевших здесь место землетрясений. Результаты оказались весьма

288.

для нас обнадёживающими. На первом этапе этой работы был построен график склонения Луны δ за довольно продолжительный отрезок времени (1900-1963 гг.) на фон которого затем наносились точки, обозначающие не только все известные землетрясения, но также, для каждого из них весьма точное значение величины энергии выделившейся при каждом событии, и временем суток (по Гринвичу). На примере ряда сильных землетрясений Южной Америки за 1900-1960 гг. оказалось, что более 90% выделившейся ими энергии приходится на годы малых амплитуд месячных колебаний Луны. И эта зависимость была тем заметнее, чем выше была магнитуда рассматриваемой группы землетрясений. Так, для группы землетрясений с М = 7,8-8,3 при малых амплитудах склонения Луны (δ