Читаем Катастрофы: неистовая Земля онлайн бесплатно

Грозные извержения вулканов, разрушительные землетрясения, коварные оползни, неукротимая сила воды… С давних времен знакомо человечество с проявлениями этих могучих природных сил.

Чтобы предотвратить или хотя бы свести к минимуму трагические последствия стихийных бедствий, надо знать причины, их порождающие. Сделаны первые шаги и достигнуты первые успехи на этом пути.

Наряду со всеми благами, которые принес технический и научный прогресс, в мир вошла угроза новой опасности — нарушения природного равновесия. Человек вторгается в гармоничное существование планетарных оболочек — атмосферы, гидросферы и литосферы — и нередко нарушает ход протекающих в них естественных процессов. Недаром великий русский ученый В. И. Вернадский, подчеркивая огромное влияние человеческой деятельности на природу, назвал эту деятельность «новым геологическим фактором».

О связи природных катастроф с геологическими — естественными и антропогенными — причинами и рассказывает эта книга.

Ее автор доктор Энтони Клайв (Тони) Уолтхэм читает курс лекций по геологии студентам Трентского политехнического института в Ноттингем шире (Англия). Он немало путешествовал, принимал участие в ряде геологических экспедиций. Среди достаточно широких научных интересов Э. К. Уолтхэма видное место занимает исследование пещер. В 1970 г. он возглавлял экспедицию в пещеры Непала и Кашмира, в 1978 г. руководил спелеологической экспедицией Королевского географического общества, изучавшей пещеры Мулу на острове Борнео. Будучи прекрасным фотографом, Э. К. Уолтхэм часто иллюстрирует свои публикации собственными снимками. Перу Э. К. Уолтхэма принадлежат многие научные статьи и две книги: «Известняк и пещеры северо-западной Англии» и «Пещеры».

Предлагаемая вниманию читателя новая научно-популярная книга Э. К. Уолтхэма посвящена актуальной теме — взаимоотношениям человека и природы. Автором красочно описан ряд всемирно известных природных катастроф и их горестных последствий.

Если суммировать человеческие жертвы, упоминаемые в ходе повествования, их число достигнет 10 миллионов. Эта внушительная цифра наглядно показывает, насколько велика еще власть неуправляемых сил природы.

Автор раскрывает причины крупнейших катастроф и дает описание геологических условий, в которых возникают опасные для людей ситуации. Просто и общедоступно говорит он о том, что можно и необходимо сделать для предсказания стихийных бедствий и для предотвращения необратимых изменений, вызываемых непродуманной деятельностью человека. При этом он указывает также возможные пути защиты от многих, на первый взгляд неотвратимых, катастроф и способы, с помощью которых можно уменьшить причиняемые разрушения.

Круг вопросов, освещаемых в книге, весьма обширен: "от планетарных процессов — движения блоков земной коры по разломам, динамики сейсмических поясов и связанных с ними проявлений вулканизма, землетрясений и цунами — до узколокальных событий, причины которых кроются в неудачной прокладке местной системы водоснабжения, неверно спроектированных горных выработках или непродуманной застройке территории. Камнепады, обвалы, наводнения, проседания и обрушения грунтов, опасные воздействия подземных вод, проблемы разработки месторождений полезных ископаемых и освоения участков со сложным геологическим строением — обо всем этом идет речь на страницах книги. Автор анализирует геологические факторы, явившиеся первопричиной больших и малых катастроф, оценивает нанесенный ущерб и дает рекомендации, как организовать контроль, чтобы предвидеть возможность возникновения опасности в будущем.

Прилагаемый к тексту тематический список специальной литературы, безусловно, представит интерес для читателя, который пожелает глубже познакомиться с материалом.

Книга Тони Уолтхэма дает наглядное представление о современном состоянии важнейших проблем — контроля природных явлений, прогноза стихийных бедствий и защиты от них. Она позволяет лучше понять подлинные причины природных катастроф, определить степень ответственности за них как человечества в целом, так и конкретных специалистов. Эта книга является полезным вкладом в благородное дело охраны окружающей среды.

А. И. Олейников

Множество книг посвящено процессам, происходящим в недрах Земли. Десятки книг поветствуют о стихийных бедствиях, из уст в уста передаются рассказы об ужасных природных катастрофах. Зачем же написана эта книга? Ответ прост: чтобы восполнить имеющийся пробел, рассказать о связи природных катастроф с их геологическими причинами, показать влияние деятельности человека на, казалось бы, не зависящие от него явления природы.

Все четыре с половиной миллиарда людей, живущих на Земле, привыкли считать земную твердь чем-то прочным и надежным. Когда же она подводит нас, начиная сотрясаться, взрываться, оседать, ускользать из-под ног, мы чувствуем себя уязвимыми. Эти явления угрожают огромному числу людей, но вместе с тем смирение перед ними во многих случаях объясняется человеческим неразумием — противостоять им вполне возможно. Эта книга рассказывает о том, каким путем можно уменьшить вред таких природных бедствий, в доступной для неспециалиста форме описывает сопутствующие им геологические явления и тем самым предоставляет возможность негеологам лучше понять такой прекрасный, но подчас опасный мир, в котором мы живем.

Идея написать эту книгу возникла у меня при чтении курса лекций студентам факультета гражданского строительства Трентского политехнического института. Эги студенты не были геологами, но им следовало понять, как инженеры-геологи и строители могут либо усугубить последствия стихийных бедствий, либо, проявив надлежащую предусмотрительность, свести их к минимуму. Собирая материал для этих лекций, я понял, что такая книга необходима. Подробно изучая историю природных катастроф, я убедился, что об одних событиях имеется масса разнообразной информации, а о других — лишь туман не вполне достоверных сообщений. Сведя все собранные факты в книге, не претендующей на академичность, я надеюсь, что она представит интерес для многих неспециалистов, а также будет полезной для студентов инженерно-геологических специальностей.

В ряде случаев, когда причиной описываемых катастроф были геологические условия, не удалось избежать введения в текст специальных терминов. Поэтому в конце книги дается толковый геологический словарь.

Я старался выражать свои мысли простым языком и по мере возможности избегать профессионализмов. Эту книгу можно понять, не обращаясь ни к каким другим работам. Для тех же, кто Хочет познакомиться с вопросом более детально, прилагается список основной специальной литературы.

Если эта книга поможет читателю лучше понять законы окружающей среды, стало быть, она написана не зря.

Тони Уолтхэм, Ноттингем, 1978 г.

Около полудня 1 сентября 1923 г. пригородный поезд шел из Токио в Иокогаму. Внезапно состав начал крениться то в одну, то в другую сторону, и произошла экстренная остановка. Выглянув из окон вагонов, пассажиры с ужасом увидели, как разрушается железнодорожное полотно и разверзается земля. С домов срывались черепица и даже целые крыши, а одно из четырехэтажных бетонных зданий вмиг превратилось в облако пыли. Это было землетрясение.

Глагол «трястись» абсолютно точно описывает происходящее с земной поверхностью: она вздымается, колеблется, вибрирует и даже раскалывается. Эти движения продолжаются несколько секунд, самое большее несколько минут, но тем не менее они могут повлечь за собой катастрофические последствия. Сила землетрясений бывает очень разной. Иногда это слабые колебания, которые беспокоят людей и раскачивают лампы, но не способны нанести какой-либо ущерб конструкциям зданий. Колебания могут быть даже настолько малыми, что их можно определить лишь при помощи приборов; подобные явления наблюдаются каждые несколько минут в различных частях земного шара.

Районы, где сотрясения земной коры особенно часты, называют поясами землетрясений. Один из крупнейших поясов протягивается по периметру Тихого океана, другой прослеживается через Центральную Азию до Средиземного моря. За пределами этих и других, меньших по размеру, поясов вероятность сильного землетрясения невелика. Великобританию, например, можно считать безопасным районом. Но в пределах самих поясов землетрясение может произойти практически в любой момент и в любом месте. Если подвергшийся его воздействию район — безлюдная пустыня или горная местность, последствия бывают незначительными. Даже сильное землетрясение на безлюдных просторах скорее всего останется лишь научным фактом, а в городском районе оно может повлечь за собой ужасающие разрушения. Токио, Лиссабон, Скопье (Скопле), Гватемала, Манагуа, Сан-Франциско и другие города были в свое время практически стерты землетрясениями с лица Земли.

Строго говоря, землетрясения представляют собой движения земной поверхности, вызванные воздействием ударных волн. Геологические силы, действующие в недрах Земли, настолько огромны, что могут, хотя и очень медленно, двигать целые континенты. При плавном движении постепенно нарастают напряжения в породах, образующих земную кору. Эти напряжения могут расти до тех пор, пока не превысят сопротивление самих пород; тогда пласты горных пород разрушаются и резко смещаются, а напряжение ослабевает. Смещение может составить всего лишь несколько десятков сантиметров, но энергия, выделяющаяся при перемещении миллиардов тонн породы даже на малое расстояние, огромна. Эту энергию и рассеивают ударные волны, вызывающие колебания земных слоев.

Но движение горных пород и ударные волны не являются единственными признаками землетрясений. Фактическое смещение породы, вызывающее землетрясение, редко можно наблюдать на земной поверхности. Обычно смещение полностью скрыто под землей, часто на глубине в несколько километров. В этом случае сотрясение земной поверхности влечет за собой множество последствий. В городских районах здания вибрируют настолько сильно, что распадаются на части. При этом часто возникают пожары, так как разрушаются газовые магистрали и происходят короткие замыкания в электрических цепях. Если и водопроводная сеть оказывается поврежденной, город может сгореть, и предотвратить это почти невозможно.

Рыхлые осадочные горные породы при землетрясениях обычно оползают и оседают, в них появляются крупные трещины. В холмистой местности оползни, вызванные землетрясениями, в свою очередь могут привести к значительным разрушениям. В прибрежных районах опасность представляет еще одно последствие землетрясений — гигантские волны, известные под названием «цунами». Они могут пересекать моря и океаны, проноситься над пострадавшими от землетрясения городами, все сокрушая на своем пути.

У юго-восточной оконечности острова Ямайка, где возвышаются Голубые горы, есть большая защищенная бухта. В нее вдается длинная песчаная коса Палисейдоус. За этой косой располагается прекрасная естественная гавань — Кингстон-Харбор, на берегу которой вырос город Кингстон — столица и главный порт Ямайки. Но порт не всегда находился в Кингстоне. Более ранним поселением был Порт-Ройал, который располагался как раз на конце косы Палисейдоус, протянувшейся па 13 км. Здесь была прекрасная гавань, значение которой особенно возросло в XVII веке. Порт-Ройал стал центром пиратского мира в Карибском море, его называли столицей Генри Моргана по имени знаменитого пирата. Хотя Порт-Ройал был построен на песке и гравии, там были два хорошо укрепленных форта, церковь, магазины и склады. Многие здания были деревянными и теснились на берегу гавани. Город был торговым центром огромного района, и жизнь там кипела.

Но всему этому пришел конец. Незадолго до полудня 7 июня 1692 г. на Порт-Ройал обрушилось землетрясение. По рассказам современников, вздымалась и «разбухала» земля, качались и разрушались дома, сначала зазвенели, а потом замолкли колокола церкви Святого Павла, поскольку обрушилась колокольня, превращались в груды обломков кирпичные здания. Огромные трещины разверзались и смыкались в земле; песок и гравий, на которых был построен город, погружались в море; две трети города скрылось под водой. В гавани вздымались огромные волны; многие корабли перевернулись, некоторые были выброшены на берег, и командам удалось спастись. Самая большая волна образовалась при отступлении моря из гавани, но вскоре, вернувшись назад, она с грохотом обрушилась на город и накрыла его в одно мгновение. За три минуты погибло 2000 человек, и Порт-Ройал исчез навсегда. Теперь на его месте расположена рыбацкая деревушка.

Фокус землетрясения в Порт-Ройале, т. е. источник, из которого исходили ударные волны, неизвестен. Возможно, он находился на расстоянии нескольких километров от города. Многие постройки разрушились из-за колебаний земной поверхности. Вследствие этих колебаний возникли также большие волны в гавани. Но главной причиной столь сильных разрушений в Порт-Ройале были слабые фундаменты. Песок и гравий на косе Палисейдоус — это рыхлые и неуплотненные образования. Кроме того, некоторые здания были построены на мелко заложенном фундаменте. В результате сильных колебаний грунта здания утратили устойчивость и просто опрокинулись в море. Огромные трещины, которые пересекали город и поглощали спасавшихся бегством жителей, возникли в результате обрушения песка в море. Колебания такой песчаной отмели, как Палисейдоус, напоминают утрамбовку в банке сахарного песка: рыхлые частицы перемещаются вниз при малейшем уклоне. Результат землетрясения 1692 г. был именно таков: произошло массовое оползание песка, вследствие чего город скрылся под водами гавани. Если бы Порт-Ройал был построен на возвышенном каменном мысу, он, возможно, пострадал бы от землетрясения, но вряд ли был разрушен полностью.