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.