Геологи полагают, что средняя толщина материков около тридцати километров. Из этих тридцати километров можно двадцать шесть отвести на ту часть, которая погружена в лаву, и всего четыре, а может быть и еще меньше, на ту часть, которая выдается над уровнем подземной лавы.
Материк можно сравнить с сильно натруженным кораблем, который сидит глубоко в воде. Только материк сидит не в воде, а в толще лавы, находящейся под земной корой.
Всегда ли материки сидят так глубоко? Или, может быть, и тут нет постоянства? Может быть, материки иногда поднимаются немного наверх, всплывают, а иногда оседают еще ниже, еще глубже погружаются в подстилающую их лаву?
УДАРЫ ЗЕМНОГО ПУЛЬСА
Мы видели, что горообразование идет не постоянно, а с перерывами. Периоды поднятия гор сменяются спокойными периодами. С другой стороны, времена горообразования связаны почему-то с отступанием океана, а в спокойные времена, наоборот, океан наступает и сушу и заливает огромные куски материков.
Чем объяснить эту связь? И чем объяснить вообще странную периодичность в появлении гор?
Теория, которая пытается это объяснить, опирается на те сведения, которые добыты учеными-физиками, изучающими радиоактивные вещества. Мы уже упоминали об этих веществах, когда говорили о способах определения возраста Земли и об «урано-свинцовых часах». Мы говорили, что некоторые вещества — радиоактивные вещества — не остаются неизменными, а сами собой все время изменяются, превращаются в совсем другие вещества. Мы говорили об этом, но мы не упомянули тогда, что пока совершается это превращение, радиоактивные вещества непрерывно выделяют теплоту.
Некоторые геологи считают, что именно в этом кроется причина чередования в истории Земли спокойных периодов и периодов геологических революций, горообразований. Радиоактивные вещества, находящиеся под землей, непрерывно выделяют тепло, разогревают лаву, на которой лежат материки. Из-за этого лава разогревается так сильно, что расплавляется. Если бы она продолжала и дальше нагреваться и тепло никуда не уходило из нее, она в конце концов расплавила бы и материки. К счастью, этого не случается. Когда лава, подстилающая материки, расплавляется, она начинает отдавать свое тепло той части земной коры, которая всего тоньше, — морскому дну. Так она постепенно освобождается от избытка теплоты. А избавившись от избытка теплоты, она начинает густеть, затвердевает. Но проходят миллионы лет, снова радиоактивные вещества заставляют внутренность Земли расплавиться, и снова все повторяется сначала.
Так лава, подстилающая материки, периодически то разжижается, то снова густеет. А от этого на поверхности Земли происходят великие перемены.
Пока подстилка материков плотна, материки вдавливаются в нее неглубоко, они как бы выперты вверх, — это время высокого стояния материков. Океан не может залить их, на Земле много свободной от воды суши.
Но вот подстилка материков начинает медленно расплавляться, и материки так же медленно начинают погружаться в нее все глубже. Материки опускаются на километр или на полтора, и океан заливает их низменные части. Это время низкого стояния материков, время, когда океан заливает их окраины и тут образуются мелководные моря. Время это тянется очень долго.
Но вот подстилка материков освободилась от избытка тепла и вновь загустела. Материки снова всплывают наверх, океан отступает. Вместе с тем земная кора, которая теперь уже слишком просторна для освободившихся от тепла внутренних частей Земли, начинает сжиматься. Разные участки коры начинают со страшной силой давить друг на друга. Разражается геологическая революция: пласты коры сминаются, как воск, и там, где имеются неустойчивые полосы, которые прежде были покрыты мелководными морями, там теперь выпучиваются горы. Круг завершен. Начинается новый круг. Наше теперешнее время, в которое мы живем, — это в геологическом смысле спокойное время, вернее — начало спокойного периода. Последняя геологическая революция произошла сравнительно недавно. Сейчас материки стоят еще высоко, на Земле много суши. Горы постепенно, под воздействием рек и ветров, понижаются.
Но нашим потомкам предстоит неизбежно — если только эта теория верна—пережить постепенное опускание материков, наступление океана и потом, через много миллионов лет, новый подъем материков и рождение новых гор.
Такова эта теория, объясняющая и возникновение гор, и те нарушения, которые мы находим в порядке залегания пластов, и наступления и отступания океана, и связь между всеми этими событиями.
И эта теория, как и та, которую мы изложили прежде, объясняет все явления одной причиной: изменением температуры во внутренних частях Земли. Но эта теория, в отличие от прежней, совсем не утверждает, что Земля все время холодеет, постепенно бесповоротно стареет. Наоборот, выходит, что в Земле благодаря радиоактивным веществам время от времени накапливается избыток теплоты. Все те перемены, которые происходят на поверхности Земли, и вызываются этим избытком теплоты, избытком сил. Земля еще молода, складки на ее лице то появляются, то вновь разглаживаются. Земная кора не все время сморщивается, она время от времени вновь растягивается.
Земная кора то сжимается, то вновь расправляется. Земля точно пульсирует. За всю земную историю мы можем насчитать немного ударов этого пульса. Между ними огромные, на много миллионов лет, паузы. Мы живет сейчас как раз при начале одной из таких пауз.
ДРОЖЬ ЗЕМЛИ
История человечества развертывается в сравнительно тихое и спокойное время, она совпала с геологической паузой. Но даже и это время нельзя назвать вполне спокойным. История Земли не останавливается никогда. И бывают случаи, когда она властно врывается в человеческую историю, в жизнь людей.
«... Мы с женой спали в крайней комнате, а рядом с нами находилась детская, где спали наши мальчики. Ночью нас разбудил страшный толчок, который сбросил нас с постелей. Едва я немного опомнился (мне уже не впервые приходится переживать землетрясения, я восемь лет живу около Мессины), я схватил одеяло, закутал жену и бросился, таща ее за собой, к выходу. Все кругом нас качалось, пол то поднимался, то опускался, весь дом точно вращался. Дверь тряслась и скрипела. Это длилось секунд двадцать пять — тридцать, может быть — больше, не знаю. Затем колебания как будто прекратились. Я стал звать детей. В эту минуту вся передняя стена дома рухнула, и нас с женой накрыла, как палаткой, обвалившаяся крыша.
Я закричал. Младший сын мой ответил: «Папа, не бойся, мы живы...»
Их спасло то, что в комнате стоял огромный шкаф, железная балка упала как раз на него и удержала потолок.
Служанка наша спала в маленькой комнате, смежной, с кухней. Минут за десять до катастрофы ее разбудило неистовое мяуканье кошки, которая бросалась на стены и царапала их. Служанка пошла на кухню успокоить кошку, и в этот-то момент ее застало землетрясение. Свеча выпала у нее из рук. Опомнившись, на снова зажгла свет и пошла помогать нам.
Мы вышли во двор. Со всех сторон рушились стены соседних домов...
Когда раздался новый удар,— мне кажется, что их было три, но, право, я не в состоянии сказать это наверно, так все у меня смешалось в голове,—все кругом сразу наполнилось страшным грохотом падающих домов и подземным гулом. Затем наступило секунд тридцать пять — сорок, — может быть, минута, не знаю, — какого-то невероятного молчания, какой-то неистовой тишины, и вдруг раздался такой вопль, такой хор человеческих криков, воя я плача, и вопля о помощи, который покрыл грохот вновь начавших падать стен.
Отовсюду неслись крики: «Помогите, ради бога, помогите! Папа, где ты?.. Мама!»
В нашей деревеньке было около пятисот жителей, из них погибло больше половины.
К семи часам утра стали показываться беглецы из города, из Мессины. Подоспела помощь, и оставшиеся невредимыми пошли спасать засыпанных землей.
Мне довелось спасти одного старика, которого целиком засыпало землей. Но он остался жив: на него упал стол и закрыл верхнюю половину туловища. Его дочь прибежала ко мне с плачем и умоляла отрыть отца. Я сейчас же побежал с ней. Спрашиваю ее: «Как зовут отца?» — «Франческо». Я принялся кричать: «Франческо, Франческо, где вы?» Слышу — стон. Опять кричу: «Можете вы сказать нам, где ваша голова?» Опять стон. Вдруг видим — откуда-то просовывается старый корявый палец. Ну, тут мы принялись откапывать. Осторожно отколупывали ножом землю, чтобы слой земли и камней не обвалился снова и не раздавил старика совсем. Так мы откопали его почти целиком, только ноги еще были в земле. И тут я вижу, что если дальше копать, все непременно обвалится и придавит его. Как быть? Тогда я говорю старику, чтобы он потерпел: откапывать дальше никак нельзя, попробуем вытянуть. Взяли под мышки и стали вытягивать из-под обломков. Франческо кричал, потому что ему было очень больно, ноги в кровь ободрало. Зато мы его достали живым.
Пришлось мне также быть свидетелем, как спасли троих детей.
Наш отряд шел на раскопки. Как всегда кричали: «Эй! Нет ли тут кого? Откликнись! Кто тут живой? Эй!» Молчание. Потом опять чуть слышно: «Мария, Мария». Стали рыть и вдруг видим: из отверстия вылезает попугай, весь в извести, жалкий, растрепанный, испуганный. Мы расхохотались. Но потом нам пришло в голову: если нашелся попугай, то там и люди есть. Стали рыть дальше и откопали маленькую девочку, ее-то и звали Мария».
Так рассказывает отставной капитан де Анжелис о мессинском землетрясении. Оно случилось в начале XX века в Италии.
Позже бывали и другие сильные землетрясения: в Ташкенте, в Японии…
Какие же силы заставляют Землю содрогаться, разрушать города, убивать тысячи людей?
Это те самые силы, таящиеся внутри Земли, которые вздымают горные хребты, поднимают и опускают целые материки, топорщат и корежат земную кору, сдавливая со страшной силой одни ее слои, растягивая другие.
Бывает, что давление или растяжение в каком-нибудь слое земной коры, накапливаясь тысячелетиями, доходит наконец до предела. И вот слой не выдерживает, он вдруг разрывается, смешается. Дрожь проходит по всему телу Земли. Глухие раскаты разносятся кругом, как будто сама Земля проснулась и заговорила.
Так объясняет геология причину землетрясений. Но оттого, что мы узнали их причину, землетрясения, конечно, не станут менее разрушительными. Надо что-то предпринять, как-то защититься от них.
А что тут можно предпринять? Нет ведь на свете такой силы, которая могла бы приостановить землетрясения. Не в нашей власти их ослабить.
Единственное, что можно сделать, это определить сейсмические линии, где земные пласты неустойчивы и где поэтому происходят землетрясения. Это немало: узнать, где грозит опасность.
Но, чтобы это узнать, надо тщательно записывать все без исключения землетрясения, вести как бы дневник Земли. Землетрясения случаются иногда в безлюдных местностях, где некому их отмечать. Главное же ― очень многие землетрясения проходят незаметно.
Чтобы было понятно, как можно не заметить землетрясения, приведем принятую учеными всех стран оценку землетрясений в баллах.
I—II балла. Землетрясение столь слабое, что человек его не чувствует.
III—IV балла. Сотрясение как от проезда грузовика.
V—VI баллов. Ветви у деревьев качаются. Остановившиеся маятники у часов приходят в движение. Хлопают ставни. Скрипит мебель. Лампы мигают. Картины и книги падают на пол. Башенные часы бьют сами собой. Спящие просыпаются. Плохие постройки получают повреждения.
VII—VIII баллов. Деревья качаются и ломаются. Вода в реках мутнеет. Колокола звонят сами собой. Памятники поворачиваются на постаментах или опрокидываются. Стены домов дают трещины, плохие постройки рушатся. Падают башни и фабричные трубы.
IX—X баллов. Рельсы искривляются. Мостовые дают трещины и складки. Трубы под землей разрываются и закупориваются. Реки выходят из берегов. Большинство домов обваливается.
XI—XII баллов. Все рушится.
Землетрясения XI—XII баллов страшно редки. В густо населенных местностях они еще никогда не наблюдались. Чаще всего случаются землетрясения до четырех баллов. Но их-то как раз очень трудно, почти невозможно заметить.
Неверно думать, будто Земля дрожит редко! Нет, каждый день происходят десятки землетрясений, и почти все они так слабы, что Л}оди их не чувствуют. Но там, где сегодня произошло слабое землетрясение, завтра может случиться катастрофа.
А наши уши не слышат этой дрожи Земли, его предостерегающего голоса, ― наши органы чувств слишком для этого грубы. Нужен какой-то искусственный орган чувств, кой-то специальный прибор для того, чтобы мы могли вести без пропусков дневник Земли. Такой прибор был изобретен несколько десятков лет назад. Он увеличивает незаметную дрожь Земли в тысячи даже миллионы раз и делает ее ощутимей. Этот прибор — как бы микроскоп для колебаний Земли. Называется он — сейсмограф.
Сейсмограф не только отмечает колебания, которых мы не чувствуем, он еще их записывает. Получается точный дневник Земли.
Этот дневник ведется сообща учеными сейсмологами всего мира. В каждой из крупнейших стран имеется сеть сейсмических станций.
Семь человек в странах СНГ первыми узнают о землетрясении, бы оно ни случилось, прежде, радио принесет о нем первые известия. Один из них работает в Пулкове, другой — в Екатеринбурге, третий — в Иркутске, четвертый ― Владивостоке, пятый — в Баку, шестой — в Ташкенте, седьмой — под Москвой. Это семь сейсмологов, семь секретарей Земли.
Каждый день спускаются они в специальный подвал. Там, в подземелье, обрамленном двойным коридором, бесшумно и безостановочно ведет свою запись сейсмограф. Пусть наверху трещат морозы или палит зной, в подземной комнате всегда одинаково тепло. Пусть наверху мчатся, громыхая, автомобили, ломаются от налетевшей бури деревья и телеграфные столбы, в подземной комнате всегда тихо и спокойно, как на дне океана.
Только дрожь земных глубин доходит сюда, и эту дрожь записывает сейсмограф. Землетрясение может произойти как угодно далеко — в Африке или в Америке, — но дрожь от него, постепенно ослабевая, распространится по всей Земле, она дойдет и до Баку, и до Владивостока, и до Москвы, и до Петербурга. Мы, конечно, не заметим ее, но маятник в подземной комнате заметит и запишет.
Ученые по бегущим тонким линиям узнают, как вела себя в этот день Земля. Линии бегут прямо, прямо и вдруг подскочили, заметались — пошли зигзаги, волны. Землетрясение!
Дрожь Земли, сейсмические волны, распространяются очень быстро: уже минут через двадцать землетрясение в Аргентине дойдет, конечно ослабев, до Москвы, и тут его уловит сейсмограф.
Так наука о Земле спасает жизнь тысячам и тысячам людей. Она, конечно, не может «отменить» землетрясения. Но она нашла способ их прогнозировать. А попутно она решает и свои собственные задачи: узнает строение Земли. Один ученый сказал: «Каждое землетрясение — это загорающийся на одно мгновение фонарь, освещающий нам внутренность Земли».
Действительно, если бы никогда не было землетрясений, мы бы знали о Земле, на которой живем, меньше, чем знаем о Луне, Солнце или звездах.
Ведь стоит только поднять глаза наверх, и вы увидите Солнце или звезды, отстоящие от нас страшно далеко. По свету их можно догадаться, из чего они состоят. А если вы опустите глаза, вы не увидите даже того, что скрыто на глубине очень незначительной.
Наверх человек залетал уже в безвоздушное пространство, а вниз, внутрь Земли, ни одна шахта, ни одна буровая скважина не уходит глубже чем на двенадцать километров. А что там дальше, за ними? Ведь там еще шесть тысяч километров!
Только землетрясения рассказывают нам об этом. По скорости их волн решаем мы, через какие породы пролегал их путь. Узнаем, что середина Земли состоит главным образом из железа. Именно землетрясения показали, например, что земная кора имеет разную толщину: под Европой и Азией — шестьдесят километров, под Атлантическим океаном — тридцать, а под Тихим — всего пять.