Дмитрию Биленкину - писателю и другу - посвящаю. (Владимир Губарев) Людям, кто не в теме, оброс толстой "урбанистической" кожей и не понимает жизни в маленьком городке, думает, что мир "вращается вокруг него" и "это было давно и неправда" - читать ... рекомендуется
Определения - что же именно является геофизическим оружием, до сих пор не существует, в основе его предполагается использование средств, вызывающих стихийные бедствия.
Цель геофизического оружия — процессы, происходящие в твердой, жидкой и газообразной оболочках Земли. Особый интерес представляют их состояние неустойчивого равновесия, когда относительно небольшой внешний толчок может вызвать катастрофические последствия и воздействие на противника огромных разрушительных сил природы («триггерный эффект»)*.
Точность «прицела» геофизического оружия невелика. Оружие может «зацепить» самих разработчиков или привести к совсем непредвиденным последствиям. Все это — следствия недостаточного знания процессов в земных недрах, динамики атмосферы и взаимодействия самых разнообразных явлений в природе.
Фотография первого подводного ядерного взрыва на полигоне Новая Земля, бухта Черная, 21 сентября 1955 г., мощность 3,5 Кт, глубина 12 м.
Боевое предназначение геофизического оружия — стратегическое и оперативно-тактическое. Объектами поражения являются живая сила, техника, инженерные сооружения и природная среда. Инфраструктура современных городов скорее способствует масштабным разрушениям, чем сдерживанию стихии.
Очевидно, что воздействие на одну единственную земную оболочку невозможно. Катастрофа в случае применения мощного геофизического оружия будет комплексной.
«Нечаянные» землетрясения
Тектоническое оружие основывается на использовании потенциальной энергии Земли и является одним из самых разрушительных.
Во второй половине XX века ядерными державами (США, СССР, Великобритания, Франция, Китай, Индия, Пакистан) было проведено около 1600 подземных ядерных взрывов, зарегистрированных сейсмическими станциями во всем мире. На сейсмичность территории влияют все взрывы и вибрации, однако наиболее это заметно после ядерных подземных взрывов.
Датой рождения тектонического оружия считают декабрь 1968 года. Тогда испытательный ядерный взрыв в штате Невада (США) стал причиной 5-бального землетрясения.
В 1970-ом году на Лос-Анджелес обрушилось 8-бальное землетрясение, вызванное испытаниями на полигоне в 150 километрах от города.
В Советском Союзе в ряде случаев ядерные взрывы проводились в районах с повышенной сейсмичностью (выше 6 баллов по шкале М5К-64), в частности, в районе озера Байкал и долины реки Амударья.
Среди наиболее разрушительных последствий ядерных испытаний — два землетрясения в поселке Газли (Узбекистан) в 1976 и 1984 годах. Взрывы на полигоне в Семипалатинске и наличие пустот, возникших при выработке газа под поселком, привели в итоге к трагедии, которая, судя по всему, повторилась позднее в Нефтегорске на Сахалине.
В Китае в городе Тангшане, день спустя после ядерного взрыва на полигоне Лоб Нор (28 июля 1976 года) в результате подземных толчков погибли 500 тысяч человек (по другим данным — 900 тысяч).
23 июня 1992 года — ядерный взрыв в Неваде, а 28 июня - два толчка силой 6,5 и 7,4 балла в Калифорнии.
Сильнейшее землетрясение произошло в октябре 1998 года в Мексике, сила его достигала 7,6 балла - менее чем через неделю после французского ядерного испытания на атолле Муруроа.
Землетрясение 1991 года в Грузии связывают с массированными бомбардировками иракских позиций в ходе операции «Буря в пустыне». В течение последних месяцев 1999 года произошло два катастрофических землетрясения, в Турции и Греции. Если на геофизической карте Южной Европы соединить центры этих катастроф и продлить их по разломам земной коры на северо-запад, то через несколько сотен километров дуга тектонической нестабильности захватит Югославию. Но ведь за несколько месяцев до этих землетрясений в авиаракетных ударах НАТО на Югославию было обрушено 22 000 авиабомб и более 1100 крылатых ракет. Общая масса сработавшей взрывчатки (в пересчете на ВВ нормальной мощности) составляет более 11000 тонн в неделю.
Тогда же в ряде СМИ появились утверждения, что тектонические удары в Южной Кореее являются следствием переноса избыточного сейсмического напряжения в глубинах югославской горной платформы, которое накопилось там в результате масштабных бомбардировок.
Анкоридж, 27 марта 1964 г. 8,6 балла
С конца октября 2001 г. до начала апреля 2002 г. на территории Афганистана было зарегистрировано около 40 землетрясений (9 из них имели магнитуду выше 5). Часть землетрясений можно связать с воздействием тяжелой авиации во время антитеррористической операции войск США.
это «непредумышленные» преступления. Разработка непосредственно литосферного оружия в США и СССР началась практически одновременно — с середины 70-х годов. Сведений об этих проектах в открытой печати практически нет. Известно лишь о существовавшей в Советском Союзе программе «Меркурий-18» - «методика дистанционного воздействия на очаг землетрясения с использованием слабых сейсмических полей и переноса энергии взрыва», и программы «Вулкан».
По данным Стокгольмского института проблем мира (СИПРИ), тематика тектонического оружия сугубо засекречена, но активно исследуется в США, Китае, Японии, Израиле, Бразилии и Азербайджане. Ни одно из государств не признало наличия тектонического оружия в своем вооружении, тем не менее в СМИ и на международной арене все громче звучат обвинения в его применении. Так, после 6-бального землетрясения, за которым в течение суток последовало около сотни более слабых, в Тбилиси 25 апреля 2002 года лидер партии «Зеленых» Грузии Георгий Гачеладзе обвинил Россию в инициировании землетрясения с помощью Эшерской сейсмологической лаборатории.
Методы и средства воздействия
Главное требование к тектоническому оружию — освободить потенциальную энергию Земли, направить ее на противника и вызвать максимальные разрушения. Для этого можно применить:
подземные и подводные ядерные взрывы или взрывы химических ВВ;
взрывы на шельфе или в прибрежных водах;
сейсмовибраторы или вибраторы в подземных выработках или скважинах, заполненных водой;
искусственное изменение траекторий падения астероидов.
С созданием тектонического оружия связан ряд принципиальных проблем. Главная из них - необходимость инициирования землетрясений в заданном районе, находящемся на определенном расстоянии и азимуте от места проведения, например, подземного взрыва. Сейсмические волны распространяются (особенно с увеличением расстояния) примерно симметрично относительно места взрыва. Кроме того, нельзя забывать, что подземные взрывы могут и снижать сейсмическую активность.
Другая важная проблема — оценка оптимального времени достижения результата после использования геофизического оружия. Это могут быть минуты, часы, недели и даже годы.
Исследования, проведенные на полигонах Семипалатинска, Новой Земли, Невады и других, позволяют утверждать, что воздействие подземных ядерных взрывов проявляется в виде кратковременного увеличения сейсмичности на расстоянии до 2000 км от места испытаний, увеличения частоты землетрясений в первые 5-10 дней после воздействия, а затем их уменьшения до фоновых значений.
Время удара: «Поймать волну»
Задать время и место искусственно вызванного землетрясения, значительно увеличить его силу и сопутствующие эффекты можно используя внутреннюю ритмику Земли.
В физическом представлении Земля является упругим деформируемым телом. Она находится в состоянии неустойчивого динамического равновесия. Более того, все подсистемы планеты - нелинейные колебательные. Эти колебания образуются не только в результате внешнего воздействия (вынужденные колебания), но возникают и устойчиво поддерживаются в самой системе (эффект автоколебаний). Все подсистемы планеты открыты — они обмениваются с окружающей средой энергией и веществом, что позволяет с помощью внешних воздействий вызывать усиление нелинейности.
Литосфера находится в состоянии текущего (подвижного) равновесия при условии, что часть параметров остаются неизменными. При нарушении равновесия в литосфере возникают области неустойчивости, усиливающие нелинейный характер геодинамических систем.
Земля участвует одновременно в различных колебательных движениях, в ходе которых изменяется напряжение внутри земной коры, и перемещается вещество. «Подстроившись» под одно из таких колебаний, можно не только назначить время и место разрушительного землетрясения, но и значительно увеличить его силу. Для удобства колебательные режимы Земли разделяют по масштабности:
Планетарные - колебания возбуждаются как внеземными источниками энергии, так и внутрипланетными возмущениями.
Литосферные — колебания от ударно-волновых энерговыделений преимущественно в литосфере.
Коровые геоструктурные - колебания преимущественно в отдельных тектонических системах земной коры. Приповерхностные (микросейсмические) — в верхней части земной коры и на поверхности.
Планетарные колебания имеют периоды от десятков минут до часов, самые медленные колебания захватывают весь объем Земли. Их делят на два больших класса: сфероидальные (вектор смещения материальных “точек” имеет составляющие как по радиусу, так и по направлению перемещения) и крутильные, или тороидальные (не связаны с изменением объема и формы Земли; материальные частицы перемещаются только по сферическим поверхностям). Именно с планетарными колебаниями связана геодинамика мантии и периодичность сейсмической активности, коллозионные пояса коры и морфоструктура рельефа, а также колебания климата.
Точной оценки геологической энергии все еще нет, однако приблизительно энергия гравитации 2,5x10” Дж, ротации 2,1х10*9Дж и гравитационной конвекции 5,0х10:* Дж.
Вращение Земли представляет собой суточный сфероидальный колебательный процесс, в котором момент инерции и движения центров масс периодически меняют направление. Режим вращения Земли определяется угловой скоростью и изменением положения оси вращения. Он постоянно меняется под воздействием приливов и электромагнитных воздействий в Солнечной системе. Поэтому в геосферах, и особенно — литосфере, возникают напряжения и происходят процессы разномасштабного массопереноса.
Вращающаяся Земля — автоколебательная система, ее собственные колебания порождают «всеземную» систему стоячих волн, каждая из которых представляет собой генератор и своеобразный камертон, готовый к резонансу. Эти колебания вызывают в литосфере напряжения «чистого сдвига» и всестороннего сжатия (или растяжения). Впервые то, что такие колебания возбуждаются сильными сейсмическими событиями, было обнаружено при анализе Камчатского землетрясения 1952 года и подтверждено при анализе сейсмограмм Чилийского землетрясения 1960 года. Таким образом, появление дополнительных колебательных систем в недрах литосферы сопровождается интерференцией и, при совпадении этих колебаний с одной из стоячих волн, явлением резонанса.
Литосферные колебания являются следствием взаимодействий литосферных плит и объемной деструкции литосферы. В концентрированном виде колебательные режимы литосферы представлены в глобальных поясах сейсмически активных окраин Океана (более 75% выделяемой сейсмической энергии Земли) и гребневых зон срединных океанических хребтов (около 5%). Ежегодная «интегральная сейсмическая энергия» в XX веке составляла порядка 25 х1017 Дж.
Причины разрушения литосферы имеют глобальный характер и являются процессом приспособления планетарного вещества к длительным силовым воздействиям, таким как колебания оси вращения Земли, кориолисовы ускорения и приливные волны в твердой оболочке Земли.
Из области разрушения литосферных плит излучаются объемные и поверхностные сейсмические волны*. Наиболее интересны среди них поверхностные волны Релея (колебания перпендикулярно движению в вертикальной плоскости) и Лява («горизонтальные» колебания). Для поверхностных волн характерна сильная дисперсия скоростей, их интенсивность резко (экспоненциально) убывает с глубиной. Но поверхностные волны от сильных землетрясений «обегают» Землю несколько раз, соответственно многократно возбуждая колебания среды.
(* Всего известно три типа сейсмических волн: Волны сжатия (продольные, первичные Р-волны) - колебания частиц породы вдоль направления распространения волны. Они создают чередование у частков сжатия и разрежения в породе. Наиболее быстрые и первыми регистрируются сейсмическими станциями.
Волны сдвига (поперечные, вторичные. S-волны) - колебания частиц породы перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения в 1.7 раз меньше скорости первичных волн.)
Поверхностные (длинные, L-волны) - вызывают наибольшие разрушения.
Общее число сейсмических событий в год с магнитудой от 2 до 8 достигает 10'6, суммарный расход сейсмической энергии определяется порядком 10'19Дж/год. Но на механическое разрушение породных масс, минеральные преобразования и тепловые эффекты трения в очаговых зонах ее расходуется примерно в 10 раз больше, чем на колебания земной поверхности. Энергия землетрясения с магнитудой порядка 4 составляет З.бхЮ’7 Дж, энергия землетрясения с М около 8,6 достигает 5х10'17 Дж, энергия вулканического извержения 1015- 1017Дж, энергия ядерных и горно-эксплуатационных взрывов до 2,4х10'17 Дж.
Примером сейсмогенного “удара” и колебательного последействия являются подземные ядерные взрывы в Неваде в конце 1968 г. Сила взрывного удара здесь достигала 1 Мт; на поверхности вокруг проекции точки взрыва (г = 450 м) наблюдалась интенсивная множественная механическая деформация породных масс; смещения по ранее известным разрывам были установлены в радиусе более 5,5 км; колебательное последействие только афтершокового характера (10 тыс. толчков с М=1,3...4,2)* продолжалось несколько месяцев. В кратере от ядерного взрыва начальное ударное давление достигает 108 МПа, а температура за фронтом ударной волны - порядка 10х106 градусов. При таких параметрах физические процессы и химические реакции протекают за наносекунды (10-9с).
Испытание первого американского термоядерного устройства "Mike” мощностью 10.4 Мт ТНТ 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок.
( *Послеударное ("афтершоковое“) колебательное последействие характерно только для метеоритных явлений, атомных взрывов и других техногенных явлений ударно-волнового воздействия на земную кору, при естественном литосферном сейсмогенном процессе оно не наблюдается. Афтершоковые колебания могут служить индикатором применения тектонического оружия).
Коровые колебания связаны с активизацией сейсмоактивных зон земной коры в зонах вулканизма, коровых рифтов**, деформационно-метаморфических зонах и т.п. Основное количество землетрясений имеет именно коровую природу с глубиной очагов до 30 км, хотя распространение колебаний корой не ограничивается. Распространяясь в объеме коры, волны проникают глубже ее основания, а по латерали*** — на многие десятки, сотни и даже тысячи километров.
(**Рифт - линейно вытянутая ровообразная тектоническая структура, рассекающая земную кору между плитами, двигающимися в противоположные стороны. Длина от сотен до тысяч километров, ширина от десятков до 200-400 км. Образуется в зонах растяжения земной коры. ***Боковое направление, в стороне от срединной плоскости).
Для коровых колебаний характерна крайняя нестационарность. Так, в сейсмоактивной зоне Байкальского рифта суммарная энергия землетрясений меняется до двух порядков: в течение года на Байкале фиксируется более 2000 землетрясений (5-6 событий в сутки), в т. ч. сильные события регистрируются с периодичностью: 7 баллов через 1-2 года, 8 - через 5,9- через 15 и 10 - через 50 лет. Аналогичный режим активной сейсмичности подтверждается частотой мелкофокусных землетрясений в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов (донные сейсмографы фиксируют до 50-60 “ударов” небольшой силы в сутки).
Подводный взрыв «Наrdtаск» мощностью 8 Кт ТНТ, глубина 46 м, лагуна Энивсток, 6 августа 1958 г.
Даже малая амплитуда внешнего воздействия может вызвать скачок деформации такого же порядка величин, что и большая «пиковая» амплитуда. Это связано с накоплением в коре энергии, достаточной, чтобы дополнительный импульс мог привести к потере устойчивости блочной среды.
Микросейсмические (приповерхностные) колебания верхней части коры с диапазоном частот от долей до сотен Гц - неотъемлемое свойство верхней части земной коры. Они возникают после землетрясений и океанических циклонов, от цунами или сейшей в замкнутых водоемах, от штормовых волн и падения метеоритов. Такие колебания также могут быть вызваны ветром, волнением на озерах и течением рек, водопадами, снежными лавинами, сходом ледников и т.п.
Регулярные малоамплитудные микросейсмы вибрационного характера часто обусловлены техногенными причинами.
Особые сейсмогенные колебательные режимы коры образуют стоячие волны крупных водных бассейнов - это короткопериодные квази гармонические колебания, циклически преобразующие, но не перемещающие энергию по латерали. Они возникают ка к резул ьтат сложен и я вст реч н ы х 6е - гущих волн во внешних сферах Земли. Такие волны (зыбь) инициируют инфразвуковые волны в атмосферу и вдоль водной поверхности, а проекция области стоячих волн на дно моря представляет собой региональную зону возбуждения микросейсмических колебаний в земной коре.
Сейсмические удары вызывают при падении крупные астероиды, вызывая колебания земной коры, а иногда и мантии.
Ударные волны атмосферной природы вызывают грозы. Их на Земле бывает около 16х106 в год (почти ежесекундно) при крайне неравномерном распределении. К числу особо опасных по своим последствиям относятся океанские ураганы (торнадо, тайфуны, циклоны) низких широт. Они обрушиваются на побережья материков со скоростью 60... 100 м/сек и более. В тыловой части тайфунов возникают стоячие волны, генерирующие периодические “удары” на дно моря. А микросейсмы, вызванные этими стоячими волнами, распространяются на громадные расстояния и фиксируются всеми сейсмостанциями Мировой сети. Техногенные ударные волны атмосферной природы вызывают реактивные самолеты, преодолевая звуковой барьер.
Наведенные микросейсмические колебания могут использоваться как геофизическое оружие, если объект атаки расположен на болотистых или песчаных почвах, или над пустотами, в которых могут быть вызваны резонансные колебания. Правильно подобранные частоты микроколебаний могут привести к разрушению строений, дорожных покрытий, трубопроводных систем.
Место удара: «Ахиллесовы пяты» Земли
Распределение внутренних напряжений в земной коре более чем неоднородно. Без предварительного анализа невозможно определить, к чему приведет применение тектонического оружия в данном месте — к разрушительному землетрясению или слабым толчкам, а возможно, тектоническое напряжение наоборот снимется, и инициировать землетрясение в данном районе будет невозможно еще очень и очень долго. Более того, эпицентр гарантированно будет не в месте инициирующего взрыва или вибратора. Географическое положение цели играет также не последнюю роль. С этой стороны уязвимы страны в традиционно сейсмоопасных районах, но здесь следует вызывать землетрясения силой не менее 9 баллов для гарантированного разрушения сейсмоустойчивых строений (если таковые преобладают), способных сохранять целостность во время 7 — 9 бальных толчков. Для расчета места удара сейсмически стабильной зоны необходимо, конечно, большее количество входных данных — от многолетнего массива записей местных сейсмических станций до карт подземных вод, коммуникаций и рельефа. Здесь достаточно вызвать 5 — 6 бальное землетрясение. Удобство тектонического оружия в том, что взрыв может быть произведен не на территории страны-цели, а в нейтральных водах или на территории своей или дружественной державы. Следует особо отметить уязвимость стран с океанским побережьем — плотность населения там выше, а подводный взрыв вызовет цунами.
К направленным ударам наиболее чувствительны дивергентные границы (границы раздвижения литосферных плит). Это границы между плитами, двигающимися в противоположные стороны. В рельефе Земли эти границы выражены рифтами, в них преобладают деформации растяжения, мощность коры пониженная, тепловой поток максимален, и происходит активный вулканизм.
Персидский залив и залив Омана. В Персидском заливе сталкиваются две тектонические плиты: Арабская плита (внизу слева) надвигается на Евроазиатскую плиту (справа вверху). Более молодая Арабская плита движется на север, коллидируя с Евроазиатской. Персидский залив (вверху) и залив Омана (внизу) были одной частью рифта, места, где плиты расходятся друг от друга, а Индийский океан заполнил образовавшийся между двумя плитами разлом водой, однако процесс пошел вспять, и около 20 миллионов лет назад залив начал смыкаться. Коллизия двух континентальных плит создала горные регионы в Иране.
Океанические рифты приурочены к центральным частям срединно-оксэпических хребтов. В них происходит образование новой океанической коры. Общая их протяженность более 60 тысяч километров. Толщина земной коры здесь минимальна и составляет всего 4 км в районе срединноокеанического хребта.
Разлом Сан Андреас (фото со спутника). Изображение создано спутником Лэдскат и радаром 5КТ.
Континентальные рифты представляют собой протяженную линейную впадину глубиной порядка сотен метров. Это место, где утончается и раздвигается земная кора, и начинается магматизм. С образования континентального рифта начинается раскол континента.
Другое уязвимое место — конвергентные границы (границы, на которых происходит столкновение литосферных плит). Две литосферные плиты надвигаются друг на друга и одна из плит заползает под другую (образуется так называемая зона субдикции) или возникает мощная складчатая область (зона коллизии). Классической зоной коллизии являются Гималаи.
Если взаимодействуют две океанические плиты и одна из них задвигается под другую, то в зоне субдикции образуется островная дуга, если взаимодействуют океаническая и континентальная — океаническая как более плотная оказывается внизу и погружается иод континент, в мантию — образуется активная континентальная окраина. В зонах субдикции находится большинство активных вулканов.
Частые землетрясения. Большинство современных зон субдукции расположены по периферии Тихого океана, образуя тихоокеанское огненное кольцо. При общей протяженности современных конвергентных границ плит около 57 тыс. километров, 45 тыс. из них приходится на субдукционные, остальные 12 тыс. - на коллизионные.
Там, где плиты двигаются параллельным курсом, но с разной скоростью, возникают трансформные разломы — сдвиговые нарушения, широко распространенные в океанах и редкие на континентах.
В океанах трансформные разломы идут перпендикулярно срединно-океаническим хребтам и разбивают их на сегменты шириной в среднем 400 км. Между сегментами хребта находится активная часть трансформного разлома. Здесь происходят многочисленные землетрясения и процессы горообразования. По обе стороны от сегментов находятся неактивные части трансформных разломов. Активных движений в них не происходит, но они четко выражены в рельефе дна океанов линейными поднятиями с центральной депрессией.
Единственным активным сдвигом на континенте — континентальным трансформным разломом является разлом Сан-Андреас, отделяющий Северо-Американскую литосферную плиту от Тихоокеанской. Он имеет длину около 1480 км и является одним из самых активных разломов планеты: в год плиты смещаются на 0.6 см, землетрясения с магнитудой более 6 единиц происходят в среднем раз в 22 года. Город Сан-Франциско и большая часть района бухты Сан-Франциско построены в непосредственной близости от этого разлома.
Однако сейсмически активными являются не только границы литосферных плит, но и области внутри плит, где идут активные тектонические и магматические процессы. Это горячие точки — места, где к поверхности поднимается горячий мантийный поток (плюм), который проплавливает двигающуюся над ним океаническую кору. Так образуются вулканические острова. Примером является Гавайский подводный хребет, поднимающийся над поверхностью океана в виде Гавайских островов, от которых на северо-запад идет цепочка подводных гор с непрерывно увеличивающимся возрастом, некоторые из которых, например, атолл Мидуэй, выходят на поверхность. На расстоянии порядка 3000 км от Гавайев цепь немного поворачивает на север и называется уже Императорским хребтом.
С помощью тектонического оружия можно спровоцировать извержение спящего вулкана. Однако в этом случае речь может идти только об экономическом убытке для страны-цели. Извержение в одночасье не происходит, а важные стратегические объекты рядом со спящими вулканами не размещают.
Существуют вулканы, взрыв которых приведет к катастрофическим последствиям нс только для страны, на территории которой они находятся, но и для всего мира. Среди них выделяется вулкан Кумбер-Вьеха, расположенный на острове Ла-Пальма (Канарская гряда, рядом с западным побережьем Африки). Проснувшись (а это возможно не только от направленного толчка, но и самопроизвольно), этот вулкан стряхнет в океан весь свой склон — около 500 куб.км. При падении образуется километровый водный купол, напоминающий ядер- ный гриб, образуется цунами, которое со скоростью 800 км/ч побежит по океану. Самые большие волны, более ста метров в высоту, обрушатся на Африку. Через девять часов после извержения 50-метровое цунами смоет с постом лого побережья Северной Америки Нью-Йорк, Бостон и все населенные пункты, расположенные на расстоянии 10 км от океана. Ближе к мысу Канаверал высота волны упадет до 26 метров, на Великобританию, Испанию. Португалию и Францию обрушится 12-метровое цунами, которое пройдет вглубь континента на 2- 3 км.
Вулкан Кумбер-Вьеха (фото со спутника)
Вулкан Кумбер-Вьеха не единственный. Логично избегать использования тектонического оружия рядом с такими пороховыми бочками, и даже более того — осторожно попытаться «разрядить» их. Но в этом случае речь идет не об оружии, а о комплексных мерах для понижения давления магмы. Технологии тактического оружия найдут, таким образом, мирное применение.
Другой глобальной опасностью для человечества являются супервулканы. Супервулканы — это огромные кальдеры — полости, которые постоянно наполняются поднимающейся из недр расплавленной магмой. Постепенно давление магмы увеличивается, и однажды такой супервулкан взорвется. В отличие от обычных вулканов супервулканы скрыты, их извержения редки, но чрезвычайно разрушительны. Кальдеру супервулкана можно разглядеть лишь со спутника, или самолета. Предположительно, супервулканы произошли от самых древних земных вулканов. Они образуются в том случае, если магматический резервуар большой емкости расположен близко от поверхности Земли, на глубине до К) км. При небольшой глубине (2 -5 км) резервуар обладает огромной, до нескольких тысяч квадратных километров площадью.
Первое извержение супервулкана похоже на обычное, но очень мощное. Поскольку расстояние от резервуара до поверхности невелико, магма выходит наружу не только через основное жерло, но и через образующиеся трещины в коре. Вулкан начинает извергаться всем телом. По мере освобождения резервуара уцелевшие куски земной коры проваливаются вниз, создавая гигантскую яму. Верх няя часть магмы, остывая и затвердевая, образует временное базальтовое перекрытие, мешающее породе проваливаться дальше. В большинстве случаев кальдера наполняется водой, образуя вулканическое озеро. Для таких озер характерны повышенная температура и высокая концентрация серы. А резервуар вновь заполняется магмой, давление которой постоянно растет. Во время следующего извержения давление становится выше критического, оно вышибает целиком всю базальтовую крышку, открывая огромное жерло.
Кальдера вулкана в Йеллоустоуне на схеме вверху отмечена красным цветом. Внизу показана вся впадина Знаке ШУСГ Р1ат (вид из космоса).
Последнее извержение супервулкана произошло 74 тыс. лет назад — это был супервулкан Тоба в Суматре (Индонезия). Тогда из земных недр было выброшено больше тысячи кубических километров магмы, выброшенный пепел закрыл Солнце на 6 месяцев, средняя температура упала на 11 градусов, погибли пять из каждых шести населявших Землю существ. Численность человечества сократилась до 5 — 10 тыс. человек. На месте взрыва образовалась кальдера площадью 1775 кв. км. Взрыв вулкана Тоба вызвал малый ледниковый период.
Повторное извержение вулкана Тоба приведет к катастрофе в Юго-Восточной Азии. Этот вулкан расположен в одном из наиболее сейсмоопасных на Земле мест. Именно в центральной части Суматры может находиться эпицентр третьего - сильнейшего землетрясения, последующего за произошедшими 26 декабря 2004 года (сила толчков по шкале Рихтера - 9 баллов) и 28 марта 2005 года (8,7 балла по шкале Рихтера). Очередное землетрясение может спровоцировать извержение супервулкана. Его площадь 1775 кв.км., а глубина озера, которое находится в центре — 529 м.
Всего существует около 40 супервулканов, большинство из которых уже бездействуют: два на территории Великобритании — один в Шотландии, другой — в центральном Озерном Крае, супервулкан во Флегрей- ских Полях на территории Неаполя, на острове Кос в Эгейском море, под Новой Зеландией, Камчаткой, в Андах, на Филиппинах, в Центральной Америке, Индонезии и Японии.
Самыми опасными считают супервулкан, расположенный в национальном парке Йеллоустоун, в штате США Айдахо, и уже упоминавшийся вулкан Тоба на Суматре.
Кальдеру супервулкана в Йеллоустоуне впервые описал в 1972 году американский геолог доктор Морган. Она имеет длину 100км и ширину 30 км, ее общая площадь — 3825 кв.км., резервуар с магмой находится на глубине всего 8 км. Этот супервулкан может извергнуть 2500 куб.км, вулканического вещества. Активность Йеллоус- тоунского супервулкана циклична: он уже извергался 2 млн. лет назад, 1,3 млн. лет назад и, наконец, 630 тыс. лег назад. Сейчас он находится на грани взрыва: недалеко от старой кальдеры, в районе «Трех сестер» (три потухших вулкана), был обнаружен резкий подъем почвы: за четыре года - 178 см. При этом за предшествующее десятилетие она поднялась всего на 10 см, что тоже довольно много. Недавно американские вулканологи обнаружили, что магматические потоки под Йеллоустоуном поднялись настолько, что находятся на глубине всего 480 м.
Взрыв в Йеллоустоуне будет катастрофическим: за несколько дней до взрыва земная кора поднимется на несколько метров, почва нагреется до 60-70 °С, в атмосфере резко возрастет концентрация сероводорода и гелия — это будет третьим звонком перед трагедией и должно послужить сигналом к массовой эвакуации населения. Взрыв будет сопровождаться мощным землетрясением, которое будет ощущаться во всех точках планеты. Скальные куски подбросит на высоту до 100 км. Падая, они накроют собой гигантскую территорию — несколько тысяч квадратных километров. После взрыва кальдера начнет извергать лавовые потоки. Скорость потоков составит несколько сот километров в час. В первые минуты после начала катастрофы будет уничтожено все живое в радиусе более 700 км и почти все — в радиусе 1200 км, гибель наступит из-за удушья и отравления сероводородом. Извержение будет продолжаться несколько суток. За это время улицы Сан-Франциско, Лос- Анджелеса и других городов Соединенных Штагов Америки будут завалены полутораметровыми сугробами вулканического шлака (перемолотая в пыль пемза). Все Западное побережье США превратится в одну огромную мертвую зону.
Землетрясение спровоцирует извержение нескольких десятков, а возможно, и сотен обычных вулканов во всех концах света, которые последуют через три-четыре часа после начала Йеллоустоунской катастрофы. Вероятно, что человеческие потери от этих вторичных извержений превысят потери от извержения основного, к которому мы будем готовы. Извержения океанских вулканов породят множество цунами, которые сотрут с лица земли все тихоокеанские и атлантические прибрежные города.
Уже через день на всем континенте начнут лить кислотные дожди, которые уничтожат большую часть растительности. Озоновая дыра над материком вырастет до таких размеров, что все избежавшее гибели от вулкана, пепла и кислоты падет жертвой солнечной радиации. На то, чтобы пересечь Атлантику и Тихий океан, тучам пепла и золы потребуется две-три недели, а спустя месяц они закроют Солнце по всей Земле. Температура атмосферы упадет в среднем на 2ГС. Северные страны, такие, как Финляндия или Швеция, просто перестанут существовать.
Вулкан Тоба (фото со спутника). Видна огромная кальдера, заполненная водой.
Больше всего пострадают самые густонаселенные и зависимые от сельского хозяйства Индия и Китай. Здесь от голода уже в ближайшие месяцы погибнет до 1,5 млрд, человек. Всего в результате катаклизма будет уничтожено более 2 млрд, человек (или каждый третий житель Земли). Меньше всего будут подвержены разрушениям сейсмически устойчивые и находящиеся в глубине континента Сибирь и восточноевропейская часть России. Продолжительность ядерной зимы составит четыре года.
Таким образом, допустить извержение супервулканов нельзя. Применение геофизического оружия в районе супервулканов приведет к мировой катастрофе. Что, впрочем, автоматически делает тектоническое оружие — оружием «возмездия». Удар одной ракеты в районе парка Йеллоустоун уничтожит все Соединенные Штаты и отбросит человечество на сотни лет.
Оружие
В качестве тектонического оружия могут использоваться любые средства, вызывающие вибрации в земной коре. Взрыв — это тоже мощная вибрация, и потому наиболее логично использовать именно взрывные технологии. Кроме взрывов могут использоваться устанавливаемые вибраторы и закачивание большого количества жидкости в место тектонической напряженности. Впрочем, сделать это неожиданно и незаметно для противника сложно, и эффект ниже, чем от взрывных технологий. Вибраторы используются в основном как средство зондирования, определения уровня тектонической напряженности, а закачивание жидкостей в разломы — как средство «сглаживания» эффектов сдвига массива коры.
Сейсмовибраторы.
Самый мощный в мире сейсмовибратор — «ЦВО-ЮО», он был построен в 1999 году на научном полигоне близ города Бабушкин, на Южном Байкале. Его разработкой занимались ученые Сибирского отделения Российской академии наук. Сейсмовибратор представляет собой стотонное металлическое сооружение. которое, раскачиваясь, создает стабильный сейсмический сигнал. Таким образом, изучаются особенности прохождения сигнала через очаговые зоны землетрясений и вызываются микроразрядки уже существующего тектонического напряжения.
В основном сейсмовибраторы используются при технической разведке нефти и газа. Сейсмовибраторы возбуждают в земле продольные упругие волны (например, сейсмовибратор СВ-20-150С или СВ-3-150М2), иногда генерацию волн производят путем передачи на поверхность грунта энергии, выделяющейся при взрыве газовой смеси во взрывной камере (источник сейсмических сигналов СИ-32). В Швейцарии на берегу озера Цуг в ночь на 5 июля 1887 г. 150 тыс. м* земли пришли в движение и разрушили десятки домов, погубив многих людей. Причиной считают проводившиеся тогда работы по забиванию свай на неустойчивых грунтах.
Современные сейсмовибраторы еще слишком маломощны для того, чтобы использовать их в качестве тектонического оружия.
Закачивание жидкости.
С точки зрения геологии причиной возникновения землетрясения может стать наполнение большим объемом воды водохранилищ на низменных местах, на мягких или неустойчивых грунтах. Подвижки грунта, вызывающие землетрясения, особенно вероятны при высоте столба воды в водохранилищах более 100 м (иногда достаточно и 40-45 м). Такие землетрясения происходят при закачке воды в шахты после добычи руды и пустые нефтяные скважины. В Японии при закачке в скважину 288 тонн воды возникло землетрясение с эпицентром, расположенным в 3 км от нее. В 1935 г. при строительстве плотины и заполнении водохранилища Боулдер-Дам при уровне воды в 100 м отмечались подземные толчки. Их частота возрастала с поднятием уровня воды. Заполнение водой водохранилища Кариба в Африке (одного из крупнейших в мире) сделало этот район сейсмически активным.
Пенетраторы — проникающие боеголовки. Впервые инициированное землетрясение произошло именно после подземного ядерного взрыва. Доля энергии, идущая на образование воронки, зоны разрушения и сейсмических ударных волн наиболее значительна при заглублении ядерных зарядов в грунт. Подземные ядерные взрывы предполагалось использовать для уничтожения высокозащищенных целей. Работа над созданием пенетраторов была начата по заказу Пентагона еще в середине 70-х годов, когда концепции “контрсилового” удара придавалось приоритетное значение. Первый образец проникающей боеголовки был разработан в начале 80-х годов для ракеты средней дальности “Першинг-2". После подписания Договора по ракетам средней и меньшей дальности (РСМД) усилия специалистов США были перенацелены на создание таких боеприпасов для МБР. Разработчики новой боеголовки встретились со значительным и трудностями, связанными, прежде всего, с необходимостью обеспечить ее целостность и работоспособность при движении в грунте. Огромные перегрузки, действующие на боезаряд ( 5000 - 8000 где & - ускорение силы тяжести) предъявляют чрезвычайно жесткие требования к конструкции боеприпаса.
Сан-Франциско 18 апреля 1906 г.
Поражающее действие такой боеголовки на заглубленные, особо прочные цели определяется двумя факторами - мощностью ядерного заряда и величиной его заглубления в грунт. При этом для каждого значения мощности заряда существует оптимальная величина заглубления, при которой обеспечивается наибольшая эффек тивность действия пенетратора. Так, например, разрушающее действие на особо прочные цели ядерного заряда мощностью 200 килогонн будет достаточно эффективным при его заглублен и и на глубину 15-20 метров, и оно будет эквивалентным воздействию наземного взрыва боеголовки ракеты МХ мощностью 600 кт. Военные специалисты определили, что при точности доставки босголовки-пенетра- тора, характерной для ракет МХ и “Трайдент-2", вероятность уничтожения ракетной шахты или командного пункта противника одним боезарядом весьма высока. Это означает, что в этом случае вероятность разрушения целей будет определяться лишь технической надежностью доставки боеголовок.
В 2005 году по инициативе американского военного ведомства был дан старт научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР) в рамках программы Robust Nuclear Earth Penetrator (RNEP), что примерно можно перевести с английского языка как “прочное ядерное устройство для проникновения сквозь земную поверхность".
В проекте военного бюджета на 2006 год на НИОКР по программе RNEP было выделено 4.5 млн. долларов. Еще 4 млн. долларов было отпущено на эти цели по линии министерства энергетики США. А в 2007 финансовом году администрация Буша намерена выделить на разработку подземных ядерных “пенетраторов” в общей сложности еще 14 млн. долларов.
По оценкам американской разведки, сегодня во всем мире имеется около 100 потенциальных стратегических целей для создаваемых по программе RNEP ядерных боезарядов. При этом подавляющее большинство из них находятся на глубинах нс более 250 метров от земной поверхности. Но ряд объектов расположен на глубине 500-700 метров. Хотя, по расчетам, ядерные “пенетраторы” будут способны пробить до 100 метров глинистого грунта и до 12 метров скального грунтасредней прочности, они в любом случае уничтожат подземные цели за счет своей несравнимой с обычными фугасными боеприпасами мощности. Для того, чтобы максимально исключить радиоактивное заражение поверхности земли и воздействие радиации на местное население, ядерный боеприпас мощностью 300 кт должен быть подорван на глубине не менее 800 метров.
Из всего вышесказанного следует многозначительный вывод — тектоническое оружие — это оружие единственного и «последнего» удара. И человек вряд ли решится на его полноценное применение. Хотя испытание его на каких-нибудь очередных «странах-изгоях» (особенно — богатых углеводородами!) можно будет ожидать в ближайшем будущем.
Приветствую тебя гость! Что-бы иметь более широкий доступ на сайте и скачивать файлы, советуем вам зарегистрироваться, или войти на сайт как пользователь это займет менее двух минут.Авторизация на сайте
Блог О Зоне Отчуждения
Обсуждение
