«Я бы назвала их геологическими диковинками»

Находки, 200 лет смущавшие геологов, оказались следами мощнейших землетрясений

Загадочные находки, смущавшие геологов двести лет, оказались следами и предвестниками сильных землетрясений. Ученые поняли, что странные конусы в земле появлялись в месте падений астероидов или указывают на места с повышенной сейсмической активностью.

Странные находки, почти двести лет остающиеся загадкой для археологов, оказались замысловатыми посланиями из далекого прошлого Земли, оставшимися на месте мощных землетрясений. К такому выводу пришли ученые из Университета прикладных наук Ной-Ульма (Германия).

С характерной выпуклой головой и сужающимися «хвостами» эти песчаные конусы или шипы (sand spikes) чем-то напоминают грибы.

Однако причина возникновения в земле этих необычных геологических тел оставалась тайной с момента их первого обнаружения в 20-х годах XIX века. По разным версиям, эти конусы являются сталактитами, окаменевшими древними водорослями, репой или грибами, фульгуритами (трубки, спекшиеся при ударе молнии), заполнившимися песком норами древних животных, и др.

«Я бы назвала их геологическими диковинками», — говорит Лидия Лонерган, геолог из Имперского колледжа Лондона. – Они весьма необычные».

Впервые песчаные конусы были найдены почти 200 лет назад на юге Германии вблизи метеоритного кратера Нёрдлингерский Рис. Еще полвека назад считалось, что кратер диаметром 24 км имеет вулканическую природу, однако сегодня известно, что образовался он при падении на Землю километрового метеорита примерно 14,8 млн лет назад. В 2010 году ученые доказали, что удар этого метеорита вызвал землетрясение магнитудой 8,5.

В течение трех последних десятилетий геолог Элмар Бюхнер с коллегами собрали тысячи разнообразных песчаных конусов в окрестностях котловины. Эти твердые геологические тела, крупнейшее из которых имеют в длину свыше метра, находят только в тех осадочных породах, которые датируются временем падения метеорита. Но главное, на что обратили внимание ученые – характер их расположения.

«Толстые головы песчаных шипов указывают на сейсмический источник», — пояснил Бюхнер.

Сначала это обстоятельство показалось геологам неожиданным, однако вскоре они вспомнили об ориентации конусов, найденных в тысячах километров отсюда — в долине Империал в южной Калифорнии. Свыше 95% аналогичных конусов, найденных там, обращены на восток, в сторону разлома Сан-Андреас между тихоокеанской и североамериканскими плитами, проходящего вдоль побережья США. Таким образом, установили ученые, в образовании этих странных тел играют важную роль землетрясения. Более того, наличие этих конусов не только говорит о прошлом землетрясении, но и указывает направление на источник толчков.

В недавней статье, опубликованной в журнале Nature Communications, Бюхнер предположил, благодаря какому механизму образуются эти конусы. Для их формирования требуется мощное землетрясение, рыхлый песок, вода и кальцит, который выступает в роли клея. Процесс начинается при прохождении наиболее быстрых, так называемых Р – волн (первичные волны или волны давления), которые сжимают песок и выдавливают из него всю или почти всю влагу. «Отложения почти полностью высыхают, но там остаются некоторые ловушки с водой», — пояснил Бюхнер.

Спустя несколько секунд через песок проходят более медленные, вторичные S – волны. Прохождение этих волн заставляет оставшиеся ловушки с водой нагреваться и мгновенно испаряться взрывным образом. В результате каждого такого взрыва в песчанике остается полая структура, сужающийся хвост которой направлен от источника давления.

Затем окружающий песок быстро заполняет образовавшуюся полость, и кальцит, являющийся основным минералом в составе песчаника, скрепляет новую структуру.

Весь процесс, по словам ученых, занимает несколько секунд. «Большинство наших камней формируется как минимум от миллионов до десятков миллионов лет. Тут же процесс происходит в мгновение ока», — считает Франек Хасюк, геолог из Геологической службы Канзаса, не участвовавший в исследовании.

Помимо Германии и Калифорнии необычные конусы встречаются лишь в нескольких местах на Земле – например, в Италии, Франции и Австралии. Учитывая это, стоит предположить, что образуются они при действительно мощных землетрясениях – магнитудой выше 7-8, считает Бюхнер.

По этой причине песчаные конусы могут служить маркерами особенно мощных, разрушительных землетрясений, и потому не стоит строить атомные станции и школы там, где эти образования уже были найдены, считает Хасюк. «Понимание древней сейсмичности действительно способно помочь нам более осмысленно планировать нашу инфраструктуру», — считает он.

Источник: gazeta.ru