Ukryte uskoki

DNIA 18 sierpnia 1994 roku doszło w Algierii do potężnego trzęsienia ziemi, w wyniku którego zginęło co najmniej 171 osób. Setki innych odniosło obrażenia, a tysiące zostało bez dachu nad głową. Parę tygodni wcześniej duże wstrząsy nawiedziły też Boliwię, Indonezję i Kolumbię, uśmiercając w sumie kilkuset ludzi.

Czy słyszałeś o tych kataklizmach? Być może nie, chyba że dotknęły cię osobiście lub mieszkasz w sąsiednim kraju. Kiedy natomiast większe trzęsienie zdarzy się na terenie Kalifornii w USA, wiadomość o nim rozchodzi się lotem błyskawicy, a dane naukowe na jego temat dostępne są niemal natychmiast.

Przyczyna tkwi w tym, że południowa Kalifornia to obszar objęty najgruntowniejszymi badaniami naukowymi — wstrząsy o magnitudzie wynoszącej zaledwie 1,5 rejestruje ponad 700 sejsmografów. Pracuje tu wielu sejsmologów, dlatego nie dziwi obfity napływ informacji o trzęsieniach ziemi w tym rejonie.

Niedawne odkrycie

Dzięki tym szeroko zakrojonym badaniom uczeni w wielu krajach niewątpliwie lepiej pojmują naturę trzęsień ziemi, a nawet próbują je prognozować na tyle wcześnie, by zapobiec ich tragicznym skutkom. Jest to bardzo istotne, zważywszy że co roku różne części świata pustoszy około 40 trzęsień ziemi o znacznej sile. Zdarzają się też mniejsze wstrząsy — choć w zasadzie nieszkodliwe, to jednak odczuwalne. Liczba ich sięga od 40 do 50 tysięcy rocznie!

Do większości trzęsień najwyraźniej dochodzi wtedy, gdy pod wpływem nacisku duże płyty podziemnych skał pękają i nagle zmieniają swe położenie. Zaburzenia te (dyslokacje) przebiegają zwykle wzdłuż pęknięć w skorupie ziemskiej, zwanych uskokami.

Naukowcy na ogół potrafią zlokalizować uskoki i dzięki temu precyzyjnie wyznaczyć obszary zagrożone wstrząsami. Dlaczego mówimy „na ogół”? Otóż uczeni stwierdzili niedawno, że opracowane przez nich mapy nie są tak szczegółowe, jak im się zdawało. Na przykład niepokoi ich ostatnie odkrycie wskazujące, iż w Kalifornii ogniska większości rejestrowanych trzęsień ziemi występują wzdłuż ukrytych uskoków — często na obszarach uznawanych poprzednio przez geologów właściwie za asejsmiczne.

Jak zauważyli geolodzy Ross Stein z amerykańskiego Instytutu Geologicznego i Robert Yeats z Uniwersytetu Stanowego w Oregonie, „lekko falisty lub pagórkowaty teren sprawia wrażenie chyba najmniej groźnego — zamiast wyczulać na niebezpieczeństwo, poniekąd osłabia czujność”. Niemniej uczeni ci odkryli pod sfałdowanymi łukami skalnymi aktywne tektonicznie uskoki, z których niejednokrotnie eksploatowano uwięzione tam złoża ropy naftowej. Dlaczego nie udało się odkryć tych uskoków wcześniej? Czy stanowią poważne zagrożenie?

Zagrożenie, którego nie można lekceważyć

Geolodzy od dawna wiedzą, że skały mogą ulec zgnieceniu i pofałdowaniu, przypominając pomarszczony dywan. Ale powszechnie uznawano ten proces za stopniowy i powolny. Dopiero ostatnie badania aktywnych fałdów skalnych ujawniły, iż wypiętrzają się one nader gwałtownie, nawet pięć metrów w ciągu zaledwie kilku sekund! Te ruchy fałdowe ściskają i zgniatają położone niżej masy skalne. Pod wpływem nacisku skała znajdująca się głęboko pod fałdem pęka, po czym jedna z jej części zaczyna się przesuwać względem drugiej. Owe pozornie nieszkodliwe fałdy ze swymi ukrytymi, lecz aktywnymi uskokami stają się ogniskami trzęsień ziemi, zanim sejsmolodzy zdołają je wykryć. Tego rodzaju podziemne pęknięcia mogą prowadzić do potężnych wstrząsów tak samo, jak te bardziej wyraźne uskoki, widoczne na powierzchni ziemi.

Trzęsienie ziemi, które 17 stycznia 1994 roku nawiedziło miasto Northridge położone w zespole miejskim Los Angeles, dobrze ilustruje, do czego może doprowadzić ukryty uskok. Przyczyną tego wstrząsu było silne przesunięcie się mas skalnych wzdłuż pęknięcia na głębokości od 8 do 19 kilometrów pod ziemią. Do czasu katastrofy uczeni nic nie wiedzieli o jego istnieniu. Uskok ten spowodował ogromne straty materialne. Poza tym 61 osób poniosło śmierć, a przeszło 9000 doznało obrażeń.

Naukowcy podejrzewają, że ukryte uskoki są przyczyną wielu poważnych trzęsień nie tylko w Kalifornii, lecz także w Algierii, Argentynie, Armenii, Indiach, Iranie, Japonii, Kanadzie, Nowej Zelandii i Pakistanie. W krajach tych wskutek wstrząsów, które mogły być wywołane przez takie uskoki, zginęło w ostatnich dziesięcioleciach tysiące ludzi.

Przed uczonymi stoi teraz nie lada zadanie — muszą zlokalizować te aktywne fałdy, by prognozować związane z nimi ewentualne trzęsienia ziemi. Ale już teraz naukowcy nie lekceważą niszczącej siły, drzemiącej w pozornie nieszkodliwym, łagodnym wzgórzu.

[Ramka na stronie 22]

Czy Los Angeles się kurczy?

Gęsta sieć uskoków i fałdów znajdujących się pod Los Angeles w Kalifornii, czyni ten obszar wyjątkowo niestabilnym. Niecka tektoniczna w rejonie tego miasta najwyraźniej narażona jest na znaczną kompresję wywołaną pobliskim przemieszczaniem się mas skalnych w rozłamie San Andreas. (Zobacz angielskie wydanie Przebudźcie się! z 22 lipca 1994 roku, strony 15-18). Miejscowi geolodzy szacują, że sfałdowanie powstające wskutek owej kompresji może zmniejszać powierzchnię terenu Los Angeles o jakieś 1000 metrów kwadratowych rocznie.

[Prawa własności do ilustracji, strona 21]

Kula ziemska: Mountain High Maps™ copyright © 1993 Digital Wisdom, Inc.