Наука крупным планом: землетрясения и как с ними бороться

Иркутские ученые на протяжении многих десятков лет ведут наблюдения за процессами на территории Байкальской рифтовой зоны. Эта зона является глубинным разломом земной коры в Центральной Азии протяженностью около 1500 км. И в центре этой зоны расположено озеро Байкал. Байкальская рифтовая зона отличается высокой сейсмической активностью. Иркутские ученые хорошо знакомы с тем, что происходит в Байкальской рифтовой зоне, и учатся давать долгосрочные прогнозы землетрясений с целью минимизировать последствия сильных событий еще до их возникновения. Правда, эта работа ведется лишь на экспериментальном уровне на очень небольших участках. Крупномасштабные эксперименты требуют больших средств, которых, к сожалению, пока недоступны.

Обо всем подробнее нам рассказывал главный научный сотрудник Института земной коры СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Валерий Васильевич Ружич.

Сейсмическое районирование территории России показывает, что 15 % всей площади страны занимают опасные в сейсмическом отношении 9-11-балльные зоны. Байкальская сейсмическая зона включает в себя Иркутскую область, Забайкальский край и республику Бурятия, а также сопредельные территории Якутии, Тывы, Монголии, входящие в пределы Байкальской рифтовой зоны. Здесь происходили такие сильные землетрясения, как известное всем Цаганское землетрясение 1862 года с магнитудой 7.5 (интенсивность 10 баллов). Толчки ощущались и в Иркутске, а также в Тунке, Усть-Илимке, Киренске и даже в Монголии. Наиболее разрушительное действие оно произвело в северо-восточной части дельты реки Селенги, где образовался залив Провал. В земле тогда образовались трещины, воду выбрасывало из колодцев, в городах качались строения, даже в каменных домах потрескались стены. Это сейсмособытие ощущалось на огромной территории — около 2 млн. квадратных километров. В том же 1862 году происходили и такие крупные землетрясения, как Цэцэрлэгское (9 июля) и Болнайское (23 июля). Оба имели силу более 10 баллов.

В 1967 году 5 января в Прибайкалье произошло Моготское землетрясение силой в 10 баллов, 4 марта 1950 года — Мондинское (9 баллов), 27 июня 1957-го — Муйское (11 баллов), 29 августа 1959-го — Среднебайкальское (9 баллов), 30 июня 95-го года — Тункинское (7 баллов), 26 февраля 1999 года — Южнобайкальское (7 баллов), 27 августа 2008 года произошло Култукское землетрясение на Байкале. С ним современники хорошо знакомы, землетрясение разрушило, в том числе, школу в поселке Култук, а подземные толчки ощущались на всей Восточной Сибири.

Землетрясения распределяются по времени неравномерно, но в их проявлении наблюдается некоторая квазицикличность. По современным представлениям землетрясение высвобождает накопленную в земной коре энергию. Для того, чтобы произошло следующее событие, энергия должна накопиться снова, для чего требуется время, и чем оно больше, тем более сильное землетрясение можно ожидать.

Точно сказать, когда и где случится землетрясение — невозможно. Особенно в краткосрочной перспективе. С 2001 года иркутские ученые занимаются прогнозированием землетрясений, в частности, делают прогнозы на предстоящие месяцы-годы. Однако никто не делает обоснованных краткосрочных прогнозов.

Если вы где-то слышите, что на этой неделе, завтра, в общем, в краткосрочной перспективе произойдет землетрясение — не верьте этому, никто в мире пока не обладает такими знаниями и технологиями, чтобы предсказывать землетрясения в точности незадолго до сейсмособытия.

Но среднесрочный и долгосрочный прогноз возможен с определенной вероятностью. Сотрудники Иркутского Института земной коры и сейсмостанции «Иркутск» давно занимаются изучением глубинных процессов в литосфере Земли, могут наблюдать за формированием очагов опасных землетрясений, следить за местами накопления энергии. Под руководством Валерия Васильевича в институте разработана геоинформационная система, которая анализирует сведения о произошедших сейсмособытиях и в соответствии с сейсмологическими критериями, разработанными учеными, выдает результаты — прогнозы на годы вперед. Причем довольно точные — ученые определяют, где накапливается достаточно большое количество энергии в литосфере, могут указать примерное место будущего землетрясения. Сходимость прогноза по месту составляет ≈70%. Но, к сожалению, невозможно точно определить время наступления события.

Но даже при этом есть возможность влиять на ход событий и снижать уровень накопленной в Земле энергии, которая так или иначе высвободится. Сотрудники ИЗК проводили натурные эксперименты в Листвянке на небольших фрагментах разлома. В частности, для исследований изготовили специальную плиту весом 600 кг и передвигали её по поверхности реального разлома, изучая условия возникновения микроземлетрясений. Также проводили эксперименты с воздействием — пробурили  скважины, «растрясли» место накопленной в Земле энергии и спровоцировали искусственный и безопасный сброс напряжения. Это может помочь в местах большого количества накопленной энергии, чтобы избежать возникновения сильных землетрясений.

Но эта технология нуждается в проверке в рамках крупномасштабных испытаний, требующих немалых материальных затрат при совместных усилиях многих коллективов ученых. Если этот способ и начнут применять, чтобы избегать катастроф, то, вероятно, за рубежом. К сожалению, фундаментальная наука в нашей стране переживает сейчас не лучшие времена.

Ситуация на данный момент

2018 год проходит в сейсмическом плане довольно спокойно. Всего в 2018 году на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны произошло 16 ощутимых землетрясений, в центральной части — 21, и на северо-восточном — 73. Последнее ощутимое землетрясение на байкальской территории произошло 23 ноября. На территории нашего региона разрушительные 9-10-балльные землетрясения происходят с периодичностью в 200-300 лет.

Очаг землетрясений — это разрыв или система разрывов, возникающих в земной коре и вызывающих колебания земной поверхности в виде сейсмических волн. При очень сильных землетрясениях  разрывы выходят на поверхность Земли — это сейсмодислокации, их длина может достигать десятков-сотен километров. Точка в недрах Земли, с которой начинает развиваться разрыв — это гипоцентр, а проекция этой точки на поверхности — эпицентр землетрясения.

В 1939 году Рихтер предложил оценивать энергию землетрясений по магнитудной шкале (от 1 до 9). Магнитуда — это мера сейсмической энергии, выделившейся в очаге землетрясения. В России применяется характеристика, эквивалентная магнитуде — энергетический класс (от 1 до 18). Также в России была разработана в 1964 году шкала сейсмической интенсивности МSK-64. Это 12-балльная шкала. И именно она используется в оценке последствий сейсмособытий. Отметим, что шкала Рихтера указывает только на энергию землетрясения, а шкала MSK — указывает на его интенсивность, которая зависит от энергии, глубины залегания очага, расстояния до эпицентра, грунтовых условий.

Помните!

Подавляющее большинство землетрясений продолжаются около одной, редко более одной минуты. Но в это непродолжительное время интенсивность колебаний может быть неоднородна. Как правило, землетрясение начинается со сравнительно слабых колебаний в течение 5-30 секунд, далее идет основная фаза и колебания достигают наибольшей интенсивности, затем все идет на спад. Поэтому, за первые 5-30 секунд, если не поддаваться панике, можно предпринять меры по обеспечению личной безопасности и безопасности находящихся рядом людей.

Источник: ИА «Иркутск Сегодня»