Землетрясения, извержения вулканов и цунами — стихийные бедствия, от которых не застрахован, строго говоря, никто. Жители сейсмически неспокойных зон постоянно живут на «пороховой бочке». Несмотря на то что сейсмически опасные зоны хорошо известны и на них работает масса сейсмических станций, фактически механизма предсказания землетрясений не существует. В последние дни на Суматру обрушилось мощное землетрясение, на Самоа — цунами. Весной произошло землетрясение в Центральной Италии, а больше года назад мощные подземные толчки сотрясли китайскую провинцию Сычуань. Все эти происшествия имели место в хорошо известных сейсмически опасных зонах, но, строго говоря, и жители центральных частей мощных литосферных плит ни от чего не застрахованы: где возникнет новый разлом — сказать невозможно.
И вот ученые, живущие в городе Сан-Андреас, в области одного из разломов, на границе Североамериканской и Тихоокеанской литосферных плит на территории США,
предложили метод предсказания землетрясений, который они считают прорывом в сейсмологии.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 1,
"pic_fsize": "8367",
"picsrc": "Аэроснимок разлома Сан-Андреас // Wikipedia",
"repl": "<1>:{{incut1()}}",
"uid": "_uid_3268407_i_1"
}
подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.
Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. К счастью, большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).
Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.
Скольжению пород вдоль разлома, находящегося на границе литосферных плит, вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород и они раскалываются, образуя разлом.
Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом - эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"pic_fsize": "16016",
"picsrc": "Схема подползания океанической плиты под материковую (Активная континентальная окраина) // Wikipedia",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_3268407_i_3"
}
По этой причине затруднена и оценка сейсмических рисков на конкретной территории.
Изученная учеными область разлома Сан-Андреас недалеко от Паркфилда оснащена многочисленной цепью сейсмометров, находящихся в скважинах глубоко под Землей. Эта группа приборов носит название «Сейсмическая сеть высокого разрешения». Это и другое геофизическое оборудование составляет вкупе с движениями земной коры природную лабораторию для изучения физики землетрясений, так как на этой территории постоянно происходят малозначительные подземные толчки.
Сейсмограммы, полученные во время таких толчков, показали, что в зоне разлома под землей находятся области, заполненные жидкостью. Исследователи обратили внимание, что их местоположение не постоянно, а меняется раз за разом. Кроме того, в период наблюдений повторные землетрясения в этой области становились более слабыми и более частыми, а это считается сигналом дезактивации разлома.
Ученые предположили, что именно движение текучей среды снизило активность разлома.
Гигантские массы жидкости действуют как своего рода смазка в месте соприкосновения литосферных плит. Это снижает трение, предотвращает накопление энергии в толщах пород и последующие землетрясения и ведет к дезактивации разлома.
Отмечается, что смещение масс жидкостей на глубине 3 км отмечалось в диапазоне лишь около 10 м, поэтому эффект действительно является очень тонким и для его регистрации пригодно лишь самое точное оборудование.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"id": "2776217",
"incutNum": 4,
"repl": "<4>:{{incut4()}}",
"uid": "_uid_3268407_i_4"
}
Таким образом, активность тектонического разлома, а также риск землетрясений обусловлены сейсмическими событиями на другой стороне Земли.
Сложно сказать, какова будет предсказательная сила этого метода, ведь интерпретировать уже произошедшие события всегда легче. Кроме того, вряд ли аналогичный мониторинг возможен на серьезных активных границах литосферных плит, коей является Тихоокеанское огненное кольцо, куда входят Индонезия, Япония, Сахалин и Курильские острова. Здесь сохранность дорогостоящего оборудования в буровых скважинах кажется весьма и весьма сомнительной: очередного землетрясения станция вполне может не пережить. Но нет сомнений, что нынешнее открытие станет вехой в изучении причин и механизмов возникновения землетрясений.
