Батыр Каррыев - Катастрофы в природе: землетрясения

Почти пятьдесят лет назад академик Гамбурцев предлагал различать микросейсмы глубинного и поверхностного происхождения. Им были обнаружены микросейсмические явления, названные им «сейсмоакустическими», которые иногда называют сейсмической или акустической эмиссией. Их исследование представляет интерес с точки прогноза землетрясений.

Традиционно высокочастотные сейсмические шумы (ВСШ) в диапазоне первых десятков герц рассматривались как помеха. Впервые они исследованы как источник геофизической информации группой ученых под руководством член-корреспондента РАН Л.Н.Рыкунова. Было обнаружено, что ВСШ модулируются длиннопериодными деформационными процессами, одним из которых является приливы.

На основе достижений в области средств цифровой регистрации микросейсмических шумов развивается технология пассивного сейсмического мониторинга разработок месторождений нефти и газа. Т.н. метод эмиссионной томографии. В нефтегазовой индустрии он применяется для диагностической визуализации гидроразрывов пластов при добыче углеводородов или трассировки потоков флюидов. Он используется для картирования термальных фронтов, обнаружения разломов в окрестности подземных газовых хранилищ и т. д.

Разработаны методы определения по микросейсмам частот колебаний грунтов или собственных колебаний уже построенного сооружения. Они отражают характерные периоды сотрясений всего комплекса, т.е. грунтов, фундамента и самого здания.

Зная диапазон периодов наиболее опасных колебаний от землетрясений, и сравнивая его с выявленными собственными микроколебаниями сооружения, можно заблаговременно принять меры к увеличению его сейсмостойкости. Подобные эксперименты проводились автором совместно с учеными Израиля для оценки сейсмической опасности территории города Ашхабада в Туркменистане.

Проблема стихийных бедствий актуальна для России с учётом огромной территории страны. По неполным данным в 1965 – 1999 годах здесь от природной стихии погибло более 4,5 тысяч человек, а пострадало около 540 тысяч. По данным В.И.Уломова (1998): «Свыше четверти территории Российской Федерации подвержено сейсмическим воздействиям, требующим проведения антисейсмических мероприятий. Значительную площадь занимают чрезвычайно опасные в сейсмическом отношении VIII – IX и IX – X-балльные зоны. К ним относятся Дальний Восток и весь юг Сибири».

В европейской части России таким сейсмически опасным регионом является Северный Кавказ. Ощутимые и VI – VII балльные сейсмические сотрясения происходили на Среднем Урале и Приуралье, Поволжье, Кольском полуострове и сопредельной с ним территории. Известны землетрясения в южной Якутии в среднем течении реки Олекма в 1958 и 1967 годах (Нюкжинское 1958 года с М = 6.5, Олекминское 1958 года с М = 6.4, Тас-Урякское 1967 года с М = 7.0, Южно-Якутское 1989 года с М = 6,6.

Техногенная сейсмичность характерна для нефтедобывающих районов Татарстана, Башкортостана и Чечни. Известны землетрясения в Воронежской области, где расположена Ново-Воронежская АЭС. Угроза землетрясений растёт по мере освоения сейсмоактивных территорий и строительства в их пределах ответственных сооружений.

В 2001 году Правительством Российской Федерации на 2002 – 2010 годы принята федеральная целевая программа «Сейсмобезопасность территории России». Её целью является: «Повышение сейсмической безопасности населения, снижение социального, экономического, экологического риска в сейсмически опасных районах Российской Федерации, уменьшение ущерба от разрушительных землетрясений путём усиления и реконструкции существующих сооружений, а также подготовки городов, других населенных пунктов, транспортных, энергетических и иных объектов и магистралей к сильным землетрясениям».

В 2000 году под редакцией В.И.Уломова опубликован комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (ОСР-97). Эта разработка включена Госстроем России в новую редакцию строительных норм и правил (СНиП).

Карта ОСР-97С общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (Уломов, Шумилина, 2000). Более интенсивным оранжево-красными цветами выделены сейсмоопасные области.

Сведения о землетрясениях происходивших на территории России содержаться в исторических документах XVII – XVIII веков. Огромная территория и разнообразие географических зон стимулировали интерес ученых к природным явлениям и геологии страны. Еще Ломоносов понимал, что землетрясение это не только катастрофа, но и источник знаний.

Работами учёных А.П.Орлова, И.В.Мушкетова и многих других заложены основы отечественной сейсмологии. В 1893 году Мушкетов закончил и издал посмертный труд Орлова «Каталог землетрясений Российской Империи».

В 1902 году в журнале «Нива» журналист М.И.Лисовский писал: «В южной полосе России, а в особенности на Кавказе, в среднеазиатских владениях и Сибири землетрясения были очень часты и очень сильны. Землетрясения на Кавказе, в среднеазиатских владениях и Сибири происходят столь часто, что даже из одного только простого перечня их мог составиться большой печатный том. По статистическим данным проф. И.В.Мушкетова и А. Орлова, случай землетрясения бывают средним числом ежегодно на Кавказе в продолжение 4,4 дней, в восточной Сибири и среднеазиатских владениях – 2,9 дней, в южных и средних губерниях Европ. России – 1,38 дня и в северных губ. – 0,18 дня».

В 1887 и 1911 годах произошли разрушительные землетрясения в г. Верном (ныне Алматы в Казахстане). В 1895 году произошло сильнейшее землетрясение в г. Красноводске (ныне Туркменбаши в Туркменистане). В 1902 году разрушительные землетрясения произошли в г. Андижане (Узбекистан) и Шемахе (Азербайджан).

Последствия подземных ударов выдвинули в ряд первостепенных задачу изучения их природы и мест, где они происходят. Их постановка связана с именем академика Б.Б.Голицына. Он разработал передовую для начала XX века систему гальванометрической регистрации сейсмических колебаний. Заложил методологические основы отечественной и мировой сейсмометрии.