100 великих тайн Земли - Александр Волков

Одно из первых таких землетрясений, зафиксированных учеными, наблюдалось на острове Гавайи в ноябре 2000 года на глазах у тысяч туристов, которые, впрочем, ничего не заметили, ведь его не сопровождали подземные толчки. На первый взгляд здесь вообще ничего не изменилось. Лишь показания приборов подтвердили, что южный склон вулкана Килауэа, полюбоваться которым неизменно стекаются толпы отдыхающих, оказался ближе к морю, чем прежде. Две тысячи кубических километров горных пород подползли к воде так тихо, что никто не определил на глаз их маневр. Даже сейсмографы не заметили мягкую поступь вулкана. Если бы такой дрейф стал результатом настоящего землетрясения, его магнитуда составила бы 5,7.

Однако этот безобидный на первый взгляд дрейф целой горы со временем может привести к чудовищным последствиям. Склон вулкана когда-нибудь так же незаметно подползет к морю настолько близко, что неминуемо рухнет, оторвется от остальной горы, и тогда его падение породит волну-убийцу – цунами. Декабрьские события 2004 года показали, насколько опасной она может быть. В компьютерной модели волна гавайского цунами достигала в высоту даже 300 метров! На короткое время она накрывала соседний остров Мауи от одного берега до другого, рассекая его на два небольших островка. Впрочем, вероятность такого исхода мала. По расчетам ученых, эти события повторяются на Гавайских островах раз в сотню тысяч лет (называют и цифру – 10 тысяч лет). Нечто подобное может происходить не только на Гавайях, но и на островах Галапагос в Тихом океане или острове Реюньон в Индийском океане.

За последнее десятилетие геологи зафиксировали еще несколько тихих землетрясений и даже разобрались в причинах, порождающих их. Что же заставляет громадные глыбы литосферы бесшумно передвигаться, словно «привстав на цыпочки»?

Обычно, когда одна плита напирает на другую, им не так легко разойтись. Плиты ломаются, как кости, и, содрогаясь, тело города, оказавшегося в очаге катастрофы, грузно падает, встряхиваясь всеми стенами зданий. Во время же тихого землетрясения плиты, намертво сцепившиеся друг с другом, неожиданно выскальзывают из этих стальных объятий, расходятся в стороны, будто борцы, остановленные судьей. Именно это и происходило в США и Канаде с 18 августа по 22 сентября 1999 года. Месяц с лишним здесь длилась катастрофа – так долго, что от ее грозного призрака не осталось даже видимости. Одна плита плавно отодвинулась от другой, не поранив ее.

С тех пор американские и канадские сейсмологи каждые 13—15 месяцев регистрируют на северо-западе США и в соседних районах Канады примечательный феномен, получивший название Episodic Tremor and Slip , а именно эпизодическую вибрацию и скольжение. В среднем за пару недель плиты смещаются на 3—5 миллиметров.

Очевидно, у земной коры гораздо больше возможностей снять накопившиеся в ней напряжения. Если бы не этот периодический Slip , то здесь чаще случались бы разрушительные землетрясения. Ведь у побережья Северной Америки плита Хуан-де-Фука погружается под континент. Так, в начале 2007 года за две недели (15 января – 2 февраля), что континент скользил, как по льду, участок упершейся в него плиты Хуан-де-Фука шириной добрых две сотни километров плавно опустился на 5 сантиметров вглубь. Если бы это произошло в течение нескольких секунд, то наблюдалось бы землетрясение, имеющее магнитуду 6. Наверняка часть зданий и других построек обрушилась бы. Однако событие растянулось на полмесяца, а потому никаких бедствий местные жители не испытали.

Впрочем, в некоторых районах планеты те же тихие землетрясения, только усиливают опасность мощного подземного толчка. Ведь пока в том или ином месте одна плита будет потихоньку отползать от другой, где-то по соседству напряжение начнет нарастать, а значит, и повысится вероятность мощного землетрясения. В Японии, например, зона тихих землетрясений непосредственно примыкает к той области, где периодически отмечают очень сильные подземные толчки.

Ученые, исследующие тихие землетрясения, считают их вестниками сейсмических катастроф, которые впоследствии произойдут. Они полагают, что, наблюдая за этим феноменом, можно оценить напряжения, нарастающие на стыке двух литосферных плит. Судя по статистике, каждые 100—600 лет в том регионе, где наблюдаются Episodic Tremor and Slip , происходит мощное землетрясение, имеющее магнитуду 8 или даже 9.

Это относится и к тем памятным – только сейсмологам – летним и осенним дням 1999 года, когда по милости стихии на западе США и Канады ни одна чашка не зазвенела, не задребезжала ни ложка. Той осенью на участке побережья между Ванкувером и Сиэтлом все завершилось традиционным для Голливуда счастливым финалом, но от этого, как подсчитали ученые, стала выше вероятность крупного землетрясения в двух упомянутых здесь городах. Стоит напомнить, что в районе Ванкувера и Сиэтла в последний раз такое наблюдалось 300 лет назад. Если это повторится, тогда уж одной разбитой чашки явно будет мало.

Промышленная деятельность и землетрясения

Причиной землетрясений не всегда бывает противоборство природных сил. Ведь человек, как это ни покажется на первый взгляд невероятным, тоже способен поколебать земную кору, простирающуюся вглубь на десятки километров. По подсчетам ученых, уже более двух сотен заметных землетрясений вызваны нашей промышленной деятельностью. Добыча природного газа и угля, строительство водохранилищ и использование геотермальной энергии – все это может привести к неожиданной активности земных недр. Почти в половине упомянутых случаев подземные удары сопровождали разработку полезных ископаемых в шахтах и рудниках.

Так, 13 марта 1989 года в ГДР, в Тюрингии, обрушились стены штольни, в которой добывали калийные соли. Это привело к землетрясению магнитудой 5,6. Особенно пострадало расположенное по соседству местечко Фёлькерхаузен. Там пришлось снести почти все старинные здания, поскольку они не подлежали восстановлению.

В декабре того же года в австралийском Ньюкасле, близ Сиднея, землетрясение разрушило сотни домов. Вызвано оно было работами на местной угольной шахте, отмечает журнал Earth and Planetary Science Letters . Магнитуда подземного толчка достигла опять же 5,6. Но на этот раз не обошлось без жертв. «Шахтерская стихия» унесла жизни 13 человек; еще 165 человек получили ранения. Несмотря на доводы ученых, руководство угледобывающей компании не признало своей вины, настаивая на том, что катастрофа была вызвана естественными причинами. Между тем, по расчетам экспертов, за эти два столетия из шахты было извлечено около полумиллиарда тонн угля, что заметно изменило напряженное состояние в верхнем слое земной коры. Давление на одном из ее участков стало заметно нарастать – особенно по сравнению с соседними. И вот вдоль ослабленного слоя коры произошел сдвиг.

Нередко подземные удары сопровождали разработку полезных ископаемых в шахтах и рудниках

В начале 2008 года серия землетрясений магнитудой до 4 наблюдалась в одной из земель Германии – в Сааре. Были повреждены здания, напуганы люди. Эти подземные толчки также имели техногенную природу. Они были связаны с ведущейся здесь разработкой угольных месторождений. Сейчас в Сааре или Руре – другом угольном бассейне Германии, где зимой 2007—2008 годов были отмечены три землетрясения магнитудой около 3, – земля источена штольнями и шахтами, как швейцарский сыр – дырками или подземная Москва – туннелями. Как следствие, в некоторых районах обширные участки местности попросту просели, опустившись на глубину до 30 метров.

Работники газовой промышленности тоже умеют будить стихию. Так, в 2004—2005 годах в Северной Германии, где и знать ничего не знали про сейсмическую угрозу, по вине газовиков произошли два землетрясения.

20 октября 2004 года на полпути между Гамбургом и Бременом случилось то, чего не должно было быть по всем научным теориям, – землетрясение, имевшее магнитуду 4,5. Его очаг находился в зоне разработки газового месторождения. В Гамбурге закачались высотные здания, потрескались стены некоторых квартир. Ничего подобного тут не происходило. До сих пор Северная Германия по этой части считалась одним из самых безопасных регионов планеты. Здесь даже минимальная сейсмическая активность редка. Новый подземный толчок не заставил себя ждать. Уже 15 июля 2005 года вновь задрожали дома; магнитуда этого землетрясения составила 3,8.

Причина обоих происшествий вскоре стала очевидна. Вследствие добычи газа напряженное состояние в недрах Земли изменилось. Это привело к тому, что на глубине около 8 километров раскрылись зоны древних разломов, что и вызвало всплеск сейсмической активности, тогда как обычно ее причиной бывает движение литосферных плит.

Что ж, все новые факты убеждают нас в том, что землетрясения в зонах разработки полезных ископаемых – прежде всего, природного газа и угля – зачастую происходят вовсе не случайно. Виной становится человек – поистине геологическая сила природы. Вызванные нами самими катастрофы в сейсмически безопасных регионах могут причинить, кстати, куда больший ущерб, чем обычно. Ведь здесь совсем иные стандарты строительства, никак не рассчитанные на мощные подземные удары.