Институт земной коры Сибирского отделения Российской Академии Наук является признанным центром по проблемам сейсмогеологии. Замдиректора по науке института, доктор геолого-минералогических наук, профессор Кирилл Леви в интервью "Интерфакс-Сибирь" рассказал о том, как продвинулась наука в изучении природы землетрясений.
- Кирилл Георгиевич, итогом исследований института стала разработка особенного -палеосейсмогеологического - метода оценки уровня сейсмической опасности, получившего широкое применение за пределами России. В чем его суть?
- Мы изучаем сейсмичность геологическими методами. Зародилось это направление в Институте земной коры после Гоби-Алтайского землетрясения в 1957 году на юге Монголии. Его магнитуда составила 8,1, интенсивность в эпицентре - 11 баллов. В Иркутске катастрофическое Гоби-Алтайское землетрясение проявилось как 5-балльное. Тогда член-корреспондент РАН Николай Флоренсов высказал предположения, что трещины в земной коре, образовавшиеся в ходе землетрясения, длиной 260 км, могли наблюдаться в прошлом, и их нужно искать. Данные работы продолжаются и сегодня. Для чего это делается? Землетрясения, которые регистрируются сетью сейсмических наблюдений, являются в своей массе слабыми. Сильные толчки бывают чрезвычайно редко. Сейсмогеологические работы ведутся для того, чтобы выяснить интервал между возникновением очень сильных землетрясений. Эти исследования проводились в Байкальском рифте, а сейчас они продолжаются в Монголии, где в прошлом веке зафиксировано три сильнейших сейсмособытия. В 1905 году произошло землетрясение южнее озера Хубсугул, где вскрылись трещины суммарной длиной порядка 440 км. В 1957 году было зафиксировано Гоби-Алтайское, о котором я уже упоминал, а в 1967 году произошло Могодское в Центральной Монголии, при котором образовалась трещина длиной 48 км. Между тем, пока этого количества данных недостаточно, чтобы определить периодичность масштабных сейсмособытий и предсказать их возможность в будущем.
- Как связаны геология и сейсмические процессы на примере Байкальской рифтовой зоны? В чем особенность этой зоны и ее отличие Тихоокеанской плиты, где произошла японская катастрофа?
- Что касается Байкальской рифтовой зоны, то она протянулась на юго-западе от озера Хубсугул в Монголии до Якутии на северо-востоке. Высокая сейсмичность на территории Иркутской области, Бурятии и Забайкальского края связана с тектонической активностью в этой зоне. Озеро Байкал возникло несколько сотен тысяч лет назад из-за раскола литосферных плит. Этот процесс, сопровождаемый подвижками земной коры, продолжается и сегодня.
Япония располагается на так называемом Тихоокеанском огненном кольце, которое проходит по границе Тихоокеанской плиты. В Тихоокеанском кольце источник деформации сейсмоактивной среды самостоятельный. Он приводит к тому, что Тихоокеанская плита во всех направлениях (запад-восток) пододвигается под континентальные массивы. Если представить в условных единицах, сколько энергии надо потратить на возникновение землетрясения, то в Байкальском рифте это будет 1. В зонах, где происходит горизонтальное перемещение плит, где они трутся боками друг о друга, эта цифра составит примерно 8 единиц, а там, где одна плита пододвигается под другую, как в Японии, необходимо затратить 16 условных единиц энергии. Здесь начинают мешать силы трения, при которых горные породы начинают разогреваться и даже плавится.
У Байкальского рифта собственный источник деформации, изолированный от Тихоокеанского кольца. Поэтому у нас не может быть таких мощных землетрясений, как в Японии, хотя не исключено, что они тоже могут достигать катастрофических значений.
- Кирилл Георгиевич, значит ли это, что землетрясения в Амурской области, произошедшее на минувшей неделе, никак не соотносится с японскими событиями?
- В сообщениях о землетрясениях в Амурской области и четырех подземных толчках в районе Олекмы вблизи станции Чара, магнитудой до 5 по шкале Рихтера, можно подозревать, что какая-то деформационная волна от землетрясения в Японии все-таки до нас дошла. Если бы эти сейсмособытия произошли на юго-западе, то тогда вопросов нет – это наши местные толчки, а здесь - новости с Востока.
Если говорить о связи землетрясений, то надо отметить, что многое зависит от состояния сейсмоактивной среды, от того, где в ней образовались области критических напряжений, которые могут "взорваться". Мы, к сожалению, о них пока ничего не можем сказать. Для этого нужно выполнить вибросейсмическое просвечивание сейсмоактивной среды. В Боярске (Республика Бурятия) на Байкале стоит стотонный вибратор, который принадлежит Институту геологи Бурятского научного центра. На его запуск нужны деньги, однако институт не располагает такими средствами. Чтобы провести полезную, с практической точки зрения работу, надо запустить вибратор и наблюдать в течение нескольких лет, чтобы выяснить тенденции нарастания напряжений. Для этого необходимо дополнительное количество сейсмостанций вдоль западного побережья озера. Возможно, в этом году эксперимент с вибратором поставят наши монгольские коллеги. В Монголии с 2004 года сейсмический процесс активизировался, народ обеспокоен, и правительство соответственно направляет средства на исследования. Монголия, кстати, на сегодня лучше обеспечена сейсмическими станциями, чем Россия.
- Расскажите, как вообще построена работа Байкальского филиала геофизической службы Сибирского отделения РАН?
- Первая сейсмостанция появилась в Иркутске в 1901 году. Сеть сейсмических станций начала формироваться около 50 лет назад. Во время строительства БАМа в регионе насчитывалось около 30 сейсмостанций. Только в районе Северо-Муйского тоннеля располагался целый куст станций. Сейчас там оставили только одну. В целом обстановку в Байкальском регионе сейчас отслеживают 23 сейсмические станции, которые фиксируют до 10 тыс. землетрясений в год. Количество станций недостаточно, поэтому точность локации очагов землетрясений не очень хорошая. Для сравнения - в Калифорнии на разломе стоит 800 станций против наших 23 на 1,5 тыс. км. Кроме того, если в 70-х годах прошлого века на байкальских сейсмостанциях работало около 200 человек, то сегодня около 70.
Сейсмологи обмениваются между собой информацией, так как приход волны на станции по времени не совпадает, и в каталогах могут появляться ложные землетрясения. Есть проблемы и в том, что сейсмология - наука двойного назначения. Через нее можно узнать, какие перевозки ведутся, куда летают самолеты, движутся танки. Сейсмоприборы очень чувствительные, они пишут даже штормы на Байкале. Чтобы избежать этих записей и снять микросейсмическую нагрузку, надо выносить станции подальше от берега озера.
Кроме того, существует система станций, которые должны вести контроль за крупными опасными производствами. На Иркутской ГЭС должно стоять как минимум 4 инженерно-сейсмометрических станции, а стоит одна или две. На Братской ГЭС ситуация еще хуже. В этом плане аккуратное слежение за сейсмической ситуацией, надо отметить, наблюдается на Ангарском электролизном химическом комбинате (АЭХК), где создан Международный центр по обогащению урана. Необходима инженерная сейсмометрическая сеть и на жилых зданиях, чтобы посмотреть, как при землетрясении заданного класса балльность распределилась на территории города, сложенного грунтами с различными физическими свойствами. У нас эта сеть в данное время практически не развита. Между тем, это делается не для "научного баловства". Например, в городе Шелехове после активного строительства не осталось 7-8 балльных площадок, сейчас там только 9-балльные.
Отмечу, что все уповают на геофизику, подчас забывая, что строительство сейсмостанций и научные исследования в этой области - это дорогостоящие работы, связанные с высокими технологиями.
- Как вы считаете, есть вероятность того, что землетрясения все-таки когда-нибудь будут прогнозироваться - где, когда и с какой силой?
- Может, это и будет, но очень не скоро. Наука развивается своим чередом. Сейчас предсказать землетрясения никто не может. Кстати, существует договоренность, что мы не можем выдавать прогноз по сейсмособытиям в эфир, поскольку он может быть ошибочным и вызвать нездоровый резонанс, остановку производства, большие экономические потери. Сейсмопрогноз отдают, как ориентир к действию, только в МЧС и во властные структуры.
Японию трясет непрерывно, каждый день. Тем не менее, в этой стране давно отказались от прогнозов, здесь ведут интенсивные наблюдения за сейсмичностью с помощью большой сети сейсмостанций и GPS-геодезических приемников. Японцы хорошо знают, куда и как движутся горизонтальные блоки. Учитывая высокую плотность станций, они могут получить полную картину, как "растекается" литосфера.
- Известно, что японцы вкладывают солидные финансовые ресурсы не только в геофизический мониторинг, но в сейсмостойкое строительство. Это хотя бы отчасти помогло им в данной ситуации?
- Действительно, основные деньги с прогноза землетрясений они перебросили на развитие сейсмостойкого строительства. Если вы обратили внимание, то на фотографиях с мест землетрясений высотные дома из-за потери связи с фундаментом "ложатся" друг на друга, но в них практически нет повреждений. В этом отношении японцы являются лидерами сейсмостойкого строительства. Именно это спасло тысячи жизни. От сейсмических разрушений в Японии погибло не так много людей, как от цунами.
В основном люди гибли под волнами, когда на них обрушивались тонны воды, смешанные с мусором, грязью и камнями. Волна шла со скоростью 800 км /час., за 20 с небольшим часов пересекла весь океан. Город Сендай, который ближе всего находился к эпицентру, имеет отлогий берег, и поэтому не высокая волна цунами (10 м) прошла далеко внутрь, разрушая все на своем пути.
- Кирилл Георгиевич, в Иркутске с каждым годом строится все больше высоток. Как складывается ситуация с сейсмостойким строительством в нашем регионе?
- В советское время в конце 70-80 годов прошлого века были созданы вибромашины для проведения вибросейсмических испытаний зданий массовой застройки, и это было узаконено. Любая новая серия домов должна была пройти сейсмоиспытания. В Иркутске в конце 80-х годов мы провели такие испытания: на девятиэтажку навесили дополнительно 10 этаж и посмотрели, выдержит ли 10-этажное здание 8-балльное землетрясение. Здание выдержало, в Иркутске стали строить десятиэтажки. Это был научно и экспериментально обоснованный вывод.
В 2000 году проведено одиночное испытание здания с новыми технологиями в строительстве. Дому придавали 8-балльную нагрузку. Вибромашина при этом приваривалась к перекрытиям наверху, получался своеобразный "утюг" в тысячи тонн. Стоимость исследований была включена в стоимость строительства.
В настоящее время вибромашина "ржавеет" без дела. Сейчас никто не хочет испытывать здания, так как это дорогое удовольствие. Строят, как придется. Поэтому как будут вести себя эти дома при землетрясениях, никто не знает. Между тем, здание должно проходить испытание на сейсмостойкость по аналогии с самолетом, который не допустят к полетам без обдува в аэродинамической трубе. Инженеры не все могут рассчитать, а когда дом трясут, то сразу все дефекты строительства, соединения деталей выходят на поверхность, и в остальных зданиях такие ошибки уже не допускаются.
Программа сейсмобезопасности России предусматривает средства только на реконструкцию и усиление зданий. На научные исследования не будет направлено ни копейки. Между тем, чтобы усиливать здание, надо изучить его остаточную сейсмостойкость, усталость материалов, посмотреть, какие узлы при эксплуатации стали наиболее уязвимыми. Без научного сопровождения это сделать невозможно, иначе деньги просто будут выброшены на ветер.
- Экологи предупреждают о возможной экологической катастрофе, если от землетрясения пострадает Байкальский ЦБК. Насколько остро стоит это вопрос?
- К берегу Байкала, где располагается город Байкальск, прижаты две сейсмоактивных области - в Южном Байкале и в дельте реки Селенги, протягивающаяся в сторону мыса Святой Нос. Это главные опасные участки. Сейсмичность в Байкальске оценивается в 9-10 баллов. Здесь не разрешают строить здания выше трех этажей. Все, что там построено, испытывалось специально для этого города.
В целом этот район является неблагополучным по геоэкологической обстановке. Там залегают породы рыхлых песков с прослоями глин, возраст которых около 18 млн лет. Когда происходит обводнение толщи, то оползни уходят прямо в озеро. В 90-х годах прошлого века ученые проводили морскую геофизическую съемку и наблюдали оползни на дне Байкала.
Главная опасность в том, что в Байкальске отстойники ЦБК сделаны без "днища", и вся эта муть фильтруется через рыхлые осадки. Исследования гидрогеологов Института земной коры СО РАН показали, что в осадках под отстойниками сконцентрировано изрядное загрязнение. Власти и руководство предприятия на это все это пока закрывают глаза. Между тем, в Байкальске надо срочно провести тщательные исследования и сказать, какой наиболее рациональный способ можно применить, чтобы не навредить ни природе, ни хозяйству.
- В последнее время мы слишком часто слышим о конце света в 2012 году. Как относиться к таким прогнозам? Существует ли пророчество древних майя?
- Я буквально на днях нашел переводную выдержку из статьи гуманитариев одной из центрально-американских стран. Они расшифровали календарь майя, и там нет речи о катастрофе, конце света в 2012 году. Единственное, что восхищает исследователей, – как люди того времени смогли составить достаточно точный календарь на период свыше 5 тысяч лет? Вызывает удивление, с помощью каких инструментов делались эти астрономические вычисления.
В природе катастроф не бывает - это ее нормальный образ жизни. А то, что мы называем катастрофами, это социально-экономическая оценка последствий того или иного явления, нормального для Земли. Мы слишком слабенькие, чтобы бороться с силами природы, у нас просто не хватит энергии на такое противостояние. Следовательно, мы должны приспосабливаться и жить так, чтобы эти опасности нам не наносили большого вреда. Единственный способ – защита!
Земля - живой организм, в отличие от других планет Солнечной системы, которые уже "погибли". Она получает от Солнца энергию, ассимилирует, перераспределяет ее на разные процессы. Земля должна регулярно отдавать 10 в 20-ой степени джоулей энергии в окружающее пространство (это равносильно 10 тыс. мегатонных бомб, взорванных одновременно). Это гигантские силы. Если Земля получила избыточную энергию от Солнца, то это выводит планету из состояния равновесия. Она избавляется от избытка энергии различными способами - это могут быть извержения вулканов, землетрясения, штормы и т.п.
- А то, что Байкал в будущем станет частью мирового океана, это тоже миф?
- Байкальский рифт - трещина – разлом в земной коре с северо-востока от Чары по Становому нагорью продолжается через оз. Байкал к впадинам Северной Монголии. Если ничего в глубинной геодинамике не произойдет, то плита продолжит свое путешествие на юго-восток. Потихонечку – по 4 мм в год - Улан-Удэ от нас отдаляется. И когда-нибудь морские воды, возможно, придут на территорию, где мы сейчас живем, но это будет очень не скоро. А нам надо радоваться каждому дню, и уметь защищаться от природных неприятностей.
Закон о тишине в Томской области может быть ужесточен
"В 2025 году продолжим модернизацию электростанций"