Глубинные потрясения

О механике землетрясений, древних катаклизмах и иркутских страхах «проснуться посреди океана»
«Если тебя трясет по утрам, ты либо алкоголик, либо житель Иркутской области», — шутят в интернете. Если серьезно, многие иркутяне в последнее время засыпают с тяжелым сердцем. Неизвестно, какой очередной сюрприз готовят нам земные недра. Но наш собеседник не пугается, когда от толчков раскачивается дом. Он анализирует: где находится эпицентр, какой землетрясение силы, к какой модели относится. И соседи, выскочив на улицу и увидев, что свет в его окне загорелся и погас, возвращаются в свои квартиры. Для них это сигнал: ничего страшного уже не произойдет, можно спать дальше. Доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории тектонофизики Института земной коры Валерий Ружич — один из немногих, кто всесторонне изучает причины возникновения землетрясений в Прибайкалье и возможности их прогноза.

Валерий Ружич: «Нынешняя зимняя активность постепенно утихнет к марту-апрелю и останется только в воспоминаниях некоторых впечатлительных жителей»

Вообще, конечно, неприятно поражает, что в XXI веке, постигая космос, овладев нанотехнологиями, ученые так толком и не изучили Землю. Почему о подземной стихии мы узнаем только тогда, когда дом раскачивается, а с полок посыпалась посуда? Почему в последние четыре месяца жителей Прибайкалья трясет так сильно и часто? И не ожидают ли нас в будущем еще более глобальные катаклизмы? Об этом «АН» спросил эксперта.

Внутренняя жизнь Земли

— До сих пор мы констатируем: ученые так и не научились предсказывать землетрясения. Но почему? Из-за чего в сейсмологии не происходит прорыва? А между тем точные прогнозы могли бы сохранить жизни людей, избежать разрушений и ущерба.

— Это сложный вопрос, который задают жители не только ученым, но и правительствам разных стран. Для того чтобы ответить на него, надо хорошо понимать геологическую природу землетрясений. Внутри Земли происходят эндогенные процессы. Наша планета живет своей геологической жизнью: подвижное раскаленное ядро воздействует на нижнюю и верхнюю мантии, литосферную оболочку, включая земную кору. Тонкая пленка земной коры в течение миллионов лет деформируется, в ней возникают разломы, и она разрушается, формируются континенты и океаны. Все это «движение» неизменно влияет на возникновение землетрясений. Но процессы внутри Земли в свою очередь подвержены еще и гравитационному влиянию со стороны Солнца и тяжелых планет Солнечной системы, а также ближайшей галактики.

Толчки из Монголии потрясли Иркутск

Сильное землетрясение с эпицентром в акватории монгольского озера Хубсугул разбудило жителей Иркутска 12 января примерно в 5:35 местного времени (00:35 мск). Его сила в эпицентре составила 8,7 балла. В Иркутске толчки ощущались в пять баллов. С сентября это уже пятое сейсмическое событие в регионе. Напомним, сразу три землетрясения силой 4-6 баллов произошли в декабре. Сейсмологи отметили, что новое землетрясение отличалось продолжительностью…

Подробнее

Например, рост количества и энергии землетрясений связан с годичным циклом изменения скорости вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Процессы на Солнце, его активность, в частности изменение числа солнечных пятен, влияют на внутреннее «равновесие» в геосферах Земли, энергия звезды задает ритмы эндогенных процессов на нашей планете. Поэтому ученые фиксируют определенные циклы возникновения сейсмособытий: более длительные — десятки и сотни миллионов лет, сотни лет и короткие — до одного года. Например, 11-летний цикл, связанный с изменением количества пятен на Солнце. И в режимах проявления землетрясений все эти циклы фиксируются и изучаются. Понимание этой периодичности помогает сейсмологам вместе с астрономами прогнозировать примерное время возникновения сильных 7-10 балльных землетрясений, в том числе в нашем Прибайкальском регионе.

— Получается, теория 11-летнего цикла дала сбой? Ведь после землетрясения 22 сентября прошлого года, эпицентр которого был около Култука, по вашей логике, крупных сейсмособытий не должно было быть как минимум еще десять лет?

— Как раз наоборот — такие землетрясения в нашем регионе происходят именно на завершающей стадии 11-летнего солнечного цикла, а не на всем его протяжении. Тем более что солнечная активность в конце декабря-начале января совпала еще и с зимним годичным циклом (пики сейсмической активности, согласно вращению Земли вокруг Солнца, приходятся на декабрь-январь, летом на июль-август). Так что по времени опасные сейсмособытия в нашем регионе были ожидаемы.

— Они были ожидаемы, но грянули, как «гром среди ясного неба». Почему все же не делаются точные прогнозы?

— Во-первых, точные прогнозы подготовки землетрясений давать невозможно из-за недостатка информации. Они могут быть только вероятностными, а их значимость определяется количеством, оперативностью и надежностью поступающей в наше распоряжение информации, прежде всего сейсмологической. Во-вторых, в среде ученых до сих пор нет однозначного понимания механизмов подготовки объемных глубинных очагов землетрясений, формирующихся в разломах. В-третьих, оповещение населения о возможных катаклизмах не входит в нашу компетенцию по ряду причин. Одна из них — случаи, когда в СМИ попадала искаженная информации и у жителей возникала паника. Полномочия оповещения о степени изменений сейсмической погоды в регионе принадлежат МЧС.

— Как часто вы составляете и отправляете в МЧС свои прогнозы?

— Среднесрочные прогнозы по выявлению районов подготовки опасных 6-10 балльных землетрясений в пределах зоны Байкальского рифта отправляются раз в 6-12 месяцев. В последней сводке указывалось, что в течение 4-го квартала 2019-го и в течение 2020 года на юго-западном фланге Байкальского рифта, включая северную Монголию и Главный Саянский разлом, возможны землетрясения с энергией 6-7 баллов, которые в Иркутске будут ощущаться на уровне 4 баллов.

Самые сильные землетрясения в Байкальской рифтовой зоне

Название Дата Амплитуда
Цаганское 12 января 1862 года 10 баллов
Цэцэрлэгское 9 июля 1862 года 10 баллов
Болнайское 23 июля 1862 года 10 баллов
Мондинское 4 марта 1950 года 10 баллов
Муйское 27 июня 1957 года 9 баллов
Среднебайкальское 29 августа 1959 года 9 баллов
Моготское 5 января 1967 года 10 баллов
Тункинское 30 мая 1995 года 7 баллов
Култукское 27 августа 2008 года 7 баллов

Уловить симптомы стихии

— Вы говорили, что некоторые сейсмособытия ученые недооценивают — по интенсивности, например. Также не всегда точно определяется место ожидаемого катаклизма. Почему возникают такие «промахи»?

— Причины ошибок в среднесрочном прогнозе в том, что нет реальной возможности понимать и контролировать параметры геологических процессов в разломах, происходящих на глубине 15-30 и более километров в земной коре. Еще не создано подобной аппаратуры с высоким по точности разрешением измерений. Кроме того, для составления более надежного прогноза нужны и подробные, оперативно представленные данные. Пока такие возможности в Прибайкалье ограничены, так как инструментальные наблюдения на всей территории Байкальского рифта ведутся только с 1963 года. И есть только 23 сейсмические станции. Этого явно недостаточно. Их должно быть раза в три больше. Тогда информация будет быстрее обрабатываться и среднесрочный прогноз будет точнее.

— Все же с 1963 года у ученых была возможность проанализировать, в каких местах происходили самые сильные за последние годы землетрясения? Есть ли какие-то предвестники катаклизмов?

Подземная лихорадка

В два ночи 22 сентября многие иркутяне проснулись от гула и сильной качки. Все шаталось, будто огромный великан раскачивал дома. У кого-то падала с полок посуда и рушились на пол люстры. Первая волна землетрясения произошла в 2:05 по иркутскому времени, вторая, слабее, в 2:20. Вот что писали иркутяне ночью в соцсетях. «Мой крепкий деревянный дом трясло так, что гремела крыша и кровать ходила ходуном». «О боже, как трясет! Молимся, сидим с детьми в дверном проеме». «Мы всей семьей сидим в машине. Очень страшно»…

Подробнее

— Да, помимо геологических данных, мы используем более десятка сейсмологических параметров, например, координаты эпицентров и их энергия, повторяемость сильных и слабых событий… Но, к сожалению, места излучения сейсмических волн (гипоцентров) в нашем регионе достаточно сложно регистрировать, пока они фиксируются только в отдельных районах, что снижает возможности прогноза. Именно эти сейсмологические данные, поступающие с базовой сейсмостанции «Иркутск», используются для составления долгосрочного и среднесрочного прогнозов. А вот краткосрочный сценарий событий (с точностью до дней и первых недель), к сожалению, недоступен. Для него пока нет высокоточной аппаратуры.

— Ученые работают над ее созданием?

— Нет. Мировое сообщество еще в полной мере не осознало подобную необходимость. Понимаете, для таких разработок требуются большие экономические затраты. Уверен, это колоссальная ошибка, трагическая для населения сейсмоопасных территорий. Удобнее считать, что подземной стихии противостоять невозможно. Выход есть, но для обеспечения сейсмобезопасности необходимо более значительное финансирование и должное внимание правительств и международных общественных организаций. В итоге можно было бы достигнуть снижения экономического ущерба от сейсмических катастроф и избежать гибели тысяч людей.

— Тем не менее, насколько мне известно, специалисты вашего института занимаются исследованиями в этой сфере.

— Сотрудники Института земной коры со своими коллегами из России и зарубежья активно работают над решением проблемы смягчения и предотвращения последствий от готовящихся сильных землетрясений, которые удается выявлять при среднесрочном прогнозе. Наши публикации на данную тему вызывают в научном сообществе большой интерес и поддержку многих ученых. Мы используем и другую возможность. Поскольку землетрясения — следствие геологических процессов в зонах разломов, то можно проводить исследования в тех районах, где обнажены глубинные участки Земли. В том числе на Байкале. Такие выброшенные на поверхность «осколки» недр помогают ученым изучить очаги древних землетрясений.

— А что это дает?

— Это тоже помогает решать проблемы обеспечения сейсмобезопасности. Такие исследования позволяют интерпретировать то, что происходит сейчас, понять — как готовится очаг, расшифровать его механизм. Восстанавливая картину древних катаклизмов, которые происходили десятки и миллионы лет назад, геологи понимают и природу современных событий. На природных объектах в зонах разломов проводились эксперименты: бурили скважины, через них в разломы вводили растворы, а затем вибрационно воздействовали на них. Таким образом, удалось обосновать возможность безопасной разгрузки очагов готовящихся землетрясений. Мы даже получили патенты на эти разработки. Но для тестирования необходимо проведение крупномасштабных дорогостоящих испытаний. К сожалению, найти меценатов вряд ли удастся.

Хронология последних сейсмособытий

• 22 сентября 2020 года произошло землетрясение с эпицентром в районе Култука мощностью 8,1 балла.
• 10 декабря в Иркутске тряхнуло на все 5 баллов (эпицентр в Кабанском районе Бурятии, мощность — 7,6 баллов).
• 17 декабря вновь произошел катаклизм (эпицентр в поселке Бугульдейка на Ольхоне, силой 4 балла).
• 12 января 2021 года случилось землетрясение в Монголии, в акватории озера Хубсугул (мощность в эпицентре 8-9 баллов). В последующие дни произошло еще более 100 вторичных подземных толчков.

Чиновники землетрясений не боятся

— Если говорить о последнем, монгольском землетрясении, удивила его длительность (порядка 25 секунд), а также необычное число сильных афтершоков (последующих толчков). С чем это связано?

— Во-первых, это землетрясение было сильное по энергии, в эпицентре сотрясения, вероятно, достигали 8-9 баллов. Чтобы точно оценить его мощность, геологам надо посмотреть все на месте — что разрушено, какие трещины на зданиях. Чем сильнее землетрясение, тем дольше период колебаний. Поэтому монгольское сейсмособытие было длительным. Два предшествующих местных землетрясения были энергетически слабее и короче по длительности сотрясений, однако были более резкие. Различия обусловлены тем, что прибайкальские толчки происходили по одной геомеханической модели, монгольское — по другой.

Длительные и сильные афтершоки обычно возникают в зонах пересечения разломов, эти участки называют разломными узлами. Кстати, такое же по механизму событие, интенсивностью 10 баллов, произошло летом 1957 года вблизи поселка Муя. Там позднее была проложена Байкало-Амурская магистраль. Примечательно, что после этого землетрясения многочисленные афтершоки продолжались более 20 лет. Наземное обследование эпицентра позволило сотрудникам Института земной коры зарегистрировать многочисленные трещины и деформации земной поверхности — земляные валы высотой до 3-4 метров. В русле реки после катаклизма возникло четырехкилометровое озеро. Местные жители рассказывали, что во время Муйского землетрясения из-за сильных толчков, земля «вздыбилась», так что не видно было леса и сопок.

— Не предвещает ли серия последних землетрясений еще одного, более мощного?

— В Байкальской рифтовой зоне, как в любой зоне мегаразлома, регулярно возникают сейсмоопасные места, где подобные катаклизмы не исключены. Но их подготовка обычно длится сотнями и тысячами лет. Предвестников такого опасного события в настоящее время не обнаружено. Однако, анализируя поступление новой информации, мы зафиксировали проявленную сейсмическую брешь в зоне Главного Саянского разлома. Там, возможно, происходит подготовка землетрясения силой 7-9 баллов. Произойти оно может в течение ближайших десяти лет или более длительного времени. Точные предвестники подобного события проявляются за два-три года. В частности, должен идти спад сейсмической активности на большой территории. Но для более надежного выявления предвестников необходима дополнительная сейсмологическая и геофизическая аппаратура, установленная в районе Главного Саянского разлома. А для организации такого мониторинга, который будет осуществляться двумя-тремя пунктами наблюдений, необходимо финансирование порядка 3-5 млн рублей. Где ученым взять такие средства?

— Сейсмологи выходили с этим вопросом на руководство Приангарья?

Итоги прогноза представлены на карте овалами, показаны места ожидания возникновения многокилометровых по размерам очагов возможных землетрясений. В центре овалов указана расчетная величина ожидаемого максимального сейсмического сотрясения в баллах на данных территориях.

— В прошлые годы обращались, но наши просьбы не были услышаны. Обеспечение сейсмобезопасности, видимо, не прописано в их планах. Чиновники игнорируют опасность землетрясений. На содержание действующей редкой сети сейсмостанций в нашем регионе деньги направляют из Москвы через ведомственные структуры Новосибирска. Средства эти очень скудные, явно недостаточные, ведь наша область не отнесена чиновниками к числу сейсмоопасных! Такой вот парадокс. Но логично предположить, что именно правительство Приангарья должно быть более всего заинтересовано в обеспечении безопасности промышленных объектов, инфраструктуры и жилого фонда региона. Наша задача — представить сведения и надеяться на понимание властей.

Можем спать спокойно?

— Правда ли, что в Иркутске за всю историю не ощущалось сильных разрушительных землетрясений?

— Отчасти это так, потому что Иркутск расположен на 100-километровом удалении от больших сейсмоопасных разломов на юге Байкала, Главного Саянского разлома и Тункинской впадины. Поэтому подземная стихия доходит до нас в виде транзитных сотрясений, которые будут слабее на 1-2 балла. Сейсмическая опасность в самом Иркутске может достигать максимум 8 баллов в местах, где имеются надежные грунтовые условия под строительными сооружениями и коммуникациями.

— Однако летописи утверждают, что, к примеру, в 1742 году произошло событие силой 10 баллов. Тогда с каменной соборной церкви в Иркутске упал крест, разрушилась колокольня, повреждено здание Иркутской провинциальной канцелярии.

— О 10-балльных сотрясениях в Иркутске нет никаких сведений в хрониках, по крайней мере в тех, что мне известны. Частичное повреждение купола церкви, падение креста, трещины в стенах кирпичного здания — это показатели 7-8-балльных сотрясений. Эти исторические примеры не опровергают мое мнение о том, что за более чем трехсотлетнюю историю город не подвергался сейсмическим толчкам более 8 баллов. Даже известное Цаганское землетрясение зимой 1862 года, интенсивность которого составляла 9-10 баллов, в Иркутске ощущалось на 6-7 баллов.

— Все-таки что нас ждет? Не готовятся ли какие-то глобальные геологические изменения? Может ли быть, что предсказанный через миллионы лет океан на территории от Камчатки до Урала появится раньше?

— Чье это предсказание? Всего лишь легенда. Байкальская рифтовая зона — это формирующийся в течение 60-70 миллионов лет трансконтинентальный мегаразлом, который состоит из цепочки рифтовых впадин и серии крупных разломов. Предположительно, здесь можно ожидать формирование нового океана. Но это займет сотни миллионов лет. Так что нам об этом можно не беспокоиться. Конечно, будут происходить сейсмические события в нашем регионе. А нынешняя зимняя активность постепенно утихнет к марту-апрелю и останется только в воспоминаниях некоторых впечатлительных жителей.

Беседовала Екатерина Санжиева