Землетрясения (стр. 7 из 7)

Создание телеметрической системы регистрации в Японии заметно повысило качество и чувствительность сейсмических наблюдений в этой стране. Теперь здесь регистрируется более чем 100 микроземлетрясений происходящих в районе Японских островов за одни сутки. Почти аналогичная, но меньшая по своим масштабам система телеметрических наблюдений создана в Израиле. Сейсмологический дивизион Израиля сегодня может регистрировать слабые землетрясения по всей территории страны.

Изучение микроземлетрясений помогает ученным разобраться в причинах возникновения более сильных и по данным о них - иногда предугадать время их возникновения. В 1977 году в районе разлома Ямасаки в Японии по поведению слабых землетрясений сейсмологами было предсказано возникновение сильного землетрясения.

Один из парадоксов обнаружения и изучения микроземлетрясений заключался в том, что их начали регистрировать в зонах активных тектонических разломов, естественно предположив что землетрясения подобной энергии не происходят в других местах. Однако это оказалось заблуждением. Очень похожая ситуация произошла в своё время в астрономии - визуальные наблюдения ночного неба позволили открыть звезды и их скопления, начертать созвездия. Однако как только появились сверхмощные телескопы, а затем и радиотелескопы ученым открылся огромный новый мир - были обнаружены новые звездные светила, планеты вокруг них, невидимые глазу радиогалактики и много другого.

Естественно, что если не устанавливать чувствительное оборудование на, казалось бы, сейсмически спокойных территориях то и обнаружить микроземлетрясения невозможно. Однако давно известно что трещинообразование и горные удары происходят и в тектонически неактивных зонах. Горные удары сопровождают разработку породы в шахтах, а давление масс породы на образовавшиеся пустоты приводит к крипу их креплений. Конечно, в таких местах интенсивность микроземлетрясений уступает по числу толчков зонам где сегодня происходят сильные землетрясения и надо приложить много труда и времени дляих регистрации. Однако, все- таки микроземлетрясения, судя по всему, возникают повсеместно, под воздействием приливных и гравитационных причин.

Сейсмический шум и микросейсмы
(из книги "Вот пришло землетрясение")

Еще более слабые толчки и трески - сейсмический шум и микросейсмы практически непрерывен. Он порождается целым комплексом явлений - от более сильных землетрясений до атмосферных явлений на поверхности земли и уже относиться к микросейсмическим явлениям. На сейсмограммах чутких датчиков постоянно присутствуют слабые колебания - создавая впечатление, что Земля действительно дышит.

Почти сто лет назад известным сейсмологом Вихертом было предположено что микросейсмические колебания, регистрируемые на сейсмических станциях, вызываются ударами морских волн о берега. Затем представления о природе генерации микросейсмических колебаний значительно расширилось - они возбуждаются стоячими морскими волнами в морях и океанах, при прохождении циклонов. Детальное изучение микросейсмических колебаний в 1913 году провел академик Голицын на сейсмических станциях России - Пулково, Иркутске, Ташкенте, Тифлисе и Баку на Апшеронском полуострове. Тогда им было высказано предположение что помимо причин связанных с метеорологической обстановкой, микросейсмы могут быть связаны и с особенностями строения земной поверхности.

Сейсмические шумы порождаются городами, транспортом - всем тем, что так или иначе связано с деятельностью человека. Если посмотреть на записи подобных колебаний, то в них отчетливо заметны "антропогенные циклы" - начало и конец рабочего дня, воскресные дни и даже - перерывы на обеденное время. Шумы большого города связаны с одновременным действием большого количества источников и именно поэтому современные сейсмические станции для регистрации землетрясений стараются выносить за пределы городских территорий, размещая в удаленных, горных местностях.

В зависимости от природы возникновения сейсмический шум может оказаться, полезен для задач прогноза сильных землетрясений. Появились и используются эффективные методы по данным регистрации микросейсм для определения частотного спектра грунтов или собственных колебаний уже построенного сооружения. Подобные эксперименты проводились автором совместно с учеными из Израиля для оценки сейсмической опасности территории города Ашхабада в Туркменистане.

Сейсмический шум от самых различных источников "несет" в себе характеристики места где он регистрируется - сведения о характерных частотах колебаний грунтов, их, как называют ученные, динамических свойствах - способности усиливать амплитуды колебаний, или, наоборот, уменьшать и многое другое. В самом деле, наблюдая микросейсмы можно заблаговременно оценить свойства грунтов, на которых предполагается проведение строительных работ. Однако, регистрация шумов может оказаться полезной и для оценки сейсмической устойчивости уже построенных зданий - 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 сейсмической сопротивляемости здания.

Вот пришло землетрясение...

Будем помнить установленные физикой неоспоримые факты и измерения. Но не будем связывать себя внушаемой ими перспективой конечного равновесия. Более полное наблюдение за движениями мира вынудит нас мало-помалу перевернуть эту перспективу…

Пер Тейяр де Шарден. 1946 год

Эта книга повествует о землетрясениях. История человечества неразрывно связна и во многом формировалась под воздействием крупных природных катастроф. Борьба за выживание в доисторическое время, развитие и становление человеческой цивилизации происходила и происходит на дневной поверхности нашей планеты, затрагивая и изменяя ее только в самой малой части. Все произведенное человечеством - ничто, по сравнению с глубинными процессами способных в считанные секунды переместить громадные массы материи, а в течение тысячелетий произвести геологические трансформации на ее поверхности.

Человек научился извлекать из под земли необходимые для себя вещества и минералы, понимать природу многих явлений, но борьба со стихией, подземными катаклизмами не прекратилась. Пожалуй, сейчас нельзя найти человека, кто бы ни слышал о землетрясениях. Где то они происходят достаточно часто, где то они почти никогда не ощущались. Однакомир, в котором мы живем, делает любую информацию доступной для всех. Происходящие во время землетрясений разрушения городов и гибель тысяч людей, грандиозные оползни и обвалы, каменные и ледовые лавины объемом в сотни и миллиарды кубических метров поражают воображение. Многочисленные фотографии, кинокадры сопровождают сообщения в печати и телевидения, их можно найти в Интернет с леденящими душу подробностями о сотнях и десятках тысяч погибших людей.

Так уж исторически сложилось и в силу природно-географических особенностей нашей планеты что почти половина ее пяти миллиардного населения живет в местах, где происходили и происходят землетрясения. Однако даже те, кто проживет в сейсмически спокойных провинциях, в силу различных обстоятельств оказываются в зонах возникновения сильных землетрясений, или тем или иным образом ощущают их последствия. Так было в 1999 году в Турции, на Тайване и многих других местах. Сведения о землетрясениях не только поучительны, но и наглядно демонстрируют значение их последствий для мировой экономики, тесную взаимосвязь образа нашей жизни с процессами, происходящими в других странах.

Огромное число мифов и легенд существует вокруг землетрясений. По представлениям наших предков они относились к необъяснимым явлениям и знаменовали собой самые трагические в жизни людей события. Христианское учение о Страшном суде и Конце Света изложено в "Апокалипсисе", или "Откровении Иоанна Богослова", основано на представлении о разрушительной и всеобщей катастрофе, которая постигнет окружающий нас мир. Но мы знаем и о Титанах из греческой мифологии, о великом змее Шеша и многом другом, что предшествовало современным ожиданиям всемирных катастроф.

Землетрясения возникают внезапно, даже в тех местах где их ждут в течение десятилетий. Их изучение имеет не только чисто научный интерес. Исследования сейсмических волн от землетрясений сформировали современные представления о глубинном строении Земли, сейсмические колебания используют для поиска полезных ископаемых, они являются одним из основных индикаторов контроля подземных ядерных взрывов, их регистрировали на Луне и Марсе. Проблема предсказания и предупреждения последствий землетрясений, отражается в современном градостроительстве, сформировала целую строительную индустрию для разработки устойчивых к разрушительным колебаниям конструкций и материалов. Поиск предвестников землетрясений и создание на этой основе систем предупреждений становится уже не просто актуальной, но и жизненно необходимой задачей для современных мегаполисов в Японии, Китае, Соединенных Штатах, России и многих других странах.

Проведенные исследования в разных странах, в том числе и автором этой книги, современный этап развития представлений не только о землетрясениях, но и способах их прогноза, уменьшения от них потерь - громадное море информации и терминов. В нем легко затеряться. И если в высоких сферах фундаментальной науки связь с реальностью обнаруживается далеко не сразу, то применительно к землетрясениям, она достаточно очевидна.

Автор признателен член-корреспондентам РАН Л.Н.Рыкунову и А.В.Николаеву оказавших неоценимую помощь в подготовке и защите им кандидатской и докторской диссертаций и искренне благодарен член-корреспонденту В.И.Уломову, Б.Хаврошкину, а Андрею Четверткову - за помощь в подготовке данной книги. Также автор благодарен всем тем, чьи материалы в той или иной мере были им использованы. События, о которых пойдет речь, затрагивают множество людей, сведения, снимки и сообщения о них, как правило, делались "по горячим" следам и не всегда в спокойной обстановке. Даже самая неудачная фотография или несвязанное воспоминание - это память о произошедшей катастрофе для грядущих поколений.