Москва. 9 августа. INTERFAX.RU — Сильное землетрясение, произошедшее на Камчатке, остается в фокусе внимания как общественности, так и специалистов. Сообщение о смещении полуострова почти на два метра вызвало особый интерес. Наш политический обозреватель Вячеслав Терехов обсудил с главным научным сотрудником Института физики Земли, академиком РАН Валентином Михайловым, какие исследования проводятся в связи с этим событием.
Вначале о зонах растяжения!
Корр.: По данным сейсмологов Камчатки, полуостров сместился на два метра. Что это означает?
Михайлов: Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте немного отступим. В прессе часто можно встретить информацию о «столкновении плит». Создается впечатление, что плиты, подобно автомобилям на дороге, перемещаются по поверхности Земли и внезапно сталкиваются! Однако, это не совсем соответствует действительности.
Литосфера – это верхний, твердый слой земной коры, состоящий из холодных и жестких пород. Он не однороден и разделен разломами на тектонические плиты. Расположенная под литосферой мантия характеризуется высокой температурой и вязкостью. Повышение температуры с увеличением глубины и химические процессы, происходящие внутри Земли, вызывают конвекцию в мантии – процесс теплообмена, обусловленный движением вещества. Средняя скорость движения мантии составляет около 10 см в год.
При этом наблюдается следующее: движущаяся мантия оказывает воздействие на основания литосферных плит, что, в свою очередь, приводит к их перемещению. Однако, из-за неравномерности конвекции, движение этих жестких плит также происходит неравномерно, и каждая плита движется индивидуально. Именно на границах плит, в основном, и протекают тектонические процессы: образование горных массивов, океанов и прочее.
При соприкосновении плиты могут расходиться в противоположные стороны, образуя рифты. Рифт – это крупный тектонический разлом в земной коре, простирающийся на сотни и тысячи километров, где происходит растяжение (ИФ). Рифтовая зона, например, в центре Атлантического океана, протягивается через весь океан. Эта зона растяжения привела к разделению Америки от Африки и Европы.
Существуют участки, где одна тектоническая плита смещается относительно другой. На этих сдвиговых разломах возникают мощные землетрясения. В качестве примера можно привести разрушительное землетрясение в Турции 6 февраля 2023 года. Кроме того, есть области, где океаническая плита погружается под другую океаническую или под континентальную плиту. Такие области называются зонами субдукции, и именно здесь регистрируются самые мощные землетрясения.
И все-таки они движутся!
Корр.: Где находится такая зона?
Михайлов: Существует множество подобных зон. В качестве примера можно привести Тихоокеанское Огненное кольцо – область, характеризующуюся повышенной сейсмической и вулканической активностью, расположенную по окружности Тихого океана. Её протяжённость составляет приблизительно 40 000 км. Погружение океанической плиты вызывает плавление вещества, которое поднимается вверх, образуя цепь вулканических островов или вулканов вдоль края континента, подобно тому, как это происходит на Камчатке или на западе Южной Америки.
При соприкосновении и погружении одной плиты под другую возникает значительная сила трения. Это приводит к остановке движения на линии соприкосновения – контакт блокируется. В результате плит происходит сближение, но отсутствует относительное перемещение. На линии контакта возникают напряжения и деформации, которые, достигнув критического уровня, приводят к поддвигу – геологическому термину, обозначающему скольжение одной плиты под другой. Именно этот процесс и стал причиной камчатского землетрясения.
Тихоокеанская плита приближается к Охотоморской, под которой находится Камчатка, со скоростью 83 мм в год. Однако, из-за запертости контакта плит, она не может погрузиться под Камчатку. В месте соприкосновения плит накапливаются напряжения и деформации. Давление Тихоокеанской плиты на Охотоморскую, где расположена Камчатка, приводит к постепенному смещению восточного побережья Камчатки в западном направлении.
После достижения напряжения критической отметки возникает землетрясение, в ходе которого Тихоокеанская плита погружается в мантию, а восточное побережье Камчатки сдвигается в восточном направлении, тем самым возвращаясь в исходное положение.
Вспомним разрушительное землетрясение, произошедшее в районе Южной Камчатки и Северных Курил в 1952 году. С тех пор в зоне субдукции на юге Камчатки накапливались напряжения, что приводило к постепенному смещению Камчатки в западном направлении. Таким образом, во время землетрясения Камчатка не сместилась в сторону, а вернулась в исходное положение, которое она занимала в 1952 году.
Корр.: Чи возникают напряжения в результате взаимодействия двух плит?
Михайлов: Поскольку сила трения препятствует скольжению одной плиты под другой, а конвекция в мантии продолжает движение плит, на границе их соприкосновения накапливаются напряжения и возникают деформации. В результате этого с 1952 года Камчатка постепенно смещалась в западном направлении. В настоящее время землетрясение привело к ее упругому возвращению в исходное положение.
Корр.: Это подразумевает, что она, по сути, не покинула прежнее местоположение?
Михайлов: Нет, она никуда не переместилась. Она лишь деформировалась под воздействием сжатия, а затем вернулась в исходное положение. Подобный процесс наблюдается везде, где происходит контакт плит. Мы не получили и не потеряли никакой новой территории, все вернулось на прежние позиции.
Афтершоки обязательны, но они идут по затухающей
Корр.: После сильных землетрясений, таких как те, что происходят сейчас в районе Камчатки, часто наблюдается серия ослабевающих толчков, известные как афтершоки. Но всегда ли они возникают после землетрясений?
Михайлов: Афтершоки неизбежно следуют за землетрясениями, однако их интенсивность постепенно снижается, подчиняясь определенным закономерностям, регулирующим число и магнитуду со временем. Магнитуда наиболее сильного афтершока, как правило, на единицу-полторы меньше, чем магнитуда основного землетрясения – это явление, известное в сейсмологии как закон Бота. На Камчатке сейчас наблюдается снижение магнитуды афтершоков. Частота афтершоков (количество землетряжений в течение суток) также уменьшается – согласно закону Омори, который широко известен в сейсмологии.
Следует тщательно изучать карту сейсмического районирования
Корр.: Повторно поднимается вопрос о возможности прогнозирования подобных событий. Существуют ли в настоящее время какие-либо индикаторы, сигнализирующие о потенциальных местах возникновения землетрясений, помимо Камчатки, при составлении долгосрочных и среднесрочных прогнозов?
Михайлов: По всему миру действуют геофизические службы, осуществляющие свою деятельность на закрепленных территориях. В России сейсмически опасными являются Северный Кавказ, Алтай, регион озера Байкал, Камчатка, Курильские острова, Сахалин и отдельные территории Дальнего Востока.
В России Единая Геофизическая служба Российской академии наук осуществляет мониторинг и исследует сейсмические явления. Эта служба располагает широкой сетью филиалов, расположенных на Камчатке, Алтае, Сахалине и на Кавказе. Для этих целей развернута сеть сейсмических станций, а также установлены пункты наблюдения за деформациями земной поверхности с использованием Глобальных навигационных спутниковых систем. Таким образом, обеспечивается непрерывный мониторинг. На Камчатке, среди прочего, изучаются электрические поля, уровень воды в скважинах и другие параметры.
Для долгосрочного прогнозирования применяются карты Общего сейсмического районирования, с помощью которых, в упрощённой форме, можно определить максимальную интенсивность сейсмических колебаний на период в 50 лет. Вероятно, это наиболее эффективный метод для разработки системы защиты населения. После оценки сейсмической опасности необходимо обследовать территорию и определить, какие здания способны выдержать землетрясение благодаря своей сейсмостойкой конструкции, а какие требуют усиления. Это же относится и к другим инженерным сооружениям. К сожалению, не всегда учитываются подобные рекомендации. Необходимо обеспечить устойчивость города к возможному землетрясению.
Еще о прогнозировании землетрясений
Федеральный исследовательский центр «Единая геофизическая служба Российской академии наук» располагает штаб-квартирой в Обнинске, что находится в Московской области. Эта служба создала систему мониторинга, охватывающую всю территорию России. В ее составе действует Камчатский филиал, представляющий собой крупный и развитый научно-исследовательский центр. Руководит филиалом Данила Викторович Чебров, выпускник кафедры физики Земли физического факультета МГУ. Сеть сейсмических станций, принадлежащих службе, фиксирует даже незначительные сейсмические события. Это обусловлено тем, что перед извержением вулкана магма перемещается из глубины к поверхности, что часто проявляется в виде небольших землетрясений, являющихся важными предвестниками вулканической активности.
Камчатские ученые не только исследуют сейсмическую активность, но и стремятся выявлять ее предварительные признаки. Традиционно прогноз разделяют на долгосрочный, среднесрочный и краткосрочный. Составление краткосрочного прогноза представляет собой крайне сложная задача. Практически невозможно предсказать землетрясение за несколько дней или часов. Однако среднесрочный и особенно долгосрочный прогноз – это более реалистичная и достижимая задача.
У краткосрочных прогнозов есть недостатки. Например, если ученый сообщает губернатору о предстоящем землетрясении на основании своих данных, то губернатор может принять меры, такие как отключение газопроводов, эвакуация жителей с переселением в палаточные городки, приостановка работы заводов. Однако, если ничего не происходит, возникает вопрос: сколько еще ждать?
Корр.: По моему мнению, приоритетной задачей местных органов власти в подобных районах является усиление конструкций зданий. В качестве примера: в Петропавловске-Камчатском даже одно строение, находившееся в процессе ремонта, «потеряло» стену. Неужели это свидетельствует о том, что остальные объекты достаточно надежно защищены?
Если это академик С.А. Федотов, то это как «в поле воин!
Михайлов: Вы справедливо указали на готовность города к подобным событиям. В сообщении для прессы говорится, что Президент России положительно оценил подготовленность Камчатского края к сейсмическим явлениям, подчеркнув систематическую работу по усилению зданий и сооружений в регионе. Президент, комментируя ситуацию, отметил: «Напомню, что ранее, много лет назад, мы уже занимались укреплением зданий и сооружений на Камчатке, как находящихся в зоне повышенной сейсмической опасности, и работали над улучшением систем связи». Также необходимо упомянуть, к сожалению, ныне покойного академика Сергея Александровича Федотова!
На протяжении многих лет он занимал должность директора Института вулканологии и сейсмологии в Петропавловске-Камчатском. Он разработал методику долгосрочного прогнозирования, основанную на довольно простом принципе: сейсмоопасные районы, согласно геодинамическим расчетам, должны характеризоваться землетрясениями, и такие землетрясения там действительно происходят. Например, если район расположен в зоне субдукции (зоне вдоль границы сходящихся литосферных плит – ИФ), то отсутствие сейсмической активности в течение длительного периода времени указывает на вероятность землетрясения в будущем.
Прогноз сильного землетрясения в районе Камчатки, в зоне землетрясения 1952 года, во многом основывался на этом. Сергей Александрович не давал покоя никому, он приложил немало усилий, чтобы добиться укрепления зданий в Петропавловске-Камчатском! Он обращался ко всем, кому только мог! В итоге, ему удалось добиться укрепления жилых домов. И вы видели, что сейчас в городе обрушилась лишь стена одного дома. В этом есть значительная заслуга академика Федотова.
Обращаясь к представителям власти города через площадку «Интерфакс», я предлагаю почтить память этого человека, например, назвав одну из улиц его именем!
Фото: Сергей Лакомов/РИА Новости