В лаборатории геологии кайнозоя и палеомагнетизма Северо-Восточного комплексного НИИ ДВО РАН изучают поля тектонических напряжений в земной коре, с которыми может быть связана сейсмическая активность. Это важно не только для прогнозирования землетрясений, но может оказаться полезным добывающим компаниям для определения характеристик структур рудных месторождений. Что именно могут предсказать сейсмологи, когда произошли сильнейшие землетрясения в регионе, как природные дрожания могут помочь добывающим компаниям и почему "Гороховому полю" нужен дополнительный балл — в интервью MagadanMedia с ведущим специалистом в области новейшей тектоники, геодинамики и сейсмичности СВКНИИ ДВО РАН, профессором Владимиром Смирновым.
Сейсмическое районирование РФ. Фото:
Магаданская область не относится к наиболее сейсмоактивным регионам страны, интенсивность сотрясений на Колыме и в Приохотье — до 7–8 баллов. Это видно на картах сейсмического районирования. Последняя была создана в 2016 году, по ней можно оценить, что уровень сейсмической опасности в Магадане гораздо ниже, чем у наших соседей, на Сахалине и Камчатке.
Но это не значит, что в регионе не может произойти сильное землетрясение. Эти карты рассчитаны на оценку периода повторного сотрясения в 500, 1000, 5000 лет. Но в какой конкретно момент произойдет "дрожание Земли" — завтра или через 1000 лет — никто предсказать не может.
"Мы до настоящего времени не можем указать одновременно где, когда и какой силы произойдет землетрясение. Нет у нас таких возможностей, и нигде в мире нет. Мы можем указать места и какой максимальной силы может быть толчок. Но когда он будет — нет", — отметил ведущий специалист в области новейшей тектоники, геодинамики и сейсмичности СВКНИИ ДВО РАН, д.г.н., профессор Владимир Смирнов.
Но существуют предвестники землетрясений, специалисты иногда могут предсказать сейсмособытие благодаря им. Сейсмографы фиксируют дрожание земли, изменение активности разломов, изменение уровня воды в скважинах. Отсутствие дрожания — тоже важный фактор.
"Сейсмические дрожания существуют всегда, даже когда волны бьют о берег. И когда сейсмограф ничего не фиксирует, это означает, что в коре уже накапливается мощная упругая энергия и, в конце концов, преодолев сопротивление горных пород, она выплеснется в форме землетрясения", — рассказал Владимир Смирнов.
Сейсмокартина мира с годами не сильно изменяется. Но исследования продолжаются, и материалов у ученых накапливается всё больше.
"В России есть регионы, в которых сейсмические наблюдения велись еще с начала 20 века, а на Северо-Востоке же эту работу начали вести только в 60-х годах прошлого века, поэтому фактической базы, где и когда здесь происходили землетрясения, у нас мало. Наша работа заключается в выявлении структур, где происходят землетрясения, и в оценке этих структур по сейсмическому событию максимальной магнитуды (энергии), которое уже произошло и может повториться.
В 2013 году назад произошло крупное землетрясение на дне Охотского моря, у него магнитуда была более 8. Из-за большой глубины очага оно ощущалось по всей России, по всей Евразии, а в Магадане даже ничего не зашевелилось. Потому что оно произошло на очень большой глубине около 600 км. А было землетрясение в Ташкенте в 1966 году магнитудой около всего около 5, но на глубине 3 км прямо под центром города, и оно разрушило центральную часть Ташкента до основания.
То есть, чем глубже очаг, тем сейсмоволны проходят дальше, но они не так разрушительны на поверхности", — сообщил Владимир Смирнов.
Ямское землетрясение. Фото: Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН
28 ноября 1851 года произошло одно из сильнейших землетрясений на в Приохотье — Ямское. По сведениям очевидцев, земля тряслась на протяжении 700 км от Тауйского острога до Туманского. В Ямской крепости и её окрестностях в домах расшатало печи, в доме священника упала печная труба, землянки рыбаков были повреждены, а на реке сломало лед. В устье реки Сиглан, впадающей в одноименную бухту Охотского моря, также был взломан лед, толстые деревья заметно раскачивались, люди с трудом удерживались на ногах. Силу толчка в эпицентре оценили в 9 баллов, магнитуду определили величиной от 6,9 до 7,1.
"Если произошло землетрясение в одной точке, земная кора разрядилась, значит, там не скоро будет землетрясение. Есть такое понятие "цикличность" или "периодичность" землетрясения, оно раскрывает, как часто в одном месте случается землетрясение. В Магаданской области сложно оценить периодичность сильных землетрясений, у нас их немного случалось", — отметил Владимир Смирнов.
Артыкское землетрясение. Фото: Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН
У границы с Магаданской областью в Якутии 18 мая 1972 года произошло еще одно крупное землетрясение — Артыкское. Его магнитуда, по разным оценкам, достигла величины от 6,6 до 7,1.
"Оно было на глубине 20 км и его отзвуки дошли до нас, причем с такой силой, что в поселке Стекольный учительницу в школе сбило с ног, а я в Магадане в кабинете СВКНИИ на 3-м этаже в момент подземного толчка, сидя на стуле, наклонился, чтобы открыть нижний ящик стола, и свалился со стула", — вспоминает профессор.
Сейсмоволны двигаются в каменной среде, а каменная оболочка проводит их с разной скоростью, они отражаются, поднимаются к поверхности. И тогда, в 1972-м в силу того, что нижняя часть земной коры приподнята перед Магаданом, между Магаданом и Стекольным возникла зона усиления сотрясаемости. Затухающие до III баллов на большом удалении от очага сейсмические сотрясения в этой зоне вновь усилились до IV.
"В Приохотье проходят активные разломы северо-восточного простирания. Главный из них— Ланково-Омолонский разлом, который подходит близко к Магадану. Он очень протяженный, около 700 км. С ним связаны землетрясения небольшой силы и узлы (скопления) очагов землетрясений и древние сейсмодислокации", — рассказал ведущий специалист в области новейшей тектоники, геодинамики и сейсмичности СВКНИИ ДВО РАН.
Владимир Смирнов. Фото: ИА MagadanMedia
В рамках прогнозирования землетрясений ученые опираются также и на следы древних сейсмособытий — палеосейсмодислокации. Их оценивают, изучают и учитывают при сейсмическом районировании. Первые карты на Колыме были без учета этих данных, поэтому все они, в этом смысле, были не достоверны.
Так, в 300 км от Магадана в зоне разломов на перевале Мельдек (Омсукчанский район) произошло сильнейшее землетрясение, которое раздробило хребет Туманский, завернуло его, произошли крупные сбросы и обвалы.
"Землетрясение произошло от 2 до 4 тысяч лет назад. Точнее мы не можем сказать. Но зато мы можем сказать, что здесь такой силы землетрясение может повториться", — сообщил Владимир Смирнов.
Землетрясение. Фото:
Магаданская область имеет свои особенности — сейсмографы фиксируют не только природные "дрожания Земли", но и производственные взрывы добывающих компаний. Могут ли эти взрывы подействовать на усиление сейсмичности?
"Один наш ученый задал себе этот вопрос.
Организовали экспедицию из четырех человек на хребет Туманский, на перевал Мельдек, где к тому времени мною были выявлены древние сейсмодислокации. Получили разрешение на проведение взрывных работ. Взяли взрывчатку, нашли глубокую трещину, заложили туда 4 мешка аммонита (200 кг взрывчатки), засыпали. Взорвали, и ... ничего не произошло, сейсмографы не отметили усиления сейсмической активности. Даже осыпи не было.
Вывод: не действуют рядовые промышленные взрывы на усиление сейсмичности", — заверил профессор.
В лаборатории геологии кайнозоя и палеомагнетизма Северо-Восточного комплексного НИИ им. Н. А. Шило ДВО РАН ведется изучение полей тектонических напряжений в земной коре, с которыми может быть связана сейсмическая активность. Это важно не только для прогнозирования землетрясений, но может оказаться полезным добывающим компаниям для определения характеристик структур рудных месторождений.
"По этим напряжениям можно определить тип структур, характерный, например, для, кварцевых жил. Имея эту информацию, можно еще до разведки, прогнозировать необходимые способы изучения и ожидания по запасам", — сообщил Владимир Смирнов.
Но главная сопряженная с работой лаборатории отрасль — строительная. Строительство должно соответствовать сейсмичности региона. Карты сейсмического районирования передают в строительные организации для корректировки "Строительных норм и правил РФ в сейсмических районах".
"До 1976 года Магадан строился практически без сейсмического укрепления. Тогда была единственная сейсмическая карта, составленная методом экстраполяции, которая не соответствовала реалиям. А после — уже стали закладывать 7-балльную зону. У нас не было таких катастроф, чтобы построили и упало здание. Была такая ситуация на Дукате, но не из-за землетрясения, а потому что не оценили мерзлотную и гидрологическую ситуацию.
В Магадане мерзлоты практически нет. Но "Гороховое поле" — это отдельная проблема.
Когда составлялось детальное сейсмическое районирование города Магадана в конце 60-х годов, тогда "Гороховое поле" по характеру грунтов требовало повышения на 1 балл уровня сейсмичности при строительстве", — отметил Владимир Смирнов.
Владимир Смирнов. Фото: РАН СВКНИИ
Справка: Смирнов Владимир Николаевич. Главный научный сотрудник лаборатории геологии кайнозоя и палеомагнетизма Северо-Восточного комплексного НИИ им. Н. А. Шило ДВО РАН. Профессор, доктор географических наук и кандидат геолого-минералогических наук, Заслуженныый деятель науки РФ, Первооткрыватель месторождения. Окончил геологический факультет Ростовского государственного университета в 1960 г. В Магаданской области — с 1960 г., работал в Центральной геолого-геофизической экспедиции Северо-Восточного геологического управления. С конца 1970 г., после окончания аспирантуры под руководством Н. А. Шило, — в СВКНИИ. С 1986 г. — учёный секретарь института, с 1991 г. — заведующий лабораторией неотектоники, геоморфологии и проблем россыпеобразования. Действительный член Российского минералогического общества. Профессор кафедры геологии (1985-2019) Политехнического института Северо-Восточного государственного университета. Сферу научных интересов учёного составляют проблемы геологии кайнозоя, новейшей тектоники, современной геодинамики и сейсмичности Северо-Востока Азии. Участник международных исследовательских проектов. Принимал участие в Российско-германо-американских исследованиях природы впадины чукотского озера Эльгыгытгын на Анадырском плоскогорье. Автор более 200 опубликованных работ, соавтор двух карт сейсмического районирования РФ: ОСР-97 и ОСР-2016.
