Техника - молодёжи 1978-07, страница 42

НАШИ ДИСНУССИИ

ФИЗИКА ПОДЗЕМНЫХ БУРЬ

[Начало дискуссии см. в № 6 за 1978 год)

ВИКТОР МЯЧКИН, доктор физнко- математических наук

— Итак, предполагаемая длина главного разлома составит 100— 120 км с выходом на поверхность в юго-западной части, общая энергия излучения 10'⁷ джоулей, сотрясения в эпицентральной области до 10 баллов...

Председатель Правительственной комиссии сделал паузу и затем повернулся к Главному сейсмологу: «Есть ли уточнения времени начала землетрясения? »

— Наибольшая вероятность — через 25 дней с ошибкой плюс-минус 5 дней. На фоне общего затишья во всей очаговой зоне и выхода долговременных предвестнико-вых кривых на нулевой уровень на чали отмечаться локальные флуктуирующие аномалии в узкой зоне ♦ стартовых» разрывов по большинству кратковременных предвестников. Ввиду сложности геологического строения не исключено объявление ложных тревог суточной готовности внутри основного десятидневного интервала.

— Каковы окончательные предло-лсения группы активного воздействия: провести искусственное инициирование землетрясения по всему разлому или же попытаться затормозить его развитие?...

Пока такая сцена кажется фантастичной, однако можно утверждать, что основные положения у лее приобретают реальные черты не столь отдаленного будущего.

Прогноз места, времени и силы землетрясений — проблема, над которой трудятся большие коллективы ученых СССР, США, Японии н других стран. Есть отдельные удачные прогнозы, известно около 250 инструментально зарегистрированных предвестников землетрясений различных типов. Разрабатываются и проекты пэ тормолсению, ограничению силы землетрясений.

Горячая точка планеты.

| о.

Что лее следует понимать под предвестниками? В самом общем смысле это необычные, аномальные явления, которые можно заметить и зарегистрировать перед землетрясением. Еще на рубелсе

XIX и XX столетий, когда только что зародилась сейсмология, академик Б. Голицын сделал предположение, что предвестниками землетрясений могут быть медленные движения земной поверхности, изменения свойств пород Земли, ре-лсима слабых сейсмических толчков, колебания дебита и темпера туры источников, феномен звука при землетрясениях и необычное поведение животных.

Однако за первую половину

XX века, несмотря на отдельные валеные наблюдения, проведенные учеными Японии и других стран, убедительных свидетельств о существовании предвестников не было. Большие поисковые работы в начале 50-х годов провели советские ученые под руководством академика Г. Гамбурцева. Однако решительный перелом в развитии проблемы прогноза землетрясений произошел в 60-х годах. В 1964— 1965 годах по инициативе и под руководством академика М. Садовского были организованы комплексные исследования предвестников: от создания прогностических полигонов до разработки физических основ н моделей процессов разрушения больших горных масс. В США н Японии разработаны национальные программы по прогнозу землетрясений, а в последнее десятилетне этой проблемой занялись и ученые других стран.

Для многих предвестников обна-рулсилась закономерность — чем больше время аномалии, тем большее по силе землетрясение следует за ним (р и с. 1).

На первый взгляд молсет показаться, что проблема в принципе решена и на путн к организации слулсбы прогноза остаются, пусть и большие, но лишь технические слолсности создания автоматизированной системы наблюдений. Действительно, в век расцвета вычислительной техники калсется, что молено обойтись без знания механизма, который передвигает стрелки часов готовящегося события.

Однако все не так просто. Прелс-де всего потому, что накопленных данных о предвестниках все еще слишком мало. И даже опытные

специалисты пока не могут с уверенностью в 100% выделить пред-вестниковые аномалии среди разнообразных шумов, вызываемых процессами в недрах Земли, атмосфере и даже космическими факторами.

Оказалось, что предвестники обладают коварными свойствами — некоторые из них не всегда обна-рулсиваются перед землетрясениями, в других случаях они имеют «нетипичную» форму, а иногда вовсе не связаны с землетрясением: аномалия есть, а катастрофы нет!

Таким образом, совершенно очевидно, что без знания физических процессов, происходящих в период ♦созревания» землетрясения, не обойтись.

Сильные землетрясения — нередкие события для Земли в целом, в одних и тех лее районах повторяются один раз в сотни и тысячи лет. Поэтому, кроме прямых данных о предвестниковых явлениях, необходимо проникновение в физику лроцессов подземных бурь. Тогда можно будет составить «средний» коллективный портрет обнаруженных и ожидаемых предвестниковых явлений, а затем понять и иайти особенности отклонения от типичного портрета.

Каковы лее основы современных представлений о физических процессах подготовки землетрясений, какова их взаимосвязь с полевыми прогностическими исследованиями?

Сейсмологи улсе давно установили, что землетрясения — это результат высвоболсдения энергии упругих деформаций при разрыве пород Земли под действием накопленных сдвиговых тектонических напрялсений. Чем больше величина (разрыва, то есть чем больше поверхность трещины, по которой произошло быстрое смещение частей породы относительно друг друга, тем больше энергия землетрясения.

Землетрясение в своей основе явление механическое, поэтому к его изучению применимы данные, полученные в механике и физике при исследовании процессов разрушения технических материалов и образцов горных пород с учетом условий в недрах Земли: высоких давлений и температур, длительности действия напряжений, больших величин образующихся трещин (в отдельных случаях они достигают сотен и далее тысяч километров). Идеализированное представление о