Ako predpovedať zemetrasenie. Uvoľňovanie radónu a správanie zvierat - predzvesť nadchádzajúcich otrasov

V posledných júnových dňoch roku 1981 bolo hlavné mesto Peru – Lima so zlatými stĺpmi – v nepokojoch: americký vedec Brian Bradley predpovedal, že v nedeľu 28. júna mesto zničí zemetrasenie mimoriadnej sily. Desiatky silných otrasov premenia preplnené mestské bloky na popol, po ktorom na dymiace ruiny dopadnú vlny cunami, ktoré strašným náporom zmetú všetko, čo sa nejakým zázrakom podarí prežiť. Pobrežné časti mesta okolo zálivu Callao klesnú pod hladinu oceánu a stanú sa morským dnom. Rozkvitnutá „slniečkárska“ Lima za pár chvíľ zmizne z povrchu Zeme.

Keď sa blížil „súdny deň“, situácia v hlavnom meste sa stala napätou. Tisíce rozrušených ľudí zaútočili na letiská, železničné stanice a lodné móla a snažili sa opustiť mesto, odsúdení na smrť. Rad áut, vagónov, mulíc a chodcov s ručnými vozíkmi a batohmi na chrbtoch blokovali diaľnice a vidiecke cesty pred mestom odsúdeným na zánik pri hľadaní spásy. Ceny benzínu a potravín vyleteli do neba, zločinnosť zlovestne vzrástla, domy a pozemky sa rýchlo predávali takmer za nič, nemocnice a nemocnice sa dusili prílevom ľudí zmrzačených v rastúcej panike.

Ale potom sa priblížila hodina, ktorú veštec naznačil, uplynula ... - a nič sa nestalo. Mučená, ale nezranená a stále krásna Lima sa naďalej pokojne kúpala v lúčoch tropického slnka. Nasledujúci deň a niekoľko ďalších dní sa nič nedialo. Postupne sa rany, ktoré mestu spôsobil tlačenica obyvateľstva, hojili, na incident sa začalo zabúdať a menil sa na historickú anekdotu. Nešťastný prediktor neúspešnej katastrofy bol uznaný za pseudovedca a vyhlásený za šarlatána.

Je ľahké pochopiť ovplyvniteľných obyvateľov peruánskej metropoly, ktorí radšej utiekli z mesta povestnej smrti pod ruiny svojich domov. Ich krajina sa nachádza vo veľmi seizmicky nebezpečnej oblasti zemegule. Za päť storočí, ktoré uplynuli od objavenia Nového sveta, sa v Peru vyskytlo 35 ničivých zemetrasení a vedecké pozorovania za posledných 100 rokov zaznamenali niekoľko tisíc otrasov rôznej sily. Asi je len málo rodín v krajine, ktoré by nesmútili za svojimi blízkymi, ktorí prišli o život pri seizmických katastrofách. Opakovane trpel silnými zemetraseniami a krásnou Limou; v iných tragických rokoch podzemné živly zničili väčšinu mesta.

Panická úzkosť obyvateľov Limy mala teda tie najvážnejšie dôvody. Ale späť k nešťastnému Brianovi Bradleymu. Na čom, na akých argumentoch postavil svoje domnienky, zatiaľ nevedno. Odsúdiť ho v neprítomnosti, nazvať ho pseudovedcom a obviňovať zo šarlatánstva, ako to urobili temperamentné latinskoamerické noviny, by teraz nemalo byť. Je lepšie najprv pokúsiť sa pochopiť podstatu otázky: je možné predpovedať nástup zemetrasení metódami modernej vedy, teda určiť miesto, kde sa vyskytnú, ich intenzitu a čas? Takéto predpovede (ak sú vydané vopred), podobne ako predpovede počasia, totiž umožnia obyvateľom ohrozených oblastí pripraviť sa na očakávané prírodné katastrofy, prijať preventívne opatrenia a ak nie zabrániť, tak aspoň výrazne znížiť veľké straty a straty. .

Možnosť seizmickej predpovede podnietila skúsenosť s pozorovaním prírodných javov, ktoré pred seizmickými otrasmi slúžia ako predzvesť blížiacich sa katastrof. Dávno sa zaznamenalo, že pred niektorými zemetraseniami sa nad zemou šíri slabá difúzna žiara; niekedy je to sprevádzané blikajúcimi zábleskami alebo podobnými bleskami, odrazmi na oblakoch (tak tomu bolo v roku 1966 v Taškente). Na iných miestach sa objavuje hmlový opar, ktorý sa rozprestiera po povrchu zeme a po zatrasení zmizne. Stáva sa, že pred otrasmi prúdi zo zeme ľahký stúpajúci vánok (v Japonsku sa mu hovorí „chiki“) alebo je počuť tlmené podzemné dunenie; v tomto prípade dochádza k náhodným osciláciám magnetickej ihly a mení sa zdvíhacia sila permanentných magnetov.

Všetky tieto fyzikálne procesy, ktoré predchádzajú seizmickým vibráciám, ovplyvňujú správanie zvierat a umožňujú im predvídať blížiacu sa katastrofu. O tom hovoria kroniky, historické dokumenty a ústne tradície národov Ázie, Ameriky a južnej Európy. V palácoch čínskych cisárov sa v špeciálnych akváriách chovali špeciálne sladkovodné ryby, ktoré svojou úzkosťou upozorňovali na blížiacu sa prírodnú katastrofu. Obyvateľstvo Japonska pred zemetrasením pozorovalo, ako sa v mori náhle objavili veľké kŕdle úhorov, tuniakov a lososov, na hladinu vyplávali neznáme hlbokomorské druhy a obyčajné rozšírené skaly zrazu zmizli. Mnoho chobotníc priplávalo k brehom, zvyčajne hniezdili v štrbinách podvodných skál.

Pred zemetrasením vyliezajú zo svojich úkrytov žaby, hady, červy a stonožky. Potkany opúšťajú svoje nory skoro. Vtáky odlietajú do pokojnejších oblastí vo vnútrozemí. Kone, somáre, ovce a prasatá vykazujú zvýšenú nervozitu. Mačky a psy sa vyznačujú špeciálnou predtuchou; existujú prípady, keď psy prinútili svojich majiteľov opustiť budovy, ktoré boli následne zničené podzemnými údermi.

Existujú aj ľudia obdarení schopnosťou predvídať seizmické vibrácie; najčastejšie sú to nervózni pacienti so zvýšenou duševnou excitabilitou, ale existujú aj zdraví ľudia, ktorí sa vyznačujú zvýšenou náchylnosťou. Napríklad v roku 1855 služobník japonského samuraja predpovedal silné zemetrasenie v meste Iedo (starobylé meno Tokia).

Na základe všetkých týchto pozorovaní vedci prišli s myšlienkou možnosti vedeckej predpovede zemetrasení. Táto myšlienka vznikla v 50. rokoch nášho storočia takmer súčasne v rôznych krajinách, ktoré boli vystavené zdrvujúcim náporom seizmických prvkov. Na jeho realizáciu bolo potrebné naučiť sa pomocou prístrojov zachytávať fyzikálne prekurzory zemetrasení a získané údaje využívať na prognózovanie.

V tom čase už bolo jasne stanovené, že k zemetraseniam dochádza, keď sa bloky zemskej kôry rýchlo pohybujú pozdĺž zlomov oddeľujúcich tieto bloky. Zdá sa, že stojí za to robiť pozorovania správania sa geologických zlomov - a problém predpovedania bude vyriešený: zvýšenie aktivity zlomu bude naznačovať blížiacu sa hrozbu seizmických otrasov.

Na tento účel boli organizované systematické inštrumentálne pozorovania na mnohých seizmicky aktívnych zlomoch, ktoré zažili ničivé zemetrasenia. Očakávalo sa, že pred seizmickými otrasmi dôjde k nárastu deformácií deformačných vrstiev hornín, vzostupu a poklesu priľahlých blokov zemskej kôry, k prudkým zmenám sklonu vrstiev (tzv. „náklonové búrky“). , slabé malé otrasy predchádzajúce hlavnému otrasu („mikrozemetrasenia“) spôsobené piezoelektrickým efektom, zvýšenie sily telurických prúdov vychádzajúcich zo seizmického zdroja, anomálne zmeny v geomagnetickom poli („lokálne magnetické búrky“) a množstvo ďalších javov, ktoré predpovedajú uvoľnenie tektonických napätí v črevách.

V skutočnosti bola situácia oveľa komplikovanejšia. V mnohých prípadoch boli skutočne pozorované očakávané javy; často však odporovali teoretickému modelu procesu alebo odhalili úplne neočakávaný, nevysvetliteľný priebeh. V seizmicky nebezpečných oblastiach Aljašky tak zvyčajne dochádzalo k veľmi pomalému (niekoľko centimetrov za rok) poklesu zemského povrchu. Trikrát - v rokoch 1923, 1924 a 1952 - boli zaznamenané kŕčovité "zlyhania", počas ktorých sa ponory zrýchlili 5-6 krát; neboli však pozorované žiadne seizmické javy.

K ničivému zemetraseniu v Anchorage na Aljaške došlo v roku 1964 bez akýchkoľvek predpokladov v podobe prudkého klesania alebo stúpania vrstiev. V japonskej provincii Niigata, kde naopak prevládal postupný vzostup, sa v roku 1959 rýchlosť zdvihu náhle zvýšila 10-krát. Po tomto skoku nenasledovalo silné zemetrasenie, ale až o päť rokov neskôr vypuklo bez viditeľných prekurzorov. Rovnaké nezrovnalosti boli pozorované aj pri pozorovaných zmenách sklonu vrstiev, správania sa geomagnetických a elektrických polí atď., hoci v niektorých prípadoch seizmickým otrasom, ako sa teoreticky predpokladalo, predchádzali prudké výbuchy anomálií.

Počas troch desaťročí výskumu a hľadania nebolo možné identifikovať nesporné vzorce, na ktoré sa možno spoľahnúť pri predpovedaní seizmických otrasov. Preto sa teraz nikto z expertov neodváži tvrdiť, že určité javy v zemskej kôre možno považovať za jednoznačné prekurzory zemetrasení a poskytujú spoľahlivé podklady pre predpovede.

V súčasnosti sa okruh vedcov zaoberajúcich sa problémom predpovedania zemetrasení delí na dva tábory – skeptikov a optimistov. Skeptici sa domnievajú, že pri súčasnom stave nášho poznania, ktoré je úplne nedostatočné, je tento problém neriešiteľný. Svojho času to prezident Akadémie vied ZSSR M. V. Keldysh označil za fantastické. Najprominentnejší americký seizmológ Charles Richter píše: „Toto je lákavé bludné svetlo... V súčasnosti nikto nevie s istotou povedať, že v danom čase na danom mieste dôjde k zemetraseniu. Nie je známe, či bude takáto predpoveď v budúcnosti možná.“ Známy sovietsky výskumník seizmicity východnej Sibíri, V.P. Solonenko, ironicky cituje výrok pripisovaný čínskemu mudrcovi Konfuciovi: „Je ťažké chytiť čiernu mačku v tme, najmä ak tam nie je.“

Optimisti u nás aj v zahraničí veria, že veda o predpovedaní zemetrasení je na správnej ceste a už teraz napreduje. Spoľahlivým predchodcom trasenia je napríklad vstup hélia, argónu, radónu, chlóru, fluóru a ďalších prvkov z hlbokých zón Zeme do podzemných vôd, ktorý odhalili sovietski vedci v niektorých oblastiach Kaukazu a Strednej Ázie. volal; nádeje vkladajú aj do štúdia procesov dilatancie, ktorých vývoj tiež predchádza uvoľneniu seizmického prvku. Zatiaľ však nebolo objasnené, do akej miery sú tieto javy univerzálne pre územia s rôznymi geologickými štruktúrami. Niektorí odborníci pripisujú veľkú dôležitosť objasneniu periodicity seizmických procesov. Japonskí vedci, ktorí pre oblasť Tokia stanovili obdobie seizmickej aktivity na 69 rokov, teda s napätím očakávajú rok 1992, keď podľa nich dôjde k „veľkej katastrofe“ podobnej zemetraseniu s magnitúdou 8,2, ktorá zdevastuje hlavné mesto. krajiny povstania v roku 1923 by sa mohlo stať znova.slnko. Ale fenomény recidívy sú stále veľmi slabo študované, pretože systematické pozorovania otrasov v zemskej kôre sa vykonávajú len asi 100 rokov.

Za týchto podmienok je jasné, akému riziku sú prediktori zemetrasenia vystavené a akú zodpovednosť na seba berú. Na tom, že predpoveď Briana Bradleyho, samozrejme, nie je nič prekvapujúce. bola vyrobená na základe skutočných vedeckých údajov, nebola potvrdená. Naopak, bolo by prekvapujúce, keby sa stalo všetko, čo sa predpovedalo.

Existujú však príklady úspešných prognóz. Prvá takáto predpoveď bola urobená 4. februára 1975 v čínskej provincii Liaoning. Na príkaz úradov v ten deň obyvateľstvo miest Haicheng a Yingkou opustilo svoje domovy a prijali sa opatrenia na zabránenie zničeniu tovární, skladov potravín, detských ústavov a nemocníc. O 19:36 došlo k silnému zemetraseniu (s magnitúdou 7,3), ktoré zničilo takmer všetky obytné priestory, mnohé továrne, priehrady a iné inžinierske a priemyselné stavby. Vďaka prijatým bezpečnostným opatreniam bolo len veľmi málo obetí. Potom boli predpovedané ďalšie dve malé zemetrasenia. Tragickú katastrofu Tien Shan z 27. júla 1976, pri ktorej zomrelo 680 tisíc ľudí a viac ako 700 tisíc ľudí bolo zranených a celkový počet obetí presiahol 1,4 milióna ľudí, však čínski vedci nedokázali predpovedať.

Naša krajina má skúsenosti s predpovedaním jedného z menších (5 bodov) otrasov v regióne Taškent, malého zemetrasenia v neobývanej oblasti údolia Alay pri Andižane a niekoľkých ďalších podobných seizmických udalostí v iných regiónoch Strednej Ázie.

Musím povedať, že vo všetkých uvedených príkladoch nie je zaručené, že presnosť predpovede je spôsobená spoľahlivosťou predpovede, a nie náhodnou zhodou okolností. Existuje množstvo opačných príkladov, kedy sa nepotvrdili predpovede predpokladaných budúcich zemetrasení.

Masové zdroje informácií z času na čas zrazu začnú poraziť tympány a široko ohlásia mimoriadne úspechy v seizmickom predpovedaní a zdá sa, že väčšina problémov tohto dôležitého vedeckého smeru je už vyriešená. V skutočnosti však situácia vôbec nie je taká povzbudivá a falošný pátos tejto informácie ostáva na svedomí jej autorov a distribútorov.

V skutočnosti, s výnimkou jediného prípadu v provincii Liaoning (mesto Haichen), počas 30-ročného obdobia práce na probléme seizmického predpovedania nebolo predpovedané jediné katastrofické zemetrasenie v žiadnej oblasti sveta. Najmä, ako zdôrazňuje známy sovietsky výskumník B.A. Petruševskij, v ZSSR neboli urobené žiadne varovné prognózy ani pre oblasť Taškent v roku 1966, ani pre oblasť Gazli v rokoch 1976 a 1984, takže zničenie sa ukázalo ako neočakávané. a ťažké. Na jednej strane moderné predpovede stále nedokážu určiť hlavné prekurzory nadchádzajúceho vybíjania seizmických napätí a určiť miesto zemetrasenia: počas dramatickej katastrofy v čínskom Tien Shan v roku 1976 bola vytýčená rozsiahla seizmicky nebezpečná zóna. pozorovaním, ale nedokázali určiť ohnisko výboja seizmického prvku; v tomto smere je vulkanické predpovedanie v lepšej pozícii, pretože sa zaoberá konkrétnymi bodmi na zemi.

Na druhej strane nedostatočná schopnosť rozpoznať a ovládať „spúšťač“ zemetrasení neumožňuje určiť presný čas udalosti: po zemetrasení v Anchorage v roku 1964 mnohí vedci dospeli k záveru, že bolo vyvolané šírym morom. príliv, ktorý slúžil ako "spúšťač" , čím sa zvyšuje zaťaženie zemskej kôry. Pred zemetrasením to nebolo nikomu jasné; zároveň podľa iných odborníkov bola iniciátorom otrasu silná porucha magnetického poľa, registrovaná 1 hodinu pred katastrofou. Okrem toho vedci zatiaľ nemajú žiadne priame prostriedky na výpočet sily možných oscilácií.

Zrejme najspravodlivejšie zhodnotil problém predpovede zemetrasení C. Richter, ktorý sa domnieva, že na súčasnej úrovni vedy je predpovedanie výboja seizmickej energie možné – bez presného uvedenia dátumu – len na určité, systematicky a dlhodobo skúmané tektonické poruchy. Pravdepodobne v budúcnosti, so zlepšením metód satelitného prieskumu a nasadením siete stacionárnych pozemných pozorovaní, bude možné predpovedať seizmické javy na rozsiahlych oblastiach zemského povrchu.

Treba poznamenať, že seizmické predpovede, aj keď pomáhajú riešiť problém znižovania počtu ľudských obetí, nijako nezabraňujú materiálnym stratám a ničeniu počas zemetrasení. Oveľa väčší význam majú preto práce na spresňovaní seizmickej zonácie s diferenciáciou územia podľa stupňa nebezpečenstva, rozvoj výstavby odolnej voči zemetraseniu v rizikových oblastiach a znižovanie ekonomickej aktivity vo vysoko rizikových oblastiach; tieto aktivity sú zamerané na riešenie oboch problémov. Bez toho, aby si dali za cieľ presne vedieť, kedy k zemetraseniu dôjde, dovolia si byť naň kedykoľvek pripravení.

Nedávno boli v inžinierskej seizmológii vyjadrené myšlienky o možnosti kontroly zemetrasení. Bolo pozorované, že podzemné jadrové výbuchy spôsobujú sériu následných slabších zemetrasení; k podobným javom dochádza po vstreknutí vysokotlakovej vody do podložia hlbokými vrtmi. Predpokladá sa, že takéto technické prostriedky dokážu uvoľniť energiu nahromadenú v hĺbke a vybiť ju po malých častiach, čím sa zabráni ničivým otrasom. Rozumní odborníci poznamenávajú: neexistuje žiadna záruka, že sa proces bude vyvíjať tak, ako chceme.

23. júla došlo v Iráne k štvrtému zemetraseniu za deň a počet obetí dosiahol 287. O deň skôr zaznamenali v Čile otrasy s magnitúdou 5,2. Vo všeobecnosti sa za 7 mesiacov roku 2018 na Zemi vyskytlo 6881 zemetrasení, ktoré si vyžiadali 227 ľudských životov. Prečo sa však vedci nenaučili predpovedať tieto kataklizmy? Rozumel Realista.

Ako sa určujú seizmicky nebezpečné zóny

Litosférické platne sú v neustálom pohybe. Narážaním a naťahovaním zvyšujú napätie v horninách, čo vedie k ich rýchlemu roztrhnutiu – zemetraseniu. Ohnisko (hypocentrum) zemetrasenia sa nachádza v útrobách zeme a epicentrum je jeho priemet na povrch.

Sila zemetrasenia sa meria na stupnici ničenia v bodoch (od 1 do 12), ako aj veľkosť - bezrozmerná hodnota, ktorá odráža uvoľnenú energiu elastických vibrácií (od 1 do 9,5 na Richterovej stupnici).

Najjednoduchším spôsobom pre vedu je identifikácia seizmicky nebezpečných zón a dlhodobá predpoveď zemetrasenia na najbližších 10-15 rokov. Na tento účel výskumníci analyzujú cyklickú povahu aktivácie seizmotektonického procesu: nie je dôvod veriť, že v najbližších niekoľkých stovkách rokov sa Zem začne správať inak ako v podobnom časovom období v minulosti.

Dajú sa predpovedať zemetrasenia?

Nie, aspoň nie s dostatočnou presnosťou, aby bolo možné plánovať programy evakuácie obyvateľstva. Zatiaľ čo väčšina zemetrasení sa vyskytuje na predvídateľných miestach pozdĺž dobre známych geologických zlomov, spoľahlivosť krátkodobých predpovedí zostáva veľmi neuspokojivá.

„Máme modely, ktoré ukazujú, že v južnej Kalifornii je riziko zemetrasení s magnitúdou 7,5 a viac v nasledujúcich 30 rokoch 38 %. Ak sa tieto modely použijú na výpočet pravdepodobnosti zemetrasení na nasledujúci týždeň, pravdepodobnosť klesne na približne 0,02 %,“ hovorí Thomas Jordan, riaditeľ Centra pre zemetrasenie v južnej Kalifornii.

Takéto riziko je pomerne malé, no stále nie nulové, a keďže zlom San Andreas prechádza Kaliforniou, miestne školy pravidelne robia cvičenia, aby sa pripravili na veľké zemetrasenie.

Prečo je také ťažké predpovedať veľké zemetrasenia?

Spoľahlivé predpovede vyžadujú identifikáciu signálov, ktoré by naznačovali blížiace sa veľké zemetrasenie. Takéto signály by mali byť typické len pre veľké zemetrasenia: slabé a stredne silné otrasy s magnitúdou do 5 môžu spôsobiť rozkývanie visiacich predmetov, hrkotanie skla či padanie omietky, čo si nevyžaduje evakuáciu obyvateľstva. V 5–10 % prípadov sa však takéto otrasy ukážu ako predtrasy, ktoré predchádzajú silnejším zemetraseniam. Podľa štatistík je predšoková aktivita typická pre 40 % stredných a 70 % veľkých zemetrasení.

Seizmológom sa zatiaľ nepodarilo izolovať konkrétne udalosti, ktoré sa pravidelne vyskytujú tesne pred veľkými zemetraseniami.

Dnes je skúmaná široká škála potenciálnych prediktorov zemetrasenia – od zvýšenia koncentrácie radónu v ovzduší a nezvyčajného správania zvierat až po deformáciu zemského povrchu a zmeny hladiny podzemnej vody. Ale tieto anomálie sú bežné: každá z nich sa môže vyskytnúť aj pred najslabšími otrasmi.

Prečo ľudia nie sú evakuovaní pri najmenšom riziku veľkého zemetrasenia

Hlavným dôvodom je vysoká pravdepodobnosť falošných poplachov. Takže v roku 1975 v Haicheng (Čína) seizmológovia zaznamenali častejšie slabé zemetrasenia a na 4. februára o 14:00 vyhlásili všeobecný poplach. Po 5 hodinách a 36 minútach nastalo v meste zemetrasenie o sile viac ako 7 bodov, mnoho budov bolo zničených, no vďaka včasnej evakuácii nestála kataklizma takmer žiadne obete.

Žiaľ, takéto úspešné predpovede sa v budúcnosti nemohli zopakovať: seizmológovia predpovedali niekoľko veľkých zemetrasení, ktoré sa neuskutočnili a zatvorenie podnikov a evakuácia obyvateľstva mali za následok len ekonomické straty.

Ako fungujú systémy včasného varovania pred zemetrasením

Japonsko má dnes najlepší systém včasného varovania pred zemetrasením. Krajina je doslova „posiata“ stanicami, ktoré pomocou citlivých zariadení registrujú seizmické vlny, identifikujú potenciálne predpovede a odovzdávajú informácie Meteorologickej agentúre, ktorá ich obratom prenáša do televízie, internetu a mobilných telefónov občanov. Takže kým príde druhá seizmická vlna, obyvateľstvo už bolo varované pred epicentrom zemetrasenia, jeho magnitúdou a časom druhej vlny.

Napriek technologickému pokroku sa po prírodnej katastrofe vypne aj japonský varovný systém. Kým však výskumníci dôkladne nepreštudujú fyzikálne procesy spojené so zemetraseniami, nemožno počítať s viac. Obyvatelia seizmicky aktívnych oblastí môžu len dúfať, že seizmometre budú citlivejšie a satelitné pozorovanie pomôže urýchliť čas predpovede.

Nadežda Guseva

Kandidát geologických a mineralogických vied

Dajú sa predpovedať zemetrasenia?

Predpovedanie zemetrasenia je náročná úloha. Vertikálne a horizontálne posuny blokov zemskej kôry spôsobujú hlboké zemetrasenia, ktoré môžu dosiahnuť katastrofickú silu. K povrchovým zemetraseniam s nízkym nebezpečenstvom dochádza v dôsledku skutočnosti, že magmatická tavenina stúpajúca pozdĺž trhlín v zemskej kôre pri svojom pohybe tieto trhliny naťahuje. Problémom je, že tieto dve súvisiace, no rozdielne príčiny zemetrasení majú podobné vonkajšie prejavy.

Národný park Tongariro, Nový Zéland

Wikimedia Commons

Tím vedcov z Nového Zélandu však dokázal nielen rozlíšiť stopy naťahovania zemskej kôry spôsobené magmatickými a tektonickými procesmi v zóne hlbokých zlomov Tongariro, ale aj vypočítať rýchlosť naťahovania v dôsledku jedného a ďalších procesov. Zistilo sa, že magmatické procesy hrajú v oblasti zlomu Tongariro sekundárnu úlohu a rozhodujúci vplyv majú tektonické procesy. Výsledky štúdie, publikované v júlovom vydaní Bulletinu Americkej geologickej spoločnosti, pomáhajú objasniť riziká nebezpečných zemetrasení v tomto obľúbenom turistickom parku, ktorý sa nachádza 320 kilometrov od hlavného mesta Nového Zélandu – Wellingtonu, ako aj v r. podobné štruktúry v iných oblastiach Zeme.

Grabens a trhliny

Tongariro je novozélandský Yellowstone. Tri „fajčiarske hory“ – sopky Ruapehu (2797 metrov), Ngauruhoe (2291 metrov) a Tongariro (1968 metrov), množstvo menších sopečných kužeľov, gejzíry, jazerá natreté modrou a smaragdovou farbou, búrlivé horské rieky spolu tvoria malebnú krajinu národný park Tongariro. Tieto krajiny sú mnohým známe, pretože slúžili ako prirodzené kulisy trilógie Petra Jacksona Pán prsteňov.

Mimochodom, pôvod týchto krás priamo súvisí so zvláštnosťami geologickej stavby regiónu: prítomnosťou paralelných zlomov v zemskej kôre, sprevádzaných „prepadnutím“ fragmentu umiestneného medzi zlommi. Táto geologická štruktúra sa nazýva graben. Geologická štruktúra, ktorá zahŕňa niekoľko rozšírených drapákov, sa nazýva trhlina.

Trhlinové štruktúry v planetárnom meradle prechádzajú strednými osami oceánov a tvoria stredooceánske hrebene. Veľké trhliny slúžia ako hranice tektonických platní, ktoré podobne ako pevné segmenty tvoriace pancier korytnačky tvoria tvrdú škrupinu Zeme, jej kôru.

Nový Zéland vznikol tam, kde sa Tichomorská doska pomaly podsúvala pod Austrálsku dosku. Reťazce ostrovov, ktoré vznikajú v takýchto zónach, sa nazývajú ostrovné oblúky. V planetárnom meradle sú riftové zóny predĺžené zóny, zatiaľ čo ostrovné oblúkové zóny sú kôrové kompresné zóny. V regionálnom meradle však napätia v zemskej kôre nie sú monotónne a v každej veľkej kompresnej zóne sú zóny lokálneho rozšírenia. Za veľmi hrubú obdobu takýchto zón lokálneho napätia môžeme považovať výskyt únavových trhlín v kovových výrobkoch. Tongoriro graben je taká lokálna predlžovacia zóna.

Na Novom Zélande sa vďaka polohe v zóne aktívnych geologických procesov v planetárnom meradle každoročne vyskytuje asi 20 tisíc zemetrasení, z toho asi 200 silných.

Magma alebo tektonika?

Predpovedanie zemetrasenia je ťažké. Zlomy často slúžia ako kanály, ktorými sa magma pohybuje z hlbokých horizontov na povrch. Tento proces je sprevádzaný aj lokálnym naťahovaním zemskej kôry. Magma sa zároveň nie vždy dostane na zemský povrch a v niektorých prípadoch sa môže zastaviť v určitej hĺbke a tam skryštalizovať, pričom vytvorí dlhé a úzke magmatické teleso nazývané hrádza.

Na povrchu sú rozšírenia kôry spôsobené intrúziou hrádze (magmatické rozšírenia) často morfologicky nerozoznateľné od rozšírení spôsobených uvoľnením napätia v dôsledku vzájomného pohybu blokov kôry (tektonické rozšírenia). Ale pre predpoveď zemetrasenia je dôležité rozlišovať medzi týmito dvoma typmi rozšírenia, pretože zemetrasenia spojené s umiestnením hrádze sú blízko povrchu a nevedú ku katastrofálnym následkom, zatiaľ čo zemetrasenia tektonickej povahy môžu spôsobiť veľa problémov.

Bolo jasné, že v novozélandskom riftovom systéme, a najmä v Tongoriro graben, dochádza k obom typom predĺženia, ale existovali dva vzájomne protichodné názory na to, ktorý z nich prevláda.

Hrozba katastrofálnych zemetrasení

Štúdia, ktorú vykonal tím vrátane zástupcov z novozélandského geologického prieskumu a univerzít Auckland a Massey, bola vykonaná s cieľom nájsť spôsob, ako rozlíšiť medzi magmatickým a tektonickým rozšírením a objasniť riziká silných a katastrofických zemetrasení v národnom parku Tongariro.

Vedci použili kombináciu metód vrátane metód relatívnej geochronológie na určenie postupnosti výskytu porušení integrity fragmentov zemskej kôry a analýzu historických záznamov sopečných erupcií. Kľúčovou etapou štúdie bolo numerické modelovanie parametrov porúch v zemskej kôre, ktoré by boli výsledkom uloženia hrádzí, a starostlivé porovnanie medzi modelom a skutočne pozorovanými parametrami.

Ako výsledok štúdie sa dospelo k záveru, že zemská kôra v oblasti Tongoriro graben sa natiahne o 5,8–7 mm za rok v dôsledku tektonických udalostí a o 0,4–1,6 mm za rok v dôsledku sopečných erupcií a vniknutí hrádzí. A to znamená, že magmatické procesy nie sú hlavnou príčinou pohybov zemskej kôry a stavebné predpisy musia počítať s možnosťou silných a katastrofálnych zemetrasení. A vyvinutá technika môže byť použitá na posúdenie príspevku magmatických procesov k pohybom zemskej kôry v podobných štruktúrach v iných oblastiach Zeme.

Ahojte všetci! Vitajte na stránkach môjho bezpečnostného blogu. Volám sa Vladimir Raichev a dnes som sa rozhodol povedať vám, aké sú predzvesti zemetrasení. Zaujímalo by ma, prečo sa toľko ľudí stáva obeťami zemetrasení? Nedajú sa predvídať?

Túto otázku mi nedávno položili moji študenti. Otázka, samozrejme, nie je nečinná, je pre mňa veľmi zaujímavá. V učebnici životnej bezpečnosti som čítal, že existuje niekoľko typov predpovedí zemetrasenia:

1. Dlhý termín. Jednoduchá štatistika, ak analyzujete zemetrasenia na seizmických pásoch, môžete identifikovať určitú pravidelnosť výskytu zemetrasení. S chybou niekoľkých stoviek rokov, ale naozaj nám to veľmi pomáha?
2. Strednodobý. Študuje sa zloženie pôdy (pri zemetraseniach sa mení) a s chybou niekoľkých desiatok rokov možno predpokladať zemetrasenie. Stalo sa to jednoduchšie? Myslím, že nie.
3. Krátky. Tento typ predpovedí zahŕňa sledovanie seizmickej aktivity a umožňuje zachytiť začínajúce výkyvy zemského povrchu. Myslíte si, že nám táto predpoveď pomôže?

Rozvoj tohto problému je však mimoriadne náročný. Snáď žiadna veda nemá také ťažkosti ako seizmológia. Ak môžu meteorológovia pri predpovedi počasia priamo sledovať stav vzdušných hmôt: teplotu, vlhkosť, rýchlosť vetra, potom sú útroby Zeme prístupné na priame pozorovania len cez vrty.

Najhlbšie vrty nedosahujú ani 10 kilometrov, pričom zemetrasenia sa vyskytujú v hĺbkach 700 kilometrov. Procesy spojené s výskytom zemetrasení dokážu zachytiť aj väčšie hĺbky.

Zmena polohy pobrežia ako znak hroziaceho zemetrasenia

Napriek tomu pokusy identifikovať faktory, ktoré predchádzajú zemetraseniam, síce pomaly, ale stále vedú k pozitívnym výsledkom. Zdá sa, že zmena polohy pobrežia vzhľadom na hladinu oceánu môže slúžiť ako predzvesť zemetrasení.

V mnohých krajinách však za rovnakých podmienok zemetrasenia neboli pozorované a naopak - pri stabilnej polohe pobrežia sa zemetrasenia vyskytli. Zjavne sa to vysvetľuje rozdielom v geologických štruktúrach Zeme.

Preto tento atribút nemôže byť univerzálny pre predpovede zemetrasení. Malo by sa však ukázať, že zmena výšky pobrežia bola podnetom na zriadenie špeciálnych pozorovaní deformácií zemskej kôry pomocou geodetických prieskumov a špeciálnych prístrojov.

Zmena elektrickej vodivosti hornín je ďalším indikátorom začínajúceho zemetrasenia.

Zmeny v rýchlostiach šírenia elastických vibrácií, elektrických odporov a magnetických vlastnostiach zemskej kôry možno využiť ako prekurzory zemetrasení. Takže v regiónoch Strednej Ázie sa pri štúdiu elektrickej vodivosti hornín zistilo, že niektorým zemetraseniam predchádzala zmena elektrickej vodivosti.

Pri silných zemetraseniach sa z útrob Zeme uvoľňuje obrovská energia. Je ťažké pripustiť, že proces akumulácie obrovskej energie pred začiatkom pretrhnutia zemskej kôry, teda zemetrasenia, prebieha nepozorovane. Pravdepodobne časom, s pomocou pokročilejších geofyzikálnych zariadení, pozorovania týchto procesov umožnia presne predpovedať zemetrasenia.

Rozvoj modernej techniky, ktorá už dnes umožňuje využívať laserové lúče na presnejšie geodetické merania, elektronické počítače na spracovanie informácií zo seizmologických pozorovaní a moderné ultracitlivé prístroje otvárajú pre seizmológiu veľké perspektívy.

Uvoľňovanie radónu a správanie zvierat - predzvesť nadchádzajúcich otrasov

Vedcom sa podarilo zistiť, že pred otrasmi v zemskej kôre sa obsah radónového plynu mení. Zjavne sa to deje v dôsledku stláčania zemských hornín, v dôsledku čoho sa plyn vytláča z veľkých hĺbok. Tento jav bol pozorovaný pri opakovaných seizmických otrasoch.

Stlačenie pozemských hornín, samozrejme, môže vysvetliť ďalší fenomén, ktorý na rozdiel od tých, ktoré sú uvedené, vyvolal mnoho legiend. V Japonsku boli pozorované malé ryby určitej odrody, ktoré sa pred zemetrasením presunuli na hladinu oceánu.

Predpokladá sa, že zvieratá v niektorých prípadoch predvídajú blížiace sa zemetrasenia. Využitie týchto javov ako prekurzorov je však prakticky ťažké, pretože porovnávanie správania zvierat v bežných situáciách a pred zemetrasením začína vtedy, keď už k nemu došlo. Z toho niekedy vznikajú rôzne neopodstatnené rozsudky.

Práce súvisiace s hľadaním prekurzorov zemetrasení prebiehajú rôznymi smermi. Zistilo sa, že vytváranie veľkých nádrží na vodných elektrárňach v niektorých seizmicky aktívnych zónach USA a Španielska prispieva k nárastu zemetrasení.

Špeciálne vytvorená medzinárodná komisia na štúdium vplyvu veľkých nádrží na seizmickú aktivitu naznačila, že prenikanie vody do hornín znižuje ich pevnosť, čo môže spôsobiť zemetrasenie.

Skúsenosti ukázali, že práca na pátraní po prekurzoroch zemetrasení si vyžaduje užšiu spoluprácu medzi vedcami. Vývoj problému predpovede zemetrasení vstúpil do novej fázy zásadnejšieho výskumu založeného na moderných technických prostriedkoch a je dôvod dúfať, že sa ho podarí vyriešiť.

Odporúčam vám prečítať si moje články o zemetraseniach, napríklad o Messinskom zemetrasení v Taliansku, alebo TOP z najsilnejších zemetrasení v histórii ľudstva.

Ako vidíte, priatelia, predpovedanie zemetrasenia je veľmi náročná úloha, ktorú nie je vždy možné splniť. A týmto sa s vami lúčim. Nezabudnite sa prihlásiť na odber noviniek na blogu, aby ste sa o nových článkoch dozvedeli medzi prvými. Zdieľajte článok so svojimi priateľmi na sociálnych sieťach, je to pre vás maličkosť, ale mňa to teší. Prajem všetko dobré, ahoj.

20% územia Ruska patrí k seizmicky aktívnym regiónom (vrátane 5% územia je vystavených mimoriadne nebezpečným zemetraseniam s magnitúdou 8-10).

Za posledné štvrťstoročie sa v Rusku vyskytlo asi 30 významných zemetrasení, teda so silou viac ako sedem bodov Richterovej stupnice. V zónach možných ničivých zemetrasení v Rusku žije 20 miliónov ľudí.

Zemetraseniami a cunami trpia najviac obyvatelia ruskej oblasti Ďalekého východu. Tichomorské pobrežie Ruska sa nachádza v jednej z „najhorúcejších“ zón „Ohnivého kruhu“. Tu, v oblasti prechodu z ázijského kontinentu do Tichého oceánu a na križovatke vulkanických oblúkov Kuril-Kamčatka a Aleutských ostrovov, sa vyskytuje viac ako tretina zemetrasení v Rusku, je tu 30 aktívnych sopiek vrátane takých obrov ako Klyuchevskaya. Sopka a Shiveluch. Tu je najvyššia hustota distribúcie aktívnych sopiek na Zemi: na každých 20 km pobrežia - jedna sopka. Zemetrasenia sa tu vyskytujú nie menej často ako v Japonsku alebo Čile. Seizmológovia zvyčajne počítajú najmenej 300 vnímateľných zemetrasení ročne. Na seizmickej zónovej mape Ruska patria regióny Kamčatka, Sachalin a Kurilské ostrovy do takzvanej osem- a deväťbodovej zóny. To znamená, že v týchto oblastiach môže intenzita trasenia dosiahnuť 8 alebo dokonca 9 bodov. Relevantné môže byť aj zničenie. Najničivejšie zemetrasenie o sile 9 stupňov Richterovej stupnice nastalo na ostrove Sachalin 27. mája 1995. Zomrelo asi 3 000 ľudí, mesto Neftegorsk, ktoré sa nachádza 30 kilometrov od epicentra zemetrasenia, bolo takmer úplne zničené.

K seizmicky aktívnym regiónom Ruska patrí aj východná Sibír, kde sa v Bajkalskej oblasti, Irkutskej oblasti a Burjatskej republike rozlišujú 7-9-bodové zóny.

Jakutsko, cez ktoré prechádza hranica euro-ázijskej a severoamerickej dosky, je nielen považované za seizmicky aktívnu oblasť, ale je aj držiteľom rekordu: často sa tu vyskytujú zemetrasenia s epicentrami severne od 70° severnej šírky. Ako seizmológovia vedia, hlavná časť zemetrasení na Zemi sa vyskytuje v rovníkovej oblasti a v stredných zemepisných šírkach a vo vysokých zemepisných šírkach sú takéto udalosti zaznamenané veľmi zriedkavo. Napríklad na polostrove Kola sa našli rôzne stopy zemetrasení veľkej sily - väčšinou dosť staré. Formy seizmogénneho reliéfu objaveného na polostrove Kola sú podobné tým, ktoré boli pozorované v zónach zemetrasení s intenzitou 9-10 bodov.

Medzi ďalšie seizmicky aktívne oblasti Ruska patrí Kaukaz, výbežky Karpát, pobrežia Čierneho a Kaspického mora. Tieto oblasti sú charakteristické zemetraseniami s magnitúdou 4-5. V historickom období tu však boli zaznamenané aj katastrofické zemetrasenia s magnitúdou viac ako 8,0. Stopy cunami sa našli aj na pobreží Čierneho mora.

Zemetrasenia sa však môžu vyskytnúť aj v oblastiach, ktoré nemožno nazvať seizmicky aktívne. 21. septembra 2004 v Kaliningrade zaznamenali dve série otrasov so silou 4-5 bodov. Epicentrum zemetrasenia sa nachádzalo 40 kilometrov juhovýchodne od Kaliningradu neďaleko rusko-poľských hraníc. Podľa máp všeobecného seizmického zónovania územia Ruska patrí Kaliningradská oblasť do seizmicky bezpečnej oblasti. Tu je pravdepodobnosť prekročenia intenzity takéhoto trasenia asi 1% na 50 rokov.

Dokonca aj obyvatelia Moskvy, Petrohradu a ďalších miest nachádzajúcich sa na ruskej platforme majú dôvod na obavy. Na území Moskvy a Moskovskej oblasti sa 4. marca 1977 v noci z 30. na 31. augusta 1986 a 5. mája 1990 odohrala posledná z týchto seizmických udalostí s magnitúdou 3-4 body. Najsilnejšie známe seizmické otrasy v Moskve s intenzitou nad 4 body boli pozorované 4. októbra 1802 a 10. novembra 1940. Boli to „ozveny“ väčších zemetrasení vo Východných Karpatoch.