Іркутська вчені Інституту земної кори СО РАН завершили обстеження небезпечних розломів в земній корі поблизу Улан-Батора (Монголія). Ці розломи, як припускають дослідники, можуть спровокувати сильний землетрус. Однак іркутяне готові спробувати запобігти його, штучно знімаючи напругу на розломах.
Палеосейсмодіслокаціі
Іркутська вчені, працюючи в Монголії, обстежили навколо Улан-Батора великі розломи в земній корі, які містять палеосейсмодіслокаціі, тобто є історичними слідами найсильніших землетрусів, що сталися приблизно тисячу років тому. Небезпечні ділянки - саме так охарактеризували цю територію фахівці Інституту земної кори. «Зараз є підстави припускати, що ці дислокації становлять потенційну загрозу. Уявляєте, що тоді буде в Улан-Баторі, де проживає більше половини населення країни? »- розповідає доктор геолого-мінералогічних наук Валерій Ружич.
Про це іркутські вчені розповіли колегам з Москви під час наради під керівництвом академіка Євгена Велихова в інституті ім. Курчатова, присвяченого обговоренню фундаментальних наукових проектів Російського фонду фундаментальних досліджень. Тут же іркутяне вирішили скористатися нагодою і запропонували апробувати свої розробки з оцінки небезпеки розломів на монгольському полігоні. Однак підтримки не отримали. Монгольський уряд теж не знайшло грошей.
В результаті для іркутських сейсмогеология історія з монгольськими розломами закінчилася, так і не розпочавшись. За справу взялися американські дослідники. У дусі «Секретних матеріалів» в Монголію на спеціально підготовлений полігон виїхали американські вчені, у яких достатньо коштів на великомасштабні натурні експерименти. На полігоні в Монголії американці поставили свої установки для спостереження за сейсмообстановкой. Чи проводять зараз американці подібні дослідження або запустили свій альтернативний проект, російські фахівці, поставлені в невигідні умови порівняно зі своїми конкурентами зі Штатів, можуть тільки здогадуватися. Однак в будь-якому випадку змагатися, а тим більше йти на випередження у вивченні цього напрямку росіянам стало явно складніше ...
Методика «зсуву»
Іркутська вчені стверджують, що землетруси можна навчитися послабляти і навіть запобігати їм. Задіяти максимально полігон в Монголії, щоб на практиці довести правоту своїх висновків, вченим не вдалося. Однак ентузіазму вони не втратили. Поки вони планують проводити в міру можливості невеликі випробування - в Іркутській області на Байкалі. Дуже інформативними виявилися роботи в Якутії на проммайданчиках підприємств, де проводяться регулярно масові вибухи і вистачає розломів.
Про те, як готуються до випробувань і як їх проводять, розповідають сейсмогеология докладно і з великим інтересом, як ніби самі тільки-тільки приступили до роботи над проектом і всі для них ще в новинку. «Дуже швидкі зрушення - зі швидкістю 1-10 м в секунду - по зонам розломів, які існують в надрах, призводять до сильних струсів грунту, тобто до землетрусів. Колись ми задалися питанням: чи можна провести такі техногенні впливи на небезпечні розломи, які породжують землетруси, щоб вони зовсім не відбулися? Відповідь виявилася позитивною: можна, - каже Валерій Ружич.
Принцип, який відчувають зараз вчені, самі вони описують, вдаючись для простоти розуміння до буквального порівнянні з кухонним процесом. Так, «зародження» землетрусу, за їх зауважень, нагадує роботу скороварки. Якщо вчасно не вимкнути скороварку, вона, врешті-решт, може вибухнути - такий руйнівний процес надасть на неї накопичена енергія. Однак якщо повільно-повільно відкривати клапан, який буде плавно скидати тиск, вибуху можна уникнути. Так і в осередках землетрусів, які утворюються в розломах в результаті вивільнення накопиченої в надрах енергії. Землетруси виробляють найсильніші деформації грунтів, руйнуючи споруди.
Почалася робота, за великим рахунком, в 1995 році, коли сейсмогеология з Інституту земної кори створили прилад «Зрушення», який дозволяє вимірювати з високою точністю руху у внутрішніх ділянках зон розломів. Використовуючи ці прилади, вчені проводили свої спостереження за зсувами. Під час одного з таких дослідів випадково випала механічний вплив на ділянку розлому. Тоді і виникла ідея спробувати робити це вже не випадково, а системно, щоб подивитися, як будуть вести себе розломи. Випробували вчені різні способи - буріння, вібрацію, вибухи, після чого переконалися, що розломи чуйно реагують на такі маніпуляції. В результаті змінюється режим деформації в зонах розломів, а це означає, що з'являється можливість управляти енергією, що випромінюється із надр.
«Дослідження треба проводити акуратно, щоб навчитися, не провокувати землетрусу. Що ми зараз і відпрацьовуємо на малих моделях. Уже прийшли до висновку: треба впливати плавно, дрібними порціями вибухів. Якщо підірвати мегатонну - підземний ядерний вибух, то можна спровокувати землетрус. Але досвід показує, що навіть такі вибухи не приводили до землетрусів більшої енергії, ніж сам заряд », - розповідає Валерій Ружич. За його зауважень, одна мегатонна вибухової речовини дорівнює в енергетичному еквіваленті землетрусу з магнітудою 6-7, тобто в 8-9 балів за російською шкалою оцінок землетрусу.
Ще один цікавий спосіб - закачування води через свердловини, які буряться в зоні розломів. Рідина тут виступає як мастило для площин розломів, вона зменшує тертя, розм'якшує гірські породи в зонах розломів, а це вже полегшує ковзання блоків земної кори. На думку фахівців Інституту земної кори, такий спосіб теж можна використовувати в боротьбі з землетрусом.
Однак поки вчені працюють на невеликих фрагментах розломів, всього до десятків метрів. Справжні ж землетрусу, ті, які викликають руйнування, сіють паніку і стають лихом для людей, це розломи зовсім інших масштабів - на десятки і сотні кілометрів. При геологічних процесах, які відбуваються на глибині, скажімо, в 15-30 км, де підвищені температури і тиск, там потрібні вже зовсім інші «рецепти» та інші «інгредієнти». Щоб отримати необхідні розрахунки, вибудувати геофізичну модель для реалізації проекту на таких глибинах, і потрібне проведення великомасштабних експериментів.
Потенційне геофізичну зброю
Подібний проект, з одного боку, має чимало супротивників. Як розповідає завлаб сейсмогеология, професор Валерій Імаєв, таке скептичне ставлення виявлялося в російських наукових колах на початковому етапі робіт. Однак ставлення до розробок технологій нейтралізації землетрусу змінюється. «Ми на дослідах підтверджуємо, що спосіб цей діючий», - зазначає він. В останні роки в проведенні натурних експериментів на природних об'єктах беруть участь багато колективів вчених з Москви, Томська, Новосибірська, а також Берліна і Улан-Батора. У 2006 році авторами з Іркутська, Томська і Берліна отримано патент РФ на винахід способу управління деформаціями в сейсмоактивних зонах.
У той же час всевидюче око колег-науковців з інших країн пильно стежить за роботою російських вчених. Неабияку цікавість до сейсморазработкам иркутян проявляли іранці. Після того як був отриманий патент на проект, фахівці з Ірану почали домагатися відвідування полігону, де проводилися експерименти, але іркутські дослідники, бажаючи зберегти конфіденційність своїх розробок, відмовили в такому проханні. Японці також неодноразово виходили на контакт з розробниками, але, за припущеннями Валерія Ружич, для них проект буде цікавий на вищій ступені готовності. Хоча ряд дорогих експериментів вони у себе вже провели: бурили свердловини, закачували в них воду і викликали безліч слабких поштовхів на глибинах 4-8 км.
Цікаво, що подібні роботи ще в 70-ті роки вели фахівці в США. Вони викликали серію дрібних землетрусів, закачуючи в тріщини рідкі відходи, але згодом діяльність цю довелося згорнути, розповідає Валерій Ружич, так як забили на сполох екологи, виступаючи проти таких експериментів. «Але зараз, за нашими припущеннями, в США роботи знову відновлені. Тепер це, схоже, закрита тема », - припускає вчений.
Якби такий же неабиякий інтерес до розробок проявлявся в Росії, можливо, робота йшла б більш активно, журяться вчені з Інституту земної кори. Однак поки влада, бізнес і власне вчене співтовариство боротьбою з землетрусами цікавляться менше, ніж хотілося б. Тому і обсяги фінансування на проект невеликі. Так, з Російського фонду фундаментальних досліджень в Інститут земної кори на проект за два останні роки надійшло всього близько 600 тис. Рублів.
Заробляти вченим на організацію своїх дослідів вдається, співпрацюючи з компаніями-надрокористувачами. Так, сейсморазработкі вчені використовують в кар'єрах, де видобуваються алмази. «В результаті загальний бюджет проекту виходить лише в сотні тисяч рублів, тоді як для повноцінних дослідів з глибоким бурінням потрібні мільйони», - робить висновок сибірський ініціатор проекту Валерій Ружич.
Особливий інтерес подібні дослідження представляють і для Байкальського регіону, який фактично становить єдиний регіон палеодіслокацій. За оцінками вчених, на сході Росії високою сейсмічністю характеризується Алтай, Саяни, Байкал і Забайкаллі.
Уявляєте, що тоді буде в Улан-Баторі, де проживає більше половини населення країни?Колись ми задалися питанням: чи можна провести такі техногенні впливи на небезпечні розломи, які породжують землетруси, щоб вони зовсім не відбулися?
