Материалы портала «Научная Россия»

Землетрясение руками человека

Землетрясение руками человека
Исполнилось 50 лет крупнейшему наведенному землетрясению в районе Койна (Индия)

Наведенная (или индуцированная) сейсмичность относится к сейсмическим событиям (обычно – землетрясениям), которые частично или полностью вызваны человеческой деятельностью. Примерами такой деятельности является разработка
полезных ископаемых, создание крупных водохранилищ, эксплуатация подземных хранилищ нефти и газа и др. Если землетрясения, происходящие в результате природных процессов, в основном приурочены к активным тектоническим структурам, то индуцированная сейсмичность происходит в областях активной эксплуатации земных недр человеком и напрямую связаны с ведением экономической деятельности.
Исследованием наведенной сейсмичности занимаются ученые во всем мире. Многие работы курируются международным Комитетом по индуцированной сейсмичности. В октябре 2017 года в одном из ведущих мировых журналов в области
сейсмологии «Seismological Research Letters» был представлен проект HiQuake—The Human‐Induced Earthquake Database, в международной базе данных которого на момент выхода публикации содержалось 728 случаев предполагаемой наведенной сейсмичности. При этом эксплуатация водохранилищ считается причиной повышения сейсмической активности в 23% случаев, уступая по количеству упоминаний только объектам горной промышленности.
К примеру, полвека назад в асейсмичном районе западной Индии была построена крупная плотина, работу которой должно было обеспечить специально созданное водохранилище Койна. После его заполнения произошло крупнейшее в мире наведенное (индуцированное) землетрясение М=6.3, унесшее жизни около 200 человек. Серьезному ущербу подверглись жилые дома и сооружения, общее количество пострадавших и раненых превысило 2 тысячи человек.
С этого землетрясения началась сейсмическая история данного региона. За прошедшие 50 лет здесь произошло более 20 землетрясений с магнитудой более 5 и тысячи относительно небольших событий.
Механизмы, вызывающие сейсмичность в этом районе до конца не ясны и сегодня, но повторяющиеся из года в год сейсмические события, в основном сосредоточенные на площади 30 х 20 км и на глубинах 2-7 км позволяют вести  целенаправленный геофизический мониторинг этой территории. Для проведения сейсмологических исследований индийскими учеными была создана плотная сеть сейсмических станций, которые обеспечивают хорошую локацию сейсмических
событий в районе Койна-Варна. В результате район стал уникальной природной лабораторией.
В изучении влияния этого крупного гидросооружения и оценке сейсмической опасности, обусловленной антропогенной деятельностью принимают участие ученые из Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН). В ходе многолетнего научного сотрудничества с индийскими коллегами специалистами ИФЗ РАН создана база данных сейсмических событий с 1963 по 2015 год, опробованы методики прогноза наиболее сильных землетрясений.
В настоящее время совместные исследования проводятся в рамках российско-индийского проекта РНФ-DST India «Закономерности и природа наведенной сейсмичности в областях тектонических и техногенных воздействий по натурным и
лабораторным данным». В международный коллектив вошли ученые ИФЗ РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и Национального
геофизического исследовательского института (NGRI), Хайдерабад. Как отметил заместитель директора ИФЗ РАН и руководитель проекта РНФ с российской стороны доктор физико-математических наук Александр Вениаминович Пономарев, проект посвящен комплексным исследованиям и обобщению закономерностей наведенной сейсмичности и дальнейшего развития сейсмического процесса на основе созданных в ИФЗ РАН сейсмических каталогов, технологий радарной спутниковой интерферометрии и лабораторных экспериментов на образцах горных пород с использованием установок высокого давления Центра петрофизических и геомеханических исследований ИФЗ РАН и Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН.
Первые результаты позволили выявить связь изменения сезонной сейсмической активности с особенностями локального тектонического режима. Было обнаружено, что регулярные изменения сейсмической активности после заполнения водохранилища Койна обусловлены миграцией наведенной сейсмичности на юг вдоль сдвиговой разломной зоны и последующей активизацией сопряженных с ней сбросовых разломов. По мнению ученых, миграция процессов разрушения с севера на юг опережает диффузию флюида (проникновение воды в трещинно-поровое пространство горной породы) от
водохранилища Койна, а последующее достижение фронтом обводнения южной сбросовой зоны вызывает повторную реактивацию сезонной сейсмичности. Это предположение подкрепляется и результатами лабораторного моделирования на образцах гранитов из глубоких скважин, пробуренных в области Койна-Варна. Эксперименты по инициированию процессов разрушения образцов в условиях повышении порового давления и фильтрации флюида при различных режимах нагружения были выполнены на установках высокого давления на базе Центра петрофизических и геомеханических исследований ИФЗ РАН и Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН.
Первые результаты и описанная выше схема миграции сейсмического процесса в результате антропогенной деятельности и сезонных явлений опубликованы декабрьском номере журнала Геологического общества Индии.
В настоящее время индийской стороной реализуется проект по глубокому бурению в области Койна-Варна, в результате которого планируется достигнуть глубин лоцируемых сейсмических событий и получить керновый материал из очаговой зоны землетрясений. Полученные образцы горных пород представляют большой интерес, так как их исследование позволит проверить существующие теоретические представления о связи наведенной сейсмичности, наблюдаемой под многими водохранилищами. Для изучения влияния сейсмических процессов на окрестности плотины Койна учеными также использовались современные технологии космического мониторинга. Так, по снимкам спутника ALOS-2 методами спутниковой радарной интерферометрии впервые были получены оценки полей смещений земной поверхности для района Койна и Варна. Выявлена устойчивая область смещений южнее водохранилища Варна. Именно в этот период в данной области произошла
серия землетрясений, включая два крупных события М=5 и М=5.2.

Некоторые результаты по проекту войдут в специальный выпуск одного из ведущих сейсмологических журналов – Bulletin of Seismological Society of America (BSSA) «50 Years after the 1967 Koyna Earthquake: Progress in our understanding of Reservoir Triggered Seismicity (RTS)», посвященный пятидесятилетию катастрофического наведенного землетрясения Койна.

индуцированная сейсмичность наведенная сейсмичность

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.