Юбилейные даты Байкальской рифтовой зоны. Начался период катастрофических землетрясений

Усиление сейсмической активности в ближайшие пять лет в Байкальском регионе предсказал доктор геолого-минералогических наук, профессор, заместитель директора по науке Института земной коры СО РАН (Иркутск) Кирилл Леви. Уверенный прогноз по вероятным сейсмособытиям высокой балльности на территории пяти регионов, в том числе в Бурятии, Иркутской области и Забайкальском крае, прогнозирует и МЧС РФ.

– В науке есть такое понятие как сейсмическая погода. По нашим предположениям, в предстоящие годы она будет ухудшаться. Это связано с несколькими факторами, в частности с усилением активности солнца. Помимо этого, сильные сейсмические события, как правило, повторяются с определенной цикличностью – примерно через 50-60 лет. На нашей территории такие события происходили в конце 50-х годов прошлого века. То есть как раз сейчас мы подходим к началу нового цикла сейсмической активности, – сообщил Кирилл Леви.

Данные наблюдений показывают, что примерно раз в 50-60 лет в Байкало-монгольском регионе происходят «вспышки» землетрясений. Такие ритмы в мире уже наблюдались. К примеру, на Анатолийском разломе, который проходит по северу Турции. Там несколько столетий с удивительной регулярностью (около 70 лет) события повторяются по некоей «цепочке», переходя из места в место. Кирилл Леви считает, что подобная схема может быть и на Байкальском разломе. И очередной вспышки стоит ожидать в 2010 – 2015 годах.

Землетрясения 2008 года

Предвестником новой серии землетрясений стал 2008 год. 12 мая в китайской провинции Сычуань произошло землетрясение магнитудой в 7,8 балла. Оно стало самым разрушительным за 30 лет. Число погибших приблизилось к 70 тыс. человек. Еще около 20 тыс. человек пропали без вести. На помощь пострадавшим власти КНР направили более 100 тыс. военнослужащих, свою помощь предложили другие страны, в том числе Россия. Страховые компании оценили ущерб от катастрофы в $20 млрд. В узких горных долинах образовалось более 30 озер из-за оползней и обвалов.

В Азии есть несколько больших литосферных блоков, которые разделены границами. Блоки трутся друг о друга, вызывая землетрясения. Сычуаньский разлом входит в состав одной границы с Байкальским рифтом. «Поскольку плиты сами по себе жёсткие, то, если на одном конце границы что-то произошло, это даст ответ на другом, – пояснил Кирилл Леви. – Но, поскольку жёсткости полной нет, происходит некоторое замедление «эха».

По словам ученого, в Сычуани литосферная плита «подвинулась» под Тибет. Это отразилось в том, что 21 мая на среднем Байкале произошло землетрясение силой 7 баллов, в Иркутске было 3 балла, в Улан-Удэ – 2 балла. Этому землетрясению предшествовали толчки силой 3-4 балла в Слюдянке (4 мая) и 2-3 балла в Онгуренах (10 мая). Это было первое крупное землетрясение на фоне сейсмического затишья последних лет.

Еще сильнее тряхнуло в августе 2008 года. В Байкальске и Култуке сила землетрясения составила, по данным Байкальского филиала геодезической службы, 8 баллов. Сейсмическая волна дошла и до Красноярска – там были толчки силой 3 балла. В Иркутске толчки составили 6-7 баллов, в Улан-Удэ – 3-4 балла. Улан-удэнцы и иркутяне были готовы удариться в панику, люди вышли на улицы в ожидании новых толчков.

Рифтовая зона

Как известно, Байкальская рифтовая зона, расположенная на стыке амурской и евро-азиатской литосферных плит, одна из самых активных и имеет протяженность более чем в 2,5 тыс. км. Она является крупнейшей в России и второй по величине на планете. Озеро Байкал заполняет три крупных впадины-котловины и протягивается на 700 км при средней ширине 40–60 км.

Озеро Байкал находится в средней части Байкальской рифтовой зоны, которая начала формироваться еще в начале олигоцена, около 40 млн лет назад. Впадина Байкала, корни которой уходят в верхнюю мантию на глубину 50-60 км, является центральным звеном рифтовой зоны. В Байкальской рифтовой зоне обнаружены особенности гравитационного и магнитного полей и аномально высокий разогрев недр под Байкалом. Толчком к началу формирования рифта стало столкновение Евразии с индийской плитой. Процесс формирования Байкальского рифта продолжается и в настоящее время, проявляясь в повышенной сейсмической активности и горизонтальном растяжении земной коры. Установлено, что берега Байкала на линии Иркутск – Улан-Удэ раздвигаются со скоростью 4-5 мм в год. В связи с этим фактом существует гипотеза, что через сотни миллионов лет Байкальский рифт расколет Евразийский материк.

Новейшая активизация нашего региона, по оценке академика Н.А. Логачева, произошла примерно 3,5 млн лет назад и сохраняется до настоящего времени. Ежегодно в пределах рифта фиксируется 5-8 тыс. землетрясений разной интенсивности. По имеющейся статистике, с 1725 года в Байкальской рифтовой зоне произошло более двадцати землетрясений силой 9-11 баллов по 12-балльной шкале. В список катастрофических и сильнейших землетрясений последних 150 лет вошли цаганское (1862 г.), среднебайкальское (1930 г.), мондинское (1950 г.), северо-муйское (1957 г.), среднебайкальское (1959 г.) и др.

Самым известным из них является цаганское землетрясение. 31 декабря 1861 года около 14.00 «после сильного подземного гула, были такие колебания земли, что люди и скот не могли держаться на ногах, а 20-пудовые бочки с рыбою перекатывались во дворах с одного конца на другой. В земле образовались щели, из которых шла вода с илом, из колодцев выбрасывало илистую воду на сажень вышины» – так описывает начало цаганской стихии «Иркутская летопись». Сотрясение было столь сильно, что лед на Байкале взломало, образовалось цунами, волна которого преодолела береговой вал высотой более 3 м и прошла вглубь цаганской степи на 2 км. Землетрясение ощущалось на площади около 2 млн кв. км, повреждения зданий наблюдались на удалении до 600 км от эпицентра. Опустился на несколько метров и стал дном Байкала участок цаганской степи площадью около 230 кв. км вместе с расположенными на нем бурятскими улусами. К счастью, опускание суши происходило постепенно, в течение суток, что позволило избежать значительных жертв. Три человека погибли, 1300 человек остались без крова, домашнего имущества и скота. Постепенно затухающие сотрясения почвы продолжались больше года.

60 лет назад

С мондинского землетрясения 5 апреля 1950 года началось возрождение сейсмичности Прибайкалья после длительного упадка активности. Сила толчков в ближайшем к эпицентру поселке Монды составила 9 баллов. Здесь во время землетрясения развалились все кирпичные печи; у некоторых деревянных домов разошлись в пазах углы, вывалились стены, искривились оконные и дверные рамы. Вертикальные столбы были сломаны на высоте 1-1,5 м. Отмечались сильные вертикальные удары – предметы подскакивали вверх. Людей сбрасывало с кроватей; стоять на ногах во время землетрясения было невозможно. В одном доме произошел сдвиг западной стены у нижнего венца на 45 см, стена вывалилась, упала средняя балка, что вызвало полное обрушение потолка. Из четверых попавших в завал жителей двое были тяжело ранены. Почти везде в домах печи были повреждены или разрушены.

Самым же сильным было землетрясение в 1957 году вблизи поселков Муя и Усть-Муя (10-11 баллов). Муйское землетрясение произошло в области, до тех пор считавшейся низкосейсмичной. Площадь 5-балльных сотрясений составила 600 тыс. кв. км, обвалы и осыпи наблюдались на расстоянии до 350 км. 6-7-балльные эффекты наблюдались на расстоянии 500 км в районе Читы и Бодайбо. При среднебайкальском землетрясении 1959 года интенсивность в эпицентре составила 9 баллов, в Улан-Удэ – 7 баллов. В многочисленных зданиях, находящихся в центральной части города от сейсмического воздействия образовались сквозные трещины в капитальных кирпичных стенах, трещины и обвалы штукатурки, перекосы дверных и оконных рам, разрушены дымоходные трубы. Эти разрушения имели место в зданиях обкома КПСС, Совмина, институтов СО АН СССР, гостиниц, на сооружениях городского водопровода, втором участке ЛВРЗ, мастерских театра оперы и балета и др.

Система предупреждения

Сейсмические катастрофы прошлого инициировали создание на Байкале одной из старейших сейсмологических сетей. Сейсмостанции в Иркутске, Кабанске и Чите были одними из первых в России и уже отметили свои 100-летние юбилеи. После мондинского, муйского и среднебайкальского землетрясений была продолжена работа по развитию региональной сети в Прибайкалье, насчитывающей сегодня 28 сейсмологических станций. Наблюдения этих станций составляют основу системы оповещения о сильных местных землетрясениях и используются при составлении долгосрочного прогноза – карт сейсмического районирования разной детальности.

В 1999-2002 годах при поддержке правительства Бурятии и президиума СО РАН была создана Селенгинская система активного и пассивного мониторинга, не имеющая аналогов в России и в мире. Система была оснащена оборудованием мирового уровня, которая позволяет «просвечивать» очаговые зоны с помощью мощного стационарного источника, отслеживать изменения сейсмического потока и накапливать материал для научных исследований.

Первые результаты не заставили себя долго ждать. По словам завлабораторией Геологического института СО РАН, кандидата геолого-минералогических наук Геннадия Татькова и научного сотрудника института, ведущего геофизика бурятского филиала Геофизической службы Цырена Тубанова, при помощи системы была прослежена стадия перехода Селенгинской зоны из спокойного в нынешнее метастабильное состояние. Эта система, по словам ученых, позволила вывести республику из «сейсмического сумрака» и отслеживать очаговые процессы в наиболее сейсмоопасных краях и в центре. Сейсмически наиболее активной зоной является дельта реки Селенги, где и образовался знаменитый залив Провал.

В настоящее время есть возможность повысить оперативность сбора и обработки сейсмограмм, используя современные микропроцессорные системы регистрации, каналы передачи данных – от УКВ до спутниковых и сотовых. Это потребует значительных финансовых затрат, но на нашей территории повышенного сейсмического риска это просто необходимо.

Без паники

Предсказывать точное время, место и мощность землетрясения, по мнению Кирилла Леви, еще никто в мире не научился. Ведь такие серьезные наблюдения начались лишь сто лет назад. Впрочем, сейчас, по прогнозам ученых, сейсмическая активность в Прибайкалье смещается к центральным районам озера и на северо-восток, где БАМ.

Вместе с тем Кирилл Леви считает, что повода для паники быть не должно. «Мы живем в сейсмически активном поясе. Нас трясло и будет трясти в дальнейшем. Не надо из-за этого доводить себя до состояния стресса. В любом случае разрушительного землетрясения у нас быть не должно», – подчеркнул ученый.
Сценарии катастрофических землетрясений Прибайкалья отличаются от калифорнийских и даже монгольских. Сейсмостатистика свидетельствует, что для большинства катастрофических землетрясений Прибайкалья характерен сценарий: предваряющая (форшоковая) активизация, за которой следует главный удар, а потом последовательность затухающих толчков (афтершоков). По мнению ученых, именно эти относительно слабые и частые разрядки в Байкальской рифтовой зоне позволяют избежать более грозных и разрушительных сейсмических событий.

Из-за принципиальной трудности краткосрочного прогноза специалисты видят перспективы в создании методов разрядки накопившейся сейсмической энергии. Физические эксперименты на моделях, исследования горных ударов в шахтах и рудниках демонстрируют, что инициировать микроземлетрясения можно разными способами – «смазкой» поверхности разлома, воздействием вибрации, импульсными нагрузками.

В 2004 году томскими и иркутскими сейсмологами были проведены опыты по управляемой разрядке. В районе Листвянки была пробурена неглубокая скважина, в которую для «смазки» было залито несколько тонн воды. Для инициации подвижки в соседней скважине взрывались заряды небольшой мощности. Смещения по разлому до и после опытов контролировались высокоточными приборами, регистрировались акустический треск, микросейсмические шумы. Результаты показатели, что подвижки по разлому инициировались не взрывами, а воздействием вибрации. В будущем эксперименты по активной разрядке будут продолжены, но уже с виброисточниками.