Почему на Байкале высокая сейсмическая активность? Как ученые пытаются прогнозировать землетрясения по состоянию воды? Правда ли, что берега Байкала удаляются друг от друга? Задали эти вопросы профессору ИГУ, доктору геолого-минералогических наук Сергею Васильевичу Рассказову.
«Первый Байкальский» и Иркутский государственный университет продолжают серию научно-познавательных материалов о Байкале. Мы уже развенчали 7 мифов об обитателях озера, узнали всю правду о зимующих и перелетных птицах Прибайкалья, сегодня поговорим о байкальских землетрясениях. Есть ли у них периодичность и почему нельзя полагаться на предвестники – объяснил Сергей Рассказов, доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой динамической геологии геологического факультета ИГУ. Долгое время Сергей Васильевич изучал вулканизмы Байкала, а с 2012 года занимается разработкой методики предсказания землетрясений.
– Сергей Васильевич, давайте объясним, почему мы в контексте озера Байкал говорим про вулканические породы?
– Потому что зарождение Байкала связано с образованием рифтовых впадин. Одну из них заполнило озеро Байкал, другую – озеро Хубсугул. Параллельно на глубине 200-300 км шли процессы, которые привели к плавлению мантии. В результате мы имеем вулканические извержения в разных частях Азии, ими охвачена большая полоса пород до Японии. Байкальская рифтовая зона породила не только вулканизмы, но и сейсмичность, поэтому тектоника меня тоже всегда интересовала.
Сергей Рассказов с 1975 года является научным сотрудником Института земной коры СО РАН и с 2002 года – преподавателем ИГУ. Он заведует кафедрой динамической геологии на геологическом факультете, который сам окончил в 1976 году. Доктор геолого-минералогических наук, профессор, автор и соавтор более 550 научных работ.
В нашем Институте земной коры СО РАН есть целое сейсмологическое крыло. Сам Институт был образован в 1949 году, а уже в 1950 произошло сильнейшее Мондинское землетрясение, затем в 1957 году – Гоби-Алтайское землетрясение на юге Монголии. Наших специалистов пригласили туда для обследования последствий. С этих двух крупных сейсмособытий все и началось. И хотя Институт земной коры развивается и объединяет хороших специалистов, до сих пор не было предсказано ни одно землетрясение – это парадокс.
– Но ведь существуют же так называемые предвестники землетрясений, по которым можно судить о приближении сейсмособытия?
– Я не употребляю слово «предвестники» (а их насчитывается около тысячи), потому что на них полагаться нельзя. В одном случае предвестник сработает, в другом – нет. Взять, например, известное Таншаньское землетрясение в Китае: в 1975 году ученые заметили признаки приближающегося события, предупредили население, эвакуировали 8 миллионов человек. Через год в том же месте произошло новое сейсмособытие без каких-либо предвестников (в той катастрофе погибло более 240 тысяч человек. – Прим. ред.).
Пытаясь искать признаки и сигналы землетрясений, ученые идут по ложному пути. Мы решили изучать не землетрясения и предвестники, а процессы в верхней части земной коры (в гидросфере) и сопоставлять это с тем, что творится на глубине 20-25 километров, где и зарождаются землетрясения.
В 2012 году мы получили в ИГУ грант и развернули наблюдательный полигон в поселке Култук. Это место наиболее чувствительно к тектоническим событиям в Байкальской рифтовой зоне. Полигон представляет собой шесть скважин глубиной 30-60 метров, из которых мы регулярно отбираем пробы воды.
Байкальская рифтовая зона – это глубинный разлом земной коры протяженностью около 2000 км. Он простирается с юго-запада на северо-восток, центральную часть занимает озеро Байкал.
Поселок Култук, южная оконечность Байкала. Фото: Михаил Шергин, nature.baikal.ru
– Почему выбрали именно Култук?
– Култук – это осевая, магистральная часть Байкальской рифтовой зоны. Там непременно отражаются все землетрясения.
Пробы воды мы берем раз в две недели, а с 2020 года, когда начались регулярные землетрясения, – стали брать ежедневно. Затем делаем анализ на определение 72 химических элементов и соотносим результаты с данными о землетрясениях. Так мы выяснили, что примерно за 40 дней до сейсмособытия начинают проявляться первые эффекты, за 6 дней они становятся яркими, за несколько часов мы можем увидеть неизбежность землетрясения.
– О каких эффектах речь?
– Больше всего нас интересует изотопное отношение урана-234 к урану-238 (эффект Чердынцева – Чалова). Оно показывает степень циркуляции подземных вод. Перед землетрясением уран-урановое отношение подскакивает в 10 (!) раз.
Кроме того, в резервуаре подземных вод мы несколькими способами рассчитываем температуру. Например, по содержанию кремния – она соотносится с глубиной поступления воды. Также температура измеряется с помощью натрий-литиевого геотермометра и, по нашим наблюдениям, она подскакивает при тектонических подвижках.
В отличие от предвестников, которые непонятно о чем говорят (например, поведение жаб или кошек), здесь мы видим существенные изменения в гидросфере. За последние 11 лет в подземных резервуарах воды в Култуке температура, трещиноватость, циркуляция воды значительно изменились.
Будущих сейсмологов, геологов и специалистов по тектонике Байкала готовят на геологическом факультете Иркутского государственного университета. Во время учебы студенты принимают участие в научных экспедициях на Байкале, в Тункинской долине и Монголии, изучают вулканизмы и землетрясения, помогают ученым в проведении сейсмологического мониторинга.
– Уже было такое, что вы предсказывали землетрясение и предупреждали людей?
– Мы пока еще не научились точно говорить, но опыт предсказания уже есть. Думаю, нам нужно еще какое-то время (1-3 года), чтобы мы смогли однозначно заявлять, что готовится сейсмособытие такой-то силы и в таком-то месте.
– Вы сказали, что с 2020 года отбор проб стал ежедневным из-за участившихся землетрясений. Сколько, по вашим подсчетам, их произошло за последние три года? – Не столь важно количество, сколько сила землетрясений. В 2020 году мы заметили на Култукском полигоне первые гидроизотопные признаки деформационной нестабильности, и я предположил в статье, что скоро произойдет землетрясение. Статья вышла в мае 2020 года, а 6 июля уже случилось землетрясение на Байкале. Затем ночью 21 сентября произошло сильное Быстринское землетрясение магнитудой 5,4. Следующее – 10 декабря 2020 года Кударинское землетрясение магнитудой 5,5. И дальше Хубсугульское, 12 января 2021 года (магнитуда 6,8 или даже выше).
Толчки небольшой силы мы наблюдаем в тех же самых местах, где случились крупные сейсмособытия – в дельте Селенги, на Хубсугуле. Ждем, когда активность стихнет.
– Можно ли сказать, что существует периодичность землетрясений на Байкале?
– Определенно. Было сильное землетрясение в 1999 году, затем в 2008-м, следом – в начале 2020 года. Квазипериодичность, безусловно, присутствует. За 11 лет наблюдений мы установили, что сильные землетрясения происходят в условиях сильного растяжения земной коры. Так, в 2008 году при Култукском землетрясении было растяжение, сейчас в 2020-2023 тоже значительное растяжение на Южном Байкале. А вот землетрясение 2015 года рядом с Голоустным было средней силы и произошло в условиях сжатия. После него были другие сейсмические события, а непосредственно перед землетрясениями 2020–2021 гг. – сейсмическое затишье длиной 2,5 года.
Крупнейшие землетрясения на Байкале за последние 100 лет:
✔️ Мондинское землетрясение – 5 апреля 1950 года, 9 баллов (в эпицентре, поселке Монды развалились все кирпичные печи);
✔️ Муйское землетрясение – 27 июня 1957 года, 10 баллов (отмечены разрушения в ближайших населенных пунктах, в Намаркитской впадине образовалось оз. Новый Намаракит);
✔️ Гоби-Алтайское землетрясение – 4 декабря 1957 года, 11 баллов (одно из крупнейших в Монголии, его также ощутили в Китае, Бурятии, Иркутской и Читинской области);
✔️ Среднебайкальское землетрясение – 29 августа 1959 год, 9 баллов (эпицентр в акватории Байкала, недалеко от с. Заречье. В течение 7 часов после основного удара произошло 104 повторных толчка. Сильно пострадали здания, спящих людей сбрасывало с кроватей);
✔️ Могодское землетрясение – 5 января 1967 года, 10 баллов (эпицентр в Центральной Монголии, в Иркутске растрескались стены, раскрылись антисейсмические швы в зданиях).
✔️ Култукское землетрясение – 27 августа 2008 года, 7-8 баллов (повреждены многие здания, среднюю школу в Култуке пришлось снести из-за разрушений).
– Правда ли, что берега Байкала расходятся каждый год? Если да, то на какое расстояние и как это замеряют?
– Такое измерение стало возможным благодаря развитию спутниковой геодезии. Этим занимается группа Владимира Анатольевича Санькова, он преподаватель нашей кафедры ИГУ и сотрудник Института земной коры. Систематические наблюдения велись между станциями в Иркутске и Улан-Удэ, а Байкал находится как раз между этими двумя городами.
Это происходит потому что земная кора состоит из блоков, какой-то движется в одном направлении, другой – в обратном. Из-за этого и образуются трещины раздвижения.
– Жилые дома в Иркутске способны выдержать все эти тектонические процессы?
– Все землетрясения до сих пор происходили в акватории Байкала, до Иркутска 60-100 километров, это достаточно далеко. Иркутск находится в 9-балльной зоне, здания строят с учетом сейсмичности, к строителям предъявляют довольно высокие требования. Так что даже сильные землетрясения не должны привести к большим разрушениям в городе.
Еще больше важных новостей, удивительных фактов и лайфхаков для путешествия на Байкал – в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!
Реклама
ФГБОУ ВО «ИГУ»