Жер сілкінісінің прекурсорлары
Жыл сайын жер шарында бірнеше жүз мың жер сілкінісі орын алады, және олардың жүзіне жуығы адамдар мен тұтас қалаларға өліп бара жатқан қиратушы. Өтіп бара жатқан ХХ ғасырдың ең қорқынышты жер сілкіністерінің арасында-Қытайда 1920 жылы 200 мыңнан астам адам өмірін алып кеткен жер сілкінісі және Жапонияда 1923 жылы 100 мыңнан астам адам қайтыс болған. Ғылыми-техникалық прогресс найзағай апатының алдында күшті болды. Елуден астам жылдар өткенде жер сілкінісі кезінде жүздеген мың адам қаза тауып жатыр: 1976 жылы Тянь-Шань жер сілкінісі кезінде 250 мың адам қаза тапты. Содан кейін Италия, Жапония, Иран, АҚШ (Калифорнияда) және бізде — бұрынғы КСРО аумағында: 1989 жылы Спитак және 1995 жылы Нефтегорск қаласында қорқынышты жер сілкінісі болды. Жақында ғана-1999 жылы Түркияда үш қорқынышты жер сілкінісі кезінде 100 мыңға жуық адам өз үйлерінің сынықтарының астында апат орын алды және жерленді.
Ресей — Жер бетіндегі ең сейсмикалық қауіпті жер емес, жер сілкінісі және бізде аздаған бед әкелуі мүмкін: соңғы ширек ғасыр ішінде Ресейде 27 маңызды, яғни Рихтер шкаласы бойынша жеті баллдан астам күшпен, жер сілкіністері болды. Жағдай көптеген сейсмикалық қауіпті аудандардың — Сахалин, Куриль аралдарының, Камчаткалардың, Алтай өлкесінің, Якутияның, Прибайкалььдің аз қоныстануын сақтап қалады,алайда Кавказ туралы айтпайды. Дегенмен, Ресейде мүмкін болатын жойқын жер сілкіністері аймақтарында жалпы алғанда 20 миллион адам өмір сүреді.
Өткен ғасырларда Солтүстік Кавказда жеті-сегіз балл қарқындылығы бар жойқын жер сілкінісі болғаны туралы мәліметтер бар. 1799-1954 жылдар аралығында алты-жеті балл күші бар сегіз күшті жер сілкінісі орын алған Кубань өзенінің төменгі ағысы және Кубан ойпаты ауданы сейсмикалық белсенді. Краснодар өлкесіндегі шырынды аймақ да белсенді, себебі ол екі тектоникалық сынықтардың қиылысында орналасқан.
Соңғы бір жарым он жыл біздің ғаламшар үшін сейсмикалық алаңсыз болды. Ресей аумағы да ерекшелік болған жоқ: негізгі сейсмикалық қауіпті аймақтар — Қиыр Шығыс, Кавказ, Байкал-жанданды.
Күшті толқулар ошақтарының көпшілігі Кавказ өңірін солтүстіктен оңтүстікке қарай кесіп өтетін ірі геологиялық құрылымнан — Транскавказдық көлденең көтеруде орналасқан. Бұл көтеру Батыс — Қара теңізге және шығысқа — Каспий теңізіне ағатын өзен бассейндерін бөледі. Бұл аудандағы күшті жер сілкінісі — 1976 жылы Чалдыран, 1986 жылы Параван, 1988 жылы Спитак, 1991 жылы Рача-Джавское, 1992 жылы Барисахское — біртіндеп оңтүстіктен солтүстікке, Кіші Кавказдан үлкенге тарады және ақырында Ресей Федерациясының оңтүстік шекарасына жетті.
Транскавказдық көлденең көтерудің Солтүстік аяқталуы Ресей аумағында — Ставропольск және Краснодарс өлкелері, яғни минералды сулар ауданында және Ставропольск күмбезінде орналасқан. Минералды сулар ауданында екі-үш балл күші бар әлсіз жер сілкінісі — қалыпты құбылыс. Мұнда күшті жер сілкінісі орта есеппен бес жылда бір рет орын алады. 90-шы жылдардың басында үш-төрт балл қарқындылығы жеткілікті күшті жер сілкінісі Краснодар өлкесінің батыс бөлігінде — Лазарев ауданында және Қара теңіз ойпатында тіркелді. Ал 1991 жылдың қарашасында күші бойынша ұқсас жер сілкінісі Туапсе қаласында сезілді.
Жер сілкінісі тез өзгеретін Жер бедерінің аудандарында жиі орын алады: Арал доғасының мұхиттық науаға өту аймағында немесе тауларда. Алайда, жер сілкіністері жазықта да көп. Мысалы, сейсмикалық тыныш орыс платформасында бақылау кезінде мыңдаған әлсіз жер сілкінісі тіркелді, олардың басым бөлігі Татарияда мұнай өндіру аудандарында болды.
Жер сілкінісін болжау мүмкін бе? Бұл сұраққа ғалымдар көп жылдар бойы жауап іздейді. Мыңдаған сейсмостансалар, жерді тығыз айналдырған, біздің ғаламшарымыздың тыныс алуын қадағалайды, және аспаптар мен теориялармен қаруланып, сейсмологтар мен геофизиктердің бүкіл армиялары осы қорқынышты табиғи апаттарды болжауға тырысады.
Жер қойнауы ешқашан тыныш емес. Онда болып жатқан процестер Жер қыртысының қозғалысын тудырады. Олардың әсерінен планетаның беті деформацияланады: ол көтеріледі және түсіріледі, созылады және сығылады, онда үлкен жарықтар пайда болады. Жарықшақтардың (сынықтардың) қалың желісі барлық жерді жабады, оны үлкен және кіші учаскелерге _ блоктарға бөледі. Сынықтар бойынша жеке блоктар бір-біріне қатысты жылжуы мүмкін. Сонымен, жер қабығы _ біртекті емес материал. Ондағы деформациялар біртіндеп, сызаттардың жергілікті дамуына алып келеді.
Жер сілкінісін болжау мүмкін болуы үшін оның қалай пайда болатынын білу керек. Жер сілкінісі ошағының пайда болуы туралы қазіргі түсініктердің негізін қирау механикасының жағдайы құрайды. Бұл ғылымның негізін қалаушы Гриффитс тәсіліне сәйкес, кейбір сәтте жарықшақтар орнықтылығын жоғалтады және лавинообразно тарала бастайды. Үлкен жарықтың пайда болуы алдында біртексіз материалда бұл процесті алдын ала алатын түрлі құбылыстар пайда болады — хабаршылар. Бұл сатыда үзілу аймағындағы кернеудің қандай да бір себептермен ұлғаюы және оның ұзындығы жүйенің орнықтылығының бұзылуына әкеп соқпайды. Уақыт өте келе хабаршылардың қарқындылығы төмендейді. Тұрақсыздық сатысы-жарықтың лавин тәрізді таралуы хабаршылардың азаюынан немесе тіпті толық жоғалуынан кейін пайда болады.
Егер жер сілкінісінің пайда болу процесіне қирау механикасының ережелерін қолданса, онда жер сілкінісі — бұл жер қыртысының әр текті емес материалда жарықтың лавин тәрізді таралуы. Сондықтан, материал сияқты, бұл процесс оның хабаршылары алдын алады,ал тікелей күшті жер сілкінісі алдында олар толығымен немесе толығымен жоғалуы тиіс. Дәл осы белгі жер сілкінісін болжау кезінде жиі қолданылады.
Жер сілкінісінің болжамы қар көшкіні тәрізді жарықтардың пайда болуы тек қана сейсмогендік сынықтарда болып, олар бұрын бірнеше рет болған. Сондықтан болжау мақсатында бақылау мен өлшеу сейсмикалық аудандастыру карталарына сәйкес белгілі бір аймақтарда жүргізіледі. Мұндай карталар жер сілкіну ошақтары, олардың қарқындылығы, қайталану және т. б. кезеңдері туралы мәліметтерден тұрады.
Жер сілкінісін болжау әдетте үш кезеңде жүргізіледі. Алдымен жақын арадағы 10-15 жылға ықтимал сейсмикалық қауіпті аймақтарды анықтайды,содан кейін 1-5 жылға орта мерзімді болжам жасайды және егер осы жерде жер сілкіну ықтималдығы жоғары болса, онда қысқа мерзімді болжам жасалады.
Ұзақ мерзімді болжам таяу онжылдықтағы сейсмикалық қауіпті аймақтарды анықтауға арналған. Бүгінгі таңда жер шарының картасында жер сілкінісі болуы мүмкін Барлық облыстар мен аймақтар бейнеленген, яғни, атом электр станцияларын қайда салуға болмайтын және сейсмикалық төзімді үйлер қайда салу керек екені белгілі.
Орта мерзімді болжам жер сілкінісінің хабаршыларын анықтауға негізделеді. Ғылыми әдебиетте орта мерзімді хабаршылардың жүзден астам түрі тіркелген, олардың 20-ға жуығы жиі айтылады. Жоғарыда айтылғандай, жер сілкіністерінің алдында аномальды құбылыстар пайда болады: тұрақты әлсіз жер сілкіністері жоғалады; жер қыртысының деформациясы, жыныстардың электрлік және магниттік қасиеттері өзгереді; жер асты суларының деңгейі төмендейді, олардың температурасы төмендейді, сондай-ақ олардың химиялық және газ құрамы өзгереді және т. б. Орта мерзімді болжамдаудың күрделілігі бұл ауытқулар ошақтың аймағында ғана емес, сондықтан белгілі орта мерзімді бірде-бір инвесторларды әмбебап деп жатқызуға болмайды.
Бірақ адам қашан және қайда қауіп төнгенін білу маңызды, яғни бірнеше күн ішінде оқиғаны болжау қажет. Дәл осындай қысқа мерзімді болжамдар сейсмологтар үшін басты қиындықтарды құрайды.
Алдағы жер сілкінісінің негізгі белгісі-орта мерзімді хабаршылардың жоғалуы немесе азаюы. Қысқа мерзімді болжамдар да бар-басталған, бірақ әлі де ірі жарықтың жасырын дамуы салдарынан болатын өзгерістер. Хабаршылардың көптеген түрлерінің табиғаты әлі зерттелмеген, сондықтан ағымдағы сейсмикалық жағдайды талдауға тура келеді. Талдау тербелістердің спектралды құрамын өлшеуді, көлденең және бойлық толқындардың алғашқы кіруінің типтілігін немесе ауытқушылығын, топтастырудың беталысын анықтауды (бұл жер сілкіністерінің роемі деп аталады), қандай да бір тектоникалық белсенді құрылымдардың активтендіру ықтималдығын бағалауды және т.б. қамтиды. Барлық осы деректер болашақ жер сілкінісінің уақыты мен орнын болжауға көмектесе алады.
ЮНЕСКО мәліметтері бойынша, мұндай стратегия Жапония, АҚШ және Қытайда жеті жер сілкінісін болжауға мүмкіндік берді. Ең әсерлі болжам Қытайдың солтүстік-шығысындағы Хайчэн қаласында 1975 жылдың қыста жасалды. Аудан бірнеше жыл бойы бақыланып, әлсіз жер сілкінісі санының өсуі 4 ақпанда сағат 14-те жаппай дабыл жариялауға мүмкіндік берді. Ал 19 сағат 36 минутта жеті баллдан астам жер сілкінісі болды, қала қираған болып шықты, бірақ құрбан болған жоқ. Бұл сәттілік ғалымдарға өте үміт білдірді, алайда оның артында бірқатар көңілдері болды: болжанған күшті жер сілкінісі болған жоқ. Сейсмологтардың айтуынша, сейсмикалық Дабылдарды жариялау көптеген өнеркәсіптік кәсіпорындарды тоқтатуды, соның ішінде үздіксіз әрекет етуді, электр энергиясын ажыратуды, газ беруді тоқтатуды, халықты эвакуациялауды көздейді. Әлбетте, бұл жағдайда қате болжам елеулі экономикалық шығындарға айналады.