Земля уходит из-под ног

Ежегодно на планете происходит около сотни сильных землетрясений. Круп­ней­шие обыч­но случаются там, где их не бы­ло в те­че­ние по­след­них 150–200 лет. Как мы знаем из школьного курса географии, сейсмическая активность связана с трением друг об друга литосферных плит, которые формируют верх­нюю же­ст­кую обо­лоч­ку Зем­ли. Они постоянно двигаются — на несколько сантиметров в год. Их расположение можно отчетливо видеть на карте подземных толчков.

Карта землетрясений за последние две недели по данным Европейско-Средиземноморского сейсмологического центра © EMSC

Обычно сейсмические толчки идут с глу­би­ны в не­сколь­ко де­сят­ков километров, но ино­гда она мо­жет дос­ти­гать 700 км. Самые сильные землетрясения про­ис­хо­дят там, где океа­ническая часть од­ной пли­ты заходит под кон­ти­нен­таль­ную часть дру­гой. В первую очередь это Тихоокеанский регион. 

Самые разрушительные землетрясения в XXI веке 

Данные на момент публикации материала

Бывает, что плиты деформируются внутри, тогда происходят вну­т­ри­пли­то­вые землетрясения. Кроме того, не­боль­шие толчки может провоцировать дви­же­ние маг­мы в вул­ка­нических рай­онах (так можно предсказывать из­вер­же­ния). Устроить сейсмическое ЧП способен и человек — это может произойти, например, при за­кач­ке во­ды в сква­жи­ну для уве­ли­че­ния до­бы­чи неф­ти.

Предупрежден — значит, вооружен

Мы многое знаем о природе землетрясений, но все еще с трудом их предсказываем. Долгосрочный прогноз на несколько лет вперед с точностью в пределах нескольких сотен километров ученые могут сделать, но на практике он бесполезен. Чтобы успеть эвакуировать людей, нужно знать, где будут толчки хотя бы за день до часа Х.

Один из главных признаков надвигающейся беды — форшоки (предварительные толчки). Другие предвестники: из­ме­не­ние уров­ня во­ды в глу­бо­ких сква­жи­нах и содержания ра­до­на в под­зем­ных во­дах, ано­маль­ные на­кло­ны зем­ной по­верх­но­сти — всего их около сотни, но оперативно предсказывать ЧП люди так и не научились. 

Есть лишь одно исключение — случай в китайском городе Хай­чэне. В 1975 году там зарегистрировали частые и сильные форшоки. Благодаря этому за день до землетрясения власти успели эвакуировать из мегаполиса около миллиона человек.

«Существует отдельное направление геофизики, которое изучает предвестники землетрясений. Считается, что есть возмущения в различных полях, которые можно улавливать. Но не всегда получается. В этом направлении ученые активно работают. На Курильской дуге есть случаи, когда за два-три дня специалисты предупреждают, что будет землетрясение. Но о магнитуде говорить сложно. А факт того, что напряжение нарастает и будет высвобождение, можно зафиксировать», — рассказал «С(Ж» главный геолог Центрального производственно-геологического объединения компании «Росгеология» Алексей Коваль. 

Бывает и так, что землетрясение повышает сейсмоактивность, провоцируя новые. Порой се­рии сильных толчков постепенно двигаются вдоль ак­тив­ной зо­ны. Такое наблюдали на Ана­то­лий­ском раз­ло­ме в Тур­ции в прошлом веке.

Разлом после землетрясения в Турции виден из космоса

«Роскосмос» опубликовал снимки со спутника «Канопус-С», на которых видны последствия землетрясения на юго-востоке Турции, которое произошло 6 февраля 2023 года. На фотографиях различимы тектонический разлом в районе деревни Тепехан и подтопление аэропорта Хатай.   

Фото: © «Роскосмос»

Россия оказывает гуманитарную помощь пострадавшим от землетрясения.  В пострадавшие регионы направлены спасатели и врачи.

Строить, так по-большому

Некоторые ученые счи­тают, что крат­ко­сроч­ное прог­но­зи­ро­ва­ние землетрясений вообще не­воз­мож­но. В таком случае нужно подстраиваться под изменчивый мир — строить такие здания, которые при сильных толчках не сложатся, как карточный домик.

На Черноморском побережье Кавказа, где находится «Сириус», возможны 9-балльные землетрясения. И все олимпийские объекты и другие общественно значимые строения спроектированы и построены так, чтобы выдержать такой удар. 

Здание Парка науки и искусства «Сириус» поделено на 49 частей, которые соединены деформационными швами Фото: © Пресс-служба «Сириуса»

«Закладываются определенный шаг и диаметр арматуры. Соответственно, фундамент, колонны, стены, плиты перекрытия рассчитаны на эту сейсмику. Например, здание Парка науки и искусства состоит из 49 частей, между которыми расположены деформационные швы. В основании лежат 49 фундаментов, плита — метр толщиной.

По сути, это много разных зданий, которые связаны между собой только номинально

Все коммуникации на местах швов соединены гибкими вставками, которые имеют определенную степень свободы, чтобы при смещении они не разрушались», — рассказал «С(Ж» ведущий инженер отдела по общестроительным работам Фонда «Талант и успех» Денис Тарарин.

Почему говорить «землетрясение магнитудой 9 баллов» неправильно?

В 1935 году американский сейсмолог Чарльз Рихтер предложил использовать шка­лу маг­ни­туд зем­ле­тря­се­ний, которая теперь носит его имя и распространена по всему миру. В ней условные единицы — от 1 до 9,5. Они называются магнитудами. Их вычисляют по колебаниям сейсмографа. 

Шкалу Рихтера часто путают со шкалой интенсивности подземных толчков. Она измеряется в баллах (бывает 7- и 12-балльная) и зависит от магнитуды (как раз по шкале Рихтера), гипоцентра землетрясения и вида грунта. Эта оценка основана на наблюдаемых проявлениях землетрясения (ущерб имуществу, разрушение зданий, травмирование и гибель людей и т.д.).

Таким образом, верно сказать «произошло 9-балльное землетрясение» или «были толчки магнитудой 7». А вот смешивать баллы и магнитуды будет ошибкой.

Кроме того, часто путают понятия гипоцентра и эпицентра землетрясения. Первое — точка, в которой началась сейсмическая активность. Второе — точка на поверхности над гипоцентром. Место в толще Земли, откуда пошли толчки, вычисляют, анализируя время регистрации сейсмических волн разными сейсмостанциями. Сильное землетрясение могут зафиксировать по всей планете.

Другой яркий пример сейсмостойкого строительства в «Сириусе» — Дворец спорта «Большой». В его основании монолитная бетонная плита толщиной от 60 до 120 см. Стилобат здания поделен на части, которые соединены деформационными швами.

При строительстве Ледового дворца спорта «Большой» использовались специальный бетон высокой прочности и усиленная арматура Фото: © Пресс-служба «Сириуса»

Внутренняя часть здания — так называемое ядро жесткости. При строительстве использовались специальный бетон высокой прочности и усиленная арматура. Чтобы при землетрясении купол не обрушился, его собирали по особой технологии, которую применяют в мостостроении. Вокруг арены и внутри нее стоят сейсмодатчики, фиксирующие отклонение конструкций. 

Пример Турции напомнил многим, в каком хрупком и порой ненадежном мире мы живем, где в любой момент можно лишиться твердой почвы под ногами. Сделать нашу жизнь менее зависимой от природных катаклизмов непросто. Но подготовиться к ним человеку вполне по силам.