Перед землятресением всегда заметно меняется электропроводность пород земной коры. Она может уменьшиться или увеличиться, но обязательно меняется. Но как измерить эти вариации электрического сопротивления пород на большой площади? Академик Е. Беликов и доктор физико-математических наук Ю. Волков предложили использовать для этого магнитогидродинамический (МГД) генератор. В нем электрический ток (очень большой силы) возникает в потоке раскаленных газов - плазмы, образующейся при быстром горении специального высококалорийного топлива, поперек магнитного поля. Этот импульс тока способен "пробить" горные породы на большое расстояние возбудить в них электромагнитное поле.
Мощный однократный импульс (25 мегаватт в течение 10 секунд) дает такие же результаты, как непрерывная работа долгое время стандартной аппаратуры, применяемой геофизиками, мощностью около 30 киловатт.
При этом обеспечивается полная независимость установки от промышленных энергетических сетей, а следовательно, возможность вести исследования в самых сложных природных условиях.
Под руководством академика Е. Велихова с осени 1983 года на полигоне ИВТАНа проводятся исследования состояния земной коры с помощью МГД-генератора. На одном из первых запусков МГД-генератора побывали участники VIII Международной конференции по МГД - преобразованию энергии, проходившей тогда в Москве.
Ведущие специалисты в этой области из разных стран мира единодушно заявили, что они нигде в мире не видели подобной высокогорной лаборатории, оснащенной самыми современными средствами физических наблюдений за состоянием верхней части земной коры.
...Когда происходит очередной "запуск" МГД-генератора и мощный импульс электрического тока уходит в недра Земли, стены ущелья озаряются ярким светом и принимают какой-то неземной, космический облик.
Электромагнитная волна, распространяющаяся во все стороны, пробивает здесь толщу горных пород на большие расстояния. Расположенные на пути, в радиусе до 60 километров, приемные станции воспринимают ее уже ослабленной их сопротивлением. А оно резко изменяется, когда в таинственных глубинах "готовится" очередной подземный толчок.
И еще об одном методе, помогающем предвидеть землетрясения, можно сказать. Это наблюдения за состоянием источников подземных вод. Грандиозные перевороты в недрах Земли непременно сказываются на их состоянии: какие-то намного сокращают свой расход, практически "закрываются", другие начинают "работать" более интенсивно. И все это происходит еще до того, как разразится катастрофа.
Бьющие из глубин ключи информируют о приближении катастрофы и на языке своего химического состава.
Изменяется соотношение изотопов химических элементов, растворенных в воде подземных источников: гелия, углекислого газа, углерода. Особенно чувствительными оказались гелий и пары ртути. Экспедиция Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского, работавшая в Таджикистане, обнаружила, что чуть меньше чем за сутки до землетрясения, всего в течение каких-то семи часов, поток ртутных паров в почвенном газе возрос в 90 раз. Это произошло 28 сентября 1981 года: в Душанбе ощущались толчки силой три балла.
Директор института, член-корреспондент АН СССР В. Барсуков считает, что на основе только геохимических предвестников сильное землетрясение может быть предсказано за полтора месяца с точностью до 7-10 дней.
Комплексным анализом геологических, геодезических, геофизических и геохимических предвестников занимается Научно-методический центр Академии наук СССР по прогнозу землетрясений. В Институте физики Земли имени О. Ю. Шмидта сосредоточена информация с сейсмических станций нашей страны и всего мира.
Вместе с сейсмологами Таджикистана проводятся исследования в этой наиболее сейсмичной республике, где расположен региональный центр по прогнозу землетрясений. Уже составлена карта наиболее вероятных мест возникновения сильных "подземных бурь"
в Таджикистане в ближайшие 10-15 лет. Директор Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта, академик М. Садовский считает, что прогнозы землетрясений стали уже "надежнее прогнозов погоды". Во всяком случае, недалеко то время, когда они станут точными.
Предсказуемы ли землетрясения!
Рассказывает член-корреспондент АН СССР И. Г у б и н.
Существует ли предчувствие землетрясении животными? Да. Рыбы, змеи, собаки, коровы начинают беспокоиться накануне сильных подземных толчков.
Ученые внимательно изучают это явление. Но опираться только на него в научных прогнозах сегодня просто невозможно. Не всегда животные беспокоятся, и не всегда беспокойство предшествует именно землетрясению.
Что касается точного времени землетрясения, это на сегодня наиболее сложная для ученых проблема. В настоящее время необходим и реален в первую очередь прогноз места, силы и повторяемости землетрясений.
Его результаты воплощаются в картах сейсмического районирования. На них показаны зоны ожидаемого возникновения землетрясений различной силы и повторяемости. Такие карты позволяют заранее выбирать участки, наиболее безопасные для строительства, проектировать сейсмостойкие здания и сооружения.
Уже в прошлом столетии было отмечено, что землетрясения связаны с активными тектоническими разрывами.
Районы наибольших разрушений совпадают с этими разрывами. К этому выводу пришли крупные ученые Э. Зюсс и И. Мушкетов. Однако в тот период результаты исследований представлялись только в виде карт уже происшедших землетрясений.
Позднее стали составляться государственные карты сейсмического районирования. До недавнего времени дело, по сути, сводилось к показу на картах соединенных площадей распространения сейсмических толчков или эпицентров, зарегистрированных за короткий исторический срок, когда проявилась лишь часть существующих потенциальных очагов землетрясений. На картах рисовались только обширные области сотрясений той или другой балльности. Не обозначались наиболее опасные места возможного возникновения сильных землетрясений и их повторяемость.
Данные карты не выдержали испытания временем из-за малой информативности и слабой обоснованности.
С течением времени сильные землетрясения возникали в непредусмотренных местах, при этом разрушались селения и города, например Ашхабад в 1948 году и Газли в 1976 и в 1984 годах, рассчитанные при строительстве на меньшую балльность сотрясений.
Недостатки карт - результат того, что при их составлении исходили не из причин явлений, а только из следствий - из землетрясений, зарегистрированных за недостаточный срок.
Нашим ученым удалось подтвердить, что очаг - это участок поверхности тектонического разрыва, по которому в результате очередного резкого смещения масс горных пород возникло землетрясение. Затем была разработана концепция сейсмогенных зон (зон возможного возникновения очагов землетрясений). Суть ее сводится к тому, что сильные толчки возникают не везде и не хаотично, а в строгом соответствии с геологическим строением, в сейсмогенных зонах, обусловленных активными разрывами, в результате резкого смещения по ним масс геологических структур. Такие зоны включают как зарегистрированные, так и потенциальные очаги сильных землетрясений. И это дает основание для более точных прогнозов.
Были сформулированы зависимости между элементами структуры земной коры и сейсмическими явлениями, составившие исходную теорию прогноза землетрясений.
Первая зависимость: в протяженной сейсмогенной зоне разрывов сильные землетрясения происходят не сразу по всему ее протяжению, а попеременно в разных местах.
Вторая зависимость: длина и глубина заложения очагов, а также магнитуда (энергия) самых сильных землетрясений, возможных в этой зоне, зависят от размера сейсмогенных структур земной коры (блоков).
И наконец, третья зависимость:
частота повторения землетрясений в зоне связана со скоростью движения геологических структур и соответствующего накопления тектонических напряжений по разрывам.
На основе перечисленных закономерностей устанавливаются сейсмические характеристики территории.
При этом используются взаимодополняющие методы - структурного анализа, геофизические, сейсмологические и другие, что позволяет выделять сейсмогенные зоны, обусловленные разрывами. По размерам нарушенных активных структур предсказываются характеристики вероятных в зоне, самых сильных для нее землетрясений, в том числе и там, где они еще не отмечались.
Прогнозируются следующие элементы: размер очага ожидаемого землетрясения (длина и глубина его заложения), его простирание, магнитуда, интенсивность (балльность) сотрясений в зоне и ширина полос распространения сотрясений определенных баллов в стороны от зон, в зависимости от глубины очага. Предсказываются также повторяемость и вероятная очередность землетрясений в различных местах зоны. В результате появляется возможность подробно дифференцировать сейсмическую опасность региона и составить прогнозные карты принципиально нового качества, с показанными на них сейсмогенными зонами.
