Валерий Дробышев о причинах землетрясений в Южной Осетии и сейсмопрогнозах
С 2009 г. специалисты Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ, Института физики земли и Владикавказского научного центра Российской академии наук осуществляют мониторинг геодинамических процессов в РЮО. Мы попросили одного из ученых, сотрудника ВНЦ РАН Валерия Дробышева рассказать о проводимых работах и сейсмических процессах в РЮО.
— Валерий Николаевич, насколько известно, аналогичные исследования у нас велись и в 1991 году…
— После сильнейшего землетрясения в Южной Осетии 29 апреля 1991 года, которое привело к многочисленным жертвам и крупномасштабным разрушениям, ученые начали проводить на территории РЮО масштабные геофизические исследования. Но, вскоре из-за ухудшения политической ситуации работы свернули.
В 2009 г. благодаря инициативе бывшего руководителя ВНЦ РАН, а ныне научного руководителя ВНЦ РАН Анатолия Кусраева фундаментальные геофизические исследования в РЮО возобновили. Нынешнее руководство ВНЦ РАН, в лице исполняющего обязанности директора Алексея Чибирова, продолжает работы в рамках этого проекта и оказывает всемерное содействие в организации и материального обеспечения научно-исследова-тельских мероприятий.
Необходимо отметить неоценимую роль на этапе становления и дальнейшего развития этой научной работы уроженца Южной Осетии, научного сотрудника ВНЦ РАН Харитона Майоровича Хубаева. Именно его усилиями качество исследовательского процесса выведено на международный уровень и получены ценные результаты, публикующиеся в ведущих научных журналах.
— Валерий Николаевич, чем вызвана необходимость подобных наблюдений на территории нашей республики?
— Они имеют важное значение для отечественной и мировой науки в целом. Тектоническое строение земной коры в пределах территории Южной Осетии весьма сложное. Основная цель наших исследований на территории севера и юга Осетии — изучение деформации земной коры, расчленённой сетью разломов на отдельные блоки в зоне сооружения Большого Кавказа. Это делается посредством оценки скорости их современных движений и глубинного строения. Геодинамическая активность Большого Кавказа остается слабо изученной из-за отсутствия крупномасштабных исследований.
— Какова практическая ценность получаемой информации?
— Наши работы направлены на изучение связи деформационных процессов в земной коре с сейсмическим режимом на рассматриваемой территории. Создаётся уникальная база данных GPS-наблюдений, которая является главным ресурсом для оценки деформационных процессов в земной коре и ее глубинных слоях. Анализ полученной геодезической, геологической и геофизической информации позволяет моделировать пространственное распределение деформаций коры по простиранию тектонических структур региона, уточнять глубинное строение земной коры и распределение сейсмического потенциала по изучаемой территории.
— Как осуществляются наблюдения и исследования в РЮО?
— В Южной Осетии оборудовано 18 геодезических пунктов GPS-наблюдений. Они расположены так, что их сеть покрывает всю территорию республики с востока на запад и с юга на север. Эти пункты на юге Алании образуют единую систему с сетью аналогичных пунктов в РСО-Алания.
Сессии наблюдений проводятся один раз в год. Измерения на каждом пункте выполняются согласно календарному плану. Непрерывные наблюдения проводятся в течение трех полных суток. Результаты полевых наблюдений в электронном формате передаются по интернету на сервер Комплекса хранения и обработки астрономических данных ГАИШ МГУ.
Мы проводим измерения тремя комплектами специальных двухчастотных GPS-приемников с антеннами, которые устанавливаются на пунктах наблюдения. В Южной Осетии у нас нет постоянно действующих GPS-станций. Поэтому геодезическая привязка осуществляется к GPS-станциям на территории РСО-Алания.
— После сильнейшего землетрясения 29 апреля 1991 года, в Южной Осетии и на близлежащих сопредельных территориях время от времени происходят подземные толчки. Почему они продолжаются?
— Для начала нужно отметить, что Кавказская горная система является сложной с точки зрения геодинамики. Для ученых данный регион ассоциируется прежде всего с контактным взаимодействием четырех крупных литосферных плит — Евразийской, Аравийской, Африканской и Иранской. Эта контрастная геодинамика региона формирует современное состояние тектоники с характерным образованием складчатости, систем разломов, вулканизмом, повышенной сейсмичностью и активными движениями блоков земной коры.
Что касается землетрясений, то они происходят из-за движения Аравийской платформы в северо-восточном направлении и её давлении на Евразийскую платформу. Это давление направлено преимущественно поперек Кавказа. Из-за давления одной гигантской платформы на другую в земных недрах нарастает напряжение, которое в конечном результате реализуется сейсмическим процессом — растрескиванием твердых толщ земной коры. Все это сопровождается образованием мелких, средних, крупных и гигантских разрывов. Поэтому землетрясения соответственно бывают мелкими, средними, сильными и катастрофическими.
В научной терминологии реализация нарастающей деформации в непластичной геологической среде называется «сейсмическим течением горных пород». Оно продолжается десятки миллионов лет с то затухающей, то снова возрастающей интенсивностью.
Сейчас в глобальном масштабе повсеместно наблюдается активизация геодинамических процессов земной коры. Поэтому землетрясения будут продолжаться. От этого никуда не денешься. Ежедневно на Кавказе происходит до 10 мелких землетрясений, но они почти незаметны. Обычно беспокойство начинают вызывать землетрясения от 3-4 баллов и выше.
— Почему землетрясение в апреле 1991 года было таким сильным?
— Его причиной является тектоническое движение с юга гранитного массива, именуемого Дзирульским, «подныривающего» под осадочный чехол, из которого сложен Главный Кавказский хребет. В результате такого воздействия в течение длительного времени произошло нагнетание избыточного напряжения в земной коре, аккумулировавшееся в виде упругих деформаций в зоне контакта. В конечном итоге это привело к резкому образованию разрывных нарушений в геологических толщах и сопровождалось мощными сейсмическими толчками. Кроме того, катастрофический уровень разрушительного землетрясения усугублялся близостью его очага к земной поверхности. Он был локализован на относительно малой глубине 5-6 километров.
— Есть риск, что у нас может повториться сильное землетрясение?
— Такие мощные землетрясения случаются редко — раз в несколько тысяч лет. Сильное землетрясение обуславливает существенную разгрузку геодинамического напряжения в очаговой области. И нужно много времени, чтобы опять это напряжение возросло до уровня, способного повлечь очередное сильное землетрясение. Землетрясения в Грузии в 2006 и 2009 г. недалеко от границ Южной Осетии, сняли остаточные напряжения в подземных слоях, которые не смогли полностью снять землетрясение 1991 г.
Думаю, что продолжительное время в РЮО и на близлежащих территориях не будет больше таких сильных подземных толчков. Этого же мнения придерживаются и мои коллеги. А мелкие землетрясения, как я отметил, будут продолжаться вечно. Мы следим за поведением земной коры в опасных участках. В Ерцо и Квайса у нас есть наблюдательные пункты, на которых проводятся систематические измерения. Если будет наблюдаться геодинамическая активация, мы, конечно, сообщим об этом.
— Сейчас наука и техника развиваются быстрыми темпами. Насколько точно ученые могут прогнозировать землетрясения?
— Несмотря на быстрое развитие науки и техники, ученые пока не могут точно определять силу, место и время землетрясений. Пока нет таких приборов и методов, позволяющих делать соответствующие выводы.
Прогнозы методологически разделяют на краткосрочные, среднесрочные и вероятностные сильнейших землетрясений. Есть ряд способов краткосрочного прогнозирования. В основном всё сводится к косвенным приёмам, основывающимся на выявлении предвестников.
К примеру, зачастую незадолго до землятресения животные начинают проявлять беспокойство. На подобные изменения в их повадках рекомендуется обращать внимание, это должно настораживать. Но такие методы не совсем достоверны и далеко не всегда коррелируют с сейсмической опасностью. То же беспокойное поведение животных может быть обусловлено метеопогодными проявлениями и т.д.
Наиболее состоятельными в настоящее время являются среднесрочные прогнозы, которые основываются на статистике сейсмологических данных. На данном этапе развития науки пока нет возможности определения места, силы и времени возникновения значительного землетрясения. Будем надеяться, что дальнейшее развитие научной мысли позволит справится с этой сложнейшей проблемой, стоящей перед человечеством.
— Вы и Ваши коллеги с 2002 года проводите также систематический мониторинг ледника Колка, сход которого привел к многочисленным жертвам. Какие процессы там происходят сейчас?
— Сразу после гляциологической катастрофы в Геналдонском ущелье начались детальные исследования по выявлению её причины. В работах приняли участие лучшие специалисты Канады, Швейцарии, Японии и России. Совместными силами специалистов Географического факультета МГУ, Института географии РАН, Гидрометеорологической службой России и ВНЦ РАН осуществляется мониторинг гляциальной области ледника Колка. Установлена автоматическая сейсмостанция, автоматическая метеостанция. Регулярно проводится инструментальный топографический мониторинг с применением самых современных технологий. Сейчас ледник Колка проходит стадию восстановления своего тела. В отличие от большинства ледников, которые в связи с глобальным климатическим потеплением отступают, этот ледник наращивает свою массу. Объяснение этому феномену простое: каждый горный ледник приурочен к некоторому диапазону высот, который условно делится на верхнюю зону накопления снежных масс, зону их транзита (сползание вниз) и зону таяния. Все ледники в настоящее время отступают, теряя свою массу преимущественно в самой нижней зоне – зоне таяния. Колка сейчас набирает массу в верхней зоне – зоне накопления. Поэтому баланс массы его тела положительный.