Тайна земных катастроф

Вода! Именно к ней снова и снова обращаются геофизики, пытающиеся узнать механизм возникновения землетрясений. Кажется странным, что земные недра, которые уже на глубине двух-трех километров представляют собой сплошной каменный массив, сжатый к тому же колоссальным давлением, пропитаны водой и растворами различных солей. Но это так, это геологический факт. Этот геологический факт положили в основу своих работ по прогнозу землетрясений американские сейсмологи. С этой точки зрения именно вода, водные растворы, нагнетаемые под давлением в трещины и разломы земной коры, образуют смазку, благодаря которой эти в сухом состоянии намертво сжатые трещины превращаются в "зеркала скольжения" между мелкими, средними и огромными блоками земной коры. Благодаря этой смазке, говорят, и возможны многочисленные подвижки — толчки на контактах различных геологических структур. С другой стороны, не будь этой постоянной смазки, неуклонное накопление напряжений рано или поздно приводило бы, вероятно, к грандиозным сухим разрушениям земной коры, горообразовательным катастрофам такой силы, рядом с которыми величайшие землетрясения "мокрой" Земли показались бы ничтожными скрипами[4].

Не умолкавший в течение тысячелетий спор, начатый некогда еще древнегреческими философами, о первенстве огня и воды в образовании руд, росте гор и сейсмических катастрофах то и дело вспыхивает с новой силой и по сей день, сейчас — в связи с проблемой "смазки".

Американские сейсмологи пустили в оборот словечко "дилатенсия", мгновенно подхваченное многими на Ташкентском симпозиуме по поискам предвестников землетрясении, хотя само явление давно известно экспериментаторам, создающим условия "землетрясения" в сжимаемых под прессом образцах оргстекла, парафина, гранита. Явление это удивительно тем, что входит в противоречие с нашим обыденным здравым смыслом: в какой-то момент сжимаемое твердое вещество не уплотняется, а раз уплотняется, увеличивается в объеме с расширением старых мельчайших пор и трещин и образованием новых. Это расширение, увеличение объема, измерено в опыте, оно достигает 0,1 процента (представьте себе, что на одну десятую процента увеличивается объем миллионов кубических метров горных пород!). При этом вода и ее растворы, конечно, перераспределяются в порах и трещинах, изменяется давление в жидкостях, заполняющих эти поры и трещины. Из глубоких слоев коры по трещинам быстрее поступает радиоактивный радон, предупреждающий об опасности. Самое важное — явление дилатенсии неотвратимо и непосредственно предшествует в лабораторных условиях разрушению образца, то есть самому землетрясению! Это ли не основа для прогноза?

На симпозиуме американские ученые рисовали перед нами кривые, вроде бы подтверждающие: да, давление воды в порах сдавливаемых образцов меняется по характерной седлообразной кривой. И это "седло" проявляет себя во всех изучаемых учеными предвестниках землетрясений. Главная их мысль была: дилатенсия — основа, на которой можно построить прогноз сильных землетрясений, дилатенсия — это не случайный, а закономерный спутник сейсмического процесса. Спутник? Но вот поднимается с места один из участников совещания и задает доктору Шольцу (тот докладывает) такой, казалось бы, странный вопрос:

— Доктор Шольц! Может ли вот такая водная дилатенсия быть не спутником, а причиной сильного землетрясения?

Это опять-таки намек на механизм "смазки". Сейчас все больше ученых думает, что землетрясение может начинаться не только от повышения напряжений в неизменных во всем остальном недрах, но и просто от изменения водного режима при постоянных условиях сжатия.

Джинн из бутылки

В апреле 1972 года я в составе бригады журналистов приехал на строительство Нурекской ГЭС. То все вместе, то порознь выступали мы перед строителями, рассказывали о том, могли или не могли прилетать на Землю пришельцы из других миров, о подвигах полярных исследователей, о психологических экспериментах, которые мы ставили когда-то у себя в редакции, об охране природы. На последнюю тему как раз выступал я, и называлась она "Ответственность за геологическое будущее". То, о чем я рассказал бетонщикам, тогда мало еще обсуждалось даже в среде специалистов. Речь шла об еще одном виде загрязнения окружающей среды. Только загрязнение на этот раз было совсем необычным — загрязнение землетрясениями!

Вот о чем примерно шла речь. В 1967 году на Деканском плато в Индии произошло сильное землетрясение (с магнитудой более 6). Несколько деревень было разрушено, погибли 200 человек. Специалисты, прибывшие на место катастрофы, были обескуражены: таких сильных землетрясений в этом месте никогда не было, и никто их не ожидал. Когда нарисовали линии равной силы разрушений от толчка (изосейсты), они стянулись вокруг недавно заполненного водохранилища на реке Койна. Проведенные позднее работы показали, что разрушения и жертвы были вызваны искусственным землетрясением: толчок спровоцировало водохранилище, где уровень воды достиг к этому времени стометровой отметки!