Подземные воды — предвестник и причина катаклизма

На первый взгляд, что общего между землетрясением и подземными водами? Но если взглянуть на них как на часть горных пород, слагающих земную кору, то осуществление такой связи не вызывает удивления.

Когда-то в древности люди полагали, что землетрясения возникают как божий гнев, заставляющий колебаться китов, на которых держится земля.

Современная наука знает, что причины землетрясений — это сотрясения земной коры, возникающие под действием космических и планетарных причин. В горных породах постепенно накапливаются напряжения, вызванные теми или иными действующими в земной коре силами. Этот процесс крайне медленный, но вот наступает момент, когда прочность слоев земной коры оказывается меньшей, чем эти напряжения. В этот миг возникает катаклизм, слои начинают перемещаться, породы разрываться, земля растрескивается — происходит грозное явление — землетрясение, часто разрушающее города и селения, приводящее к гибели сотен и тысяч людей.

Ученые десятки лет работают над задачей, как предсказать приближение землетрясения, чтобы предупредить население?

В связи с этим к интересному открытию пришла группа советских ученых, куда входили Г. А. Мавлянов, В. И. Уломов, Л. А. Хасанов, Н. И. Хитаров и др. Они установили, что землетрясение сопровождается ультразвуковыми колебаниями, постепенно нарастающими, вплоть до критического момента. Оказалось, что последние способствуют выделению из пород радона, который насыщает имеющиеся в районе минеральные воды. Перед землетрясением содержание радона в них резко возрастает, а после толчка постепенно возвращается к начальной величине. Вот это изменение состава подземных вод и может быть использовано для предсказания о приближении землетрясения (рис. 43). Он мало пригоден для слабых толчков, но, начиная с толчков силой 4 — 5 баллов, прогноз достаточно надежен (80 — 90% вероятности). Еще одно интересное явление связано с землетрясениями. Оказывается, что перед подземным толчком возникает повышение уровня воды в скважинах. Величина эта в общем невелика и не превосходит 3 — 18 см, но это очень показательный факт, подтверждающий тесную связь между землетрясением и подземными водами.

В 50-х годах обнаружилось, что подземные воды в определенных условиях могут явиться причиной землетрясения. Это -явление связано со строительством крупных водохранилищ.

Рис. 43. Перед землетрясением растет содержание радона в подземных водах

Примером может служить Боулдер-Дам — крупное искусственное море в США. Когда его в 1935 году начали заполнять, то после достижения уровня 100 м произошло первое землетрясение. Дальнейший подъем воды сопровождался новыми ударами. В 1937 году водохранилище достигло проектной величины (уровень 145 м), и было зарегистрировано почти 100 толчков.

Но один пример — не правило. Оказалось, что и во многих других случаях возникли аналогичные явления. Печальным примером послужило водохранилище в Койне (Индия), которое в ходе заполнения водой также вызвало целую серию подземных толчков, в особенности один в 1967 году оказался катастрофическим (около 9 баллов), вызвавшим гибель более 200 человек и ранение около 2000 человек.

Н. И. Николаев установил, что землетрясения возникают после создания напора более 100 м, при этом определяет активность водохранилища не его размеры или объем воды, а одна лишь высота напора.

Аналогичные явления вызываются закачкой воды в скважину. В Японии было вызвано искусственное землетрясение после закачки в скважину 288 т воды, а в районе Денвер (США) при закачке в скважину для целей захоронения сточных вод, содержащих ядовитые вещества, за 5 лет возникло более 1500 сейсмических толчков.

Причины этих явлений пока не совсем ясны. По-видимому, главную роль играет дополнительное напряжение, создаваемое столбом воды в трещинах и порах пород.