Потрясающее событие на Южном Урале
исследования / сейсмология
Мобильная сейсмическая станция, установленная в районе эпицентра
Фото: Максим Кичигин
В ночь на 5 сентября 2018 года на Южном Урале произошло землетрясение с магнитудой Mb 5,4 и с интенсивностью в эпицентре (Io) до 6 баллов по шкале MSK-64. Предыдущее землетрясение примерно с такой же магнитудой было в 1914 году в районе города Первоуральск Свердловской области. А в 1798 году похожее по силе событие произошло под Пермью. Сведений о более ранних сильных землетрясениях Урала нет, но уже этих данных достаточно, чтобы понять: землетрясения на Урале есть и будут, и достаточно сильные, чтобы начать обращать на них внимание.
Рис. 1 Специалисты уточнили границы зон сотрясений с различной интенсивностью
Фото: Reuters
Наиболее пострадавшим населенным пунктом на этот раз стал город Катав-Ивановск Челябинской области, где отмечены незначительные повреждения зданий. Самыми дальними населенными пунктами, где землетрясение ощущалось людьми (2-3 балла), были Пермь, Екатеринбург, Челябинск, Магнитогорск, Стерлитамак, поселки на границе Башкирии и Татарстана.
Как и положено в таких случаях, после землетрясения в Катав-Ивановске сейсмологи выехали в эпицентр для сбора макросейсмики — информации о проявлениях землетрясения по нескольким группам показателей: по характеру его восприятия человеком, по характеру разрушений строений и по степени изменений в окружающей среде. Эти данные — основной источник информации об интенсивности землетрясения на поверхности в баллах макросейсмической шкалы, которая насчитывает 12 градаций. Сейчас многое можно почерпнуть из СМИ, и сейсмологи этим пользуются, но эти данные плохо систематизированы и часто для серьезного научного анализа не годятся.
Выезжать на место надо как можно раньше: после сильного землетрясения обычно происходят афтершоки — слабые землетрясения, следующие за основным ударом. Расстановка дополнительных сейсмических станций в эпицентре позволит зафиксировать эти слабые землетрясения, разглядеть афтершоковый процесс вблизи во всех деталях и помочь ученым восполнить пробелы в знаниях о сейсмичности региона.
Специалисты Горного института Уральского отделения Академии наук и Федерального исследовательского центра "Единая геофизическая служба РАН" уточнили границы зон сотрясений с различной интенсивностью (рис. 1). Получена и первая карта афтершоков (рис. 2). Они до сих пор продолжаются, одну станцию оставили работать на месте. Это только первые результаты. Материал получен уникальный, его должно хватить на несколько публикаций в серьезных научных журналах. И конечно же, все это будет учтено в строительной нормативной базе, которая периодически обновляется благодаря таким феноменам.
Трещины в здании больницы Катав-Ивановска
Фото: Филипп Верхоланцев
Отколы крупных кусков штукатурки в больнице Катав-Ивановска
Фото: Сергей Кривозубов
Почему трясет Урал
Пятибалльные землетрясения возможны везде, хотя бы раз в 500 лет, если кто-то еще не знает. Это фоновая сейсмичность, которая присутствует во всех регионах мира без исключений, и она рано или поздно проявит себя. На Урале же есть условия для шести- и даже восьмибалльных землетрясений. Причины этого достаточно просты, и они не значительно изменились за последние несколько миллионов лет. Две крупные тектонические плиты, граница между которыми проходит через Урал, медленно "трутся" друг о друга, накапливая в земной коре напряжения, которые время от времени резко сбрасываются (релаксируют) в виде землетрясений. Конечно, этот процесс на Урале не такой интенсивный, как, скажем, на Кавказе или Камчатке, и менее заметный. Поэтому он не нашел должного отражения в упрощенных шаблонах о сейсмичности, заложенных в школьные учебники, и многие до сих пор считают, что Урал — это сейсмически спокойная территория. Но это не так, и землетрясение в Катав-Ивановске — яркое тому подтверждение.
Сейсмическая опасность в городе Катав-Ивановска
Россия — пионер в вопросах государственного регулирования сейсмостойкого строительства. С 1937 года в стране действуют строительные нормы, которые не позволяют возводить сооружения в сейсмических районах без учета возможных сейсмических нагрузок. В настоящее время, согласно картам общего сейсмического районирования ОСР-2015, в районе нынешнего землетрясения в Катав-Ивановске максимальными нагрузками считаются сейсмические воздействия с интенсивностью 6 баллов только для особо ответственных объектов. Здания и сооружения с нормальным уровнем ответственности должны были возводиться здесь с учетом сейсмичности 5 баллов. Если бы этого не было, то, возможно, последствия были бы серьезнее.
Хроника южноуральских землетрясений
Такого сильного события, как в Катав-Ивановске, сейсмологи ждали, и готовились к нему много лет: предупреждали о сейсмической опасности, убеждали в необходимости расширения стационарной сети сейсмических наблюдений, ведь сведения, на которые сегодня опираются строители, неполные.
Сейчас сейсмологическая сеть Урала, которая поддерживается силами трех организаций (Федерального исследовательского центра "Единая геофизическая служба РАН", Горного института УрО РАН — филиала Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН и Отдела геоэкологии Оренбургского научного центра УрО РАН), насчитывает 20 станций. Большая их часть существует благодаря финансовой поддержке коммерческих структур, которым интересны данные о сейсмичности. Государство и региональные власти здесь тоже оказывают поддержку, но в последнее время она резко сократилась, а кое-где и вовсе сошла на нет.
На Урале сейсмические станции, включенные в Федеральную сеть сейсмологических наблюдений (ФССН), есть в Свердловской, Оренбургской областях, в Пермском крае и в Башкирии. Челябинская область — единственный регион, где ни государственные, ни иные структуры не потратили ни копейки на сейсмологические наблюдения. А район этот не менее сейсмичный, чем его ближайшие соседи. Считается, что сильных землетрясений в Челябинской области не было. Но они были! Просто оставшиеся следы тех событий до наших времен не сохранились. А то, что отражено в летописях, для Урала начинается с 1788 года. Инструментальные наблюдения за землетрясениями в регионе ведутся с 1906 года, а сетью станций и того меньше — с 1999 года, то есть времени хорошенько разобраться в процессах, длящихся здесь сотни и тысячи лет, у ученых просто не было.