Дирижер землетрясений

И вот перед нами молодой человек с модной бородой, небольшого роста — доктор Дитерих из геологической службы штата Калифорния.

— Передо мной стоит несколько странная задача, — смущенно начинает он, — рассказать вам об опытах по предотвращению землетрясений...

...Начало этой истории опять-таки связано с проблемой охраны природы. В США давно и остро стоит проблема сточных вод. Реки не справляются с возрастающим количеством загрязнений от разных производств. Кому-то пришло в голову закачивать сточные воды в скважины выработанных нефтяных месторождений. И вот с 1962 года в скважину Арсенал, что под Денвером в штате Колорадо, стали поступать первые кубометры стоков. Надо сказать, сейчас специалисты резко возражают против загрязнения грунтовых вод: это НЗ чистой воды для человечества. Но тогда все, казалось, шло хорошо, Да и для сейсмологии, как выяснилось потом, этот опыт сослужил-таки хорошую службу.

Скважина Арсенал глубокая, около 3,7 километра. Закачка шла в кристаллические горные породы, подстилающие в этом месте толщу более рыхлых осадочных пород. И вот в абсолютно тихом для сейсмолога месте начались землетрясения. Кривые, показывающие соответствие (корреляцию) между закачиваемыми миллионами галлонов воды и количеством землетрясений, сейчас известны каждому сейсмологу. Никаких сомнений в том, что землетрясения вызывались воздействием человека, нет. Интересно, что гипоцентры, очаги землетрясений, лежали намного ниже уровня скважины, на десятикилометровой глубине.

Денверские землетрясения стали очень веским аргументом в разгоревшемся было споре сейсмологов по поводу плотинных землетрясений. Дело в том, что многие считали: плотинные землетрясения вызваны просто весом водохранилища, механической нагрузкой. Другие (и, пожалуй, именно они сейчас одерживают верх) считают, что главное в действии водохранилищ — это "смазка" поверхностей скольжения при возрастании давления воды в порах и трещинах земной коры. Денверские землетрясения были явно вызваны не весом воды, а самим фактом смачивания, "смазки" недр.

Доктор Дж. Дитерих рассказал нам о буднях "дирижеров землетрясений". Уже выяснилось, что толчки начинаются только тогда, когда давление воды в скважине превышает то, которое было раньше. Иногда давления не хватало, срочно добавляли насосов, и толчки снова начинались. Убирают насосы — в два дня всякие толчки прекращаются.

Конечно, сейсмологи пока далеки от мысли ликвидировать все сильные землетрясения в Калифорнии. Да и вообще с бухты-барахты эту задачу не решить. Но что, если ограничить силу будущего землетрясения на том или ином участке разлома (а в Калифорнии сильные толчки привязаны к нескольким известным протяженным разломам)?

Калифорнийские сейсмологи уже провели успешные опыты на модели: закачивали воду в блок гранитных пород, сдавливаемый, пересеченный специально оставленной трещиной-разломом. Закачивая и откачивая воду через отверстия вдоль трещины, ученые по-своему регулировали "сейсмичность". Начинаются эксперименты и на "живом", настоящем разломе. Мысль была такая: ограничить защищаемое место с двух сторон скважинами. В самом защищаемом объекте тоже пробурить к разлому несколько скважин. Теперь представьте: откачиваем воду из крайних скважин и тем самым "запираем" разлом с двух сторон. В середине накачиваем воду. Здесь происходит несколько слабых толчков за счет сохранившихся и после запирания разлома напряжений. Теперь запираем центральную часть защищаемого отрезка, откачав оттуда воду, и закачиваем воду по краям. Там тоже происходит несколько толчков, напряжения снимаются и как бы переносятся частично снова на центральный участок. Потом снова запираются края, высвобождаются напряжения в центре и т. д.

Так, попеременно закачивая и откачивая воду то в центр, то в края, закончил доктор Дитерих, мы потихоньку выпускаем "пар из котла". Объект (город, завод) все время под защитой, и вблизи него все время спускаются опасные напряжения — через слабые искусственные толчки. Так что, если и грянет в районе опасное землетрясение, самым своим эпицентром оно должно обойти наш объект.