27 июня 1957 г. вблизи пос. Муя, расположенного на северо-востоке Бурятии, произошло землетрясение, вошедшее в класс «мировых сейсмических катастроф» (рис. 1, 3). Сила подземных толчков в эпицентре достигала 11 баллов по двенадцатибальной шкале. Они вызвали образование крупных трещин на поверхности, массовые горные обвалы и осыпи, Муйский и Удоканский хребты сдвинулись более чем на 1 м. Повторные толчки продолжались вплоть до 2007 г. В 1958 г. произошло десятибальное землетрясение, эпицентр которого находился в 125 км к западу от Муйского эпицентра Несмотря на это, именно здесь в 1977 г. началась проходка Северо-Муйского тоннеля, которая из-за сложнейших деформаций горных пород, вызванных указанным землетрясением, продолжалась 26 лет! В указанном районе Бурятии 4-5-бальные землетрясения имели место и ранее, например, в 1914 и 1915 годах. Происходят они и в настоящее время. Только за 2014 г. здесь было зафиксировано 22 сейсмособытия, что послужило причиной введения режима «повышенной готовности».
В связи с активным освоением севера Бурятии и вводом в эксплуатацию БАМ вопрос о прогнозировании землетрясений, их месте и времени приобрел особую значимость. Он не может быть решен без установления причин этого природного явления. В настоящее время имеются данные геологии, позволяющие утверждать, что землетрясения провоцируются процессами, происходящими в глубинах нашей планеты. Начало эти процессы получают в центральной её части, а именно в геосфере «F», где зарождаются так называемые «суперплюмы» [2, 6], несущие тепловую энергию к верхним геосферам Земли, где она накапливается в геосфере «С», то есть в верхней астеносфере [6]. Последняя, как известно, в настоящее время почти полностью перекрыта непроницаемой жесткой оболочкой Земли в виде литосферных плит (геосфера «В»).
Таящие в себе угрозу землетрясений процессы, происходящие в геосфере «С», по всей видимости, связаны с периодами активизации суперплюмов, приводящей к усилению притока в верхнюю астеносферу тепловой энергии, что, в свою очередь, приводит к нарушению в ней теплового баланса [6]. Вероятно, этот приток происходит в форме отдельных «струй», в результате чего в толще верхней астеносферы формируются локальные очаги её перегретого вещества, что в конечном счете приводит к взрывным процессам. Последние влияют на вышележащую литосферную плиту различным образом, поскольку её мощность далеко не одинакова. [5, 6] Наименьшей мощностью (первые десятки километров) отличается периферия плит, что подтверждено исследованиями В. П. Горностаева [1]. Необходимо отметить, что мощность верхней астеносферы в местах состыковки литосферных плит наибольшая и достигает 300 км. [6]. Как показывает планетарная картина пространственного распределения эпицентров землетрясений [7], именно здесь формируется абсолютное большинство очагов, при взрыве в которых маломощная периферия той или иной литосферной плиты должна испытывать интенсивные колебательные движения, которые и вызывают землетрясения.
Из вышеизложенного следует, что периферийные маломощные части литосферных плит, расположенные над зонами верхней астеносферы с аномально повышенной мощностью, изначально являются сейсмоопасными. Для них предлагается название «сейсмозоны». Такой сейсмозоной, по-видимому, является территория, расположенная вдоль линии соприкосновения Евразийской и Амурской литосферных плит, протянувшаяся от южной оконечности оз. Байкал на ССВ до его северного окончания и далее на ВСВ по простиранию Станового нагорья (рис. 2). Предположительно её ширина достигает 100-150 км. Для нее предлагается название «Бурятская сейсмозона». К этой полосе приурочены все сейсмособытия, происходившие в Бурятии. Так, вдоль оз. Байкал постоянно происходят землетрясения, сила большей части которых составляет 1-2 балла по шкале интенсивности МСК-64. Однако случались и более сильные, например, десятибальное Кударинское землетрясение 1862 г. На ВСВ отрезке Бурятской сиейсмозы также зафиксированы многочисленные землетрясения, в том числе и наиболее сильные, как вышеупомянутое Муйское 1957 года. Кроме того, заслуживает особого внимания тот факт, что эпицентры нескольких землетрясений оказались расположенными в одну линию субширотного простиранию протяженностью около 250 км от пос. Новый Уоян на западе до пос. Муя на востоке.
Таким образом первоочередной задачей при выявлении сейсмоопасных площадей должно быть обнаружение сейсмозон, для чего необходимо привлечение геофизических методов. Результатом этого этапа работ должна стать карта рельефа подошвы и кровли геосферы «В» в полосе соприкосновения литосферных плит.
На втором этапе указанных работ в пределах площади сейсмозоны должны проводиться исследования с целью обнаружения очагов аномального разогрева вещества верхней астеносферы. Предполагается, что появление таких очагов должно отражаться и в приповерхностных слоях. Предварительные данные о тепловых аномалиях в приповерхностных слоях можно получить с помощью тепловой аэросъемки.
На третьем этапе, на участках с аномальной температурой должно быть организовано постоянное наземное наблюдение за изменением термо- и сейсмообстановки с помощью сети термо- и сейсмодатчиков. С момента начала повышения температуры и усиления сейсмоактивности данный участок должен считаться территорией повышенной опасности.
Таким образом, новейшие геологические сведения позволяют обозначить ключевые позиции для создания столь необходимой методики прогноза землетрясений. К ним, в частности, относятся сообщения о суперплюмах [2, 5], о строении верхней астеносферы [6], особенностях строения и развития литосферных плит [5], а также предположение о «взрывной» природе землетрясений, основанное на том, что все сейсмособытия имеют сугубо локальный и скоротечный характер.
-------
Кроме угрозы разрушительных землетрясений, на северо-востоке Бурятии существует также угроза затопления территории Муйско-Куандинской котловины. В геологическом смысле эта территория представляет собой грабен, который, как и все грабены развивался на сводовом поднятии. В отличие от других грабенов, находящихся на Становом нагорье, имеющих правильную прямоугольную форму, он претерпел сильную деформацию, на что указывает ломаная линия его бортов, а также раздробленное на разнокалиберные блоки его днище (рис. 3). По отношению к соседним грабенам, расположенным на западе и востоке от него, он занимает гипсомеритчески наиболее низкое (примерно на 200 м) положение, которое образовалось не случайно. Как показал анализ гидросети данного региона, Муйский грабен оказался в зоне влияния ещё более крупного ныне формирующегося грабена, протянувшегося от Витимского плоскогорья на юге и до г. Бодайбо на севере на 400 км и достигающего в ширину 100 км. Для него предлагается название «Средне-Витимский грабен». Неравномерное опускание блоков, расположенных на его территории, очевидно сказалось на морфологии Муйского грабена. Кроме того, в силу более низкого гипсометрического положения Муйского грабена в него устремилось большое количество водотоков: реки Муя, Муякан и Парама с притоками (с запада), а с востока р. Куанда с многочисленными притоками. Все они впадают в р. Витим, долина которой представляет собой систему активно опускающихся блоков в средней части днища грабена (рис. 3) Судя по аномальному характеру гидросети – сильная извилистость водотоков, старицы, заболоченность – почти все блоки южной части днища грабена испытывают активное опускание, что заставило даже такой мощный водоток как Витим выйти из берегов, разбиться на рукава и даже на одном из участков течь в обратную сторону (рис. 3). На северной половине днища грабена, судя по нормальному характеру водотоков, скорость опускания блоков незначительная. Исключение составляет участок на северо-западе грабена, где р. Витим выходит за его пределы. К настоящему времени здесь скопилась значительная масса воды, затопившая берега Витима и его левого притока – р. Парамы (рис. 3), что, по всей видимости, происходит из-за активизации отрицательного движения блоков данного участка днища грабена.
Учитывая аномальную сейсмообстановку на северо-востоке Бурятии, то есть возможность повторения сильных землетрясений и наличие отрицательных движений блоков на территории Средне-Витимского грабена, есть основания предполагать активизацию процесса опускания некоторых блоков днища Муйского грабена, что непременно приведет к затоплению значительной части площади грабена и, в первую очередь, его южной половины, где сосредоточено большинство населенных пунктов и проходит БАМ. Таким образом, причиной возможного катастрофического затопления территории Муйского грабена могут явиться подвижки отрицательного характера блоков обоих грабенов.
Безусловно, предотвратить эту катастрофу будет невозможно. Однако для уменьшения материального ущерба и во избежание людских потерь необходим достоверный прогноз опасного развития событий. Для этого нужна организация постоянного наблюдения не только за предвестниками землетрясений, но и за отрицательными движениями блоков днища Муйского грабена, то есть за непосредственными предвестниками затопления. Тем более, что таковые предвестники уже имеют место.
Выводы
1. Аккумулятором глубинного тепла Земли, приносимого суперплюмами, является верхняя астеносфера, то есть геосфера «С». Активизация суперплюмов приводит к образованию локальных очагов с перегретым веществом верхней астеносферы и, в конечном счете, к взрывам, которые и вызывают землетрясения.
2. Образование очагов происходит главным образом в местах сильно увеличенной мощности верхней астеносферы, что имеет место вдоль зон соприкосновения литосферных плит, имеющих здесь наименьшую мощность. Выявление мест нахождения этих очагов является необходимым условием для успешного прогнозирования землетрясений.
3. Для своевременного предупреждения угрозы затопления территории Муйского грабена необходимо постоянное наблюдение за процессом опускания блоков в его днище с помощью геодезических приборов.
Список литературы
1. Горностаев В.М. Электроразведочные исследования глубинного строения земной коры и верхней мантии в Прибайкалье. Автореф.канд.дисс., Иркутск, 1970.
2. Летников Ф.А. Дегазация Земли как глобальный процесс самоорганизации. Материалы международной Международной конференции памяти ак. П.Н. Кропоткина, 20-24 мая 2002 г., г. Москва, ГЕОС, 2002, с 6-7.
3. Пущаровский Ю.М., Пущаровский Д.Ю. Геосферы мантии Земли. Геотектоника, 1999, № 1, с. 3-14.
4. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А., Развитие Земли. М., Из-во МГУ, 2002.
5. Фомин Ю.М. Восточно-Сибирские литосферный плюм-вулканоген. www.proza.ru/2011/02/18/1151.
6. Фомин Ю.М. Верхняя астеносфера – источник тепла и природных катаклизмов. www.proza.ru/2011/04/26/1272.
7. Хаин В.Е., Ломидзе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. Учебник. – 2-е изд., испр. и дополн. – М.: КДУ, 2005, с. 406.