Землетрясения в лабораторных условиях изучают в ИДГ РАН и МФТИ
Задачу преобразования быстрых землетрясений в медленные, неопасные для людей, решают совместно в ИДГ РАН и МФТИ, 29 апреля говорится в Scientific Reports.
Землетрясения, приводящие к разрушительным последствиям, относятся к так называемым быстрым землетрясениям. Но в природе возникают и медленные землетрясения, почти незаметные, которые можно зафиксировать только с помощью приборов. Хотя суммарная энергия выделяется в них столь же значительная, как и в быстрых.
«Потенциальная задача — научиться трансформировать обычное землетрясение в медленное. Сделать так, чтобы энергия выделялась, а разрушений за счет упругих колебаний не происходило. Но на сегодняшний день еще нет глубокого понимания механики и природы разных типов скольжений блоков земной коры вдоль разлома, приводящих к разным видам землетрясений. Мы пытаемся разобраться в этой механике. И в настоящий момент мы уже научились воспроизводить в лаборатории аналоги этих событий: медленные и быстрые землетрясения», — комментирует соавтор работы Алексей Остапчук, старший научный сотрудник Института динамики геосфер РАН, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ.
Исследователи в лабораторных условиях провели серию экспериментов по моделированию разного типа землетрясений.
«Мы использовали при моделировании тектонического разлома гранитные блоки, пространство между которыми заполняем гранулированными материалами (песком, глиной, гранитной крошкой) с разными характеристиками (размером частиц, влажностью). В реальном разломе такая же раздробленная среда, только масштаб гораздо больше. При разных землетрясениях излучаются свои характерные волновые формы: при быстрых („обычных“) землетрясениях мы видим импульс с резким внезапным началом, а при медленных событиях колебания нарастают постепенно, их начало сложно определить, поэтому в лабораторных условиях раньше их не обнаруживали. Мы же в этой работе показали, что важно смотреть наряду с амплитудой и энергией на волновую форму импульса и что медленные и быстрые типы землетрясений можно наблюдать в лабораторных экспериментах», — поясняет Алексей Остапчук.
Проанализировав сейсмоакустические данные, можно предложить два способа перевода быстрых землетрясений в медленные. Первый — с помощью контролируемого искусственного взрыва в месте разлома, что вместо одного мощного толчка создаст серию мелких землетрясений. Но этот способ не менее опасен для человека, чем само землетрясение.
Второй способ — закачивать в место разлома какую-либо жидкость. Тогда жесткое механическое трение пород перейдет в вязкое, что снизит амплитуду колебаний земной поверхности.
