Эксперт: открытие ученых о сейсмичности в Арктике окажет влияние на разработку ископаемых
Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Архангельск) доказали, что процессы на срединно-океанических хребтах Северного Ледовитого океана влияют на сейсмоактивность арктического шельфа, Новой Земли и севера Восточно-Европейской платформы, и эту активность нужно учитывать при разработке полезных ископаемых и строительстве инженерных объектов, рассказала ТАСС заведующая кафедрой сейсмологии ФИЦКИА Галина Антоновская.
«Долгое время считалось, что на платформенных территориях и на континентальном шельфе землетрясения крайне редки. Но, как оказалось, сейсмические события происходят, сейсмоактивность на арктическом шельфе и в районе архипелага Новая Земля нужно учитывать при разработке полезных ископаемых и строительстве инженерных объектов», — сказала Антоновская.
Явление вызвано распространением тектонических напряжений, создающих дополнительную нагрузку в литосфере. Процесс называют деформационными волнами или «передачей возмущений». «Эти процессы могут служить спусковым крючком (триггером) сейсмичности. Возмущение перемещается и активизирует процесс выделения сейсмической энергии. В результате то один район становится более сейсмически активным, то другой», — сказала Антоновская.
При этом землетрясения возникают там, где есть какие-то ослабленные участки: разломы или разрывные нарушения. Источником деформационных волн являются толчки в крупных тектонических разломах в земной коре, которые характерны для срединно-океанических хребтов, где происходит процесс раздвигания литосферных плит.
Сейсмический каталог
Ученые составили детальный сейсмический каталог, включающий инструментальные данные Архангельской сейсмической сети и наблюдения других станций в период с 1980 по 2019 годы. Анализ данных позволил оценить степень воздействия процессов, происходящих в срединно-океаническом хребте, на шельфовые зоны в Северном Ледовитом океане и северную окраину Восточно-Европейской платформы.
Ученые рассчитали, сколько энергии выделялось по годам на хребтах Гаккеля, Книповича и Мона и на платформе, и определили, за какое время возмущения, создаваемые в районах хребта, могут достигать Новой Земли и северной окраины Восточно-Европейской платформы. Так, до архипелага Новая Земля возмущения от хребта Гаккеля распространяются за три года, от хребта Книповича — за четыре года, от хребта Мона за восемь лет. До северной окраины Восточно-Европейской платформы сроки соответственно пять, четыре и 7-8 лет.
Результаты моделирования позволили оценить амплитуду затухания возмущений. На расстоянии в 1,5 тысячи километров через три года от первоначального воздействия остается 15%, на расстоянии 2,5 тыс. км через 7-8 лет — 10%. Но это, по словам ученых, тоже немало. " Но в какой-то момент распространяющиеся возмущения от трех хребтов могут наложиться друг на друга. Тогда в результате мы получаем уже 45%«, — пояснила Антоновская. А это, по ее словам, существенная нагрузка, оказываемая на внутриплитную сейсмичность.
Карты возможных землетрясений
Собеседница агентства пояснила, что данных по сейсмичности российской части Арктики не так много. Для понимания процессов, которые происходят в земной коре, необходимо развивать сеть сейсмостанций. «Когда мы поставили станцию на Диксоне, мы стали писать, хоть и очень редко, события в Карском море. С чем они связаны — вопрос, — сказала она. — Может, это газогидраты, образование ловушек, подобных тем, что выявлены на Ямале, они есть и в море, но мы это пока только предполагаем. Сейчас подобные наблюдения возможны, но нужна плотная сеть сейсмических станций».
Информация о возможных землетрясениях нужна для построения карт сейсмического районирования. В таких документах указывается максимально возможная интенсивность землетрясения для данной территории. Есть несколько видов карт: для массового строительства, для объектов повышенной ответственности и особо ответственных объектов, и отдельно для атомных объектов.
При добыче углеводородов на шельфе может возникать так называемая наведенная сейсмичность — то есть извлечение нефти или газа ведет к возникновению землетрясений. «Например, в Северном море, когда началась активная добыча углеводородов на Экофиске (Ekofisk — газонефтяное месторождение в норвежском секторе Северного моря в 350 км к северо-востоку от поселка Тиссайд — прим. ТАСС) произошло землетрясение с магнитудой 4,1, — отметила Антоновская. — Осело дно, и были вложены огромные средства на восстановительные работы, включая ремонт скважин. Были приподняты нефтяные платформы во избежание затопления и построена специальная бетонная стена для защиты нефтехранилища от волн».
Учитывать возможность проявления землетрясений необходимо и при прокладке трубопроводов по дну арктического шельфа. «Даже небольшое по интенсивности землетрясение, но произошедшее в районе прокладки трубопровода, может привести к его разрыву. Экологическая катастрофа неизбежна, — добавила она. — Поэтому важно детально с сейсмологической точки зрения изучить природу каждого землетрясения, произошедшего в российском секторе Арктики, во избежание негативных последствий после начала нефтедобычи».