Такие грандиозные катастрофы, как чилийские и сходные с ними по своим разрушительным последствиям ашхабадское и турецкое землетрясения, - явления редкие. Они происходят 1-2 раза в год, но надолго остаются в памяти людей. Достаточно сказать, что общая плотность упругой энергии при катастрофическом землетрясении, по расчетам ученых, достигает в эпицентре 1025-1027 эрг. Эта величина по сейсмической энергии равна взрывам 100 ядерных бомб, каждая из которых эквивалентна 100 мегатоннам. Чтобы произвести такое количество энергии, Днепрогэсу пришлось бы работать в течение 300-350 лет! Не случайно поэтому, что среди всех стихийных бедствий на первом месте стоят землетрясения; сведения о них мы находим в хрониках и летописях всех времен и народов, в том числе самых древних.
Приведенные данные, нам думается, достаточно ясно показывают, каким страшным стихийным бедствием являются сильные землетрясения, и нет нужды далее доказывать, насколько важно научиться предсказывать время наступления катастрофы в том или ином районе земного шара, чтобы можно было своевременно эвакуировать население или хотя бы вывести людей из домов на открытые места. Вероятно, приняв соответствующие меры, можно было бы предотвратить и тяжелые катастрофы на промышленных предприятиях.
Задача прогнозирования землетрясений столь же стара, как и проблема точного предсказания погоды, но во много раз сложнее ее. На какие только ухищрения не пускались сейсмологи, чтобы уловить закономерность в появлении землетрясений! Какие только периоды не отыскивали в хаосе сейсмических событий! Пытались установить связи с фазами Луны, со сменой времен года, с одиннадцатилетним циклом солнечной активности, с дождями, с ветрами. Но по-прежнему идут дожди и дуют ветры на нашей планете, дважды в день волны земных приливов вздымают на полметра земную кору, а последовательность подземных толчков упорно отказывается подчиняться навязываемым ей законам. Ученые так и не научились предупреждать, когда, где и с какой силой может вздыбиться или разверзнуться Земля. Наука пока еще не может ни предупредить, ни предотвратить этого явления, порождаемого слепыми силами природы.
Почему же ученым не удается решить задачу прогноза землетрясений? "Дело в том, - объясняет академик М. Садовский, - что враг, с которым приходится сражаться сейсмологам, отлично укрыт от прямого воздействия. Землетрясения рождаются в недрах земли, в очагах, находящихся на больших глубинах от ее поверхности (до 600-700 километров - И. Л.), совершенно недоступных средствам современной исследовательской техники. Поэтому мы мало знаем о механизме возникновения землетрясений, о тех процессах, которые им предшествуют..."*. В основе теорий механизма землетрясений лежат главным образом косвенные наблюдения, а именно: 1) данные о смещениях поверхности пород над районом центра землетрясения; 2) данные о свойствах образцов породы, подвергаемой напряжениям в лаборатории при высоком давлении и высокой температуре, соответствующим фактическим условиям в земной коре, и 3) наблюдения за картиной распространения сейсмических волн. Однако полученные до сего времени результаты - капля в море по сравнению с тем, что еще предстоит познать.
* ("Неделя", 1966, № 41.)
Землетрясение - это не особые изолированные явления, они, бесспорно, связаны с общими процессами, происходящими на Земле и в ее недрах. К таким явлениям в первую очередь относятся горообразовательные процессы, связанные с деформациями, вертикальными и горизонтальными смещениями отдельных участков земной коры под влиянием радиоактивного разогрева внутренней части планеты и с перемещениями подземных масс, которые при имеющихся здесь температурах и давлениях приобретают свойства текучести. При этом происходит разделение вещества: тяжелые части опускаются, легкие поднимаются. Кроме того (особенно это относится к землетрясениям с глубокими очагами), землятресения могут вызываться и ядерными реакциями, происходящими в недрах Земли. Горообразование и физические процессы оказывают влияние на отдельные участки поверхностных слоев земной коры в виде добавочного сильного давления. Прочность пород нарушается, и образуется система разрывов и разломов, которая и определяет разрушительные последствия землетрясений на поверхности, хотя часто эта система и не выходит наружу. Большинство ученых, изучающих землетрясения, полагают, что сильное землетрясение (а именно такие землетрясения и нужно в первую очередь научиться предсказывать) подготавливается длительное время, десятки, сотни, а возможно, и тысячи лет. Б течение этого времени происходит накопление энергии. Этот процесс длится до тех пор, пока не будет превышен порог прочности вещества. Когда это случается, вещество, грубо говоря, лопается, и в среде, окружающей очаг, начинают распространяться сейсмические волны - происходит землетрясение. Ему, как считают ученые, может предшествовать ряд факторов: изменения наклона поверхности и напряжений в районе эпицентра, общее увеличение числа малых сейсмических явлений, изменения физических свойств пород близ сброса, электропроводности верхней части коры, смещения точки Кюри и т. д. В ответ на эти изменения может измениться геомагнитное поле. Еще более чувствительными индикаторами могут служить почвенные токи, естественные или искусственные. Некоторые из перечисленных явлений фактически наблюдались перед землетрясениями. Так, например, за несколько дней до землетрясений силой 7,5 балла, происшедших в префектурах Тоттори и Ниигата (Япония), наблюдательные станции, находившиеся в 60-70 километрах от эпицентров, зарегистрировали аномальные изменения наклона поверхности и напряжений. Установлено также, что уровни грунтовых вод весьма чувствительны к очень незначительным напряжениям сжатия и растяжения (порядка 10-9-10-8). В частности, после большого землетрясения на Аляске в 1964 году в юго-восточной части США наблюдалось изменение уровня воды в колодцах. Предвестником землетрясения, по-видимому, может служить и изменение количества радона в минеральной воде. Так, исследования ташкентской минеральной воды показали, что с 1961 года содержание радона в ней стало заметно увеличиваться. К середине 1965 года оно уже почти удвоилось, но концентрация все еще продолжала повышаться. С октября 1965 года по апрель 1966 года содержание инертного газа стабилизировалось. В день восьмибалльного землетрясения - 26 апреля - концентрация радона упала. К концу 1966 года она достигла величины 1956 года. С февраля 1967 года содержание радона снова начало постепенно повышаться. В середине марта наступила стабилизация повышенной концентрации, а в конце марта на Ташкент обрушилось семибалльное землетрясение. После этого толчка содержание инертного газа опять резко уменьшилось. Зависимость явная! Азербайджанские исследователи обнаружили еще одно любопытное явление: перед подземными толчками происходит небольшое повышение уровня естественной радиоактивности. Предвестником землетрясения может также служить "голос недр" - обычный низкий звук, близкий к нижнему пределу слышимости человека. Жители северной окраины Ташкента до апрельского землетрясения в 1966 году неоднократно слышали, особенно в подвалах домов, какой-то необычный гул. Видимо, он вызывался небольшими перемещениями горных пород, сейсмические возмущения от которых быстро затухали и не доходили до регистрирующей аппаратуры сейсмостанции "Ташкент".