«Земля во все времена была динамически активной системой»

Фахраддин КАДИРОВ, член-корреспондент НАНА

Научные исследования в области геодинамики и расширения сейсмической сети в Азербайджане стали активизироваться лет десять-двенадцать назад, после создания в 1999 году мировым сейсмологическим сообществом современной Карты глобальной сейсмической опасности (Global Seismic Hazard Assessment Program). Особенно интенсивной эта деятельность стала после ноябрьского землетрясения в Каспийском море в 2000 году. О современных геодинамических условиях территории нашей страны, регионах напряженности и геологических опасностях корреспонденту Азербайджанских известий» Галие АЛИЕВОЙ рассказал заведующий отделом геодинамики и сейсмологии Института геологии, член-корреспондент НАНА Фахраддин КАДИРОВ.

— Начнем, пожалуй, с Абшерона. Чем характеризуются геодинамическая ситуация в регионе, его опасности и риски?

— На полуострове во все времена происходили и происходят различного рода процессы, представляющие определенную геологическую опасность. Например, движения поверхности земной коры — вертикальные и горизонтальные, опускания. Во время вертикальных движений поднимается уровень грунтовых вод, и в результате образуются озера и мелкие речки. За этим процессом мы наблюдаем примерно с 70-х годов прошлого века. Что касается горизонтальных движений, которые создают деформационные процессы различного порядка, то они чреваты различными геологически опасными явлениями и процессами — это оползни, разрыв, образование разломов и мелких трещин. И на всем этом фоне — землетрясения и другие сложные процессы, которые мы наблюдаем в ходе наших мониторингов.

— В каких местах полуострова сосредоточены пункты наблюдений?

— У нас три постоянно действующих GPS-пункта — Шихлар (в южной части Абшерона), Дюбенди (близ Пираллахи) и собственно Баку. Если проанализировать результаты мониторингов, то можно увидеть, что между горизонтальным движением этих пунктов существует большая разница. Например, к востоку шихларский пункт движется со скоростью (вектор) 5,7 мм/год, бакинский — 3,2, дюбендийский — 1,7.

— Что означают данные показатели?

— То, что скорость движения земной коры до Баку большая, а в мегаполисе она значительно сбавляет свой темп. А когда есть разница в скорости, появляется растяжение, которое в критический момент может просто разорваться. Происходит ребаунд, то есть обратное движение. Вот вам и модель землетрясения. Таким образом, мы видим, как накапливается энергия. Между Баку и Дюбенди (судя по скорости движения коры) ее значительно меньше, чем между Баку и Шихларом. Кроме того, мы изучаем cтатические изменения напряжения и сейсмические модели, основанные на вычислениях напряжения Кулона.

Неожиданности подстерегают везде

— Известно, что Абшеронский полуостров всегда подвергался воздействию сильных землетрясений. Говорят, даже отголоски ашгабатского (1948) ощущались в Баку. С чем это связано?

— Во-первых, воздействию сильных землетрясений подвергался не только Абшерон. Практически вся территория Азербайджана отличается высокой сейсмической активностью, где за исторический период произошли сильные и катастрофические землетрясения с магнитудой М>–6: Гейгельское (1139), Восточнокавказское (1668), Маштагинское (1842), многочисленные шамахинские (1192-1902), каспийские (957-2000) и др. А причина в том, что территория Азербайджана располагается в зоне активного столкновения (коллизии) двух континентов, Африканского и Евразийского. Это продолжающееся «вторжение» Аравии в Евразию обуславливает сокращение литосферы, вызывая землетрясения, которые исторически зарегистрированы по всей территории Кавказа. Совместное влияние деформационных процессов и климатических условий создает такие опасные экзогенные (внешние) процессы, как оползни. Недавно мой аспирант Авез Саламов защитился по последним оползням на Баиловском склоне и в Мингячевире.

— Каковы природа, «механизм» рождения оползней?

— Оползни возникают как в рыхлых, так и скальных породах при наличии полых наклонных водоупоров, выполняющих роль «смазки», или при избыточном увлажнении грунта. В какой-то момент сила связанности грунтов или горных пород оказывается меньше силы тяжести, и вся масса приходит в движение. Кроме того, возникновению оползней способствуют и обводненность грунта, изменение вида насаждений или уничтожение растительного покрова, выветривание, сотрясения. По скорости смещения склоновые процессы делят на три категории: медленные, со средней скоростью и быстрые. Медленные иногда называют волочениями, скорость сползания их не превышает нескольких десятков сантиметров в год. Опасность этих смещений состоит в том, что они могут постепенно перейти в быстрые, что и происходит со многими крупными оползнями. Смещения со средней скоростью — метры в час или метры в сутки. А скорость быстрых оползней составляет несколько десятков километров в час. Такие оползни могут стать причиной катастроф с многочисленными человеческими жертвами.

— Можно ли сказать, что, несмотря на то, что ученым теоретически известны причины оползневых процессов, все равно каждый раз вас ждут какие-то сюрпризы, неожиданности?

— Да, конечно. Мы владеем информацией об общей геодинамической ситуации, но проседание или поднятие почвы может произойти совершенно неожиданно. Например, ливневые дожди вызовут влажность между сцепляющими слоями земли и внутрь проникнут поверхностные воды. А если еще есть наклон, который при геодинамических процессах увеличивается, идет поднятие, да плюс еще увеличение гравитационной силы и уменьшение силы трения — вот вам и оползневый процесс...

— …в котором не последнюю роль играют и техногенные процессы?

— Безусловно. Вот сейчас сотрудники нашего отдела изучают в Говсане и на Зыхе зеркалоскольжение оползневых процессов. Которые, кстати, требуют соответствующей базы данных и постоянных мониторингов. Если бы в свое время там провели мониторинги влажности, то мы уже тогда могли бы прогнозировать, какие изменения могут нас ожидать в ближайшее время. Но увы. Хотя во всем мире на таких участках создаются мониторинговые системы, включающие современные технологии исследований, устанавливается соответствующая аппаратура. Сейчас мы совместно с голландцами реализуем проект для регистрации уровня грунтовых вод, но этого мало.

Прогнозирование — спорная категория

— С какого времени в нашей стране проводятся такие мониторинги?

— После последнего оползня на Баиловском склоне, то есть буквально пару месяцев.

— В скольких точках Азербайджана сейчас стоит исследовательская аппаратура?

— Для изучения общей геодинамической ситуации в Азербайджане мы имеем тридцать шесть GPS-пунктов наблюдений за поверхностью земли, три постоянно действующие станции и несколько так называемых рядовых пунктов, где каждые полгода проводим измерения. Кроме перечисленных мной основных опасностей полуострова есть еще погребенные вулканы. Опасны они тем, что если бурить скважины и выйти на них, обязательно произойдет взрыв.

— Где они локализуются?

— В Гобустане, Каспийском море и других районах, где нередки грязевые вулканы. Они очень хорошо обнаруживают себя при проведении микрогравиметрических измерений, но «спят», пока их не трогают.

— И прежде чем начинают бурить скважину, обязательно обращаются к вам?

— Да, нам делают заказы, и мы над этим работаем. Кроме того, проводим работу по изучению микросейсмического районирования Баку. Выиграли у Фонда развития науки при президенте Азербайджана двухгодичный грант, сейчас делаем замеры — в основном в районе старого Баку. Уже получили предварительные результаты и составили карту микросейсмического районирования столицы, куда входят несколько комплексных карт — резонансных частот, карта усиления амплитуды движения, и в завершение создадим карту инкремента интенсивности, на которой будет видно, что не все части населенного пункта одинаково реагируют на одно и то же землетрясение, какая-то часть будет чувствовать его сильнее.

— С чем это связано?

— С адекватной реакцией грунта почвы на волновые движения и микроразломы. По результатам своих исследований мы дадим МЧС и другим спасательным службам свои предложения и рекомендации, где укажем наиболее опасные с точки зрения почвы места. Во всем мире спасатели работают только по этим правилам и нигде особо не верят прогнозированию. Мировая практика такова, что надо строить качественно и тщательно изучать состояние зданий, проводить их регулярную паспортизацию. Как, например, в Японии, где каждая постройка имеет свой сейсмометр. Даже во время катастрофических событий в Фукусиме здания устояли, и многие люди смогли выбраться на крыши домов и спастись.

— Коль скоро мы заговорили о прогнозировании, здесь мнения среди ученых, как известно, разделились — на тех, кто верит в их достоверность, и тех, кто не верит. К какой категории относитесь вы?

— В принципе в истории землетрясений бывали случаи, когда прогнозы сбывались. Да то же фукусимское было спрогнозировано профессором А.А.Любшиным из Института Земли РАН. Магнитуда и сценарий сейсмического события были рассчитаны верно, но никто не ожидал цунами такой высоты. Кроме Японии ученые давали неблагоприятный прогноз и по поводу измирского землетрясения, одного из самых разрушительных, во время которого погибло более 26 тысяч человек, в основном — на военно-морской базе. Тогда к рекомендациям ученых не прислушались, этим и объясняется такое огромное количество жертв.

Острова и современные технологии

— Меньше месяца назад на северо-востоке Азербайджана был закрыт Агсуинский перевал. Предварительной причиной называли оползни. Ваше мнение?

— В нашей стране более 4 тыс. кв. км территории подвержены оползням. С ними надо регулярно работать: делать своевременные прогнозы и проводить профилактические мероприятия. Что же касается Агсуинского перевала — закрывался он неоднократно, и главная причина тому — одновременное влияние эндогенных, экзогенных, климатических и техногенных факторов.

— Как с этим бороться?

— В первую очередь надо ввести охранно-ограничительные меры, то есть запретить подрезки оползневых склонов и выемочных работ, строительство и сооружение прудов, водоемов и объектов с большим водопотреблением, не допускать подсыпку грунта. Естественно, запретить взрывы и проведение постоянного водопровода без канализации. Кроме того, одним из естественных методов борьбы с оползневыми процессами (кроме создания опорных стен) является посадка фисташковых и ореховых деревьев, которую практиковали там еще со средних веков. Корни этих деревьев уходят на глубину 40-60 м, прочно и надолго удерживая влагу. Для сравнения: у обычного дерева корни находятся на глубине всего 2-3 м.

— Что вы можете сказать как ученый о грандиозном (стоимостью $125 млрд) проекте — строительстве в Каспийском море целого города? По сообщению СМИ, там уже насыпали искусственные острова и сейчас на них возводят первые жилые дома, торговые центры и мосты. По задумке авторов проекта «Каспийские острова», здесь появится самый высокий отель в мире — 185 этажей. А еще на островах посадят семь тысяч пальм.

— В Дубае уже есть искусственный архипелаг «Пальмовые острова», который с высоты выглядит как тропическое дерево. Есть в Эмиратах и другой амбициозный проект: насыпать острова в виде «Карты мира». Но, тем не менее, это очень сложный вопрос. Что касается каспийского проекта, то думаю, что у строителей, наверняка, есть какая-то современная технология, на основе которой они и будут возводить город будущего. Но, по моему мнению, надо обязательно провести детальное изучение, так как, безусловно, существуют опасности — от природных деформационных процессов до извержения грязевых вулканов. Так что вся надежда только на современные технологии при строительстве. Кстати, в Дубае — твердые породы грунта, а у нас по всему побережью — известняки.

Конец света отменяется

— Верно ли, что с сейсмической точки зрения вся территория Азербайджана находится в достаточно опасной зоне?

— Однозначно. В результате движения арабской тектонической плиты происходят постоянные процессы сжатия. Результат этих деформационных процессов — землетрясения, извержения вулканов, в земле образуются новые разломы и трещины. Это создает большую угрозу для инфраструктуры Азербайджана, особенно для нефтяной сферы. Однако наши сотрудники уже более десяти лет проводят совместные исследования с американскими экспертами, например, для обеспечения сейсмической безопасности нефтепровода Баку–Тбилиси–Джейхан, где деформационные процессы находятся под контролем. Кстати, для определения и прогнозирования регионов, где потенциально могут происходить опасные природные явления, очень важным является изучение геодинамической обстановки. С этой целью в Азербайджане вместе с Массачусетским технологическим институтом в 1998 году была создана сеть измерения GPS и по сей день проводится мониторинг горизонтальных движений почвы. В результате этих исследований на территории Азербайджана были спрогнозированы геологически опасные регионы и наблюдаются их изменения по времени.

— По предсказаниям некоторых астрологов и экстрасенсов в декабре нынешнего года, согласно календарю майя, произойдет конец света. А «Роскосмос» разрабатывает план предотвращения столкновения Земли с астероидом Апофис, которое, по предварительным данным, может случиться в 2032 году. Вопрос к вам к геофизику: существует ли геологическая опасность для глобальной катастрофы?

— Внутренние процессы Земли и на Солнце были всегда, периодически менялась только их активность. Сейчас мы наблюдаем одновременную активизацию и на Земле, и на Солнце. Подобное случалось и ранее, но не вызвало гибели человеческой цивилизации. Земля является динамической системой, таковой она была во все времена. Единственное достаточно опасное и малоприятное событие, которое ожидает нас всех в ближайшее геологическое время, — это инверсия магнитного полюса Земли, своего рода кувыркание.

— Это когда произойдет сбой в компасах и мобильной связи? И все будет работать наоборот?

— Именно так. Я сейчас занят поисками толкового студента, которого мог бы отправить в США — изучать вариации магнитного поля и движения полюсов.

— Нашим читателям было бы интересно узнать о вас, о сфере ваших научных интересов и ваших учениках более подробно.

— Я закончил физический факультет Азгосуниверситета, два года стажировался в Новосибирском университете, Институте физики Земли РАН. Кандидатскую диссертацию защитил в Тбилиси, в Институте геофизики АН Грузинской ССР, докторскую — в Баку, хотя ведущей организацией при защите был тот же российский Институт физики Земли, а оппонентами — известные советские ученые, лауреаты Госпремии Шенгелая и Солодилов. В сферу моих научных интересов входят геодинамические проблемы и опасности Кавказско-Каспийского региона, фрактальные свойства Земли, физические механизмы геологических процессов, вариации гравиметрического поля, которые связаны с движением планет и глубинным строением Земли. Все это позволяет мне называть себя геофизиком.

«Работы у нас

непочатый край»

— Есть кому передавать ваше богатое научное наследие?

— Разумеется. Среди моих учеников восемь кандидатов наук, а в общей сложности в отделе геодинамики и сейсмологии нашего института трудится порядка пятнадцати молодых ученых. Один из них — студент-аспирант Самед Мамедов прошел обучение в Йенском университете (Германия), другой — Рафик Сафаров, до октября будет изучать сейсмическую опасность в Японии. Кроме выпускников вузов мы имеем право брать на работу в штат студентов после второго курса. Приходят на практику и многие остаются — в основном это студенты Государственной нефтяной академии и БГУ, очень способные ребята. Они видят нашу работу, читают статьи, участвуют в конференциях и семинарах и, несмотря на очень скромную зарплату научного сотрудника, остаются в системе академии. Что, конечно, не может не радовать. И вообще я вам должен признаться, что очень рад, что иной раз мои студенты лучше меня знают многие вещи, нисколько не боюсь этого, наоборот — горжусь. Всегда говорю им, что если они сделают больше научных открытий, чем их учитель, то буду радоваться именно я. Ведь работы у нас непочатый край.

— Можете ли вы перечислить хотя бы несколько задач или основных направлений работы руководимого вами отдела?

– С удовольствием. Это GPS-наблюдения в Азербайджане, современная кинематика и динамика Кавказско-Каспийского региона, геодезия и геофизика грязевого вулканизма, картирование гравитационного поля и численный анализ гравитационных данных, экспериментальные исследования приливных и неприливных вариаций гравитационного поля, гравитационная модель глубинного строения Кавказского региона и Южно-Каспийского бассейна, пространственно-временные характеристики сейсмичности и оценки сейсмической опасности Азербайджана, фрактальные особенности пространственного распределения землетрясений и активных разломов, интерпретация фокальных механизмов и оценка напряженного состояния Кавказа, инженерная сейсмология и геодинамика, микрогравитационные и микротреморные измерения, анализ и многое другое.

— Вам все понятно в вашей науке и неожиданных моментов и каких-то потрясений уже, наверное, нет?

— Ошибаетесь. Конечно, есть. Например, новая работа академика Любшина. Мой российский коллега создал теорию, вернее новый метод синхронизации на основе микросейсмических волн. Идея заключается в использовании изменения свойств «дрожи Земли», низкочастотных микросейсмических колебаний: перед землетрясением земная кора в области подготовки должна дрожать иначе. Но, к сожалению, у меня нет возможности применить это на практике, вся сейсмическая информация, к сожалению, закрыта.