Сейсмическая активность и безопасность морской экосистемы
Землетрясения и сопутствующие им явления оказывают значительное влияние на жизнь в сейсмически активных районах. В частности, это касается специальных требований к строительству промышленных и жилых объектов, дорог, мест отдыха и т.д. Особое внимание должно уделяться в этом случае объектам, представляющим потенциальную опасность для окружающей среды.
Проявления сейсмической активности на дне акваторий существенно отличаются от наземных. Большинство из них проходит незаметно для постороннего наблюдателя. Вместе с тем они приводят к большим изменениям в водной среде и на дне. Даже относительно слабые донные землетрясения вызывают так называемое «разжижение грунта», что приводит в движение большие массы Донных осадков при сравнительно малых наклонах дна (2–3 градуса). Высокая сейсмичность вызывает под действием гравитации лавинный сход осадочных масс с верхней части материкового склона. О широком распространении в Черном море процессов лавинной седиментации указывает тот факт, что в районе подножья склона оползневые массы составляют 50–80 % осадочных отложений (Лисицин, 1988, Шимкус, 2002). Процессы лавинной седиментации могут сопровождаться крупными оползнями большой разрушительной силы. Так, сход подводного оползня вследствие землетрясения в 1929 г. в районе Большой Ньюфаундлендской банки (Атлантический океан) вызвал смещение донных масс на площади более 100 тыс. км2. В результате были разорваны связные кабели по пути следования потока на расстоянии около 200 км. Подобные явления представляют опасность для морских нефтепроводов и производственных платформ.
На дне океана происходит непрерывный обмен водных масс с корой Земли. При повышении внутрикорового давления, что может происходить, например, при подготовке сильного землетрясения, флюиды, содержащиеся в порах коры, "выдавливаются" в придонный слой, вызывая существенное изменение его свойств. На суше это явление приводит к повышению уровня подземных вод в скважинах и служит одним из признаков для прогноза землетрясений (Барецкий, 1992).
Морские землетрясения приводят к локальным изменениям температуры водной толщи, что отмечалось при проведении наблюдений за водной поверхностью. В ряде случаев морские землетрясения непосредственно вызывают волны цунами, которые достигают берегов и могут нанести ущерб прибрежным сооружениям. В других случаях волны цунами образуются вследствие схода подводных лавин, инициированных сравнительно слабыми землетрясениями. Сильные подводные землетрясения проявляются на поверхности в виде хаотического волнения – "моретрясения", наблюдаемого с проходящих судов (Соловьев, 1985, 1986).
Институт океанологии РАН с 1995 г. проводит сейсмологические исследования в Авачинском заливе Камчатки. В 1996–1998 годах Институтом по договору с МЧС РФ была разработана донная гидрохимическая обсерватория (ГХДС) для регистрации краткосрочных предвестников землетрясений. Описание станции приведено в разделе 2.4 этой книги. Станция была установлена в Авачинской бухте около г. Петропавловск-Камчатский.
Следует признать, что в настоящее время уделяется мало внимания вопросам сейсмологического мониторинга морских сооружений, в частности, нефтегазового комплекса. При разработке проектов, безусловно, проводится оценка сейсмической опасности. Однако при этом за основу обычно берутся среднестатистические данные для региона. Практически не проводятся специальные сейсмологические исследования по изучению активности близко расположенных тектонических разломов, кратеров грязевых вулканов и т.д., что может приводить к тяжелым авариям. Кроме того, предварительные морские сейсмологические исследования позволят уточнить степень сейсмической опасности конкретного района, поскольку сейсмическое районирование производилось, в основном, по данным стационарной сети сейсмостанций, расположенной только на суше, и крайне неравномерно.
Необходимо отметить, что в процессе эксплуатации крупного нефтегазового месторождения сейсмическая обстановка может изменяться вследствие нарушения тектонического равновесия при извлечении больших масс добываемого продукта. Разрушительное землетрясение в районе Нефтегорска на Сахалине, по мнению специалистов, могло быть вызвано подобными причинами. Аналогичные явления наблюдались в районе Газли (Средняя Азия), где извлечение больших объемов газа привело к значительному усилению сейсмической активности, сопровождавшейся рядом сильных землетрясений.
Морские регионы России, перспективные в направлении развития нефтегазового комплекса (Сахалин, Каспий, северо-восточная часть Черного моря, Баренцево и Карское моря), характеризуются заметной сейсмической активностью. В связи с этим, по нашему мнению, в состав геоэкологического мониторинга соответствующих объектов на всех этапах их строительства и функционирования необходимо включать сейсмологические наблюдения.
Проявления сейсмической активности на дне акваторий существенно отличаются от наземных. Большинство из них проходит незаметно для постороннего наблюдателя. Вместе с тем они приводят к большим изменениям в водной среде и на дне. Даже относительно слабые донные землетрясения вызывают так называемое «разжижение грунта», что приводит в движение большие массы Донных осадков при сравнительно малых наклонах дна (2–3 градуса). Высокая сейсмичность вызывает под действием гравитации лавинный сход осадочных масс с верхней части материкового склона. О широком распространении в Черном море процессов лавинной седиментации указывает тот факт, что в районе подножья склона оползневые массы составляют 50–80 % осадочных отложений (Лисицин, 1988, Шимкус, 2002). Процессы лавинной седиментации могут сопровождаться крупными оползнями большой разрушительной силы. Так, сход подводного оползня вследствие землетрясения в 1929 г. в районе Большой Ньюфаундлендской банки (Атлантический океан) вызвал смещение донных масс на площади более 100 тыс. км2. В результате были разорваны связные кабели по пути следования потока на расстоянии около 200 км. Подобные явления представляют опасность для морских нефтепроводов и производственных платформ.
На дне океана происходит непрерывный обмен водных масс с корой Земли. При повышении внутрикорового давления, что может происходить, например, при подготовке сильного землетрясения, флюиды, содержащиеся в порах коры, "выдавливаются" в придонный слой, вызывая существенное изменение его свойств. На суше это явление приводит к повышению уровня подземных вод в скважинах и служит одним из признаков для прогноза землетрясений (Барецкий, 1992).
Морские землетрясения приводят к локальным изменениям температуры водной толщи, что отмечалось при проведении наблюдений за водной поверхностью. В ряде случаев морские землетрясения непосредственно вызывают волны цунами, которые достигают берегов и могут нанести ущерб прибрежным сооружениям. В других случаях волны цунами образуются вследствие схода подводных лавин, инициированных сравнительно слабыми землетрясениями. Сильные подводные землетрясения проявляются на поверхности в виде хаотического волнения – "моретрясения", наблюдаемого с проходящих судов (Соловьев, 1985, 1986).
Институт океанологии РАН с 1995 г. проводит сейсмологические исследования в Авачинском заливе Камчатки. В 1996–1998 годах Институтом по договору с МЧС РФ была разработана донная гидрохимическая обсерватория (ГХДС) для регистрации краткосрочных предвестников землетрясений. Описание станции приведено в разделе 2.4 этой книги. Станция была установлена в Авачинской бухте около г. Петропавловск-Камчатский.
Следует признать, что в настоящее время уделяется мало внимания вопросам сейсмологического мониторинга морских сооружений, в частности, нефтегазового комплекса. При разработке проектов, безусловно, проводится оценка сейсмической опасности. Однако при этом за основу обычно берутся среднестатистические данные для региона. Практически не проводятся специальные сейсмологические исследования по изучению активности близко расположенных тектонических разломов, кратеров грязевых вулканов и т.д., что может приводить к тяжелым авариям. Кроме того, предварительные морские сейсмологические исследования позволят уточнить степень сейсмической опасности конкретного района, поскольку сейсмическое районирование производилось, в основном, по данным стационарной сети сейсмостанций, расположенной только на суше, и крайне неравномерно.
Необходимо отметить, что в процессе эксплуатации крупного нефтегазового месторождения сейсмическая обстановка может изменяться вследствие нарушения тектонического равновесия при извлечении больших масс добываемого продукта. Разрушительное землетрясение в районе Нефтегорска на Сахалине, по мнению специалистов, могло быть вызвано подобными причинами. Аналогичные явления наблюдались в районе Газли (Средняя Азия), где извлечение больших объемов газа привело к значительному усилению сейсмической активности, сопровождавшейся рядом сильных землетрясений.
Морские регионы России, перспективные в направлении развития нефтегазового комплекса (Сахалин, Каспий, северо-восточная часть Черного моря, Баренцево и Карское моря), характеризуются заметной сейсмической активностью. В связи с этим, по нашему мнению, в состав геоэкологического мониторинга соответствующих объектов на всех этапах их строительства и функционирования необходимо включать сейсмологические наблюдения.
