В конце 2017 года в Корее произошло достаточно мощное землетрясение. Оно возникло неожиданно для сейсмологов (хотя последние умеют предсказывать далеко не все землетрясения), и породило ряд вопросов. Магнитуда явления составляла 5,4, случилось землетрясение 15 ноября 2017 года. По мнению экономистов, эта катастрофа причинила стране огромный экономический ущерб — самый большой за всю историю сейсмических наблюдений в Корее. А их наблюдают уже более века.
В 1978 году случилось землетрясение, сравнимое по силе с возникшим недавно, сила этих двух катастрофических явлений примерно равна. Из-за недавнего землетрясения экономика Южной Кореи потеряла более 52 миллионов долларов США. Пострадавших, кстати, всего 82 человека, причем жертв нет. Регион, где случилось землетрясение, является сейсмически неактивным, поэтому ученые стали выяснять причины возникновения катастрофы, не понимая, почему вообще она произошла.
У двух независимо работающих друг от друга групп ученых возникло предположение, что причина — техногенная, и, как оказалось, предположение вполне справедливое. Дело в том, что этом регионе работает геотермальная электростанция. Для ее функционирования необходимо закачивать в скважины воду. Как выяснилось, именно из-за закачки воды землетрясение и возникло.
Это выяснила группа ученых из ряда корейских университетов под руководством Кима Квана-Хи. Он является сотрудником Пусанского национального университета. Ученые воспользовались показаниями сейсмографов, которые были установлены на станции примерно за неделю до землетрясения. Еще одна группа ученых, на этот раз не из Кореи, а из Германии, Великобритании и Швейцарии решила изучить данные сейсмографических данных из указанного выше региона. Информация вся находится в открытом доступе, так что проблем и ее изучением не возникло.
Конечно, для понимания причин возникновения землетрясения нужно знать, где именно находится электростанция. Расположена она в восточной части Евразийской плиты, в Пхоханском бассейне, довольно далеко от соседних геологических разломов. Частью станции являются две скважины глубиной примерно 4,4 километра, которые разнесены друг от друга на 600 метров. В одну из этих скважин закачивалась жидкость, а во второй нагретая жидкость поднималась вверх. Различные наблюдения показали, что во время бурения скважин максимальная магнитуда землетрясений в радиусе около 10 км не превышала 2. Что касается гидравлических испытаний, то некоторые колебания литосферы возникали, но их магнитуда не превышала 3,1.
Ученые выяснили, что во время землетрясения был не один толчок, а несколько. До основного наблюдались менее сильные толчки и после него — тоже. Эпицентр землетрясения находился на глубине примерно 4,5 километра, что для землетрясений не так уже и много. В некоторых случаях эпицентр возникает на глубине около 14 км или даже ниже. Специалисты сравнили время появления толчков с введением воды в скважину, после чего сразу стало понятно, что причина — именно в закачке жидкости.
По мнению специалистов, землетрясение такой силы, вызванное техногенными причинами, до сих пор считалось возможным, но оно могло бы возникнуть только в том случае, если бы в скважину ввели жидкость примерно в 800 раз большего объема, чем было закачано на самом деле. Модель, в принципе, корректная, но проблемой стало то, что структура близких к станции разломов очень неоднородна. В глинистых прожилках выявлено критическое давление, которое и могло стать причиной землетрясения. Введение воды с скважину электростанции активировало Янсанский разлом, который и так находился в активном состоянии. Относительно небольшой внешний фактор в виде закачки жидкости и стал причиной его полной активации.
По мнению авторов исследования, полученные данные показывают, что исходные данные для модели возникновения землетрясений должны быть пересмотрены. Речь идет о той информации, на основе которой создаются модели землетрясений, возникающих под влиянием гидравлического воздействия. Ученые говорят, что разработчикам станций подобного рода необходимо быть более внимательными при учете факторов, которые смогут стать причиной землетрясений.
Комментарии (20)
dfgwer
30.04.2018 14:27+1Зато теперь напряжение плиты снялось и трясти не будет. На некоторое время. Есть даже такая вещь как «ядерная пауза», когда проводили масштабные ядерные испытания, сильных землетрясений не было. Ядерные взрывы спускали курок напряженной плиты раньше, на меньших энергиях. Хотя это может быть, всего лишь совпадением.
Aytuar
30.04.2018 15:57Нужно повторить и проверить ))
AlexanderG
30.04.2018 16:47+1Шутки шутками, а возможно, мы и в самом деле игнорируем потенциальный способ предотвращать крупные землетрясения.
Bedal
30.04.2018 17:01Эпицентр землетрясения находился на глубине примерно 4,5 километра,
Эпицентр — проекция подземного или воздушного центра на поверхность земли. Но написать просто «центр» — это же как-то не по-пацански, да?Serge78rus
30.04.2018 17:16Не знаю, насколько это по-пацански, но для этого используется термин гипоцентр.
agat000
30.04.2018 20:41По идее эта вода должна выкопать вся. Значит её закачали больше расчетного, или неправильно расчитали — часть оставалась и под давлением своего же пара задавливалась в трещины.
Nubus
01.05.2018 06:15Скорее всего просто вода под нагревом и давлением проскользнула через все рыхлые почвы и смазала плиты. Породу с водой намного легче месить чем полностью сухую.
Mesklin
02.05.2018 16:17Интересно откуда взяты данные про совпадение времени закачки воды и времени толчков, в оригинальной англицкой статье (по ссылке в тексте) говориться о близости по глубине и положению гипоцентра землетрясения и места закачки воды. Также приводятся данные о том, что плоскость сброса из-за землетрясения прошла всего в «нескольких сотнях метров» от скважины закачки (сброс был в 4 см, засечено со спутников). Вот это более убедительные данные что над современными моделями техногенных землетрясений нужно еще работать и работать.
Marsikus
Неожиданный эффект. А казалось бы: что может пойти не так?
Garbus
Думаю тут как всегда — по результатам бурения, закачки и записей землетрясения получена новая информация, которая и говорит о том «что там внутри?». Оно же вроде как солидная часть данных и получается, от изучения записей взрывов и землетрясений.
Serge78rus
Чем же он неожиданный? Если имеется разлом, находящийся в напряженном состоянии, и в зазор между тектоническими плитами, образующими края разлома, ввести смазку в виде воды и переувлажненных ею пород, то это вполне может спровоцировать проскальзывание плит, что проявляется в виде землетрясения. Кстати, если бы толчок не был спровоцирован сейчас, то он с достаточно большой вероятностью произошел бы в будущем, когда накопившегося напряжения хватило бы для приведения плит в движения и без дополнительной смазки, выделившаяся энергия при этом была бы только больше.
lpwaterhouse
Вот по этой причине и неожиданно. Навскидку кажется, что воду в скважину надо отгружать из нескольких водопадов пару недель подряд, чтобы хоть как-то на это дело ощутимо повлиять. Видимо на той стороне думали примерно в том же ключе.
Serge78rus
Когда явление вполне предсказуемо и объяснимо, а имеются расхождения только в количественных характеристиках, пусть и в 800 раз, использование слова «неожиданно» выглядит несколько неуместным. Тем более, что локальная активизация тектонической активности ранее уже неоднократно наблюдалась при заполнении крупных водохранилищ, даже в тектонически спокойных районах. Правда, в последнем случае, присутствует сочетание влияния двух факторов: повышение уровня грунтовых вод и нагрузка, создаваемая массой воды.
Marsikus
Я не совсем точно выразился. Неожидан не сам эффект как таковой, а его масштаб.
Thero
когда ты умираешь в 24 хотя вроде должен жить хотя-бы до 65, это всё-таки будет несколько неожиданным. и в целом для уместности использования слова «неожиданно» достаточно отсутствия подобных ожиданий у некоторой группы лиц, потому что ожидаемость это выражение субъективной оценки, а не манифестация объективного факта.
devlind
Кстати да, можно это использовать чтобы снизить напряжение и силу будущих толчков в местах с повышенной опасностью землетрясений. Только нужна нормальная модель для предсказания последствий.
Aytuar
Фигня все эти существующие модели. А по поводу закачки воды могу лишь навести на работы профессора Н. Н. Непримерова. Он как раз разработал модель и реализовал на практике способы накачки воды в нефтяные скважины, чтобы иметь возможность не только выкачать всю нефь (не стану врать сколько процентов может 90), но и не сломать все эти подземные сотояния равновесия.
RaphZak
Закачка воды лишь некоторое время помогает при добыче нефти, потом скважины обводняются. Ну и коэффициент извлечения нефти составляет в среднем 30-40%. В редких случаях достигая 70%.