3.Воздейсвие землетрясений на подземные воды

3.1.Гидрогеологические эффекты землетрясений

Лиссабонское землетрясение 1 ноября 1755 г.— крупнейшая сейсмическая катастрофа исторического времени в Западной Европе — часто фигурирует в описаниях разрушительных эффектов землетрясений. Менее известно влияние этого землетрясения на подземные воды, которое распространилось на большие расстояния. Старинный город Теплице, па северо-западе нынешней Чехословакии, издавна славился своими целебными источниками. 1 ноября 1755 г. кристально-чистая вода главного минерального источника в Теплице внезапно замутилась — казалось, что из источника бьет грязевой фонтан. Затем приток воды прекратился. Через несколько минут излив воды возобновился, причем дебит источника резко увеличился. Так проявились отзвуки Лиссабонской катастрофы на расстоянии более 2200 км от эпицентра.

Гидрогеологические последствия сильных землетрясений известны очень давно. Имеются, например, сведения, что во время разрушительного землетрясения в Древней Греции в 426 г. до н. э. иссякли на три дня горячие источники на острове Эвбея.

Наряду с остаточными явлениями в грунтах изменения режима подземных вод фигурируют в шкале интенсивности землетрясений как один из ее показателей.

В нашей стране принята сейсмическая шкала MSK-64, разработанная под руководством С. В. Медведева. В этой шкале гидрогеологические эффекты землетрясений, так же как и другие природные явления, учитываются с 5 баллов. Эффекты эти различны в зависимости от силы землетрясений в баллах:

5 — в некоторых случаях изменение дебита источников;

6 — изменение дебита источников и уровня воды в колодцах;

7 — наряду с изменением уровня воды в колодцах и дебита источников в немногих случаях образование новых или исчезновение существующих источников;

8 — иногда пересохшие колодцы наполняются водой или существующие иссякают, во многих случаях — изменение дебита источников и уровня воды в колодцах.

Для землетрясений 9—12 баллов гидрогеологические эффекты в шкале не рассматриваются. Предусмотренные сейсмической шкалой гидрогеологические эффекты пока еще далеки от количественных оценок. Между тем совершенствование шкалы землетрясений идет по пути более широкого привлечения количественных показателей. Вероятно, в дальнейшем, по мере накопления фактических данных, такие показатели будут установлены и для реакции подземных вод на землетрясения различной силы.

4.Флюидные предвестники землетрясений

Подготовка землетрясения, которая сопровождается изменением напряженно-деформированного состояния горных пород, должна вызывать реакцию флюидов — вод и газов, заполняющих поры и трещины в породах. Эта реакция проявляется в виде гидрогеодинамических или гидро- геохимических эффектов. К первым относятся изменения уровня, давления или дебита подземных вод, ко вторым — изменения состава подземных вод и газов.

В группу флюидных предвестников следует включить также температурные аномалии перед землетрясениями, ибо наиболее интенсивный перенос тепла в земной коре связан с движением флюидов. Кроме того, глубинные температуры обычно определяют посредством, геотермических измерений в скважинах, заполненных жидкостью.

Нужно подчеркнуть, что имеются существенные различия между гидрогеологическими эффектами, сопутствующими и предшествующими землетрясениям. Различия эти обусловлены особенностями длительных процессов подготовки землетрясения, когда постепенно изменяется напряженно-деформированное состояние среды, и быстрой, практически мгновенной разрядки напряжений — сейсмического толчка. Данные особенности определяют разную реакцию подземных вод на подготовку землетрясения и толчок. И если природа основных гидрогеологических эффектов, вызванных землетрясениями, изучается давно и уже достаточно ясна, то исследования таких эффектов, предшествующих землетрясениям, пока находятся в начальной стадии.

Флюидные предвестники землетрясений чаще всего определяют посредством наблюдений за подземными водами и растворенными в них газами. В отдельных случаях используются также наблюдения за газами, содержащимися в почвенном воздухе. Подземные воды реагируют на изменения внешних условий (давления и температуры водовмещающих пород, атмосферного давления и др.), они также подвержены влиянию различным видов деятельности человека. Благодаря подобной чувствительности подземных вод они являются хорошими индикаторами процессов подготовки землетрясений. Вместе с тем изменения подземных вод под влиянием различным внешних факторов затрудняют поиски предвестников землетрясений.[1,3]