Могут ли землетрясения быть вызваны деятельностью человека?

Данная статья посвящена вопросу о том, могут ли землетрясения быть вызваны человеческой деятельностью. В ней утверждается, что с точки зрения энергии и глубины землетрясений вызвать крупное землетрясение с помощью человеческой деятельности крайне сложно, но такая возможность все же существует. В качестве типичного примера приводятся землетрясения, вызванные водохранилищами. В статье также рассматриваются определение землетрясений, вызванных водохранилищами, соответствующие примеры, вероятность их возникновения, максимальная сила толчков и принципы их вызывания.

Могут ли землетрясения быть вызваны деятельностью человека?

Землетрясения — это мгновенное высвобождение огромной энергии в природе. Взять, например, землетрясение в Таншане в 1976 году. Землетрясение силой 7,8 баллов по шкале Рихтера примерно сопоставимо с энергией, выделяемой при взрыве нескольких тысяч атомных бомб. Поэтому с точки зрения энергии вызвать землетрясение, особенно крупное, с помощью человеческой деятельности очень сложно. Землетрясения в основном происходят на глубине нескольких тысяч, десятков или даже сотен километров под землей, в то время как люди в основном живут на поверхности Земли. Изменить состояние напряжения в скальных породах под землей с помощью деятельности на поверхности очень сложно, это похоже на попытки "перевернуть гору".

Однако возможность вызвать землетрясение с помощью человеческой деятельности существует, потому что у всех землетрясений есть момент разлома. Если изменения в поле напряжения коры, вызванные человеческой деятельностью, окажутся "последней каплей", это может вызвать землетрясение. Типичным примером является землетрясение, вызванное водохранилищами. Землетрясения, вызванные водохранилищами, означают значительное увеличение сейсмической активности в районе водохранилища или соседних районах. Первое исследование землетрясений, вызванных водохранилищами, было проведено в 1931 году, когда землетрясение произошло в греческом водохранилище Марафон. Исследования землетрясений, вызванных водохранилищами, в Китае начались с водохранилища Сифэнцзян. В 1958 году в китайской провинции Гуандун было построено крупное водохранилище Сифэнцзян. После завершения строительства дамбы в районе водохранилища произошло много небольших землетрясений, которые усиливались по мере повышения уровня воды, а в 1962 году произошло землетрясение силой 6,1 балла по шкале Рихтера. К счастью, были приняты меры по укреплению дамбы, и водохранилище выдержало это землетрясение. Однако только немногие водохранилища могут вызвать землетрясения. Во всем мире насчитывается более 10 000 построенных водохранилищ, и только 101 из них вызвало землетрясения, причем максимальная сила землетрясения составила 6,4 балла по шкале Рихтера.

Вызванные водохранилищами землетрясения происходят по очевидной причине — вода изменяет нагрузку на скальные породы на дне водохранилища. Чем выше уровень воды, тем больше давление на скальные породы на дне водохранилища. Кроме того, водохранилища повышают уровень грунтовых вод в окружающих районах, снижая трение между разломами, что делает их более склонными к смещению, чем до наполнения водохранилища. В общем, вода изменяет первоначальное состояние напряжения в разломах и свойства среды, что приводит к изменению сейсмической активности. Вероятность землетрясений в водохранилищах с небольшим объемом невелика, и даже если землетрясения происходят, их сила обычно невелика и часто ниже уровня сейсмической устойчивости дамбы, поэтому вероятность прорыва дамбы очень низка.