История аварий и катастроф

2.3. Наиболее сейсмические районы России

Первые сведения о сильных землетрясениях на территории России можно обнаружить в исторических документах XVII–XVIII вв. В качестве примеров отметим описание девятибалльного землетрясения (17 октября 1737 г.) в каталоге Камчатских землетрясений, а также каталог землетрясений на территории России, составленный в 1893 г. И. В. Мушкетовым и А. П. Орловым.

Территория Российской Федерации по сравнению с другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Наиболее сейсмоактивными являются регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8–9 и 9–10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале MSK– 64. Определенную угрозу представляют и 6–7-балльные зоны в густонаселенной европейской части страны.

В сейсмическом отношении территория России принадлежит Северной Евразии, сейсмичность которой обусловлена интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит: Евроазиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. Наиболее подвижны и, следовательно, активны границы плит, где формируются крупные сейсмогенерирующие орогенические пояса: Альпийско-Гималайский – на юго-западе; Трансазиатский – на юге; пояс Черского – на северо-востоке; и Тихоокеанский пояс – на востоке Северной Евразии. Каждый из поясов неоднороден по строению, прочностным свойствам, сейсмогеодинамике и состоит из своеобразно структурированных сейсмоактивных регионов.

В европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется Северный Кавказ, в Сибири – Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем Востоке – Курило-Камчатский регион и о. Сахалин. Менее активны в сейсмическом отношении Верхояно-Колымский регион, районы Приамурья, Приморья, Корякии и Чукотки, хотя и здесь возникают достаточно сильные землетрясения. Относительно невысокая сейсмичность наблюдается на равнинах Восточно-Европейской, Скифской, Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской платформ. Наряду с местной сейсмичностью на территории России ощущаются также сильные землетрясения сопредельных зарубежных регионов (Восточные Карпаты, Крым, Кавказ, Центральная Азия и др.).

Характерная особенность всех сейсмоактивных регионов – примерно одинаковая их протяженность (около 3 000 км), обусловленная размерами древних и современных зон субдукции (погружение океанической литосферы в верхнюю мантию Земли), расположенных по периферии океанов, и их орогенических реликтов на континентах. Преобладающее число очагов землетрясений сосредоточено в верхней части земной коры на глубинах до 15–20 км. Самыми глубокими (до 650 км) очагами характеризуется Курило-Камчатская зона субдукции. Землетрясения с промежуточной глубиной залегания очагов (70–300 км) действуют в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, глубина до 150 км), в Центральной Азии (Афганистан, зона Гиндукуша, глубина до 300 км), а также под Большим Кавказом и в центральной части Каспийского моря (до 100 км и глубже). Наиболее сильные из них ощущаются на территории России. Каждому региону свойственны определенная периодичность возникновения землетрясений и миграция сейсмической активизации вдоль зон разломов. Размеры (протяженность) каждого из очагов обусловливают величину магнитуды М (по Рихтеру) землетрясений. Длина разрыва пород в очагах землетрясений с М = 7,0 и выше достигает десятков и сотен километров. Амплитуда смещений земной поверхности измеряется метрами.

Сейсмичность территории России удобно рассматривать по регионам, расположенным в трех основных секторах – в европейской части страны, Сибири и на Дальнем Востоке. В такой же последовательности представлена и степень изученности сейсмичности этих территорий, основанная не только на инструментальных, но и на исторических и геологических сведениях о землетрясениях. Более или менее сопоставимы и надежны результаты наблюдений, выполненные лишь с начала XIX в., что получило отражение и в приведенном ниже изложении.

Крупнейшие сейсмические катастрофы в начале прошлого века имели место в Монгольском Алтае. К их числу относятся Хангайские землетрясения 9 и 23 июля 1905 г. Первое из них, по определению американских сейсмологов Б. Гутенберга и Ч. Рихтера, имело магнитуду М = 8,4, а сейсмический эффект в эпицентральной области составил 10–12 баллов. Магнитуда и сейсмический эффект второго землетрясения, по их же оценкам, близки к предельным величинам магнитуд и сейсмического эффекта: М = 8,7 и 10–12 баллов. Оба землетрясения ощущались на огромной территории Российской Империи, на расстояниях до 2 000 км от эпицентра. В Иркутской, Томской, Енисейской губерниях и по всему Забайкалью интенсивность сотрясений достигала 6–7 баллов. Другими сильными землетрясениями на сопредельной с Россией территории Монголии были Монголо-Алтайское (1931 г., М = 8,0, 10 баллов), Гоби-Алтайское (1957 г., М = 8,2, 10–11 баллов) и Моготское (1967 г., М = 7,8, 10–11 баллов).

Сахалин представляет собой северное продолжение Сахалино-Японской островной дуги и трассирует границу Охотоморской и Евразиатской плит. До катастрофического Нефтегорского землетрясения (1995 г., М = 7.5, 9–10 баллов) сейсмичность острова представлялась умеренной и до создания в 1991–1997 гг. нового комплекта карт общего сейсмического районирования территории России (ОСР–97) здесь ожидались лишь землетрясения интенсивностью до 6–7 баллов.

Статистика чрезвычайных ситуаций за последние годы показывает, что в Российской Федерации доля землетрясений в ЧС составляет 8 %. Территория России, подверженная землетрясениям с интенсивностью более 7 баллов, составляет 20 %, около 6 % территории занимают особо опасные 8–9-балльные зоны (Камчатка, Сахалин, Северный Кавказ, Прибайкалье и Якутия). Более 20 млн россиян проживают в зонах возможных разрушительных землетрясений. Прибайкалье представляет собой один из активных сейсмических районов, особенно в южной части. Эпицентры тянутся здесь полосой вдоль тектонических депрессий, начинающихся на юго-западе впадиной оз. Хубсугул и далее проходящих по линии впадин Иркута и Тунки, оз. Байкал, р. Баргузин. Местные землетрясения достигают иногда большой силы (Кударинское в 1903 г., Моиндинское в 1949 г.).

В последние годы резко усилилась сейсмическая активность на Дальнем Востоке. В 1993 г. зарегистрировано 36 землетрясений, в основном в районах Камчатки и Сахалина. В районе Магадана и на Верхоянском хребте известны землетрясения 7-балльной силы. На Камчатке и в полосе Курильских островов тектонические землетрясения часты и сильны; одновременно отмечаются вулканические землетрясения, т. е. крупные волны на водной поверхности океана, которые при моретрясениях с большой скоростью устремляются на низменные берега суши и могут причинить большие бедствия (например, в 1923 г. близ Усть-Камчатска). Заметные колебания ощущаются в Приморье и особенно на Сахалине, где возможны 7-балльные землетрясения. Шикотанское землетрясение 4 октября 1994 г. сопровождалось волной цунами и многочисленными повторными толчками. В зоне землетрясения на островах Малой Курильской группы возникли обвалы и оползни грунта.

В равнинных областях Сибири и европейской части России землетрясения практически отсутствуют. Лишь изредка сюда доходят в ослабленной форме колебания, возникшие в результате сильных землетрясений южных районов, или же ощущаются слабые подземные толчки карстового происхождения (в северных районах европейской части России, на Урале и в Донбассе).

2.4. Примеры землетрясений

Наиболее известные катастрофические землетрясения [12, 13]: Лиссабонское – 1755 г., Верненское – 1887 г. (разрушившее г. Верный, ныне Алма-Аты), землетрясение в Греции – 1870–1873 гг., Калифорнийское – 1906 г., Чилийское – 1906 г., Мессианское – 1908 г., Ново-Зеландское – 1931 г., Ашхабадское – 1948 г.

Сильнейшие землетрясения второй половины ХХ в. представлены в табл. 2.5.

Таблица 2.5

Сильнейшие землетрясения во второй половине ХХ в.

Окончание табл. 2.5

Для формирования полномасштабной картины негативных последствий землетрясений рассмотрим в более подробном описании отдельные из названных примеров и другие относящиеся к приближенному современному периоду.

Лиссабон 1 ноября 1755 г. отмечал один из традиционных католических праздников – День всех святых. Улицы города были украшены, соборы и церкви переполнены прихожанами. После богослужения верующие намеревались пройти по улицам португальской столицы.

Однако шествие не состоялось. В 9 ч 20 мин город содрогнулся, высокие шпили церквей «закачались, словно колосья на ветру». Не успела земля успокоиться, не прошло и несколько секунд, как последовал второй, еще более мощный толчок: колокольни рухнули на крыши храмов, стены домов разваливались, погребая под собой сотни и тысячи идущих по улицам людей. Те, кому удалось спастись из этого ада, устремлялись к берегам р. Тахо и портовым причалам, надеясь найти там спасение. Но после первого толчка воды реки отступили, обнажилась вся акватория порта и стоявшие у причалов корабли завалились набок на илистом дне. Вода тут же вернулась: высокие, как дом, бурлящие валы неистово обрушились на город, швыряя на берег тяжелогруженые трехмачтовые суда, как игрушечные кораблики. Вскоре волны докатились до центра города, затопили лабиринт узких улочек – они мгновенно превратились в стремительные потоки, поглотившие все, что встречалось им на пути (рис. 2.2).

Однако это еще не вся беда. Горящие в храмах свечи попадали на пол, в жилых домах разрушились очаги и печи, вспыхнула мебель, одежда, огонь охватил бесчисленные строения. В разных кварталах города запылали пожары – все, что уцелело после землетрясения и наводнения, гибло теперь в пламени, 32 тыс. человек нашли свою смерть под обвалившимися домами, в воде и в огне.

Рис. 2.2. Последствия землетрясения в Лиссабоне

Не только Лиссабон пострадал от катастрофы. Во всей Западной и Центральной Европе земля дрожала и шатались стены. В Люксембурге рухнула казарма, погибли 500 солдат. Даже в Северной Африке не обошлось без жертв: около 10 тыс. человек остались под развалинами.

В 5 ч 11 мин утра 18 апреля 1906 г. окружающий Сан-Франциско мир был еще в полном порядке. Хотя на побережье Тихого океана ощущались слабые колебания, был слышен невнятный гул, напоминающий отдаленную канонаду.

Но уже в 5 ч 12 мин разразилась катастрофа. Землетрясение имело силу 8,3 балла по шкале Рихтера. Оно продолжалось неполную минуту, но этого времени хватило, чтобы превратить цветущий Сан-Франциско в груду развалин. Попадали заводские трубы, обрушились стены домов, развалились церкви, на улицах появились глубокие трещины, а гигантское облако пыли затмило солнце. Потом наступила мертвая тишина. Почти 700 человек землетрясение лишило жизни. Как это уже произошло в Лиссабоне, да и при многих других землетрясениях, на город обрушилась другая беда – огонь. Три дня бушевал огонь в разрушенном городе (рис. 2.3). Никто не гасил огонь, люди не были организованы, отсутствовала связь… Словом, все хитроумные системы защиты человека были уничтожены тридцатисекундным движением земной коры.

Рис. 2.3. Пожар после землетрясения в Сан-Франциско

К тому времени, когда вспыхнули пожары, более 75 % Сан-Франциско уже было разрушено, четыреста городских кварталов лежали в руинах.

Землетрясение разрушило водопровод, поэтому пожарные не могли как следует взяться за дело. Пожарные, чтобы отсечь охваченные бушующим пламенем части города от уцелевших, рыли траншеи, растаскивали завалы. Использовали взрывчатку, а это нередко вело к новым возгораниям. Вечером первого дня после катастрофы использовали слишком большой заряд динамита; в итоге горящие обломки обрушились на китайский квартал Чайнатаун, который выгорел полностью. Всего землетрясением и огнем были уничтожены 13 км2 центральной части города, 250 тыс. человек остались без крова.

В районе Телеграф Хилл самые богатые в городе семьи итальянских иммигрантов пытались тушить пожары десятками тысяч литров вина.

Банды грабителей носились по улицам, опустошая разрушенные магазины и подчищая карманы мертвецов, лежавших вдоль водосточных канав. Захватив мародеров на месте преступления, разъяренные жители вешали их без суда и следствия на уцелевших фонарных столбах.

Джек Лондон, писавший репортажи о землетрясении для еженедельного журнала, сообщал: «Сан-Франциско умер!..»

Сан-Франциско расположен непосредственно над разломом Сан-Андреас – трещиной в земной коре, где сталкиваются две тектонические плиты и медленно, но с чудовищной силой давят друг на друга. Движение происходит оттого, что сквозь разлом Сан-Андреас расплавленная порода вырывается из земных недр, двигая при этом обе плиты в разных направлениях. Исходя из этого, сейсмологи предрекают, что в ближайшие годы или десятилетия в Сан-Франциско может произойти новое, еще более разрушительное землетрясение.

Несмотря ни на что, техники и сейсмологи разработали принципы строительства сейсмостойких домов.

После катастрофы 1906 г. Сан-Франциско был вновь отстроен на том же месте. Центральная часть четырехмиллионного города состоит почти исключительно из высотных зданий, которые считаются сейсмостойкими. Архитекторы полагают, что 48-этажная пирамида компании «Трансамерика» сможет выдержать землетрясение любой силы.

Наука была вынуждена признать, что не всегда можно точно предсказать время катастрофы. Тем важнее подготовиться к стихийному бедствию в сейсмически опасных районах.

В вечерний «час пик» 17 октября 1989 г. новое землетрясение нанесло удар по г. Сан-Франциско и в течение 15 с превратило многие здания в развалины, уничтожило секцию моста Бэй Бридж, разворотило целую милю шоссе-эстакады и ввергло в пожарище исторический район Марина.

Благодаря мировой телевизионной сети, показавшей бейсбольный матч, зрители в Англии и других странах увидели, как начал качаться стадион «Кэндлстик парк» и огромные трещины появились в бетонных стенах.

Когда на протяжении мили рухнула эстакада и упала на дорогу, проходившую под ней, погибли более ста человек. Десятки людей были погребены в своих автомобилях под многотонной тяжестью обрушившегося бетона (рис. 2.4).

«Бетон расплющил их, – сказал Генри Реньера, руководитель чрезвычайной службы Окенда. – Это было похоже на поле боя. Верхнее шоссе, словно молот, ударило по нижнему, засыпая водителей внизу огромными булыжниками и автомобилями. Жертвы, оказавшиеся в ловушке под тоннами камней, отчаянно сигналили, и мы бросили туда огромное количество подъемного оборудования и кранов, надеясь спасти их. Слабеющие звуки автомобильных сирен постепенно умирали, так как разряжались аккумуляторы, но мы знали, что там находятся люди. Это была страшная картина».

Первые спасательные работы начались под упавшей секцией шоссе. Возле расплющенных автомобилей одним из первых появился рабочий бумажной фабрики. Он услышал вопли детей, доносившиеся из раздавленного красного автомобиля. Вместе с другими спасателями рабочий помог вызволить из ловушки восьмилетнюю девочку Кейти, но ее шестилетний брат Джулио оказался прижатым телом своей погибшей матери.

Рис. 2.4. Обрушение эстакады после землетрясения в Сан-Франциско

Рискуя стать жертвой последующих толчков, доктор Дэн Аллен протиснулся сквозь щель и дал Джулио успокоительное лекарство. В это время детский врач Томас Беттс добирался до мальчика по автомобильной пожарной лестнице. Позже он сказал: «Я не был готов к тому, что там увидел. Мальчик был в шоке. Он только плакал и гладил лицо матери своими ручками».

Два часа напряженной работы медиков не приблизили спасение Джулио. Его правая нога была раздроблена. Врачи попытались вытащить мальчика из машины, чтобы оказать медицинскую помощь, но не смогли. Они ввели ему обезболивающее лекарство, затем с огромным трудом извлекли из машины тело погибшей матери. Только после этого врачам удалось ампутировать Джулио ногу и отправить его в больницу.

Ночью развалины освещались огнями пожаров, из раскачивающихся небоскребов, построенных без учета эффекта землетрясения, сыпались стекла и раздавались жуткие звуки сирен.

Через некоторое время разрушения были локализованы. Они коснулись главным образом старых построек, которые не могли противостоять стихии, например, секции шоссе, повлекшей самые многочисленные жертвы, было тридцать лет.

Эксперты сошлись во мнении, что разрушения в Сан-Франциско были бы еще большими, если бы не Калифорнийский строительный кодекс, введенный после 1906 г. с целью свести к минимуму ущерб от будущих катастроф и действующий до настоящего времени. Этот кодекс, дополненный уроками землетрясений 1971 г. в Сан-Фернандо и 1985 г. в Мехико, вынудил строителей обратить особое внимание на антисейсмическую устойчивость домов и сооружений.

Жители Сан-Франциско предпочитают не думать о том, что новое землетрясение может достигнуть 8,3 балла по шкале Рихтера, как это было в 1906 г. Никого не занимает исследование, проведенное Национальной океанической и атмосферной комиссией после катастрофы 1989 г., в котором утверждается, что будущее землетрясение будет в сорок раз мощнее и приведет к десяткам тысяч смертей.

Прошли годы, но в Сан-Франциско все еще ликвидируются последствия землетрясения. Вряд ли их удастся завершить в десятилетний срок. Однако жители города горды тем, что пережили бедствие, и щеголяют фаталистическим отношением к будущей возможной агрессии природы. Репортер «Сан-Франциско кроникл» Херб Коэн суммировал мнение горожан, написав после землетрясения: «Мы живем на разломе, мы живем под дамокловым мечом. И это захватывает».

Не так уж много в Ашхабаде семей, чьи родные, близкие или друзья не оказались бы под руинами рухнувшего города в страшную октябрьскую ночь 1948 г. (рис. 2.5). И все же полная картина катастрофы до сих пор не написана, многие ее обстоятельства не известны даже самим ашхабадцам.

Буквально на следующий же день после землетрясения вся связанная с ним информация была засекречена, в том числе документальный фильм, снятый по горячим следам Романом Карменом. Уникальная лента пролежала под замком тридцать лет. Это может показаться невероятным, но до середины 80-х гг. в Советском Союзе существовал запрет на публикацию любой информации о трагедии. В то же время землетрясение в Ташкенте 1966 г. освещалось подробно, хотя ашхабадскому оно по своей разрушительной мощи уступало в тысячи раз. До сих пор никто не дал точных сведений о количестве погибших в Ашхабаде и разные источники утверждают, что погибло от 20 до 110 тыс. человек. На естественный вопрос о том, много это или мало, Шухрад Кадыров, написавший единственное серьезное исследование, касающееся этого землетрясения, ответил так: «За десять секунд в зоне землетрясения погибло и было смертельно ранено столько же людей, сколько туркмен осталось на полях Отечественной за все годы войны». Кадыров назвал и цифру этих потерь – 35 тыс.