Жер сілкінуді алдын ала болжау
Жер сілкінуді алдын ала болжау, ерекше маңызды іс. Бұл бағыттағы зерттеу жұмыстары барлық елдерде, әсіресе жер сілкіну жиі байқалатын Жапония
(халқының жартысынан көбі сейсмикалық аймақты мекендейді), Қытай (үштен бірі), АҚШ (жетіден бір бөлігі), ТМД (оннан бір бөлігі) территорияларында жан-жақты жүргізілуде.
Совет ғалымы, профессор А. А. Никонов жер сілкінуді алдын ала болжауға бағытталған зерттеу жұмыстарын үш сатылы схема бойынша, яғни ұзақ мерзімді, Қысқа мерзімді және өте қысқа мерзімді шұғыл болжамдар түрінде жүргізуді ұсынады.
Ұзақ мерзімді болжам жасау проблемасы ТМД бойынша шешілді деуге болады. Біздін, елімізде қазіргі кезде Тәжікстан ҒА-ның сейсмология институтының базасында (Душанбе) құрылған орталықта ұзақ мерзімді болжау мәселелерін зерттеу жұмыстары Алматы, Ташкент, Фрунзе және Ашгабад сейсмологтарымен бірлесе отырып жургізілуде.
Соңғы жылдары Тбилисиде кұрылған Бүкілкавказдық орталық жұмыс жасай бастады. Бұл орталық Ленинакан, Махачкала және Кисловодск ғалымдарының сейсмикалық зерттеу жұмыстарын біріктіреді. Мұндай жұмыстар Камчаткада да жүргізіледі. Ұзақ мерзімді болжамдар бірнеше айдан бірнеше жылға дейінгі уақыт аралығын қамтиды.
Ал қысқа мерзімді болжам жасау жұмыстары қиынырақ. Мұндай болжам бірнеше айдан, екі-үш аптаға дейінгі мерзімді қамтиды.
Ұзақ мерзімді болжам қысқа мерзімді болжам арқылы дәлелденген жағдайда, өте қысқа мерзімді (бірнеше күндік) шұғыл болжамдар жасау сатысына көшуге болады. Әрине, бұл аса қиын міндет. Осы тұрғыдан алғанда, 1989 ж. Армения мен Тәжікстанда болған жерсілкіну кезінде ұдайы жүргізілген бақылау-зерттеу жұ- мыстарының нәтижесі, шұғыл болжам жасау әдістерін жетілдіруге мүмкіндік береді деп ойлаймыз. Алайда, мұндай аймақтарда жер тынысын үздіксіз тыңдап отыруға және әр түрлі информацияларды тез өңдеуге арналған техникалық құралдардың кең жүйесін өрістетпейінше, қысқа мерзімді болжам жасау мүмкін емес.
Теориялық проблемаларды шешуде біздің елдін, геофизиктері дүниежүзінде алдыңғы қатарда болғанмен, далалық және лабораториялық зерттеулерге арналған отандық құрал-жабдықтар жағынан, шетелдік техникадан кемінде ондаған жылға артта қалушылық байқалады.
Жер сілкіну әрекеттерінің хабаршысы ретінде пайдаланылатын белгілер санаулы ғана, әдетте күшті жер сілкіну алдында форшоктар (әлсіз жер сілкіністер) саны өсіп, жиірек қайталанады. Мысалы, мұндай жағдай Қытайдың Ляонин провинциясында (февраль, 1975), Италияның Фриули аймағында (сентябрь, 1976) байқалып, күшті жер сілкіну алдында халықты сақтандыруға мүмкіндік берді.
Жер сілкінудің екінші бір хабаршысы ретінде сейсмикалық серпімді толқындардың таралу жылдамдықтарының (қума толқындардың көлденең толқындарға қатынасы) кенеттен өзгеруін айтуға болады. Жер сілкіну алдында қума толқынның жылдамдығы қалыпты шамадан 10% -ке төмендеп, ал дәл жер сілкіну кезінде қайтадан бұрынғы қалпына келетіндігі туралы заңдылықты бірінші рет (1962) совет ғалымы И. Л. Нерсесов (Тәжікстан территориясының мысалында) айқындайды. Осындай заңдылықты байқау негізінде Американың Ламонт геологиялық обсерваториясының ғылыми қызметкерлері Блю-Маунтин (Нью-Йорк штаты) жер сілкінуі туралы алдын ала болжам жасайды (1 август, 1973). Екі күннен кейін айтылған ауданда (магнитудасы 2,5 шамасындағы) орташа жер сілкіну әрекеті байқалады.
Сол секілді Қалифорния технология институтының сейсмология мамандары да Сан-Фернандо (Оңтустік Қалифорния, 1971) жер сілкінуінің алдында (30 ай бойы) қума толқын жылдамдығының төмендеп, тек жер сілкіну кезінде ғана өзінің қалыпты жағдайына келгенін байкайды. Мұндай жағдай біздің елімізде Қазақстандағы Жалаңаш-Түп (1978) жер сілкінуі (магнитудасы 6,6) болар алдында да байқалды. Бірақ, кейбір жағдайда, әсіресе қолдан жасалған қопарылыстар кезінде жүргізілген тәжірибелер бойынша, қума толқынның жылдамдығы өте аз шамаға ғана кемитіндігі анықталды. Оның себебін ғалымдар біріншіден, тау жыныстарының физикалық қасиеттерінің өзгеруі аз ғана ауданды қамтиды, екіншіден, жер сілкіну әрекеттерін тіркейтін сейсмографтар санының жеткіліксіздігіне байланысты деп санайды. Дегенмен, мұндай тәжірибелер ТМД-ның жеке аймақтарында, атап айтқанда Қиыр Шығыста және Гармда (Тәжікстан), Солтүстік Тянь-Шаньда (Қазақ-стан) соңғы кездері көптеп жүргізілуде.
Жер сілкінудің үшінші бір белгісі — тау жыныстарының электр өткізгіштік қабілетінің төмендеп, өзгеруі (геофизикалық өзгерістер) болып саналады. Бұл жағдай лабораториялық тәжірибелер арқылы дәлелденді. Соңғы кезде бүл заңдылық АҚШ, Жапония, Қытай жә-не т. б. елдерде жан-жақты зерттеліп, тексерілуде. Осы бағыттағы зерттеу жұмыстары біздің елімізде ТМД ҒА жанындағы Жер физикасы институтының ғалымдарының басшылығымен Гарм ауданында (Тәжікстан) жан-жақты жүргізілуде. Сонымен қатар жер бетінде магнит өрісі өзгеріп, атмосферада әр түрлі электромагниттік Құбылыстардың байқалатындығы анықталды.
Жер сілкіну алдында атмосферада пайда болатын электр жарқылдары туралы мәліметтер өте ерте кезден-ақ белгілі болған. Мысалы, Германияда (1911) болған жер сілкінуінің алдында бұлтсыз аспанда отты шарлар байқалған. Сол сияқты, Карпат (1940) жер сілкінуі кезінде де бұлтсыз аспанда найзағай оттары жарқылдаған. Мұндай жағдайлар Чилиде (1960) және Ташкентте (1966) болған жер сілкінуі алдында да байқалған. Ғалымдар бұл құбылысты жер қойнауында жиналған сейсмикалық энергияның жер бетіне тигізетін әсері’, (пьезоэлектрлік эффект күші) деп санайды.
Жер сілкінудің төртінші реттегі хабаршылары қатарына гидрогеологиялық-гидрохимиялық белгілерді жатқызуға болады. Атап айтқанда, құдықтар мен скважиналарда су деңгейінің өзгерістері (алдымен төмендеп, кейін тез көтерілуі); су температурасының өзгерісі; су құрамындары радон, аргон, гелий тәрізді инертті газдардың (Г. А. Мавлянов); көмірқышқыл газы мен сынап буларының көбеюі (В. Л. Барсуков және т. б.).
Бұл заңдылық бірінші рет Ташкент (1966) жер сілкінісінен кейін белгілі болды. Ташкент маңындағы бұлақтарды бақылау жұмыстарының нәтижесі, оның құрамындағы радон газының мөлшері 1961 жылдан бастап көбейе бастағанын көрсетеді. Мысалы, 1965 жылдың ортасына қарай радон мөлшері өзінің қалыпты шамасынан 2 еседей көбейіп, содан жер сілкінгенге дейін (196б тұрақты шамада сақталады. Ал жер сілкінуден кейіі өзінің бұрынғы көп жылдық қалпына қайта келеді. Дәл осындай заңдылық Дағыстан (1968), Қырғызстандағы Сарықамыш (1970) жер сілкіну-лері алдында да қайталанады. Ғалымдар, бұл заңдылықты (жер сілкіну қар| саңында) жер астында пайда болатын тектоникалық жарықтар мен жарықшақтардың көбеюімен байланысты деп санайды. Жер асты сулары осындай жарықтар мен жарықшақтарды бойлап, жан-жаққа таралуға мүмкіндік алады. Сонын, нәтижесінде, жол-жөнекей тау жыныстарының қуыстарында жиналған әр түрлі газдарды ерітеді. Осындай әрекеттерге байланысты жер асты ларының алғашқы химиялық құрамы өзгерістерге ұшрайды. Әрине, мұндай өзгерістер жер асты сулары орналасқан қабаттардың геологиялық және тектоникалық құрылыс ерекшеліктерімен тікелей байланысты.
Соңғы жылдары су құрамындағы хлордың да жер сілкінер алдында (3—5 күн бұрын) қалыпты шамадан 6 есе көбейетіндігі анықталып отыр. Сондықтан да жер асты суларының құрамын анықтауға бағытталған зерттеу жұмыстары еліміздің сейсмоактивті аудандарының бәрін түгел қамтиды. Қазіргі кезде тек Алматы облы- сының өзінде ғана оннан астам терең скважиналардаі жер асты суларының құрамын зерттеп бақылайтын тұрақты станциялар жұмыс істейді.
Соңғы кездері ғалымдар жер сілкінуді алдьш ала болжаудың бионикалық әдісіне көп көңіл бөлуде. Бұл бағыттағы зерттеу жұмыстарына сейсмологтардан басқа биология, биофизика, этология, ихтиология және т. б. мамандықтың өкілдері де атсалысуда.
Жер сілкінер алдында жануарлар мен жәндіктердін, мазасыз-данып, ерекше күйде болатындығы көптен бері белгілі. Адамдар талай рет жер сілкіну алдында үй жануарларының тұрған жерін тастай қашып, далаға қарай ұмтылатынын және т. б. ерекше жағдайлардың куәсі болған. Көптеген адамдар өздерінің иттерінің арқасында жер сілкіну апатынан аман қалғандарын жазып қал-дырған. Мұндай деректер айта берсек, өте көп. Бірақ бұл секілді мәліметтер ұзақ уақыт бойы сейсмолог мамандардың назарынан тыс қалып келді. Дегенмен, бұл мәселеге Қытайдың Хайченг провинциясында болған ^І975) ерекше оқиғадан соң, көп көңіл бөліне бастады. Жер сілкінуге дейін (6 сағ. бұрын) провинция халқы үй жануарларының ерекше мазасыздануының, ал жыландар мен кесірткелердің індерінен безіп, жер бетін каптап кетуінің куәсі болады. Бұл жағдай халықты дер кезінде сақтандырып, апаттан аман сақтап қалады. Осы оқиғадан кейін, бионикалық зерттеу жұмыстарымен айналысатын ғалымдар саны көбейе бастады. Мысалы, Жапония ғалымы Я. Суэхиро өзінің “Балықтар және жер сілкіну құбылысы” атты кітабында, балықтар мен суда өмір сүретін бақа-шаяндардың мінез-құлықтарының жер сілкіну алдында өзгеру заңдылықтарын баяндайды. Олардың ішінде, судың ен, төменгі қаб-атын мекендейтін балықтар жердің дүмпу күшін алдын ала сезеді деп санайды. Сол сияқты жапониялық сейсмолог-ғалым
Ц. Рикитаке “Жер сілкінуді алдын ала болжау” атты кітабында (1978) әр түрлі жануарлар мен жәндіктердің және балықтар мен кұстардың жер сілкіну алдындағы ерекше мінез-құлықтары туралы 157-ге жуық деректер жазып қалдырды.
АҚШ-та бірінен соң бірі (1976 және 1979 жылдары) екі рет жер сілкіну алдындағы жан-жануарлардың ерекше мінез-кұлықтарын зерттеу мәселесіне арналған халықаралық конференция ұйымдас-тырыльш, оның материалдары екі томдық еңбек болып басылып шықты. Барлық елдерде осы бағытта жүргізілген бақылау-зерттеу жұмыстарының нәтижесінде жиналған дәлелді деректердің жалпы саны 282-ге жетеді.
Қытай мен Жапонияда соңғы 100 жыл ішінде, жануарлар мен жәндіктердің жер сілкіну әрекеттерінің хабаршысы ретіндегі ролі тек 20 рет қана байқалып, толық сипатталады.
Біздің елімізде де мұндай жағдай (геофизик А. А. Никоновтың жинаран деректері бойынша) соңғы 200 жыл ішінде 20 рет бай-қалады (Орта Азияда). Бұл мәліметтер бойынша, жер асты дүмпуі-нің алғашқы хабаршылары қатарында, ең алдымен иттердің, сонан кейін барып жылқылар мен сиырлардың сезімталдырың атауға болады.
Жер сілкіну алдында жан-жануарлардың ерекше мінез көрсететін-дігі туралы ең алғашқы деректерді 1887 ж, Верный (қазіргі Алматы) қаласында болған жер сілкінісінің куәсі, белгілі ғалым-геолог И. В. Мушкетовтың жазып қалдырған еңбектерінен және сол кездегі жер- гілікті газет беттерінен де табуға болады. Бұл мәліметтерге қараған-да, жер сілкіну алдында құстардың (торғай, қарлығаш, кептерлер-дің) ашық тұрған терезе арқылы үй ішіне ұшып кіруі жиі кездеседі. Осыған ұқсас жағдайлар Верныйда (1911), Қырымда (1927), Ашга-бадта (1948) Югославияның Скопле қаласында (1963), Ташкентте (1966) және Тәжікстанның Алай (1978) жері сілкінісі кезінде де байқалады. Міне, осындай нақты деректердің арқасында көптеген ғалымдар жер сілкінуді алдын ала болжаудың бионикалық әдісін жолға қоюды жөн көреді. Мысалы, американдық ғалымдар Палль- дейл елді мекенінің (Қалифорния штаты) маңайында жер сілкінуді алдын ала болжау мақсатымен, әр түрлі тышқандарға бақылау жасап, табиғи тәжірибелер жүргізуде. Осындай мақсатпен Жапонияның Шиба қаласында зоологиялық ерекше бақ құрылған. Ондағы жан-жануарларды ғалымдар бақылауға алып, зерттеу жұмыстарымен айналысады.
ТМД-да мұндай жұмыстар Қазақстанда Алматы маңында құрылған арнаулы полигонда жүргізіле бастады I (П. И. Мариковский, 1985). Зоолого-сейсмологиялық стационарларды сейсмологиялық қауіпті аудандардың бәрінде де ұйымдастыратын уақыт жеткен сияқты. Мұндай жағдайда зоологтар мен биофизиктерге және геофизиктерге (барлық мамандарға) бірлесе отырып, қысқа мерзімді болжам жұмыстарымен айналысуға мүмкіндік туар еді. Жер сілкіну әрекеттерін алдын ала болжау үшін, оның хабаршысы ретіндегі әр түрлі белгілерді жүйелі түрде бірге қарастырып, дұрыс пайдалана білу керек. Мысалы, Ашгабад полигонында жер сілкіну алдында ескерілетін әр түрлі белгілердің жалпы саны 19-ға жетеді.
Қазіргі кезде жан-жануарлардың сезімталдық қабілетін немесе мінез-құлық ерекшеліктерін (инфра-немесе ультрадыбыстарды, злектромагниттік толқындарды электр өрісін, жер қыртысының жарықтары мен жарықшақтарын бойлап жер бетіне шығып жатқан әр түрлі газдардың иісін сезіну қабілеті секілді және т. б. қа-сиеттерін) жан-жақты зерттеуге арналған әр түрлі эксперименттер жүргізілуде. Мұндай байқаулар мен эксперименттердің нәтижелері қысқа мерзімді, сенімді болжам жасаудың бастамасына айналуы мүмкін.
Көп жылдар бойы жер сілкінуді алдын ала болжау мақсатында, жер беті деңгейінің өзгерістерін (жоғары көтерілу, төмен шөгу және еңістік бұрышының өзгерістері) арнаулы құралдар (наклономер — жер бетінің еңістігін өлшейтін құрал; нивелир — жер бетінің тік бағыттағы қозғалыс шамасын өлшейтін құрал; триангуляциялар торабы, деформограф — екі нүктенің ара қашықтығын өлшейтін және т. б. құралдар) арқылы зерттеуге көп көңіл бөлініп келді. Мысалы, Жапониянын, Нииагата ауданы ұзақ уақыт бойы төмен шөгу жағдайында болып, ал 1940—1960 жылдар аралығында жер беті деңгейінің жоғары қарай көтерілуі 12 см-ге дейін жетті. Содан, 1964 ж. (Ібиюнь) болған жер сілкінуге (магнитудасы — 7,5) дейін бір қальшты жағдайда болып, жер сілкінуден кейін 12—20 см-ге төмен түсті. Сол сияқты Қырғызстан-да болған (1970) Сарықамыш жер сілкінуіне (магнитудасы — 6,6) дейін (Алматы геодезия торабынан алынған мәліметтер бойынша) 1964—1970 жылдар аралығында жер беті жоғары көтеріліп (6 см-ге дейін), жер сілкінуден соң өзінін, бастапқы қалпына келеді.
Соңғы жылдары (американ баспасөзінің хабарлары бойынша) Палмдейл қаласынын, (Оңтүстік Калифорния) маңайында жер беті деңгейінің тез көтеріле (жылына -2 см) бастағаны (1960 жылдан бастап) белгілі болып отыр. Бұл жағдай әрине халықты қобалжытып, үрей туғызады. Өйткені, кейбір американдық сейсмологтардың пікірлері бойынша, бұл аудан ерте кезде күшті жер сілкіністер орны болған Сан-Андреасқа (тектоникалық терең жарықтар жүйесі) дәл келеді. Әрине, жер беті Деңгейінің ұзақ уақыт бойы сондай көп мөлшерде өзгеруі, өлшеу жұмыстарының дәлдігіне күмән туғызады. Жер беті деңгейінің өзгерістерін жер сілкінудің болу
мүмкіндігімен толық байланыстыру үшін қазіргі кезде қолда бар мәліметтердің әлі де аз екенін ескерген жөн. Бүгінгі күнде, біздің елде болсын немесе шет елдерде болсын жер сілкіну әрекеттерін алдын ала дәл болжап айтудың сенімді әдістері әзірше жоқ.
