США с точки зрения геофизики: достаточно небольшого толчка
Геологическая служба США представила первый официальный отчет о влиянии нефтегазовых разработок на сейсмическую активность. Ученые выявили 17 опасных зон в восьми штатах, а также заявили, что такого рода техногенные землетрясения могут достигать магнитуды в 7 баллов по шкале Рихтера - этого достаточно для обрушения зданий. Об отчете сообщает издание Science News.
Геологам давно известно, что введение жидкости в подземные скважины способно поднять давление в порах глубинных пород - это наносит последний, решающий удар по разломам. Однако резкий рост числа слабых землетрясений в центральных штатах США в последние годы привлек особое внимание к этому явлению. Усиление сейсмической активности совпало с началом применения новых методов извлечения нефти и газа.
Речь идет, главным образом, о фрекинге (гидравлическом разрыве пласта), когда в подземные скважины вводится смесь под высоким давлением, в результате чего газ или нефть поступают к поверхности. Однако причиной подземных толчков обычно становится не сам фрекинг (занимает эта операция несколько часов, максимум дней), а закачка отработанных вод в подземные горизонты, где расположены более широкие и опасные разломы.
«Красные» зоны на карте (например, центральная Оклахома) по уровню сейсмической опасности уже приближаются к таким штатам, как Калифорния - эпицентр естественных землетрясений на западе страны. Пока наиболее разрушительным искусственным землетрясением в США было 5,6-балльное, эпицентр которого пришелся на город Прагу в Оклахоме (тогда рухнуло несколько десятков домов).
Добычу нефти и газа в США признали причиной мощных землетрясений.
Сейсмическая энергия, выделяемая при ядерном взрыве мощностью в 1 мегатонну (1 мегатонна = 4,184·1015 Дж), эквивалентна землетрясению с магнитудой около 7. Стоит заметить, что только небольшая часть энергии взрыва преобразуется в сейсмические колебания.
Волны землетрясений могут распространяться достаточно далеко, чтобы вызвать другие землетрясения.
Тут, пожалуй, уместно будет вспомнить про одно "пикантное" явление.
Резона́нс (фр. resonance, от лат. resono «откликаюсь») - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при совпадении частоты собственных колебаний с частотой колебаний вынуждающей силы. Увеличение амплитуды - это лишь следствие резонанса, а причина - совпадение внешней (возбуждающей) частоты с некоторой другой частотой, определяемой из параметров колебательной системы, таких как внутренняя (собственная) частота, коэффициент вязкости и т. п. Обычно резонансная частота не сильно отличается от собственной нормальной, но далеко не во всех случаях можно говорить об их совпадении.
В результате резонанса при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы. Степень отзывчивости в теории колебаний описывается величиной, называемой добротностью. При помощи резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания.
Явление резонанса впервые было описано Галилео Галилеем в 1602 г. в работах, посвященных исследованию маятников и музыкальных струн.
После этого напоминания можно перейти и к тому о чём писалось в первой части размышлений:
А что в США? Прежде всего обращает на себя внимание Йеллоустонский национальный парк, расположенный в кальдере одноименного супервулкана, который, по оценкам геологов, приближается к периоду своей активизации, что происходит с периодичностью 600 тыс. лет. Примерно столько времени назад произошло его последнее извержение. Мощь этого супервулкана на несколько порядков слабее сибирского, поэтому его извержение не привело к массовому вымиранию живых существ на планете в целом, но для Американского континента это извержение имело, бесспорно, катастрофические последствия.
Геологи полагают, что Йеллоустонский супервулкан может взорваться в любой момент. Признаки нарастания его активности налицо. Поэтому достаточно относительно небольшого толчка, например удара боеприпаса мегатонного класса, чтобы инициировать его извержение. Последствия будут катастрофичными для США - такое государство просто исчезнет. Вся его территория покроется толстым (в несколько метров или даже десятков метров) слоем пепла.
Еще одной уязвимой зоной США с геофизической точки зрения является Сан-Андреас - разлом длиной 1300 километров между тихоокеанской и североамериканской плитами. Он проходит вдоль побережья по территории штата Калифорния, где-то по суше, а частью под водой. Параллельно ему идут разломы Сан-Габриель и Сан-Хосинто. Это область геофизической нестабильности, порождающая землетрясения с магнитудой до 8,5 балла по шкале Рихтера.
(Константин Сивков,
президент Академии геополитических проблем, доктор военных наук.
Ядерный спецназ.
Уцелеют только страны БРИКС).
От Оклахомы до Йеллоустоуна - рукой подать. В сейсмическом смысле. Даже бомбить не надо. Просто дождаться, когда однажды волна от "небольшого толчка" добежит. Добежит и войдёт в резонанс.
Что, дилетантский бред?
Да! Возможно.
А что там есть у специалистов?
Точной теории ("как оно всё на самом деле") пока нет:
Краткосрочный прогноз землетрясений - давняя тема научных исследований. Об этой глобальной проблеме в беседе с Николаем ДОРОЖКИНЫМ рассказывает доктор физико-математических наук, академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, главный научный сотрудник Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН Иосиф ГУФЕЛЬД.
- Иосиф Липович, почему сейсмология не может предвидеть такие катастрофы, как землетрясение 2011 года в Японии? Я читал, что сейсмологи были шокированы неожиданностью этого события…
- Это было сильнейшее землетрясение с магнитудой «9», сопровождавшееся мощным цунами. Сильно пострадала атомная электростанция, последствия ее разрушения еще не преодолены. И хотя эпицентр землетрясения находился на расстоянии 150-200 км от сети многочисленных станций мониторинга сейсмической опасности, эта сеть даже не шелохнулась. Стало очевидным, что для прогноза она бесполезна.
В статье речь о глубинных землетрясениях. А бравые нефтяники трясут пока поверхностные слои литосферы. Но! ПОКА. Причём в условиях, когда в сейсмологии таки "белых пятен" - есть. А границ между поверхностными и глубинными слоями - нет. Как и куда идут волны от скважин? Тут неплохо бы набрать статистику. На месте какой-нибудь Северной Гдетотамии я бы (при желании стереть с лица Земли "цитадель капитала", конечно) не бомбу атомную мастерил). А вкладывался в сланцевую нефтедобычу. Где-нибудь в Вайоминге. Исключительно статистики для :)
Оригинал взят у waspono в Что такое жизнь {в США } с точки зрения ГЕОфизики-2