В регионах, которые ранее считались устойчивыми к землетрясениям, в последние десятилетия наблюдается аномальное увеличение частоты подземных толчков. Эти явления не поддаются объяснению с помощью классической геологической теории. Учёные долгое время искали причины таких феноменов. Группа исследователей из Утрехтского университета (Нидерланды) выяснила, что причиной аномалий является пробуждение древних тектонических разломов, вызванное деятельностью человека.
Примером такого явления является Гронингенское газовое месторождение на севере Нидерландов. С 1960-х годов здесь активно добывали природный газ. К 1990-м годам регион, который никогда ранее не сталкивался с землетрясениями, стал подвергаться регулярным сейсмическим событиям магнитудой до 3,6. Это привело к образованию трещин в зданиях, которые не были рассчитаны на такие нагрузки.
Первоначально считалось, что снижение пластового давления, вызванное добычей газа, перераспределяет тектонические напряжения в земной коре. Однако это объяснение не могло полностью объяснить механизм возникновения сильных землетрясений, учитывая, что местные геологические структуры характеризуются «скоростным усилением». Это означает, что сила трения между тектоническими плитами увеличивается при их движении, что должно предотвращать землетрясения.
Группа исследователей под руководством профессора Илоны ван Динтер пришла к выводу, что техногенные землетрясения связаны с активностью «заживших» разломов. Это древние тектонические трещины, которые со временем «склеились», образовав прочные структурные связи.
Антропогенные факторы, такие как добыча полезных ископаемых, закачка подземных вод или захоронение углекислого газа, изменяют напряжённо-деформированное состояние горных пород. В результате «зажившие» разломы, не обладающие достаточной пластичностью, начинают сопротивляться приложенным нагрузкам. Это приводит к накоплению напряжений в земной коре до критического уровня. После этого происходит внезапный и мощный сейсмический разрыв, вызывающий землетрясение.
На основе компьютерного моделирования учёные сделали вывод, что такие сейсмические события являются единоразовыми. После высвобождения накопленной энергии напряжённое состояние в земной коре стабилизируется. Это существенно снижает вероятность повторения землетрясений аналогичной магнитуды в этом регионе.
Результаты исследования важны для практики. Во-первых, землетрясения в традиционно устойчивых к сейсмическим явлениям регионах представляют серьёзную угрозу для инфраструктуры, не адаптированной к таким условиям. Во-вторых, техногенные землетрясения на относительно небольших глубинах могут иметь высокую разрушительную силу.
В связи с этим научное сообщество и индустрия должны разработать детальные карты не только активных, но и «дремлющих» разломов, особенно в регионах с преобладанием карбонатных пород. Эти породы склонны к «заживлению» и, как следствие, к внезапным сейсмическим событиям, пишет источник.
