С водой или без воды?
Управление землетрясениями! Мы засыпали мистера Дитериха вопросами. Разговор шел в конференц-зале нашей Гармской экспедиции. Здесь продолжались разговоры и контакты, начавшиеся в Ташкенте. Вот это цель! Может быть, прогноз землетрясений вообще не понадобится? Некоторые сейсмологи отчаявшиеся найти эффективные методы прогноза землетрясений, видят в искусственном спускании накапливающихся напряжений единственный выход из положения. Широко известен, например, такой факт. В штате Невада, где до сих пор продолжаются подземные ядерные испытания, очень заметно снизилась естественная сейсмическая активность. Накапливающиеся в коре естественные напряжения реализуются во время взрыва, добавляя к его силе толику энергии, и сразу после него — в сериях слабых толчков, обычно сопровождающих испытания.
Но и на этом пути исследователей ждут немалые сложности. Сразу после мистера Дитериха выступил "наш человек", Геннадий Александрович Соболев. И развернул перед нами другие опыты, другие графики и формулы. И вроде бы получилось, что все те же предвестники землетрясений отлично находят свое объяснение и без воды. А сухое разрушение оказалось ничуть не менее изящной моделью естественного процесса, чем "мокрое"...
Я вспоминаю и сопоставляю: сцена землетрясения в японском фильме — и вот эти кривые на белом экране в затененном зале... Толпы обезумевших людей между рушащимися стенами, крики, сталкивающиеся, вспыхивающие машины, пламя пожаров до облаков, зыбкая земля, готовая сбить с ног, поглотить... И как-то трудно вообразить, что эта художественно поставленная, но отвечающая возможной реальности сцена из "Гибели Японии" с хорошим, как говорят геофизики-экспериментаторы, коэффициентом подобия может быть отображена в элементарном лабораторном эксперименте. Брусок плексигласа, сдавливаемый под прессом, появление, расширение трещин и "крак!" в конце — все это по сути то же землетрясение, только меньшего масштаба...
То же землетрясение? Но нет, и это не бесспорно. В 1910 году, изучив большое Калифорнийское землетрясение 1906 года, американский исследователь Рид предложил свою знаменитую теорию упругой отдачи для объяснения механизма землетрясения. Эта теория и по сей день заслуженно господствует в сейсмологии. У Рида ясно и недвусмысленно было сказано: землетрясение — это упругая отдача горных пород, разрушающихся по достижении предела прочности этих пород.
Но, сказав такое, физик подводит явление под определенные законы, выражаемые более или менее сложными формулами. Пределы прочности всех пород земной коры инженерам хорошо известны. Если подставить в формулы, описывающие геологическое разрушение, землетрясение, эти величины и сопоставить их, например, с размерами очага землетрясения, то есть самой необратимо раздробленной зоны в недрах земли, то... ничего не выйдет. Получается, что либо сила землетрясения должна быть во много раз больше, чем это было на самом деле, либо реальная прочность земных недр... ну, почти никакая.
До сих пор сами сейсмологи не очень разобрались во всем этом. Недра планеты, конечно, можно уподобить сдавливаемому в тисках образцу, но это подобие далеко не идеально. При сейсмическом разрушении дробится не монолит, а масса разных веществ, сплошь пересеченных всякими трещинами, трещинками, разрывами от прошлых землетрясений, жилками слабых пород. А тут еще и вода. Так вот, спор апологетов "сухой" и "мокрой" дилатенсии как раз о том, чем именно земные недра все-таки отличаются от куска плексигласа в тисках. Только ли вода, только ли трещины повинны в этом?
...Уже несколько лет в нашем институте развивается "трещинология" — так несколько шутливо называют это направление. Трещины в горных породах есть всегда, они зарождаются при всяких внутренних напряжениях: остывании, нагреве, от внешних нагрузок. Трещины — это запись всего, что было с породой за всю ее историю. Трещины смыкаются, расходятся при той же дилатенсии (но без всякой воды). Трещины соединяются друг с другом, растут. Этот рост с какого-то момента может стать безудержным и кончиться сдвигом по грандиозной трещине — поверхности разрыва сильного землетрясения. И вот мы смотрим на черную доску, где белый мелок в руках Соболева шаг за шагом как бы отвечает на наши вопросы и как будто все расставляет по местам. Простота и ясность, только что блеснувшие после доклада Дитериха, меркнут, становится понятным, что... надо работать. Впрочем, это и так ясно. И прогноз нужен. Хотя бы для того, чтобы знать, где и когда привести в действие меры предупреждения землетрясений, если они действительно к тому времени будут разработаны.
Ну а насчет того, какая дилатенсия действует в природе... Может быть, обе: и "сухая", и "мокрая"?
Бог Сейсмос, придуманный Гёте как действующее лицо в "Фаусте", был морским, водяным богом. Нептунист Гёте склонен был винить в землетрясениях именно водную стихию земных недр. Похоже, что, хотя бы отчасти, для неглубоких землетрясений вклад "мокрой" дилатенсии в механизм толчков совсем не ничтожен. "Мокрая" дилатенсия действительно повторяет все те же прогностические закономерности, что выявляются и при сухой модели очага, но она как бы усиливает, подчеркивает их... И я верю: насквозь пропитанный водными рассолами хребет Петра Первого позволит решить на себе не дну загадку сейсмологии, и, возможно, здесь когда-нибудь поставят опыты по предотвращению землетрясений...