Время действовать

ИМГиГ ДВО РАН совместно с СФ ФИЦ ЕГС РАН начинает реализацию программы геофизического мониторинга Солнцевского разреза «Восточной горнорудной компании (ВГК)».

Программа была одобрена на заседании Сахалинского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска (СФ РЭС, sakh-res.imgg.ru, протокол № 1 от 06.10.2020). Уже этот факт говорит о том, что эта программа не из области «чистой» науки, – она имеет прямое отношение к обеспечению безопасности жителей Сахалинской области и её устойчивого социально-экономического развития.

Вот уже несколько лет страницы областных информационных агентств пестрят заголовками: «Сахалинская область нарастила объемы добычи угля», «В Сахалинской области запускают уникальный по протяженности конвейер для транспортировки угля», «Экспорт угля в Корею и Китай из Сахалинской области побивает рекорды». Это не может не радовать – экономика растёт, создаются рабочие места, видимо (хотя здесь есть разные точки зрения) растут налоговые сборы и, соответственно, наше с вами благосостояние.

Отметим, что в Сахалинской области наибольший объем добычи угля приходится на предприятия Углегорского городского округа (83 % в 2019 году), где исследования угольных месторождений были начаты в начале XX века японскими геологами, а уже в 1920-х годах здесь велась активная добыча угля как в шахтах, так и открытым способом.

При этом основные участки разработки угольных месторождений расположены в Западно-Сахалинской шельфовой (ЗПШ) сейсмогенной зоне, которая рассечена субмеридиональными и субширотными разрывными структурами надрегионального Западно-Сахалинского разлома, способного генерировать землетрясения со значительными магнитудами. Так, одно из сильнейших сахалинских землетрясений с Мw = 6.7 произошло 4 августа 2000 года в Углегорском районе и было приурочено к составной части Западно-Сахалинского глубинного разлома – Краснопольскому разлому.

С учетом этого обстоятельства весьма удивительно, что бенефициары большой работы по извлечению природных богатств никогда не обращались даже на консультативном уровне к сейсмологам ИМГиГ ДВО РАН по вопросу контроля геофизического фона в районах разработок.

В общемировой практике вполне привычно, что такие работы требуют внимания специалистов геофизиков. Известно, что одними из факторов, с которыми связывают инициирование землетрясений, являются регулярное воздействие на горный массив промышленных взрывов с суммарным весом заряда в сотни тонн и изменение рельефа открытыми горными выработками, включая собственно разрезы в виде углублений в рельефе и отвалы в виде искусственно насыпанных холмов. Следует отметить, что отвалы – искусственно созданные грунтовые массивы – оказывают сильное локальное воздействие на земную кору. Ответная сейсмическая активизация с учетом малых глубин очагов (первые километры) и приуроченности к району добычи может интерпретироваться как наведенная сейсмичность, т.е. последействие реакции земных недр на техногенное воздействие в виде перемещения горных масс.

Сигналом для всех (сейсмологов, бизнеса, власти) должно было стать сейсмическое событие, которое произошло 13 сентября 2020 года. Оно произошло в Углегорском районе Сахалинской области и имело магнитуду Mw = 4.8. Практически сразу же после землетрясения было проведено совместное исследование ученых сейсмологов из ИМГиГ ДВО РАН и СФ ФИЦ ЕГС РАН, и опубликована посвященная данному событию статья в журнале «Геосистемы переходных зон» в № 4 за 2020 год (https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.474-485). По данным авторов, жители ближайших к эпицентру населенных пунктов ощутили землетрясение силой до 5 баллов по шкале MSK-64. Всего было зарегистрировано 62 повторных толчка. Самый сильный афтершок Mw = 4.6 произошел спустя 27 мин после основного толчка на глубине 6 км. Сейсмический процесс продолжался около 2 суток, основная масса афтершоков была зарегистрирована в течение первых 7 ч. Землетрясение вызвало сотрясения силой до 5 баллов по шкале сейсмической интенсивности MSK-64. По результатам макросейсмического обследования в эпицентральной зоне Углегорского землетрясения в населенных пунктах Никольское, Краснополье, Медвежье были выявлены повреждения отдельных зданий. В с. Медвежье сдвинулся ряд шлакоблоков, которые поддерживали крышу хозяйственной пристройки к одноэтажному дому. В селах Краснополье и Никольское наиболее наглядно повреждения проявились внутри зданий школ: множественные волосяные трещины на стенах и потолке в помещениях классов, выпадения кусков штукатурки; сдвинулись смежноукрепленные здания школы и спортивного зала с. Никольское.

Эпицентры зарегистрированных землетрясений приурочены к системе регионального Западно-Сахалинского разлома и оперяющих его структур. Однако тот факт, что в эпицентральной зоне Углегорского землетрясения 13 сентября 2020 года ведется активная добыча бурого угля на Солнцевском угольном разрезе и массово производятся взрывные работы, не исключает связи сейсмического процесса с техногенной сейсмичностью. Объемы добычи угля на Солнцевском угольном разрезе в последние три года неуклонно увеличивались. При этом пропорционально рос объем вскрышных работ. Так, только за 9 месяцев 2020 года на Солнцевском угольном разрезе перемещено 75.5 млн. кубометров горной массы. Годом ранее этот показатель составил более 55 млн. т.

СФ ФИЦ ЕГС РАН проводит мониторинг промышленных взрывов, в том числе и в Углегорском районе. По данным мониторинга, при уменьшении с конца 2019 года общего количества зарегистрированных взрывов их суммарная энергия практически не изменилась, что говорит о возросшей мощности каждого отдельного взрыва. Также можно отметить, что к концу 2019 года суммарная энергия взрывов, произведенных на участке исследования с 2017 года, превысила суммарную энергию от сейсмических событий за тот же период времени. При этом с начала 2020 года отмечается рост сейсмичности в данном районе.

После землетрясения 13 сентября 2020 года в ИМГиГ ДВО РАН в кратчайшие сроки организовали и провели ряд совещаний с участием СФ ФИЦ ЕГС РАН и МЧС. На заседании СФ РЭС 6 октября 2020 года было принято решение обратиться в Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Сахалинской области. В обращении в связи со сложившейся сейсмической обстановкой было предложено запросить информацию о проводимых взрывных работах на Солнцевском угольном месторождении (в ответе на запрос нам сообщили что такой информацией не располагают). Кроме того, сотрудники лаборатории сейсмологии ИМГиГ ДВО РАН подготовили проект комплексного геофизического мониторинга в сотрудничестве с центром коллективного пользования ИМГиГ ДВО РАН и СФ ФИЦ ЕГС РАН на территории разработок и добычи угля. В проекте предполагалось, что оборудование, методики мониторинга и специалистов предоставят научные организации, а операционные расходы по обеспечению мониторинга могут взять на себя правительство Сахалинской области (ПСО) или хозяйствующие субъекты. Несмотря на неоднократные попытки представителей Института «навязать» обсуждение данной темы представителям ПСО, успехом они не заканчивались. Ответы от представителей власти были весьма расплывчаты – у ПСО есть план по выработке инструментария для финансирования подобных инициатив, который, возможно, будет запущен в реализацию.

Однако реально повышенный уровень сейсмической опасности в Углегорском районе заставляет действовать, не дожидаясь, пока «гром грянет». И научные организации решили самостоятельно начать данную работу. А это совсем не просто. Проекты по мониторингу чего-либо всегда требуют немалых финансовых вливаний на начальном этапе, а потом существенных операционных расходов в будущем. Поскольку бюджетные научные организации Российской академии наук не имеют для этого собственных финансовых возможностей, такие проекты всегда осуществлялись с помощью внебюджетных средств. Для геофизической службы РАН, которая с трудом в нынешних условиях сохраняет содержание имеющейся сейсмологической сети, дополнительная сеть локальных наблюдений чревата сложной проблемой с обеспечением.

Именно поэтому ученые искали возможности привлечения к данной научной проблеме, чрезвычайно актуальной для Сахалинской области, внимания областных властей или спонсоров из бизнес-среды. Но вопрос повис и теперь потребует серьезных усилий как со стороны администраций научных учреждений, так и со стороны ученых-энтузиастов, которые будут обеспечивать запланированные работы. Не теряя надежды на ответный отклик правительства области и заинтересованных хозяйственных организаций, в ближайшее время ученые и специалисты начнут организовывать первые пункты наблюдения и осуществлять монтаж сейсмического оборудования, газоанализаторов (для измерения вариаций объемной активности подпочвенного радона), геоакустических систем нового поколения (в том числе на основе молекулярно-электронных гидрофонов). Кроме выполнения основной практической задачи мониторинг даст ученым новые ценные данные, развивающие представления о характере изменений в земной коре, что позволит получить надежные прогнозные оценки по развитию ситуации в будущем.

Несомненно, проект будет важен и для устойчивого развития «ВГК», ведь у компании большие планы. Об этом говорят суммарные инвестиции за последние несколько лет, с учетом модернизации порта в г. Шахтерск и введением в эксплуатацию 28 км конвейера для транспортировки угля (https://sakhalin.info/news/200105).

Заместитель директора ИМгиГ ДВО РАН, к.ф.-м.н.

Закупин Александр Сергеевич