Қазақстан Республикасында жер сілкінісін болжау және бақылау жүйесі

Жер сілкіну дегеніміз - жер қыртысы мен жоғарғы мантиядағы кенет ығысу және ыдыраулардың әсерінен туатын жер асты дүмпулері мен жер бетінің тербеле қозғалуы яғни геологиялық құбылыс. Олар – кез-келген жерде пайда болуы мүмкін. Жер сілкінісінің ошағы жер қойнауында қалыптасады. Геологиялық ортадағы жылжулар, бірігулер, жарылулар,ортаюлар секілді тез өзгерістер жер сілкінісінің пайда болу себебіне жатады.Әрбір жер сілкінісі кезінде осы жарылыс нәтижесінде жер қойнауында жинақталған энергияның бір бөлігі сыртқа шығарылады. Жер бетінің шайқалуы сейсмикалық толқындардың нәтижесінде болады.Осындай толқындар көлемді(жер денесіне таралады) және үстінгі беттегі (жердің үстіңгі қабатын қамтитын) секілді 2 түрлі болады. Көлемді толқындар жердің үстіңгі қабатындағы толқындарға қарағанда шапшаң жүреді және де жер сілкінісінің болғандығын хабарлайтындай бақылау нүктесінде алғашқы серпіліс байқалады.Жердің үстіңгі қабатындағы толқындар бірнеше секунд кеш болады.Олар әдетте келесі қатты соққыны әкеледі. Сейсмикалық энергияны бөліп шығаратын жер аймағы жер сілкінісінің ошағы деп аталады.

Гипоцентр – алғашқы сейсмикалық толқынның басталуы болған ошақтың негізгі нүктесі. Қазақстан аймағында жер қабатының сілкініс ошағының ең жоғарғы тереңдігі 50км аспайды.

Эпицентр – бұл гипоцентрдің тікелей үстіндегі жер қабатының негізгі нүктесі.Жер сілкіну ұзаққа созылмайды,әдетте бірнеше секунтдардың ішінде ғана өтеді! Бірақ жер асты дүмпулері бірінің артынан бірі қайталанып,бірнеше жылдарға жалғасуы мүмкін! Мысалы,Алматыда 1887 жылы басталған жер сілкіну 3 жылға созылған!

Жер сілкінуді алдын ала болжау, ерекше маңызды іс. Бұл бағыттағы зерттеу жұмыстары барлық елдерде жан-жақты жүргізілуде.

Жер сілкінуді алдын ала болжауға бағытталған зерттеу жұмыстарын үш сатылы схема бойынша, яғни ұзақ мерзімді, Қысқа мерзімді және өте қысқа мерзімді шұғыл болжамдар түрінде жүргізіледі.

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. 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 алғандат 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 елдің, геофизиктері дүниежүзінде алдыңғы қатарда болғанмен, далалық және лабораториялық зерттеулерге арналған отандық құрал-жабдықтар жағынан, шетелдік техникадан кемінде ондаған жылға артта қалушылық байқалады.

Біздің елде жер сілкіну әрекеттерінің хабаршысы ретінде пайдаланылатын белгілер санаулы ғана, әдетте күшті жер сілкіну алдында форшоктар (әлсіз жер сілкіністер) саны өсіп, жиірек қайталанады. Мұндай жағдай 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 заңдылықтары байқалады. 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. 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.             

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; көмірқышқыл газы мен сынап буларының көбеюі.                                                                                                                                                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.

ТМД-да мұндай жұмыстар Қазақстанда Алматы маңында құрылған арнаулы полигонда жүргізіле бастады. Зоолого-сейсмологиялық стационарларды сейсмологиялық қауіпті аудандардың бәрінде де ұйымдастыратын уақыт жеткен сияқты.                                                                                                       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.

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.

Қазақстан жерінің басым аумағында сейсмикалық тербелістер болып тұрады, республика халқының жартысынан көбі өмір сүріп жатқан 400-ден астам қалалар мен елді мекендер және өндіріс орындарының 40 пайызы жер сілкінісі болатын жерлерге орналасқан. Ал Алматы қаласы мен Алматы облысы кіретін Тянь-Шань тауларының солтүстік сілемдері тек Қазақстанда ғана емес, бүкіл Орта Азиядағы ең сейсмикалық қауіпті аймаққа жатады. Оған мысал ретінде соңғы жүз жылдың ішінде болған ондаған жойқын жер сілкіністерін айтсақ та жеткілікті. Соның ішіндегі магнитудасы сегіз балдан асатын 1889 жылғы Шелектегі және 1911 жылы болған Кемін зілзалалар әлемдік сейсмикалық апаттардың санатына жатқызылады.               

Сейсмикалық қауіпсіздік және болжау мәселелері бойынша бірқатар маңызды міндеттерді Елбасы, Төтенше жағдайлар жөніндегі министрлікпен қатар, Білім және ғылым, Энергетика және минералдық ресурстар, Денсаулық сақтау, Индустрия және сауда министрліктеріне, тағы да басқа ведомстволар мен жергілікті атқару органдарына жүктеген. Білім және ғылым, Энергетика және минералдық ресурстар, Денсаулық сақтау министрліктерінің сейсмикалық қауіпсіздік мәселелері бойынша жасаған ұсыныстары 2007-2015 жылдарға арналған Төтенше жағдайлардың алдын алу және зардаптарын жою жөніндегі мемлекеттік бағдарлама жобасының тиісті бөлімдеріне енгізілді.

Қазақстан Республикасының сейсмологиялық бақылау және жер сілкіністерін болжау жүйесі құрылды. Қоршаған орта мониторингін ұйымдастыру мен болжалды метеорологиялық мәліметтер туралы халықты ақпараттандыру – ТЖМЖ негізгі мақсаттырының бірі болып табылады. Қазір Алматы, Жамбыл, Оңтүстік және Шығыс Қазақстан облыстарында бақылау жұмыстары ұдайы жүргізіледі. Бұл жерде айта кету керек, жер сілкіністері туралы берілетін қорытындыларды, негізінен, 53 сейсмологиялық бақылау бекеті бар Алматы болжау полигоны береді. Ал Шығыс Қазақстанда – екі, Жамбыл мен Оңтүстік Қазақстан облыстарында – бес сейсмостанция ғана жұмыс істейді. Өкінішке қарай, біз Қазақстанның басқа өңірлерін бақылай алмаймыз. Бұл Сейсмология институтында басқа өңірлердегі жер сілкінісін бақылайтын, қысқа мерзімде сейсмикалық болжамдар жасайтын желілердің болмауына байланысты. Сонымен қатар, алпысыншы жылдарда жасалған құралдар әбден ескірген және бүгінгі күннің талаптарына сай емес.

Еліміздегі газ, мұнай өндірілетін бірде-бір кен орнында тұрақты сейсмикалық мониторинг жүргізілмейді. Мұнай, газ өндіру кешендерінің инфрақұрылымдарын құру жөніндегі ірі жобаларды жасаған кезде, өндіріс алаңдарының сейсмикалық зерттелуі есепке алынбайды. Білім және ғылым министрлігі қазірге дейін сейсмикалық қауіпке нақты баға беру үшін, тұрғындарды қорғау жөніндегі шараларды тиімді жоспарлап, құрылыс жұмыстарын жүргізу үшін облыстарды сейсмикалық аудандарға және қалаларды сейсмикалық шағын аудандарға бөлетін нақты карталар жасаған жоқ.

Көптеген жағдайда жер асты дүмпулері кезінде үйлердің, ғимараттардың құлауы олардың қабырғаларын ұстап тұратын іргетасы мен сүйегіне байланысты. Міндетті түрде жасалатын сейсмикаға қарсы қажетті шаралардың орындалмауы, жауапкершілікпен қарамау, нормативті-құқықтық негіздердің дұрыс жасалмауының салдарынан үйлер мен ғимараттардың нық тұрмауы сейсмикалық қауіпсіздікпен қамтамасыз етудің осал бөлігі болып табылады.

Республикадағы сейсмикалық қауіпті аймақтарында салынып жатқан жаңа ғимараттардың құрылыстарында жер сілкінісіне шыдамдылық сынақтары жүргізілмейді, сондай-ақ мұндай объектілердің құрылысын жобалаумен тиісті тәжірибелері жоқ мекемелер айналысады. Сондықтан бұл объектілердің күшті жер сілкіністеріне төтеп бере алатындығына толықтай ешкім кепілдік бере алмайды.