Мы могли бы назвать 1976 г. годом губительных землетрясений. Газеты будоражили людей сообщениями об ужасных людских потерях во всем мире. Всего погибло, вероятно, около 700 тысяч человек: во время землетрясения 4 февраля в Гватемале погибло 23 тысячи человек; итальянское землетрясение 6 мая в области Фриули стало причиной смерти 900 человек; сейсмический толчок 28 июля (по местному времени) в районе китайского города Таншань погубил, вероятно, более 650 тысяч человек; при землетрясении 25 июня в Западном Ириане, Индонезия (магнитуда 7,1), было около 6 тысяч погибших; землетрясение и последовавшее за ним цунами 16 августа принесли смерть двум тысячам филиппинцев; более 4 тысяч человек погибло при землетрясении около Мурадие в Турции 24 ноября. Кроме того, сотни тысяч людей были ранены, а экономический ущерб, причиненный землетрясениями, был огромен. Гибель многих людей была непосредственно связана с обрушением зданий и сооружений. (Землетрясения в Гватемале, в Таншане и во Фриули произошли ночью, когда люди находились в своих домах ненадежной конструкции).
Как ни парадоксально, но, несмотря на всю эту страшную статистику, в 1976 г. число сильных землетрясений было даже немного меньше среднегодовой цифры. Мировая статистика показывает, что ежегодно происходит в среднем около 100 землетрясений с магнитудой 6 и выше, т.е. примерно одно потенциально разрушительное землетрясение каждые три дня (см, приложение А). Ежегодно происходит около 20 землетрясений с магнитудой 7 и выше, т.е. одно сильнейшее землетрясение каждые три недели. Эти цифры доказывают, что несчастья 1976 г. связаны не с тем, что сильных землетрясений было больше, чем обычно, а с тем, что необычно много таких землетрясений пришлось на уязвимые, густо населенные районы.
Вероятность ущерба от землетрясений можно сопоставить с другими, повседневными видами риска. В США главную угрозу для жизни людей, не обусловленную природными катастрофами, представляет автомобиль: из каждого миллиона американцев на дорогах ежегодно погибает около 300 человек. Гораздо ниже по этой шкале находится риск, связанный с такими бедствиями, как пожары (0,5 смертных случаев на миллион жителей ежегодно) и торнадо (0,4 смертных случая). Риск, связанный с землетрясениями, даже ниже, и его можно еще уменьшить, если принять меры самозащиты. Конечно, эти меры будут различными в зависимости от обстоятельств. Обратимся вначале к дополнению 8, где перечислены главные факторы опасности при сейсмическом воздействии.
Главнейшей опасностью, далеко превосходящей остальные, является сотрясение грунта. Оно в свою очередь приводит к сотрясению зданий, в результате чего в помещениях падают различные предметы, а сами постройки могут обрушиться-полностью или частично. Изучая такие явления на месте сразу же после землетрясения, можно многое узнать об этом виде опасности, и много ценнейших исследований такого рода уже опубликовано.
К сожалению, обычно очень трудно оценить величину ущерба, причиненного постройкам при исторических землетрясениях. Одна из увлекательных дискуссий была посвящена трактовке библейского рассказа о падении стен Иерихона (Книга Иисуса На-вина: 6). Некоторые составители каталогов исторических землетрясений полагают, что это событие было результатом землетрясения. Противоположного мнения придерживался известный
французский сейсмолог Монтессю-де-Баллор. Он говорил, что стены были, очевидно, самыми прочными постройками города и все же воины Иисуса пересекли разрушенные стены, «а город и все, что в нем, сожгли огнем» (Книга Иисуса Навина: 6, 23)-едва ли это было необходимо, если бы землетрясение уже сделало свое дело.
Эффект некоторых крупных исторических землетрясений зафиксирован иными способами. Например, разрушение, постигшее швейцарский город Базель при землетрясении 18 октября 1356 г., отражено для будущих поколений на гравюре по дереву, изготовленной два столетия спустя (рис. 1).
Колебания грунта приводят также к нарушению поверхностных горных пород и материала основания под постройками, и значительная часть ущерба от землетрясений является следствием потери прочности грунта[9]) (рис. 2); эту связь легко заметить в описании шкалы интенсивности землетрясений (приложение В).
Некоторые сооружения будут повреждены из-за того, что они окажутся прямо над активным разломом, вспарывание которого
вызовет подвижку вышележащих пород. Опасность такого рода можно свести к минимуму, если заботиться о том, чтобы строить в стороне от линий разломов, т. е. учитывать геологические данные о положении разломов.
В настоящее время с этой целью для различных областей Земли составлены специальные геологические карты. Например, Калифорнийское ведомство горных работ и геологии недавно опубликовало для широкого использования карту штата, на которой показаны все известные на его территории активные разломы (вспарывавшиеся в историческое время, со следами четвертичных движений и т. д.). Такие обзорные карты, конечно, не всегда надежны, так как некоторые активные разломы могут быть еще не найдены к моменту опубликования (как в случаях появления разломов у Сан-Фернандо в 1971 г. и к югу от Оровилла в 1975 г.), а некоторые разломы, обозначенные как активные, могут и не стать в дальнейшем очагами крупных землетрясений.
При землетрясении Сан-Фернандо, которое произошло в 1971 г. к северу от Лос-Анджелеса, были проведены непосредственные наблюдения воздействия поверхностных нарушений на различные типы построек. Равнинный район Сан-Фернандо почти полностью застроен одноэтажными домами с деревянным каркасом. Смещение по разлому (вертикальная составляющая-до 1 м, горизонтальная-1 м) не привело ни к обрушению зданий, ни к гибели людей. Число тяжелораненых было невелико. Повреждения домов, расположенных вдоль сбросового уступа, колебались от незначительных до таких, когда требовался дорогостоящий ремонт; несколько домов пришлось снести. Водопроводные и газовые трубы, пересекавшие вскрывшийся разлом, часто оказались пережаты и разорваны, а в бетонном дорожном покрытии произошло дробление и образовались сколы с надвиганием блоков друг на друга.
Иногда сейсмические колебания становятся причиной наводнений. Либо это цунами, которые, обрушиваясь на океанское побережье, вызывают большие жертвы и больший материальный ущерб, чем само породившее их землетрясение, либо это стоячие волны (сейши) в озерах и водохранилищах. Обрушение плотин и прорыв запруд, образованных оползнями, может создать серьезную опасность для населения в нижних участках речных долин. Как уже отмечалось в этой книге, землетрясение (с магнитудой 7), разразившееся в районе залива Литуя на Аляске 9 июля 1958 г., послужило спусковым механизмом для оползня большой массы горных пород, обрушившихся в залив, в результате чего возникла волна высотой 60 м.
Существует, наконец, и угроза гигантских пожаров. Пожары в Сан-Франциско (1906 г.) и в Токио (1923 г.) оставили по себе неизгладимую память. В Сан-Франциско пожар начался вскоре после землетрясения сразу в нескольких местах и бушевал трое суток, уничтожив 508 городских кварталов. Главные беды были связаны с тем, что многие здания чрезвычайно легко загорались, не хватало противопожарных средств, например пожарных цистерн, и улицы были слишком узкими. Сотрясения грунта привели к тому, что водопроводная система города была повреждена в сотнях мест и, хотя в распределительных резервуарах воды было много, в горящих районах ее недоставало. При Японском землетрясении 1923 г. в Токио, Иокогаме и других крупных городах провинции Канто погибло более 140 тысяч человек, многие из них-в огненной буре, раздутой в Токио сильными ветрами.