Атырау облысында 2011 жылы 21 ақпанда болған жер сілкінуі және аймақтың сейсмикалық қауіптілігі

2011 жылы 21 ақпанда Теңіз мұнай кен орны аумағында (Атырау обылысы) 3–4 баллдық күшпен жер сілкінісі сезілді. Бұл хабар ел арасында кең таралып, БАҚ беттерінде бірнеше мақалалар да жарияланды. Әрине, сілкініс эпицентрі мұнай кен орны маңында орналасуы, бұл кездейсоқ құбылыс емес. Өйткені, кейінгі кезде мұнай-газ кен орындарын қарқынды игеру салдарынан әлемнің әр түкпірінде техногендік апаттар жылдан-жылға көбейіп келеді. Олардың арасында күші 9 балға дейінгі зілзала апаттары да кездеседі.

Ұсынылып отырған мақаланың басты мақсаты – ғылыми көпшілік пен оқырман қауымға 21 ақпанда болған сілкініске байланысты Атырау жерінің сейсмикалық қауіптілігі жайлы ғылыми тұрғыдан түсініктеме беру.

Аймақтың қысқаша геологиялық-тектоникалық құрылысы

Атырау аймағы геологиялық-тектоникалық тұрғыдан Шығыс-Еуропа платформасының оңтүстік-шығыс бөлігінде орналасқан жер қыртысының орнықты бөлігінің бірі (1-сурет). Бұл аймақта екі ірі тектоникалық құрылымдар – Каспий маңы ойпаты және Тұран тақтасы орналасқан

2.

Каспий маңы ойпаты Шығыс-Еуропа платформасының оңтүстік-шығыс шеткі бөлігінде орналасқан. Бұл іргетасы өте тереңде, шөгінді тысы қалың, әлемдегі ең ірі тұзды күмбез аймағының бірі болып саналады.

Тұран тақтасы Атырау облысының шығыс және оңтүстік-шығыс бөлігін алып жатқан, ірі құрылымдық элементтерден тұратын Солтүстік Үстірт белдемінен тұрады.

Аймақтың геологиялық-тектоникалық құрылысының басты ерекшелігі – біріңғай өте қалың платформалық түзілімдердің орын алуы. Сондықтан, геологиялық карталарда көрсетілген тектоникалық бұзылыстар (жарылымдар) геофизикалық, геоморфологиялық, ғарыштық эерттеулер нәтижесінде табылған.

1-сурет. Шығыс-Еуропа платформасының тектоникалық схемасы 1

Аймақтың сейсмикалық сипаты

Әлемде кездесетін барлық процестер табиғатпен «үйлесімді» және «үйлесімсіз» өрбитін болып екі түрге бөлінеді. Біріншіге, бүкіл табиғи процестер (жер сілкінісін қоса) жатады. Ал, табиғатқа үйлесімсіз өрбитін әсерлер қатарына «жасанды» немесе техногендік жер сілкіністерін тудыратын процестер (пайдалы қазбаларды игеру, ірі су қоймаларын тұрғызу, жер қойнауына үлкен қысыммен сұйық айдау және т.б.) жатады. Егер мұндай процестер болмаса, техногендік жер сілкіністер тіпті жақын арада болмаған болар еді.

Атырау аймағында аталмыш процестердің екі түрі де (табиғи және техногендік) кездеседі.

Енді осы жер сілкіністеріне сипаттама берелік.

Аймақтың табиғи сейсмикалық сипаты. Атырау аймағында болған ірі жер сілкіністері туралы тарихи деректер айтарлықтай көп емес. Дегенмен, тарихи құжаттар және естеліктерде бұл өңірде сезілген бірнеше жер сілкіністері жайлы мәліметтер бар. Солардың бірі – 1208–1209 жж. шамасында, ошағы Ежелгі Хорезм астанасы Гургяндж (қазіргі Көне Үргеніш) қаласы маңында орналасқан, күшті зілзала апаты болатын 4. Бұл апаттың зардабы Атырау жерінде 5 балға дейінгі күшпен сезілген. Тағы да бір апатты 9–10 балды сілкініс 1668 ж. Кавказ тауының шығысында болып, Атырау өңірінде 4–6 балл күшпен таралған 5.

1895 ж. Түрікменстанның Красноводск қаласы маңында болған 10 балдық зілзала апаты Астрахан мен Атырау қалаларында 5–6 балл, Қазалы мен Арал қалаларында 4–5 балл күшпен сезілген 6.

Бірнеше ірі жер сілкіністерінің күші, атап айтқанда, 1830 ж. көрші Дағыстан жерінде болған 9 балдық зілзала апаты, 1948 жылғы 9 балдық Ашхабад апаты (Түрікменстан), 1976 және 1984 жылдардағы 9 балдық Газли апаттары (Өзбекстан) және т.б. Атырау жерінде 4–5 балдан аспаған.

Сонымен, Атырау аймағында сезілген жерсілкіністері, негізінен ошақтары Орта Азия және Кавказ жерінде орналасқан апатты сілкіністердің жаңғырығы болып саналады. Олардың күші бұл аймақта 6 балдан аспаған.

Өкінішке орай, осы күнге дейін бұл аймақта арнайы сейсмологиялық зерттеулер жүргізілмегендіктен, ошағы Атырау жерінде орналасқан жер сілкіністері тіркелмеген. Сондықтан да, Атырау өңірінің сейсмикалық қауіпсіз аймаққа жатуы, бұл жер сілкіну қауіптілік деңгейінің төмендігі емес, аймақтың сейсмологиялық тұрғыдан зерттелмеуі және сейсмологиялық деректердің жоқтығы себебінен.

Кейінгі кезде, Атырау өңірінің сейсмикалық қауіптілігін зерттеу барысында мамандар осы өңірде бірнеше әлсіз жер сілкіністері болғанын айтады [2,7–8] (2-сурет). Дегенмен, бұл деректер айтарлықтай сенімді деп айту өте қиын, өйткені олар әлемдік сейсмологиялық жүйемен (ол кезде нақтылығы төмен) тіркелген. Сонымен қатар, Кеңес үкіметі кезінде бұл өңірде терең сейсмикалық зондылау жұмыстары және мұнайдың шығымын өсіру мақсатында бірнеше жер асты ядролық жарылыстардың болғанын айта кеткен жөн. Мұндай жарылыстар әлемдік жүйеде кішігірім жер сілкінісі ретінде тіркеледі.

2-сурет. Каспий маңы ойпатында болған жер сілкіністері эпицентрінің картасы [2] Жұлдызша – 2011 жылы 21 ақпанда болған жер сілкінісінің эпицентрі

Сонымен, жоғарыда айтылған деректерді қортындылай келе, Атырау аймағының табиғи сейсмикалық қауіптілік деңгейі төмен деп айтуға болады. Себебі, сейсмологиялық практикада белгілі бір ауданның табиғи сейсмикалық сипаты сол ауданда болған жер сілкіністерінің күші мен олардың қайталану заңдылығымен анықталады.

Аймақтың техногендік сейсмикалық сипаты. Бұл мақаланың жазылуына 2011 жылы 21 ақпанда Теңіз кен орны маңында болған жер сілкінісі себеп болғаны туралы, жоғарыда айтылды. Сілкіністің эпицентрі Еуропалық сейсмологиялық орталықтың деректері бойынша: Lat 45.91, Lon 53.53, Depth 30.0 km, mb=4.1. Жер сілкінісін 3–4 балл күшпен «Теңізшевройл» компаниясының қызметкерлері сезген. БАҚ бетінде келтірілген мәліметтерде, сілкіністің Теңіз мұнай кен орнын қарқынды игеруімен тікелей байланысты екендігіне күмән жоқтығы айтылған.

Жалпы алғанда, мұнай-газ кен орындарын қарқынды игерумен байланысты туындайтын техногендік жер сілкіністері жайлы әлемдік баспаларда, кейінгі жылдары көбірек ой-пікірлер айтылып жүр. Мұның себебі, көптеген мұнай-газ игеріліп жатқан аймақтарда техногендік әрекеттер әсері соншалықты жоғары деңгейге жетуі, ол жер қойнауының жағдайын күрт өзгертуі ықтимал. Сөйтіп, геологиялық ортаның қалыпты жағдайы өзгеріп, тепе-теңдік бұзылып, тұрақсыз жағдайға ауысады. Бұл жер бетінде әр түрлі техногендік апаттарға әкеліп соқтырады.

Техногендік жер сілкіністері көмірсутек шикізатын қарқынды игерумен қатар, олардың шығымын көбейту үшін жер қойнауындағы қабаттық қысымды көбейтумен де байланысты болады. Кейбір мұнай-газ кен орындарында қабатқа айдалатын су көлемінің өзгерісі мен техногендік жер сілкіністерінің арасында тікелей байланыс барлығы анықталды.

Әлемде, мұнай-газ кен орындарын қарқынды игерумен байланысты апатты жер сілкіністерінің болғаны белгілі.

1976 және 1984 жылдары Газли газ кен орнында (Өзбекстан) үш рет, күші 9 балл апатты жер сілкінісі болды 9. Бұл аудан жер сілкінісі қауіптілігі жағынан, Атырау өңірі сыяқты, қауіпсіз белдемдерге жататын. Алғашқы 9 балдық екі сілкініс 1976 ж. болса, осы алып газ кен орнын 15 жыл қарқынды игеруден кейін болды.

1995 жылы Оңтүстік Сахалиндегі (Ресей) Нефтегорск қаласы маңында 9 балдық жерсілкінісі болып 10, көптеген адам қазасы орын алды. Бұл апатты сілкініс шамамен мұнай кен орнын 30 жыл қарқынды игеруден кейін болып отыр.

1995 жылғы Нефтегорск апатының салдары (17 бес қабатты тұрғын үйлердің жаппай қирауы)

Мұндай апатты жағдайларды тізіп келтіре беруге болады. Күші 6 балға дейінгі техногендік жер сілкіністері Татарстан, Башқұртстан және басқа да мұнай-газ кен орындарын қарқынды игеріп жатқан аймақтарда тіркеліп отыр.

Әлемде белгілі техногендік жер сілкіністері жайлы деректерді талдай келе, ғалымдар келесі қорытындыға келеді: ірі мұнай-газ кенорындарын қарқынды игеру басталғаннан кейін, бірнеше жыл – бірнеше ондаған жылдан соң, жер қойнауына түсірілген техногендік әсер сол ортаның жағдайын айтарлықтай өзгерткеннен, техногендік жерсілкіністері пайда болады. Ғалымдардың пікірінше, ұзақ уақыт пайдаланудағы ірі мұнай-газ кенорындарының барлығында да техногендік жер сілкінісі қауіптілігі бар 11.

Атырау облысындағы Теңіз мұнай-газ кенорны 1979 ж. ашылған, оның қоры 20 млрд. барель, яғни 3,1 млрд. тоннаға жетеді. БАҚ мәліметтері бойынша, 2010 ж. жер қойнауынан 25,9 млн. т мұнай алынған, ал 2016 ж. бұл көрсеткіш 36 млн. т жетеді деп болжануда.

Бүгінде Теңіз кен орны аумағында болған техногендік жер сілкіністері жайлы деректер көп емес. Сейсмология институтының деректері бойынша, 2004–2005 жж. кен орны маңында жұмыс істеген сейсмикалық жүйе бірнеше әлсіз техногендік жер сілкіністерін тіркеген. Өкінішке орай, кейінгі жылдары бұл бақылау жүйесі қаржы мәселесіне байланысты жабылып қалды.

Сонымен, 2011 жылы 21 ақпанда болған жер сілкінісі жалғыз емес, дегенмен бұл 3–4 балмен сезілген әзірше жалғыз сілкініс.

Жер сілкіну қауіптілігін бағалау

Қайбір аудан болмасын, оның сейсмикалық қауіптілік деңгейі аймақтық және жергілікті сейсмикалық белсенділігімен анықталады. Атырау өңірінің аймақтық сейсмикалық белсенділігі, ең алдымен, Орта Азия және Кавказ сейсмикалық белдемдерге жақын орналасуымен сипатталады. Бұл белдемдерде болған және болашақ орын алатын ірі зілзала апаттары Атырау жерінде, жоғарыда айтылғандай, 6 баллға дейінгі күшпен сезіледі. Адам өміріне және тұрғын үй мен ғимараттарына 6 балдық сілкініс айтарлықтай зиян келтірмейді.

Жергілікті сейсмикалық белсенділік Атырау жерінде болатын табиғи және техногендік жер сілкінулеріне байланысты. Бүгінгі таңда, бұл аймақта жергілікті табиғи сілкіністердің тіркелмегені жайлы жоғарыда айттық. Мұнай-газ кен орындарын ашу барысында, Атырау өңірінде геологиялық және геофизикалық тұрғыдан айтарлықтай зерттеулер жүргізілген. Дегенмен, аймақтың сейсмикалық потенциалы әлі де болса нақты зерттелмеген. Жоғарыда келтірілген деректерге сүйене отырып, бүгінгі таңда бұл аймақта магнитудасы 5-тен жоғары (күші 6 балдан жоғары) жергілікті табиғи жер сілкінісі болады деп айтуға негіз жоқ.

Атырау аймағы үшін басты сейсмикалық қауіптілік мұнай-газ кен орындарын қарқынды игеруге байланысты туындайтын техногендік жер сілкіністеріне байланысты. 2011 жылы 21 ақпанда болған және ертеректе бұл жерде тіркелген әлсіз сілкіністер, осы ауданның жер қойнауында болып жатқан айтарлықтай өзгерістердің нышаны. Әлемнің әр түкпірінде, мұнай-газ кен орындарын қарқынды игеру салдарынан туындаған ірі техногендік жер сілкінулерін талдай келе, Теңіз кен орны аумағының сейсмологиялық тұрғыдан қауіпті жағдайда екендігін анық та айқын айту керек. Елімізде мұнай мен газ қорының 70 %-ы осы Батыс Қазақстан жерінде орналасқан. Бұл аймақта қазірде мұнай комплексінің ірі инфрақұрылымдары бар екендігін еске алсақ, осы аймақтың экономикалық және экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету – бұл маңыздылығы жоғары мәселе.

Әрине, 5–6 балға дейінгі күші орташа табиғи жер асты дүмпулері (ошақ тереңдігі, әдетте, 15– 20 км) аса қауіпті емес. Ал, техногендік жер сілкіністері ошағы жер бетіне жақын орналасады, сондықтан олардың жер бетіндегі әсері (магнитудасы аз болғанына қарамастан) эпицентр аумағында айтарлықтай апатқа соқтыруы ықтимал.

Қорытынды

Өкінішке орай, Қазақстан жерінде мұнай-газ кен орындарын қарқынды игеру барысында өрбитін қауіпті геодинамикалық процестерді жан-жақты бақылау жұмыстары әлі де болса дұрыс жолға қойылмай келеді. Кейбір кен орындарында мұндай жұмыстар жүргізілгенімен, осы күнге дейін олар сырт елдердің мамандары құзырында. 2011 жылдың 21 ақпанында болған жер сілкінісі жайлы тиянақты мәліметтерді «Теңізшевройл» компаниясынан алу мүмкін болмады – бұл осы саясат дәлелі. Мұндай қауіпті аудандарда әрбір тіркелген жер асты дүмпуі жан-жақты талданып, қажетті ғылыми-практикалық қорытынды шығарылу қажет.

Тек қана мұнай-газ кен орны аумағында жүргізілетін сейсмологиялық бақылаулар кен орны аумағында көрініс берген өзгерістер туралы нақты ақпараттар бере алады. Осы мәліметтерге сүйене отырып, кен орнының қай бөлігінде жер қойнауында қандай өзгерістер жүріп жатқанын анықтауға болады. Айта кететін жайт, мұндай бақылаулар кен орнын игеруден бастап үздіксіз жүргізілуі қажет, сонда ғана ауданда орын алуы ықтимал қауіпті өзгерістерді анықтауға болады.

ӘДЕБИЕТТЕР

1. Тектоника южного обрамления Восточно-Европейской платформы (под ред.Хаина В.Е. и Попкова В.И.). Краснодар: 2009. 213 с.
2. Нусипов Е. и др. Прогноз сейсмической опасности площадки Атырауского нефтеперерабатывающего завода. Алматы: «Ғылым»,2003. 72 с.
3. Землетрясения и микросейсмичность в задачах современной геодинамики Восточно-Европейской платформы. Кн.1 и 2. (под редакцией Н.В.Шарова и др.) Петрозаводск, 2007.
4. Никонов А. А. Разрушительное землетрясение 1208-1209 гг. на Туранской платформе (по письменным источникам)//Вопросы инженерной сейсмологии. М., 1989. Вып. 30. С. 119-127.
5. Никонов А. А. Сильнейшее землетрясение Большого Кавказа 14 января 1668 г// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. №9. С. 90-106.
6. Нурмагамбетов А. Сейсмичность Арало-Каспийского региона //Геология регионов Каспийского и Аралского морей» МГК-32. Алматы. 2004. С.443-450.
7. Сиылханова А. О сейсмичности района Тенгизского месторождения. Вестник КазНТУ. 2009. №6.
8. Нусипов Е., Оспанов А.Б. и др. Сейсмическая опасность территории Западного Казахстана //Пятый Казахстанско-Китайский международный симпозиум «Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии» Алматы. 2004. С.94-103.
9. Газлийские землетрясения 1976 и 1984 гг. Ташкент:Фан, 1986.368 с.
10. Нефтегорское землетрясение 27(28).05.1995 г. Информационно-аналитический бюллетень. Спецвыпуск. М., 1995. 236 с.
11. Сидоров В.А. Возникновение опасных геодинамических событий в связи с разработкой месторождений нефти и газа // Разведка и охрана недр. - 1999. - № 5-6. - С. 43-48.
12. Нурмагамбетов А. Проблема возбужденной сейсмичности в Казахстане //Геология и разведка недр. Алматы, 1997. №1 .С.32-36.
13. Нусипов Е., Оспанов А.Б. и др. Сейсмологический мониторинг на месторождениях углеводородов: методические указания / Алматы. 2004. 72 с.
14. Нурмагамбетов А. Техногенные сейсмические явления, связанные с разработкой и эксплуатацией месторождений твердых полезных ископаемых, нефти и газа. «Геология и охрана недр». 2010. № 1(34) с.71- 77.
15. Нурмагамбетов А. О сейсмичности и сейсмической опасности Мангыстауского региона //Доклады МН-АН РК. 1997. №1. С. 47-53.