Группа китайских ученых впервые применила для выявления напряженных горных пород в геологических разломах провинции Юньнань так называемые воздушные пушки – систему резервуаров с закачанным туда под большим давлением воздухом. Эти пушки стали источником сейсмической энергии для вызывания небольших землетрясений с контролируемыми параметрами. Результаты ученых доступны в текущем выпуске Eos, Transactions, American Geophysical Union .

Геологи уже давно используют сейсмические волны в горной разведке для поисков месторождений нефти и газа. В основном с помощью динамита, однако, в условиях надводных исследований чаще применяют воздушные пушки. Резкий выброс сжатого воздуха сотрясает воду и нижележащие осадочные слои. Вызванные таким образом колебания фиксируются сейсмографами, и позволяют смоделировать структуру горных пород или иных геологических образований (например, разломов).

Подобные методы могут быть использованы и для изучения тонких долгосрочных изменений в скорости сейсмических волн. Их наличие будет означать, что произошло наращивание напряжения вдоль зоны геологического разлома. Главным препятствием для реализации такой стратегии исследования было отсутствие надежного и мощного источника сейсмической энергии, позволяющего запускать воспроизводимые колебания и делать точные измерения.

Сконструированная китайскими учеными новая воздушная пушка решила эти проблемы. Исследователи назвали ее “передающей сейсмической станцией”. Пушка состоит из четырех больших емкостей. Каждая емкость содержит по 33 литра воздуха под давлением в 15 мегапаскалей (это, примерно, в 153 раза больше, чем атмосферное давление на уровне моря). С помощью крана эту конструкцию опускается в водоем и “выстреливается”.

Всего было поставлено 111 экспериментов и, согласно сейсмографам, каждый выстрел порождал сейсмическую волну равную аналогичной природной магнитудой 0,5. Собранные исследователями данные вкупе с развитием сейсмических датчиков и систем GPS позволят, в теории, в будущем выявлять признаки нарастания напряжения в разломах, что является одним из возможных признаков будущих землетрясений.