Trzęsienie ziemi w Żerkowie podsumowuje Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

W piątek, 6 stycznia 2012 r. o godzinie 16:37 w Żerkowie, położonym 50 km na północny zachód od Kalisza, wystąpiły krótkotrwałe wstrząsy sejsmiczne. Świadkowie odczuli podniesienie się ziemi, a następnie jej kołysanie boczne. Zjawisku, które trwało kilka sekund, towarzyszyły głuche dźwięki dochodzące spod ziemi.
Wstrząsy odczuli też mieszkańcy sąsiedniego Jarocina. Nikt nie odniósł obrażeń, nie odnotowano też większych uszkodzeń budynków ani infrastruktury. W kilku domach w Żerkowie zarysowały się ściany, w jednym odpadł fragment tynku na suficie. Służby postawiono w stan pogotowia, zebrał się powiatowy sztab antykryzysowy. Relacje z Żerkowa pokazała większość stacji telewizyjnych, wydarzenie opisywała prasa.
Zgodnie z doniesieniami Europejskiego – Śródziemnomorskiego Centrum Sejsmicznego wstrząs miał magnitudę 3,8, a jego ognisko znajdowało się na głębokości 10 km. Zjawisko zostało odnotowane przez ok. 100 europejskich stacji sejsmicznych.
Naturalne wstrząsy sejsmiczne o magnitudzie pomiędzy 3 a 4 zdarzają się stosunkowo często na świecie – ok. 130 tysięcy rocznie wg danych USGS. Występują również na obszarach asejsmicznych, do jakich należy Polska. Są wyraźnie odczuwalne przez ludzi, ale nie powodują zniszczeń. Podobnej wielkości trzęsienia ziemi generują prace górnicze – dzień po incydencie w Żerkowie, 7 stycznia 2012 roku w godzinach porannych odnotowano wstrząsy o magnitudzie 3,2 w okolicy Polkowic, w zagłębiu miedziowym.
Należy podkreślić, że w promieniu 100 km od Jarocina w przeciągu ostatnich 100 lat nie zarejestrowano żadnych większych wstrząsów sejsmicznych. Nie ma też wzmianek o wystąpieniu takich wstrząsów w źródłach historycznych (Guterch, 2009), co nie jest jednak dowodem, że wstrząsy takie w czasach historycznych rzeczywiście nie występowały.
Wszystkie dotychczasowe informacje wskazują, że wstrząsy w Żerkowie miały naturalną genezę tektoniczną, tzn. spowodowane zostały przemieszczeniem mas skalnych wzdłuż uskoku na skutek przekroczenia przez naprężenia tektoniczne poziomu krytycznego, potrzebnego do reaktywacji uskoku. Geometrię przemieszczeń (zrzutowe, przesuwcze, odwrócone) będzie można określić po kompleksowej analizie sejsmogramów ze stacji, które zarejestrowały ten wstrząs.
Ogólny kontekst tektoniczny lokalizacji wstrząsu sejsmicznego wskazuje, że reaktywowany uskok należy do strefy uskokowej przebiegającej od Krakowa przez Kalisz, Poznań w kierunku Szczecina (strefa Kraków-Szczecin), która z kolei stanowi południowo zachodnie obrzeżenie szerokiej na ponad 100 km strefy tektonicznej Teisseyre'a-Tornquista (TTZ). TTZ to jeden z najważniejszych w Europie szwów tektonicznych. Rozdziela on stabilny kraton wschodnioeuropejski, o starej konsolidacji prekambryjskiej, od platformy zachodnioeuropejskiej, o młodszej konsolidacji paleozoicznej. W obrębie szwu, pod kilkukilometrowej miąższości pokrywą skał osadowych permu i mezozoiku znajdują się starsze kompleksy skalne, lokalnie sfałdowane i przecięte uskokami. Koncentracja zniszczeń tektonicznych w obrębie strefy TTZ sprawia, że ten fragment skorupy ziemskiej jest mechanicznie osłabiony.
Jak dotąd wstrząsy sejsmiczne rejestrowano najczęściej w północnym, pomorskim segmencie TTZ oraz w południowym segmencie świętokrzyskim. Do rzadkości należały wstrząsy w segmencie środkowym, kujawskim, na którego obrzeżeniu wystąpił obecny incydent.
Analizy naprężeń w obrębie strefy TTZ sugerują występowanie reżimu naprężeń sprzyjającego dominacji poziomych przemieszczeń pomiędzy blokami tektonicznymi. Modele numeryczne (Jarosiński, 2006) wskazują, że strefa uskokowa Kraków-Szczecin jest predestynowana do reaktywacji we współczesnym polu naprężeń tektonicznych jako prawoskrętny uskok przesuwczy. Tempo deformacji skorupy ziemskiej w tym rejonie jest jednak na tyle niewielkie, że nie zagraża systematycznym powtarzaniem się odczuwalnych wstrząsów w tym rejonie.
Ponieważ w ostatnim czasie wiele się mówi o możliwości wzbudzenia wstrząsów sejsmicznych przez szczelinowanie hydrauliczne towarzyszące eksploatacji lub poszukiwaniu gazu łupkowego, należy przyjrzeć się, czy wstrząs w okolicach Jarocina nie mógł być wzbudzony tego rodzaju działalnością. W tym przypadku odpowiedź jest jednoznacznie negatywna. Taką możliwość wykluczają: głębokość ogniska wstrząsu - przekraczająca wielokrotnie głębokość otworów poszukiwawczych, oraz fakt, że najbliższe zabiegi szczelinowania hydraulicznego w łupkach prowadzono w odległości ponad 200 km od Jarocina oraz, że były one wykonywane wiele tygodni przed wystąpieniem wstrząsów tektonicznych. Z kolei, zabiegi szczelinowania związane z poszukiwaniem gazu zamkniętego (tight gas) w okolicach Poznania prowadzone były w oddaleniu ponad 50 km od wystąpienia wstrząsu, a także wykonano je wiele miesięcy przed wystąpieniem wstrząsu sejsmicznego. Nie jest możliwe spowodowanie wstrząsu sejsmicznego zabiegiem, który odbył się w innym miejscu i innym czasie, ponieważ zasięg strefy podwyższonego ciśnienia zwykle nie przekracza 1 km, a rozładowanie podwyższonego ciśnienia po szczelinowaniu hydraulicznym trwa najwyżej kilka godzin. Należy dodać, że przy eksploatacji gazu ze złóż konwencjonalnych, z jakimi mamy do czynienia w okolicy Jarocina, nie wykorzystuje się zabiegów szczelinowania hydraulicznego, a zatem nie dochodzi tam do podwyższenia ciśnień porowych, które mogłyby destabilizować uskoki, a produkcja węglowodorów jest na tyle niewielka, że nie powoduje widocznego osiadania powierzchni ziemi.
Źródło: Państwowy Instytut Geologiczny (www.pgi.gov.pl)