Poniedziałkowe trzęsienie ziemi w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego związane jest z równoleżnikowym rowem tektonicznym Bełchatowa, na przedłużeniu, którego znajduje się epicentrum tego zjawiska. Historycznie wzdłuż tego samego rowu tektonicznego na odkrywkach w Bełchatowie i Szczercowie odnotowano blisko dwukrotnie silniejsze trzęsienia ziemi, których przed budową kopalni nigdy przedtem nie było.
Informacja o trzęsieniu ziemi, jakie miało miejsce w poniedziałek 16 czerwca w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego przez media potraktowane zostało jako sensacja. Miało ono mieć siłę 2,9 stopnia w skali Richtera. Jest to uzasadnione, gdyż powszechnie, a także przez specjalistów nasz kraj uznawany jest za asejsmiczny, a w wybranych rejonach za pensejsmiczny, czyli o niskiej aktywności sejsmicznej, gdzie trzęsienia ziemi zdarzają się tam, ale rzadko i mają one niewielką intensywność. Definicja ta jest bardziej opisowa, aniżeli ścisła.
Czy rzadko?
Wystarczy zastanowić się czym jest rzadkość tego rodzaju wydarzeń w Polsce. Historycznie od opisanego przez Jana Długosza trzęsienia ziemi w Pieninach w 1200 roku, przez ostanie 825 lat Polskę nawiedziło 13 silnych trzęsień ziemi o sile powyżej 5 stopni w skali Richtera. Czy to jest rzadko? Oczywiście, że tak w stosunku do krajów takich jak Japonia, Chiny, a w Europie Włochy, Islandia, czy Bałkany, gdzie albo codziennie ziemia trzęsie się w niewielkiej skali i co kilka, kilkanaście lat występują silne, a nawet katastrofalne trzęsienia ziemi. Statystycznie w Polsce te silne wstrząsy mają miejsce co 65 lat.
Jednak statystyka nie oddaje rzeczywistych wydarzeń, gdyż od 1992 do chwili obecnej miały miejsce cztery silne trzęsienia ziemi. Pod tym względem rok 2004 był szczególnym, bo dwukrotnie ziemia silnie zatrząsała się w naszym kraju. Można powiedzieć, że pojęcie rzadkości trzęsień ziemi Polsce jest pojęciem względnym. To ostanie trzęsienie należy zaliczyć do wydarzeń o niewielkiej intensywności, choć jest to określenie też opisowe.
Dlaczego definicje są opisowe?
Ponieważ nauka niewiele jeszcze wie o przyczynach trzęsień ziemi, co przekłada się na brak naukowych ostrzeżeń podobnych do bardziej ścisłej prognozy pogodowej. Na tej podstawie można zapytać, czy rzeczywiście Polska jest krajem asejsmicznym, jeżeli tak, to też tylko w kontekście opisowym, który tak na prawdę niczego nie wyklucza. Pozostawiając na uboczu ogólne rozważania dotyczące trzęsień ziemi w Polsce, aby odpowiedzieć na pytanie o przyczyny trzęsienia ziemi w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego trzeba bliżej przyjrzeć się budowie geologicznej tego rejonu, który najlepiej poznany został w odległym ok. 20 km Bełchatowie.
Tektoniczny rów Bełchatowa
Pod względem geologicznym jest to wąskie na 2 km zapadlisko o długości ok. 15 km o kierunku równoleżnikowym. Na mapie kierunek tego rowu tektonicznego ma wyraźne przedłużenie do miejsca trzęsienia ziemi w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego. Struktura geologiczna jest ta sama w obu tych miejscach. W kontekście wieku geologicznego jest to struktura młoda i z tego powodu nadal jeszcze aktywna. Powstała ona podczas ostatniej fazy orogenezy alpejskiej pod koniec okresu kredy i na początku trzeciorzędu około 70 mln lat temu. Wszystko skazuje na to, że znajdujące się tu złoże węgla brunatnego powstawało równocześnie z powstającym zapadliskiem, którego tempo obniżania się malało w czasie. Eksperci przygotowujący eksploatację tego złoża uważali, że dynamika jego powstawania nie została całkowicie wygaszona do dnia dzisiejszego.
Uskoki ograniczający ten rów tektoniczny w warstwach wapieni kredy i triasu osiągają zrzuty 250 m. O intensywności zjawisk geologicznych w tym rowie tektonicznym świadczą liczne kawerny nawiercane w skałach wapiennych studniami odwodnieniowymi, których z przyczyn technicznych nie udało się przewiercić.
Miliony metrów sześciennych i ton
Obecne trzęsienia ziemi w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego związane są z wspomnianym rowem tektonicznym i wykopem odkrywki Bełchatów. Wykop ten o końcowej głębokości 250 – 300 m wiązał się z wybraniem kilku milionów metrów sześciennych nadkładu. Na zewnątrz tego wykopu utworzono gigantyczne zwałowisko o wysokości kilkudziesięciu metrów ponad płaską tutaj powierzchnię terenu. Tę sama technologie składania nadkładu zastosowano do drugiej części tego złoża w tym samym rowie tektonicznym występującego pod nazwą Szczerców. Znów tak jak poprzednio wykonano wykop, a masy ziemne nadkładu liczone w milionach ton złożono w najbliższej bezpiecznej od niego odległości.
Destabilizacja
Występujące w tym rowie tektonicznym trzęsienia ziemi związane są z destabilizacją aktywnego systemu uskokowego tworzącego wspomniany rów Bełchatowa. Ta destabilizacja słusznie została zakwalifikowana przez Wyższy Urząd Górniczy w Katowicach, jako wynik robót górniczych i odwodnieniowych. Zauważono, że tam gdzie od kilku ostatnich milionów lat panowała względna równowaga, zdejmowano miliony ton ziemi i wody z jednego skrzydła czynnego uskoku i składowano na drugie skrzydło. W ten sposób powstał podwójny stan braku równowagi.
Czynny jeszcze uskok zaczynał reagować. Pierwsze trzęsienia ziemi nastąpiło w latach osiemdziesiątych minionego wieku, było ono tak silne, że na kopalni pospadały ze stołu szklanki z herbatą i plakaty ze ściany. Ocenia się, że był to wstrząs o sile 4,5 w skali Richtera. Po wyrównaniu naprężenia górotworu zjawiska te już się nie powtarzały tak wysokiej skali. Trzydzieści lat później ta sama historia powtórzyła się po uformowaniu nadkładu, ale w innym już miejscu na złożu Szczerców. Jego siła była tak duża, że w okolicy popękały budynki, stropy i ściany. Miał on siłę 4,7 w skali Richtera. Podobnie jak w Bełchatowie naprężenia się wyrównały i trzęsienia ziemi powtarzały się już w dużo mniejszej skali.
Długi rów tektoniczny
Jak długi jest rów tektoniczny Bełchatowa i Szczercowa poza znanym rejonem kopalni, tego nie wiemy. Nie zostało to zbadane, bo nie było takiej potrzeby. Natomiast z mapy wynika, że jego przedłużenie występuje dokładnie w miejscu epicentrum w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego. W strukturze tej nadal występują wyrównania naprężeń na całej długości rowu tektonicznego, a nie tylko tam gdzie był wybierany węgiel brunatny.
Te wyrównania są już znacznie słabsze, dlatego w rejonie Piotrkowa Trybunalskiego siła wstrząsu był 2.9, a nie jak w ich centrum 4,4 lub 4,7. To jeszcze jeden dowód pośredni, czyli poszlakowy, o powiązaniu tego trzęsienia ziemi z wcześniejszymi wydarzeniami w kopalniach Bełchatów i Szczerców.
Adam Maksymowicz
