Физика землетрясений и извержений вулканов: общность и различия

  1. Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН

 

Автором разрабатывается ударно-волновая модель землетрясения: Ударная волна (УВ) в момент землетрясения, образуясь в районе гипоцентра, выходит на поверхность Земли. При этом возникает отраженная волна растяжения (разгрузки), направленная в противоположную (от УВ) сторону. Взаимодействие этих волн приводит к сильным движениям, таким как разрывы поверхности, разуплотнение грунта, колебательные движения и т.п. Известно, что землетрясения и извержения вулканов происходят примерно одновременно, и - в одном и том же месте (например, на побережье Тихого Океана).

Анализируя сейсмическую волновую картину под очагом вулканов, нами было показано, что магматический очаг не имеет корней, уходящих к внешнему ядру Земли. Возникает вопрос, каким образом он возник и как происходит подогрев магмы? Предлагается принципиально новая модель вулкана, согласно которой возникновение магматического очага и его регулярная «подпитка» энергией происходит за счет землетрясений. Физика этих «вулканических» землетрясений (ВЗ) несколько отличаются от обычных. Во-первых, - УВ распространяется в упругой среде, и приходит к поверхности Земли практически без потерь. Во-вторых, (ВЗ) - УВ встречает на своем пути неупругую среду, в которой возникает волна разгрузки и УВ диссипирует с нагревом среды и образованием магматического очага. Аналогичная ситуация возникает в грязевых вулканах, медленных землетрясениях, образовании воронок в газогидратах и т.п. По-видимому, во всех рассматриваемых случаях мы имеем дело с некоторой особенностью поведения среды, которая при её возмущении, «снимает» его (т.е. возмущение) путем генерации УВ и переноса энергии возмущения на любое расстояние от источника возмущения. Аналогичная ситуация возникает в биологии, когда, например, в кровеносном сосуде возник тромб, скорость течения крови замедлилась, начался нагрев среды, возникает т.н. квейк (quake, трясение), который есть ни что иное как ударная волна, приводящая к охлаждению этого участка. Аналогичные квейки встречаются не только в земле (earthquake), но и во льду (iсequake), океанах, атмосфере и ионосфере.

Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: Всероссийская научная конференция с международным участием, Южно-Сахалинск, 26 ‒ 30 мая 2015 г.: сборник материалов. В 2-х томах / под ред. Б.В. Левина, О.Н. Лихачевой. ‒ Владивосток: Дальнаука, 2015. Том 1. ‒ С.120