Текст книги "Источник землетрясений в свете догмы Рейда-Рихтера (СИ)"

Автор книги: Сергей Бычков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

6.1. Техногенные землетрясения

Предлагаем к рассмотрению пример, как изменение горного давления в массиве служит стартом большинства землетрясений, горных ударов и внезапных выбросов пород и газов. Возьмём так называемые наводимые, или техногенные землетрясения, произошедшие в связи с наполнением водохранилищ. Во-первых, возникает вопрос: почему техногенные землетрясения происходят не в зонах сейсмической активности, не в зонах движения тектонических плит, не в зонах разломов и действия вулканов, как это должно было быть по классическому подходу к рассмотрению причин землетрясений? И второй, главный вопрос: почему землетрясения происходят по мере заполнения водохранилищ, почему прекращаются с окончанием заполнения и почему начинаются вновь, как только по каким-то причинам начинается слив воды из водохранилища? То есть толчки происходят только в момент изменения уровня зеркала водохранилища, а значит и изменения горного давления под ним? Предваряя описание примера, напоминаем, что процесс землетрясения по гипотезе Деформационного взрыва пород – это сложный многоступенчатый процесс в котором принимают участие различные физические, химические и механические явления, которые вкупе с горно-геологическими характеристиками массива и условиями нагружения и будут определять возможность прохождения землетрясения. Наличие деформационной нагрузки в горном массиве является только одним из главных, но недостаточных условий для возникновения подземных толчков, так, же как и при взрыве газа метана в угольной шахте, при котором наличие газа метана является главным, но только одним из многих условий взрыва. Например, чтобы в выработке скопился газ метан и произошёл его взрыв, датчик метана в забое должен быть неисправен. Или должен произойти внезапный и залповый выброс метана в рудничную атмосферу из угольного пласта, или из выработанного пространства шахты, или вентиляционная система шахты или участка шахты нарушена и не работает должным образом по ряду причин, которых может быть с десяток. Плюс к этим условиям, концентрация метана в забое обязана быть в пределах 4% -16%. При любой другой концентрации можно ходить с факелом по шахте и ничего не случится. Следующим условием взрыва метана является искра, необходимая для старта цепной реакции взрыва. И эта искра обязана появиться строго в тот момент, когда концентрация метана в горной выработке будет в пределах 4-16%%. Наличие мощной вентиляции в шахтах ежеминутно меняет концентрацию газов в рудничной атмосфере, разбавляя метан до мизерных концентраций и искре необходимо появиться строго в нужный момент, когда он присутствует в забое. Следующим фактором будет возникновение самой искры, а она, возможно, появится в случае аварии с электрооборудованием в шахте. То есть авария с электооборудованием обязана произойти по времени строго в тот момент, когда в забое концентрация метана составит 4-16%%. Ни раньше на секунду, ни позже. Но и это не всё, при любой аварии в электрической схеме шахта обесточивается при помощи систем контроля и различных датчиков, которые именно в момент концентрации метана в забое в пределах 4-16%% должны не сработать по каким-то причинам и не отключить энергоснабжение аварийного участка. Причинами могут отказа датчиков могут быть... и так далее. На этом примере мы показываем, как непросто вызвать взрыв в шахте газа метана и как много условий и комбинаций этих условий необходимо выполнить, чтобы он состоялся. Но, несмотря на, казалось бы, невероятную случайность совпадений разных событий, взрывы газа регулярно происходят на шахтах мира и уносят жизни шахтёров. Как метко замечено: – Случайность, это пересечение закономерностей. В случае с землетрясением природе также необходимо скомбинировать множество условий для того, чтобы сейсмический удар состоялся. Хрестоматийный пример техногенного случая – землетрясение в индийском городе Койна при наполнении водохранилища с магни-тудой 6,5, центр которого располагался недалеко от плотины (h – 103 м). Землетрясение, вызвавшее значительные разру╛шения, произошло 11 декабря 1967 г. в области, которая раньше считалась асейсмичной. Как известно, изменение горного давления может произойти, как при сливе воды из хранилища за счёт релаксационного раскрытия трещин массива и уменьшении порового давления, так при увеличении горного давления при наполнении водохранилища, вследствие деформаций растяжения, смещения блоков, увеличении порового давления флюидов, газов. Согласно гипотезе Деформационного взрыва, при наполнении водой водохранилища (сливе) могла возникнуть (а может, и нет) следующая ситуация: вследствие изменения давления в породах горного массива под зеркалом, возникнет эффект А.В. Степанова – появление электрического потенциала на поверхности деформированных образцов пород при отсутствии внешнего электрического поля. Эффект был открыт в ещё далёком 1933 году и дополнил ещё более старые работы в этой области академика А. Иоффе (1926 г.), З. Дьюлаи, Д. Хартли, И. Кишша (1928 г.). Рис.8.

Рис.8 Схема опыта эффекта Степанова

а) Образец породы, б) Образец после раскола, в), г) замеры показателей

Из эффекта Степанова и работ, указанных выше исследователей вытекают следующие главные выводы: 1) Чем выше деформация горных пород, тем выше электрическая разность потенциалов на поверхности деформируемых образцов; 2) При постоянной, установившейся нагрузке в горном массиве разность потенциалов падает до нуля; 3) Разность потенциалов зависит от структуры пород. Первый пункт объяснить несложно, это очевидно, что при большей нагрузке, появляется больше трещин в массиве, а как мы знаем, каждая трещина способна генерировать электрические заряды и создавать разность потенциалов. Второй пункт даёт нам ответ на вопрос, почему после наполнения водохранилища подземные толчки прекращаются – при установившейся нагрузке разность электрических потенциалов пород становится равной 0 и электромагнитные процессы прекращаются. Энергия зарождающегося землетрясения от гидростатического воздействия зеркала водохранилища в породах при стабильном горном давлении будет стремиться к минимуму и "лишние джоули" перетекут в окружающий массив. Тем самым потенциальная энергия напряжений массива будет стремиться к 0, приводя всю систему к равновесию. Ответ на третий пункт такой же очевидный, как и на первый – у всех пород разные молекулярные свойства и соответственно физические и химические параметры и согласно эффекту Степанова малейшие примеси могут уменьшить до нуля электрический потенциал горных пород. После ответа на три пункта зададим себе вопрос: – Достаточно ли изменения горного давления под каким-нибудь водохранилищем, чтобы произошло землетрясение? Ответа два: может быть достаточно, а может быть, и нет. Может быть, именно структура пород под водохранилищем не даст горному массиву достаточного импульса, необходимого для прохождения одного из механо-электро-магнитного эффектов или нескольких эффектов сразу, чтобы разрушить горный массив. Мы не устаём повторять, что процесс землетрясения, это сложный многоступенчатый процесс, зависящий от многих факторов, и процесс вполне может пойти дальше одной реакции массива. Процесс может "заглохнуть" в самом начале, а может развиваться, как набирающие силу торнадо, которое втягивая в свою воронку всё новые и новые порции воздуха, разгоняет его до больших скоростей и шаг за шагом приближает кульминационный момент катастрофы. К примеру, появление электрических зарядов и разности потенциалов в горном массиве под зеркалом водохранилища в результате его деформации, вызовет появление электромагнитного поля, которое в свою очередь может (а может, и нет) вызвать явление магнитопластичности и присущее этому процессу цепную реакцию деппининга дислокаций. В этом случае особенно показательна работа академика РАН А.Л. Бучаченко [2], отмеченная нами выше, которая показывает практическое использование явление магнитопластичности применительно к прогрессу развития подвижек земной коры и которая хорошо дополняет и вписывается в гипотезу Деформационного взрыва пород. Идём дальше. А что если и после этого, процесс магнитопластичности и деппининга дислокаций не сможет придать массиву необходимый импульс для развития и нарастания выделения энергии массивом? В таком случае, имея электромагнитное поле, природа постарается реализовать процесс несколькими явлениями в зависимости от различных свойств вмещающих пород: магнитострикции, электрострикции, цепной химической реакцией растворённых в породе газов, что, в конце концов, приведёт к следующему этапу: изменению размеров кристаллов пород и линейному, мгновенному и неудержимому расширению горного массива. Хватит ли теперь перечисленных нами факторов для прохождения землетрясения? Опять же ответ не однозначен: может быть хватит, а может, и нет. В процессе важна любая "мелочь", если так можно выразиться. К примеру, из исследований Степанова получается, что форма массива влияет на величину возникающего потенциала. В опытах он был наименьшим при плоских образцах (высота меньше длины) и наибольшим при образцах кубической формы. То есть, даже такой параметр горного массива, как размер блока, может оказать решающее значение. У природы в запасе слишком много комбинаций и времени на их "перебор": одни комбинации могут затормозить и наглухо заглушить процесс подвижек массива, а другие комбинации могут разогнать процесс до невероятных скоростей и аномально его усилить с катастрофическим завершающим аккордом. По всей вероятности в природе существуют такие комбинации процессов, о которых мы пока не знаем и не догадываемся об их существовании. К нашему счастью, большинство реакций горного массива на изменение горного давления и вариации деформаций дальше лёгкого потряхивания местности не идут. В том, что, в процессе землетрясения много нюансов, или много "мелочей", есть существенный плюс для человечества. Он заключается в том, что предотвратить землетрясения вполне возможно, как и возможность людей повлиять на его мощность, ибо, чем больше вариаций, тем больше возможностей "ухватиться за какую-нибудь мелочь", и в итоге, повлиять на весь процесс в целом. Заключая сказанное о техногенных землетрясениях, приводим небольшой объём статистики от американских коллег, который ярко отражает суть технологических землетрясений. Так, учёные под руководством К. Фролиха [C. Frohlich] из университета штата Техас в Остине опубликовали статью [28] в которой приводят данные, согласно которым, из 162 землетрясений, зафиксированных в Техасе в период 1975-2015 гг., примерно четвертая часть была вызвана добычей сланцевых углеводородов. Официальная статистика сейсмологической службы штата свидетельствует о том, что за последние 40 лет, когда в штате начались активные работы по добыче сланцевой нефти и газа, частота подземных толчков возросла. Проанализировав данные, ученые установили, что подземные толчки спровоцированы одномоментной закачкой большого количества воды в скважину. То есть и в этом случае, не о каких сейсмозонах, тектонических плитах, разломах речь не идёт, а расположение очагов в непосредственной близости от скважин указывает на их зональность и строгую зависимость от точки приложения нагрузки на массив и перераспределением (изменением) энергии деформаций отдельных блоков в массиве. Приведённый нами пример говорит о том, что гипотеза Деформационного взрыва пород имеет под собой реальную почву.

Морозобойные землетрясения

В этом примере мы разберём пример прохождении морозобойных землетрясений, которые ряд исследователей никаким образом не желают объяснять и не считают за землетрясения. Действительно, с позиции гипотезы накопления массивом энергии деформаций объяснить морозобойные землетрясения абсолютно не представляется возможным, ибо такие землетрясения происходят только в рыхлом грунте, который физически не может накапливать энергию деформаций и эти землетрясения случаются только во время морозов, что вообще нельзя никак объяснить и связать с многолетними накоплениями энергии деформаций. Хрестоматийный пример такого землетрясения – Восточно-Ладожское случившееся 30 ноября 1921года [29] с приблизительной магнитудой М 3-4.2. С точки зрения гипотезы Деформационного взрыва пород, произошло следующие: после дождей и выпадения снега, который растаял, в районе, представленном чехлом осадочных отложений в виде грубодисперсных песчанно-глинистых отложений и гальки мощностью в сотни метров, установились морозы. Обильно увлажнённая до большой глубины почва начала промерзать с постепенным углублением линии замерзания. Известно, что промерзание рыхлого грунта происходит с сильными изменениями его физических свойств. Лед (вода при замерзании увеличивается в объёме на 11%), раздвигает частицы, агрегаты и блоки породы преобразует структуру порового пространства, в котором на поверхностях частиц грунта и во множественных порах возникают плёнки незамёрзшей воды. Удельное электрическое сопротивление в этом случае меняется в сотни и тысячи раз в зависимости от степени преобразования породы, то есть от степени её промерзания. В рыхлом грунте образуются различные зоны с различным удельным сопротивлением и горным давлением. То есть то, что необходимо для старта выделения энергии землетрясения согласно гипотезе Деформационного взрыва. Также нам известно, что растущие кристаллы льда генерируют электромагнитное излучение [30] в виде электрических зарядов, которые скапливаются на границе твердой и жидкой сред и которые вызывают значительную разность потенциалов. Хватит ли одной разности потенциалов для пробоя зон промерзания сказать трудно, но, мы уже знаем, что процесс землетрясения, это многоступенчатый процесс и следующим этапом для продолжения процесса (если он остановится в этой точке) может быть хорошо известный процесс образования электрических зарядов на гранях растущих кристаллов льда (любого кристаллического вещества при кристаллизации) с поляризацией горного массива. Это в свою очередь вызовет появление в массиве электромагнитных эффектов (пьезо, пиро и др.), способных за короткий промежуток времени запустить процесс Деформационного взрыва с образованием сейсмического удара. В случае неудачи и на этом этапе, у природы всегда найдётся очередной ход, лишь бы выполнялось главное условие любого подземного толчка – изменение горного давления в массиве. К примеру, с промерзанием грунта, а значит с увеличением его объёма и увеличением горного давления в глубине его массиве, а также от действия электомагнитических и механических эффектов, начнётся интенсивное растрескивание массива. Как мы знаем при раскрытии, и увеличение длины трещин образуются электрические заряды и разность потенциалов, которая при скорости движения трещин во льду порядка 750-1000 м/c. и наличии в промёрзшем массиве множества зон с плёнками, капиллярами и порами не застывшей воды может достичь громадных величин. В момент пробоя "изолятора" через горные породы протечет огромной силы ток, который и принесет целый список отмеченных нами неприятностей, ибо мощность, выделяемая электрическим током, пропорциональна сопротивлению горных пород и электрический разряд будет максимальным в области максимального электрического сопротивления горных пород. Если и этого будет недостаточно для возникновения Деформационного взрыва пород, то природа "легко найдёт запасной вариант". Например, при прохождении электрического заряда в обводнённом грунте, может возникнуть гидравлический удар, который вкупе с сейсмическим, могут вызвать локальный, но сильный удар в горном массиве [видео файлы 8, 28]. Опять неудача? Ещё вариант -явление дилатансии, которое как раз наиболее ярко выражено в плотных сыпучих и переуплотненных связанных грунтах. При определенной величине напряжений грунт начинает расширяться с увеличением объема. Этот эффект можно увидеть, когда влажный песок вокруг ноги человека, идущего по пляжу, кажется, высохшим. Деформация, вызванная ногой, расширяет песок под ним и вода в песке перемещается, чтобы заполнить новое пространство между зернами, то есть, дефлюидизация является одной из причин проявления дилатансии. Общий рост внутреннего напряжения вызывает увеличение объема пород и образование послойных деформаций со смещением слоев относительно друг друга и ураганным растрескиванием. Этот процесс приведёт к изменению физических свойств грунта, который даст старт процессу резкой подвижки массива по описанной выше цепочке.

Реальны сценарии, который мы описали? Вполне. То, что электрический разряд в диэлектриках может разрушать и дробить породу известно давно, так почему он не может вызвать подземного толчка? К примеру, изобретение [31] датировано ещё 26.06.1951 годом и его формула констатирует: "Способ разрушения горных пород и полезных ископаемых с помощью электрических разрядов в них, отличающийся тем, что с целью повышения его эффективности разрушение производят импульсными электрическими разрядами при достижении напряженности поля в горной породе или полезном ископаемом, равной или превышающей их электрическую прочность". Не вникая в подробности, отметим, что на стадии формирования разряда в горном массиве канал разряда проходит по областям расположения локальных электрических неоднородностей, то есть различных включений грунта, и границ их конгломерации. Когда канал разряда сформировался, то в нем выделяется энергия электрического разряда за короткий промежуток времени. При этом в канале разряда практически мгновенно повышается температура и давление. В результате чего, канал разряда, расширяясь, генерирует ударную волну и волны сжатия, которые двигаясь в неоднородной среде, формируют механические напряжения и разрушения внутри горной породы. Данный пример не противоречит гипотезе Деформационного взрыва пород и вполне объясняет суть происходящих явлений.

Вулканические землетрясения

Люди знакомые с сейсмологией понимают, как много общего у морозобойных и вулканических землетрясений. Это и температурный фактор, и их локальность, и зональность, и маломощность, и мелкофокусность. Правда, температура процессов абсолютно противоположная, но важен не знак температуры, а её наличие. Считается, что первопричиной вулканических землетрясений являются строго локальные геологические и тектонические силы и их появление можно объяснить (и объясняют) температурными неоднородностями в недрах Земли. Мы согласны, что температурный фактор играет большую роль при развитии подвижек массива в районе действия вулкана. Это так, но согласно гипотезе Деформационного взрыва пород, источником подземных толчков во всех случаях служит не температурный фактор, а изменение горного давления, которое вызывает появление в массиве электрического заряда, в данном случае, в недрах вулкана и его окрестностях. Хрестоматийный пример: 20.11.1951 г. началось извержение вулкана Ключевская Сопка. За несколько месяцев до начала извержения в районе Ключевской Сопки произошло около 700 толчков с очагами на небольших глубинах. С началом извержения толчки прекратились и сменились непрерывным вулканическим дрожанием. Когда через несколько дней сила извержения заметно упала, вулканическое дрожание прекратилось, но возобновились, постепенно затухая, местные землетрясения. При этом было замечено, что увеличилось количество толчков с повышенной, не характерной для вулканических землетрясений, глубиной. Поэтому некоторые исследователи называют камчатские землетрясения вулканотектоническими, подчеркивая этим морфологическую и генетическую общность этих двух групп землетрясений. Мы считаем это правильно, так как согласно гипотезе Деформационного взрыва пород все землетрясения имеют общую морфологию и генетику и весь процесс идёт по установленному природой порядку: изменение давления в массиве, появление заряда, возникновение различных эффектов, землетрясение. При подходе магмы к поверхности, окружающие жерло вулкана породы начнут длительный процесс перекристаллизации, то есть менять форму и объем, в результате чего изменится горное давление в массиве, которое вызовет появление электрического заряда. Начнут возникать трещины в массиве и выход газов из кристаллических решёток пород, что, в конце концов, приведёт к подземным толчкам. Мы не будем подробно описывать этот процесс, так как в других примерах, мы уже его описали. Остановимся на двух особенностях вулканического землетрясения с позиции Деформационного взрыва пород: множестве мелких толчков и вулканическом дрожании. Процесс плавления и перекристаллизации пород происходит постоянно в момент подхода магмы к жерлу, следовательно, процесс образования электрических зарядов происходит всё это время. Плюс, при изменении формы и объёма вулканического массива в нём возникает потенциальная энергия деформаций,

dA=dU=0.5σx ex dV (18)

которая будет проявляться в виде роя толчков. Вулканическое дрожание мы соотносим с наведением в массиве магнитного поля при образовании зарядов, которое в свою очередь вызовет электро – магнитострикционные процессы, а в итоге вибрацию массива, который будет дрожать, и издавать звуки как обыкновенный трансформатор. Вторая причина дрожания будет заключаться в установившемся электрическом пробое внутри вулкана, который может быть стабильным долгое время. Все это не противоречит нашей гипотезе Деформационного взрыва и легко ею объясняется. Замечание: Мы недаром раз за разом повторяем – может быть, процесс пойдёт, а может быть, и нет. Этим мы подчёркиваем, что процесс образования сейсмического удара действительно сложен и многообразен. В одних случаях природе потребуется многоходовая комбинация различных физических явлений, а для других случаев всё может случиться в один – два хода, как в следующем примере с тектоническим землетрясением в Ассаме.

6.4 Тектонические землетрясения

В качестве хрестоматийной классики подобного рода землетрясений опишем Ассамское землетрясение, произошедшее 12 июня 1897 года в Ассаме, Британская Индия на глубине 32 км. По оценкам сейсмологов, его магнитуда составила 8,1.Плато Шиллонг, нагорье на северо-востоке Индии, простирается с востока на запад между долиной реки Брахмапутра и равнинами Бенгалии на 350 км. Это выступ древнекристаллического фундамента, разбитый поперечными сбросами на кулисообразно располагающиеся блоки. Землетрясение вызвало раскол и смещение Шиллонгского плато. Поскольку Индийская тектоническая плита надвигается на Гималаи под Шиллонгским плато, то тектоническая плита задирает плато вверх. С этими движениями связана высокая сейсмическая активность этого региона. Землетрясение продолжалось всего 3 секунды, при этом ускорение превысило силу гравитации – большие камни, плиты, люди были подброшены в воздух. Из описания землетрясения становится ясно, что между плитой плато и лежащей под ней Индийской плитой произошёл Деформационный взрыв такой силы, что её хватило резко взметнуть 350 километровую плиту плато толщиной 32 километра на 15-20 метров и изменить рельеф местности до неузнаваемости на сотнях тысячах квадратных километрах (650 000). Можно сколько угодно гадать, какие явления повлекли такой толчок, но применяя гипотезу Деформационного взрыва и учитывая, что скорость прохождения цепных реакций составляют миллиардные доли секунды, то с уверенностью можно сказать, что в данном случае между плитами массива прошла именно цепная реакция. На это указывает столь короткое время землетрясения – всего 3 секунды. Применительно к процессам землетрясений, мы знаем, что в массиве могут случиться два вида самопроизвольных цепных реакций: химическая и мангитопластическая. Какая цепная реакция произошла в этом конкретном случае, остаётся только гадать, ибо у нас нет никаких конкретных горно-геологических дат этого района. Хотя мы больше склоняемся к версии цепной химической реакции. Почему? В этом районе отмечены месторождения угля, а значит, там присутствуют углеводородные газы, которые могли быть абсорбированы и хемосорбированы породами массива и молекулы которых под действием цепной химической реакцией массово и одномоментно десорбировались из кристаллических решёток пород и вкупе с Деформационным взрывом устроили Армагеддон. Или вполне можно допустить, что произошли обе цепные реакции одновременно, параллельно одна другой в момент изменения горного давления в массиве. Этим можно объяснить огромную магнитуду подземного толчка. Почему нет? Гипотеза Деформационного взрыва пород массива допускает такой случай.

6.5 Комбинированное землетрясение

Предлагаем сделать анализ землетрясения, которое объединяет в себе сразу несколько типов подземных толчков. Такие необычные землетрясения случаются довольно редко. На этом примере можно наглядно объяснить природу и энергетику подвижек земной коры с позиции одной, общей гипотезы для всех типов землетрясений, раскрывающей суть процесса, в частности с позиции описанной нами гипотезы Деформационного взрыва пород массива, что невозможно сделать, следуя постулатам современной сейсмологии. В данном примере " тесно переплелись" четыре типа подвижек земной коры в одном сейсмологическом событии: тектоническое, вулканическое, внезапный выброс пород и газов, обвальное. Кстати, этот пример "четыре в одном" убедительно и наглядно указывает на то, что энергетическим источником совершенно разных типов подвижек земной коры и землетрясений служит кулоновское взаимодействие атомов и молекул, вызванное изменением горного давления в массиве. Классическим примером такого сложного сейсмического события является землетрясение, произошедшее в США в 154 километрах к югу от Сиэтла, при извержении вулкана Сент Хеленс в 1980 году после его 123 летнего молчания. Сейсмическое событие началось 20 марта 1980 года, когда в этот и последующие дни в окрестностях вулкана произошло несколько десятков слабых землетрясений с максимальной мощностью 4.2 баллов по шкале Рихтера, а 27 марта, произошёл взрыв в кратере вулкана и над его вершиной поднялся столб пепла и пара. Началось извержение вулкана без излития лавы из жерла, которая, по всей видимости, скапливалась у подошвы вулкана. Весь апрель наблюдалось усиление выбросов газов и пепла. Северный склон вулкана начал деформироваться от вспучивания пород массива, которое прирастало до двух метров в сутки и к 17 мая достигло высоты 135 метров. Восемнадцатого мая 1980 года в 8:32 произошло землетрясение мощностью 5,1 балла, и сразу за подземным толчком верхняя часть северного склона вулкана была отделена от всего массива огромной силой. В результате этого примерно от 7 до 9 миллиардов тонн скального массива в один миг превратились в рыхлую массу, которая гигантским оползнем устремилась вниз по северному склону, сметая всё на своём пути. По мере движения горной массы вниз по склону последовало несколько колоссальных взрывов газа, и столб пепла поднялся на высоту 25 километров. Буквально за секунды высота горы уменьшилась с 2950 до 2550 метров, превратившись из правильного в усеченный конус. Диаметр нового кратера (каверны внезапного выброса) составил 4.5км, глубина 1.5 км. Совершенно очевидно, что к марту 1980 года в результате подъёма лавы к подошве вулкана, массив, в результате разогрева и увеличении линейных и объёмных размеров начал терять устойчивость. Горное давление стало перераспределяться среди потерявших устойчивость блоков составляющих подземное и наземное тело вулкана, в результате чего в массиве появились электрические заряды, которые вкупе с фазовыми переходами пород массива начали создавать рой слабых форшоков за счёт энергии кулоновских взаимодействий. Необычность реакции горного массива на извержение вулкана заключалось в пучении пород массива, которое, что хорошо известно из горного дела, является индикатором того, что массив потерял устойчивость и среди его блоков происходит интенсивное перераспределение горного давления. Очевидно, что в апреле горное давление в массиве продолжало стремительно меняться, и это предрекало массиву дальнейшую сейсмическую активность, что и подтвердили последующие события. Утром 18мая последовали сразу два сейсмических события, подземный толчок 5.1 баллов и одномоментно с ним внезапный выброс породы и газа мощностью 7-9 миллиардов тонн горной массы (3км3). То, что два сейсмических события произошли в одно время, не является случайным и нам необходимо рассматривать эти два события, как один процесс, который перерос из подземного движения пород в наземный процесс внезапного выброса, что вполне согласуется с нашей гипотезой Деформационного взрыва пород массива. С механикой подземного толчка в данном случае вопросов не возникает, это обычные подвижки блоков при извержении вулкана, что нельзя сказать про внезапный выброс пород и газа, так как такие события случаются только в подземных шахтах и которые вызываются цепной химической реакцией твёрдого раствора газа в кристаллической структуре пород. Всё это говорит о том, что гипотеза Деформационного взрыва, правильно описывает механику и энергетику сейсмических событий, являясь общей гипотезой происхождения всех видов землетрясений, горных ударов и внезапных выбросов.

Проблемы прогноза и предупреждения землетрясений

Вернитесь, пожалуйста, к Рис. 5 и посмотрите, как отражённая в нём информация почти с точностью ста процентов согласуется со словами уважаемого всем мировым сообществом геофизиков академика В.И. Кейлис-Борока. "Почему долгосрочные прогнозы пока не точны? И почему не удаются краткосрочные прогнозы? Главная причина – хаотический характер динамики сейсмоактивных разломов в том масштабе времени, который как раз и интересен для прогноза, т.е. годы и месяцы. В системе разломов действует много механизмов, создающих сильную неустойчивость. Например, миграция флюидов – циркулирующих в земной коре насыщенными газами растворов – способна снизить прочность разлома на пять порядков. Значит, вторжение флюидов может спровоцировать землетрясение почти неожиданно, отразившись в электропроводности или слабой сейсмичности. Неустойчивость создают и химическое разупрочнение пород, и фазовые переходы с потерей объёма, а также чисто механические явления – растрескивание, смятие пород и т.д. Действуя все вместе, все эти механизмы превращают литосферу в хаотическую нелинейную систему, а в такой системе, как известно, прошлое не определяет будущее." Удивительное совпадение перечисленных причин вызывающих подземные толчки с причинами отражёнными нашим рисунком, не правда ли? Здесь и потоки флюидов, и электропроводность, здесь и радиолиз в виде химического разупрочнения пород и фазовые переходы с набором и потерей объёмов, здесь и всевозможные стрикции и магнитные эффекты. Почти весь процесс землетрясений, описанный в нашей работе, за исключение того, что согласно принципу минимума энергии, прогноз землетрясений, кроме ультракраткосрочных, в принципе невозможен. И академик словами "неожиданно и хаотическая система" почти согласен с нашим утверждением. Окно очень короткого периода времени прогноза драматические ограничивает наши возможности по борьбе с подземной стихией и заставляет напрячь все силы в другом направлении. Если мы знаем механизм образования энергии землетрясений и формы её проявления, то у нас должны появиться возможности если не предупредить, то повлиять на мощность подземных толков в целях снижения их мощности от катастрофического и до приемлемого уровня. Об этом и о путях реализации этой научной мысли пишет в своей работе [32] один из корифеев советской и российской сейсмологии член – корреспондент РАН А.В.Николаев: – "Опыт исследования влияний сейсмических и электрических воздействий на земную кору убеждает нас в том, что сильными землетрясениями можно управлять, их магнитуду можно снизить, а момент возникновения ускорить или задержать". Учёный приводит примеры инициирования землетрясений техногенными и природными процессами: созданием водохранилищ, различными взрывами, добычей полезных ископаемых, а также за счёт изменения скорости вращения Земли, действия приливных сил, солнечной активности, всевозможных погодных и штормовые явлений. Основываясь на этих примерах, он делает вывод о возможности рукотворного влияния на очаг землетрясения двумя способами. В первом случае автор предлагает воздействовать ("обрабатывать") на потенциальные площади землетрясений (миллионы квадратных километров) всем современным набором средств: ядерными и химическими взрывами, электро разрядами большой мощности вызывая так называемую разрядку массива от накопленной им энергии деформаций. Во втором случае автор предлагает непосредственно воздействовать на будущий очаг теми же средствами, что и в первом случае, плюс средства менее мощные, но с более длительным периодом воздействия (мощные вибрационные установки). Мы согласны с рассуждениями учёного о том, что если природа через естественные явления способна вызывать мелкие землетрясения и тем самым понижать мощность возможного крупного толчка, то и человечество с таким же успехом может использовать изобретения природы. Казалось, что сама природа показывает нам путь к нашей безопасности. Учёные всего мира с энтузиазмом подхватили эту подсказку и много лет пытаясь реализовать идею природы в лабораториях и полевых условиях. В своих исследованиях иностранные и отечественные сейсмологи перебрали все возможные способы: и взрывы, в том числе и ядерные, и химические взрывы большой мощности и пресловутые и набившие всем оскомину МГД генераторы, а серьёзных результатов заслуживающих нашего внимания не добились. Ещё более интересная картина получается с лунными приливами. Казалось бы, вот, мы имеем всё необходимое для процесса землетрясения, и энергию прилива и солидные деформации горного массива, но корреляция приливов и отливов с землетрясениями просматривается так неуверенно, что её вполне можно отнести к случайному фактору процесса подземных толчков. Возникает резонный вопрос, если у нас всегда и везде в достаточном количестве имеется энергия лунных приливов и отливов, то почему землетрясения не происходят повсеместно и не дважды в сутки вслед за волнами приливов? Говоря о влиянии на процесс землетрясений вышеперечисленных явлений природы: изменения скорости вращения Земли, действия приливных сил, солнечной активность, погодных и штормовых явлений, величины снежного покрова мы должны исходить из того, что эти явления, согласно гипотезе Деформационного взрыва пород, сами по себе абсолютно ничего для процесса сейсмоактивности не значат. Для старта и прохождения процесса сейсмичности важными и необходимыми являются комбинации вышеперечисленных явлений-процессов с вариациями различных деформационных сил в горном массиве. Ещё в далёком 1954 году член-корреспондент АН СССР Н.Н.Парийский произвёл теоретические расчеты упругой деформации Земли и соответствующих измене-ний ее момента инерции, ее вращения и силы тяжести на поверхности. На основе проведенных вычислений он пришел к выводу, что ни эффекты, вызванные солнечной актив╛ностью, ни атмосферные явления, не могут вызвать наблюдаемых изменений угловой скорости вращения Земли, а значит и на сейсмическую активность. По его мнению, эти вариации могут являться результатом глобальных деформационных процессов в Земле, приводящих не только к периодическому изменению ее радиуса, но также к сложному изменению ее формы. То же самое мы можем сказать и о техногенном воздействии на очаги землетрясений, которое также происходит через комбинации этих воздействий с деформационными силами в горных массивах. В непонимании обязательной связки внешних и внутренних причин, в обязательном многообразии форм энергии деформаций приводящих в подземным перемещением блоков укрывается загадка сейсмических ударов. В этом же заключаются провалы в испытаниях управляемого техногенного воздействия на процесс подготовки очага подвижек земной коры, на процессы стимулирования разрядки тектонических напряжений, на способность уменьшить магнитуду разрушительных землетрясений, как и на возможность, регулировать время их возникновения. Наша задача заключается в поиске комбинаций способных либо стимулировать процесс незначительных форшоков, либо найти варианты процессов приводящих к полной блокировки возможного процесса подвижек горного массива. Но не с целью, так называемой разрядки или сброса напряжений, ибо как мы выяснили, массив не может накапливать энергию деформаций, а с целью "утрясти и утрамбовать" блоки массива, исключая их проскальзывание относительно друг друга. "Утрясая и утрамбовывая" горные блоки и плиты мы исключим случайный и произвольный переход массива в неравновесное состояние, которое может привести массив к его катастрофическим подвижкам. К примеру, в первом случае, возможно, просто объединить процесс прострела массива разрядами от МГД генератора с одновременными подрывами в этом районе зарядов взрывчатки для возбуждения деформаций в массиве. В помощь к этим двум способам, мы можем произвести высоконапорную закачку воды в скважины для существенного деформирования горного массива в нужном нам месте. Плюс мы может добавить что-то ещё в виде действия на обрабатываемый массив различных вибрационных и трамбовочных машин с разной частотой воздействия на массив. Для нас главное подобрать такую комбинацию совместного воздействия на горный массив, на которую массив начнёт "с удовольствием откликаться" с нужной нам частотой и энергией, пока не "утрамбуется" и не успокоится на многие годы. Во втором случае, исходя из знаний того, что цепные химические реакции очень чувствительны к среде реализации, то закачивая в скважины различные рассолы на определённую глубину в районе предполагаемого очага землетрясений или вокруг крупных городов, можно навечно заглушить процесс старта цепных реакций и в итоге всего процесса землетрясений. Этим самым мы можем создать пояса безопасности вокруг городов и жизненно важных центров, таких как атомные станции. В заключение темы прогноза и предотвращения землетрясений хотелось бы сказать несколько слов о так называемой проблеме сейсмического оружия, которая регулярно обсуждаётся в средствах массовой информации. У военных эта тема действительно существует и никто не скрывает, что правительства ряда стран по понятным причинам пытаются быть в курсе последних достижений сейсмологии. Военным сейсмологам можно сказать спасибо только уже за то, что они разработали и внедрили рабочую шкалу оценки мощности подземных толчков и создали целую группу высокоточных приборов и другой аппаратуры, включая компьютерные программы и комплексы для регистрации сейсмической активности. Но, с учётом вышесказанного выше мы должны заключить, что создание сейсмического или тектонического оружия в принципе невозможно.