Взрывная природа землетрясений
К ВОПРОСУ О ГЕОХИМИЧЕСКОМ МЕХАНИЗМЕ ФОРМИРОВАНИЯ ОЧАГОВ РАЗРУШИТЕЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ВЗРЫВНОЙ ПРИРОДЫ
Критический реферат
Многочисленные (до миллиона в год) подземные толчки и колебания поверхности Земли – от едва заметных до катастрофических, имеют различную физическую природу /1/.
Слабые, но продолжительные вулканические землетрясения возникают на глубине до 3 км в результате разрядки высоких напряжений в магматическом очаге и жерле вулкана, вызванных накоплением лавы в вулканической камере и её подъёмом к месту извержения, а также увеличением объёма и повышением давления вулканических газов. Исключение здесь составляют лишь достаточно редкие вулканические землетрясения при взрывах вулканов, - например, таких, как взрывное извержение вулкана Кракатау, которое произошло в Индонезийском архипелаге в 1883 году и сопровождалось катастрофическим землетрясением и огромным, разрушительным цунами.
Обвальные землетрясения, имеющие небольшую силу и поверхностный, локальный характер, порождаются подземными и горными обвалами грунта, а также большими оползнями.
Искусственные и техногенные землетрясения, достигающие иногда разрушительной силы, вызываются деятельностью человека: взрывами большого количества взрывчатых веществ, подземными ядерными взрывами, строительством крупных сооружений и водохранилищ (масса воды которых повышает давление в горных породах и снижает их предел прочности), добычей нефти и газа, выемкой больших объёмов породы и полезных ископаемых из шахт и карьеров, провоцирующих обрушение подземных полостей горных выработок и подвижки грунта в земной коре.
Причину же основной массы естественных землетрясений связывают с протеканием, так называемых тектонических процессов в толще Земли – «быстрым смещением участка земной коры как целого в момент релаксации (разрядки) упругой деформации напряженных пород в очаге землетрясения» /1/.
«Тектоника плит» — геологическая теория о движении литосферы, согласно которой «земная кора состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга. При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции» /2/.
Тектоникой плит объясняются вулканическая деятельность, процессы горообразования и возникновения землетрясений, которые, по большей части, приурочены к границам литосферных плит. Считается, что «скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом» /1/.
Если физическая природа основного количества вулканических, обвальных, искусственных и техногенных землетрясений не вызывает сомнений, то тектоническую теорию движения литосферных плит разделяют далеко не все учёные, занимающиеся историей происхождения, состава, строения и развития Земли. Наиболее обоснованная и убедительная критика тектоники плит представлена в работах геолога В.Н.Ларина, разработавшего альтернативную глобальную геологическую концепцию «Гипотеза изначально гидридной Земли» /3,4/.
Основываясь на астрофизической идее Ф.Хойла о том, что при отделении протопланетного диска собственное магнитное поле небулы играло определяющую роль в его формировании, В.Н.Ларин выявил зависимость распределения элементов в Солнечной системе от их потенциалов ионизации, которая позволила ему создать геохимическую модель современной Земли (табл. 1), согласующуюся с представлениями академика В.И.Вернадского /5/, но отличную от той, что лежит в основе классической теории тектоники литосферных плит - «железо-никелевое ядро и силикатная мантия» (табл. 2).
Таблица 1. Геохимическая модель современной земли В.Н.Ларина /4, с.36/
Сфера | Интервал глубин, км |
Состав |
Литосфера | 0 - 150 |
Силикаты и окислы |
Металлосфера | 150 - 2900 |
Сплавы и соединения на основе кремния и железа |
Ядро: - внешнее - внутреннее |
2900 – 5000
5000 - 6371 |
Металлы с растворённым в них водородом и гидриды металлов Гидриды металлов |
Таблица 2. Классическая модель строения и состава Земли Гуттенберга - Булена, лежащая в основе теории тектоники литосферных плит /6,7/
Сфера | Интервал глубин, км |
Состав |
Земная кора (А) | 0 – 33 |
Породы, богатые SiO2 |
Верхняя мантия (В) (С) | 33 - 400 400 - 900 |
Ультраосновные породы Плотные силикаты Fe и Mg |
Нижняя мантия (D) | 900 - 2900 |
Плотные оксиды Периклаз (MgO) Стишовит (SiO2) |
Внешнее ядро (Е) | 2900 - 5000 |
Расплав Fe-FeS-Ni |
Внутренне ядро (F) (G) | 5000 - 5100 5100 - 6391 |
Твёрдые Fe и Ni |
Гипотеза гидридного состава внутренних геосфер нашей планеты позволяет практически все особенности процессов её становления, развития и современного существования обосновать циклическим выделением водорода из её металлогидридного ядра. Соответственно, она позволяет пересмотреть и механизм формирования очагов естественных, так называемых «тектонических» землетрясений в плане замены двух рассеянных, стабильных тепловых источников накопления энергии их разрушительной мощи, которые предлагают нам классические геофизические теории (распада радиоактивных элементов и выделения тепла при гравитационной деформации и дифференциации), одним концентрированным геохимическим источником – энергией взрыва «гремучей смеси» водорода и кислорода.