Содержание кислорода в протопланетном диске в зоне формирования Земли оценивается в пределах от 0,1 до 1% (мас.) /12, 4, с.25/. По расчётам, за миллиарды лет эволюции Земли запасы кислорода в ядре нашей планеты сократились на 67% /4, с.130/, так как он постоянно выдувался из внешнего жидкого металлического ядра водородом, поступающим из внутреннего, твёрдого гидридного ядра, и расходовался на формирование силикатно-окисной литосферы /4, с.58/, гидросферы и атмосферы.

Скорость диффузии водорода в металлах на 6-7 порядков выше, чем в силикатах и окислах. Поэтому сформировавшаяся, в основном, к концу архея литосфера стала барьером на пути выхода водорода за её пределы, и он, вместе с выдуваемым кислородом (который больше массово не связывался в окислы) стал образовывать первичные скопления гремучего газа в верхних горизонтах металлосферы – в астеносфере, расположенной непосредственно под литосферой /4, с.58/. Это глубины от 350 до 120 км под материками и до 50 км под океанским дном /20/. Дополнительным источником свободного кислорода являются окислы кремния, поскольку этот элемент при давлениях, превышающих 125 кбар, в условиях продувки водородом способен очищаться от кислорода /4, с.129/.

Однако, как известно, литосфера имеет тектонически ослабленные зоны – это, в первую очередь, зоны геологических разломов. По таким зонам гремучий газ может подниматься в верхние слои литосферы и в земную кору, создавая в них локальные очаги промежуточных и поверхностных землетрясений. Карта распределения сейсмически активных зон Земли (рис.2) прекрасно это иллюстрирует /21/.

Рис. 2 Карта распространения сейсмически активных зон Земли /21/.

Более редкие, глубинные очаги землетрясений (до 700 км) также формируются скоплениями гремучего газа в местах его наиболее мощного, струйного выхода в астеносферу концентрированными потоками, механизм образования которых подробно рассмотрен в работе В.Н.Ларина /4, раздел 8.3/

Мы уже приводили данные, что гремучая смесь водорода и кислорода в очаге землетрясения может детонировать при повышении температуры. Ещё одним энергетическим источником инициации её взрывов являются проявления подземного электромагнетизма – так называемые «подземные молнии и грозы» /см., например: 22, 23, 32/, которые являются часто наблюдаемыми предвестниками крупных землетрясений. Кстати, и аномальное выделение водорода в районах будущих эпицентров землетрясений, которое неоднократно фиксировалось наземными методами анализа /4, 24/, и, в принципе, даже может быть зарегистрировано бортовой аппаратурой космических аппаратов мониторинга предвестников землетрясений /25/, является очень значимым фактором для их прогнозирования.

Теперь оценим энергетические возможности взрыва гремучего газа.

Различные способы измерения магнитуды землетрясений являются лишь приближением к «идеальной» энергетической шкале /26/:

М = 2/3 (lgE - 4,8)

где: М – магнитуда землетрясения,

Е – энергия, выделяющаяся при землетрясении,

поэтому они весьма относительны (см. табл.4), поскольку в реальности зависят от множества трудно определяемых геофизических факторов, включая реальную механическую прочность пород в зоне землетрясения.

Таблица 4. Примерная зависимость магнитуды землетрясения и выделяемой

при землетрясении энергии.

Но по этим данным можно сориентироваться при оценке энергетических возможностей очага землетрясения, сформированного скоплением гремучего газа.

При удельной теплоте сгорания водорода (энергии взрыва гремучего газа) равной 1,43.1011 дж/т, для объёмного взрыва, равного энергии землетрясения с магнитудой М=9, его потребуется 7 миллионов тонн (1,3.1010 м3). Эта цифра не покажется чрезмерной, если учесть, что даже мелкое месторождение природного газа содержит его до 10 миллиардов кубических метров /28/. А если вспомнить о реальной прочности «земной тверди», которая «как колотый лёд на поверхности водоёма», о чём мы уже писали выше, то землетрясение с магнитудой М=9 способен вызвать и взрыв гремучего газа в объёме, на 2-3 порядка меньше расчётного.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для прогнозирования землетрясений необходимо набрать районированную статистику по динамике выделения водорода в сейсмически активных зонах, которая отражала бы процесс накопления гремучего газа в очагах зарождающихся землетрясений. По этим данным, для каждого сейсмически опасного района можно будет определить ту предельную концентрацию водорода, после которой следует ожидать взрыва землетрясения определённой магнитуды. Бурение скважин глубиной 3 - 5 км и установка в них автоматических газоанализаторов на водород – это менее затратное мероприятие, чем строительство на поверхности Земли сотен сейсмических станций, которые способны лишь регистрировать уже происходящие катастрофические события в недрах и на поверхности Земли.

Районы возможного скопления гремучего газа в зарождающихся очагах землетрясений могут быть обнаружены современными геологическими, геофизическими и геохимическими методами поиска и разведки, которые в настоящее время с успехом применяются для обнаружения месторождений природного газа /33/.

Более перспективной является задача управления геохимическими процессами, происходящими в зонах формирования очагов землетрясений. Речь идёт о предупреждающем подрыве скопления гремучего газа ещё до того, как его естественный, неуправляемый взрыв будет способен вызвать землетрясение разрушительной силы. Этого можно достичь созданием ударной волны, сжимающей гремучий газ до высоких давлений, что приведёт к его локальному нагреву до нескольких тысяч градусов и детонационному самовоспламенению. Необходимая для этого ударная волна может быть инициирована в газонасыщенных подземных пластах сильным электрическим искровым разрядом или взрывом заряда конденсированного взрывчатого вещества /34,35/.

Однако, более перспективным нам представляется метод инициации детонационного подрыва скоплений гремучего газа посредством генерации управляемого подземного горного удара резонансной природы.