Страница 12 из 15
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.