Сейсмические явления

Сейсмические явления — это процессы движения пород, магмы и флюидов в литосфере и мантии Земли, способные генерировать сейсмическую энергию и реализовывать её посредством механических импульсов: поступательного импульса в виде поперечных сейсмических волн Р и вращательного импульса в виде продольных сейсмических волн S, проявляющих себя как землетрясения, извержения вулканов, горные удары, обвалы, выбросы пород и газа из горного массива.

Большинство сейсмических явлений носят природный характер, но отдельные явления могут быть вызваны военной или хозяйственной деятельностью человека, например: испытаниями атомного оружия, взрывными работами большой мощности, горными работами, устройством гидротехнических сооружений и т. д. На вопрос образования энергии сейсмических явлений у научного сообщества геофизиков до сих пор нет вразумительного ответа, а существующие гипотезы разработанные в XX веке опираются на законы механики твёрдого тела и не соответствуют современному уровню знаний, как классической физики и химии, так и квантовых систем и поэтому противоречивы^[1].

Землетрясение является наиболее часто встречающимся сейсмическим явлением. Большинство гипотез образования энергии сейсмических явлений базируется на разработанной более века назад Г. Рейдом гипотезе Упругая отдача^[2]. Согласно этой гипотезе, сейсмическая энергия землетрясений образуется в результате упругих сил деформаций тектонических плит или блоков пород, которая накапливается горным массивом и реализуется импульсной разгрузкой при деформациях в горном массиве превышающих предел прочности пород. Несмотря на то, что ряд современных геофизиков считают гипотезу Упругая отдача лженаучной, она до сих пор является наиболее распространённой и признанной среди сейсмологов. На этом настаивал корифей советской геофизики Г. П. Горшков, слова которого процитированы в работе^[3]. С его мнением согласны многие учёные, ибо и гипотеза Рейда и её многочисленные клоны противоречат фундаментальному закону физики — Принципу Минимума Энергии, как и ряду других законов, что наглядно показано во многих работах современных исследователей^[4][5][6].

Извержение вулканов относят к сейсмическим явлениям, поскольку процесс извержения почти всегда сопровождается выбросом сейсмической энергии. Современные гипотезы взрывов и извержений вулканов объясняют механизм образования сейсмической энергии вулканизма процессом внезапной дегазации магмы в результате резкого падения давления, по аналогии с процессом открывания бутылки шампанского вина. К сожалению, это гипотеза не может объяснить многократное повторение процесса извержения вулкана, поскольку известно, что бутылку шампанского можно открыть только один раз. Следовательно, гипотезы образования энергии вулканических процессов не соответствуют физической реальности и требуют современной концептуальной разработки. Наиболее реалистичной гипотезой объясняющей образование энергии вулканизма является гипотеза, основанная на свойстве жидкости при движении по трубопроводу создавать гидравлический удар. Так как каналы, разломы и трещины в земной коре можно условно отнести к подземным «трубопроводам», а магму к жидкости, то при движении магмы в земной коре и мантии могут происходить гидравлические удары, которые способны генерировать энергию извержений вулканов^[7].

Горные удары и причисляемым к ним внезапные выбросы пород и газа обычно имеют локальное значение и маломощны, хотя некоторые явления носили катастрофический характер с выделением энергии на уровне несколько десятков Мт ТНТ^[8][9], что сравнимо по мощности со взрывами термоядерных устройств. Гипотезы образования энергии горных ударов, как и всех сейсмических явлений были разработаны в середине прошлого столетия^[10][11][12], в которых главными двигателями указанных событий назначен резкий перепад горного давления в краевой части пласта пород, в результате которого горный массив не успевает релаксировать, теряет устойчивость и коллапсирует при выходе уровня упругих напряжений за рамки предела прочности пород. Вторым и главным локомотивом выбросов, по мнению исследователей, является дегазируемый горным массивом газ, который якобы скапливается в нишах пород, а затем разрывает массив по типу внезапного разрушения ёмкости находящейся под высоким давлением. Это положение противоречит факту имевшихся случаев внезапных выбросов пород без участия газа, что указывает на то, что гипотезы в фундаменте которых заложен газовый фактор, как двигатель процессов выбросов пород из горного массива, не имеют под собой почвы.

Если рассматривать процессы сейсмических явлений с позиции движения и перемещения значительных масс вещества, что реально соответствует физической картинке окружающего нас мира, то согласно закону сохранения импульса абсолютно все сейсмические явления можно отнести к одному процессу — процессу внезапного выброса пород и газов из горного массива. Следовательно, механизм образования энергии всех сейсмических явлений один и может различаться лишь нюансами, в зависимости от горно-геологических условий пребывания горного массива. С началом XXI века, за счёт развития теорий квантования различных процессов, происходит качественный сдвиг в понимании сути происходящих физико-химических преобразований в породах горного массива на микроуровне, то есть на уровне квантов и атомных частиц, который и позволяет рассматривать сейсмические явления в свете современного трактования знаний классической электродинамики, квантовой физики, химии и отойти от использования архаичных положений гипотезы Упругая отдача и её многочисленных клонов.