- •ВВЕДЕНИЕ
- •Литература
- •1. МАТЕРИЯ. ДВИЖЕНИЕ
- •Единство природы
- •Иерархия объектов в природе
- •Четыре вида фундаментальных взаимодействий
- •Пространство и время
- •Торсионные поля
- •Вселенная, Галактика, Солнечная система, планеты. Основные гипотезы происхождения и эволюции
- •Основы «холодной» модели происхождения Солнечной системы
- •Модель горячей Земли
- •Вихревая материя Декарта и звездные системы
- •Модель образования Солнечной системы из эндо-галактического вихря
- •Геосолитоны как функциональная система Земли
- •Предмет физики Земли
- •Литература
- •О фигуре реальной Земли
- •Геофизическое обоснование геоида. Сфероид Клеро
- •Фигура и распределение массы внутри Земли
- •Референц-эллипсоид. Эллипсоид Красовского. Международный эллипсоид
- •Понятие о периодах Эйлера и Чандлера, нутации и прецессии, динамическое сжатие
- •Колебания Чандлера и сейсмотектонический процесс
- •Геоид по спутниковым данным. Квазигеоид
- •Земля как 3-осный эллипсоид
- •Литература
- •3. ФИЗИКА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
- •Определение науки сейсмологии. Классификация землетрясений по происхождению, глубине очага и силе. Географическое распределение землетрясений
- •Способы оценки интенсивности колебаний при землетрясениях: макросейсмические шкалы и 12-балльная шкала MSK-64
- •Прогнозирование землетрясений, сейсмическое районирование и сейсмостойкое строительство
- •Землетрясение, его очаг, гипоцентр, эпицентр, эпицентральное расстояние
- •Землетрясения Луны и Марса
- •Энергия землетрясения
- •Магнитуда землетрясения
- •Упругая энергия, выделяющаяся в очаге
- •Энергетический класс
- •Зависимость между размерами очага и количеством выделившейся в нем энергии
- •График повторяемости землетрясений
- •О повторяемости землетрясений
- •Дислокационные теории очага землетрясения
- •Модели сейсмического процесса
- •Литература
- •Основы теории упругости
- •Тензор деформации
- •Основное допущение классической теории упругости
- •Тензор напряжений
- •Энергия деформирования
- •Закон Гука
- •Однородные деформации
- •Адиабатические процессы
- •Продольные и поперечные упругие волны в изотропной среде
- •Поверхностные упругие волны
- •Законы Ферма, Гюйгенса и Снеллиуса
- •Упругие волны в твердых телах и сейсмические волны
- •Развитие сейсмометрических наблюдений
- •Сейсмическая станция
- •Сети сейсмических станций
- •Годографы
- •Траектории волн внутри Земли
- •Анализ данных о скоростях распространения продольных и поперечных волн по радиусу Земли
- •Проявление внешнего и внутреннего ядер Земли в особенностях выхода объемных сейсмических волн на поверхность Земли
- •Состояние слоев вещества Земли по данным сейсмологии. Распределение скоростей и сейсмических волн в земной коре (континентов и океана), типы земной коры (по данным сейсмологии)
- •Земная кора
- •Океаническая кора
- •Континентальная кора
- •Литосфера и астеносфера
- •Сейсмология и глобальная тектоника
- •Литература
- •Обзор развития представлений о моделях Земли
- •Предпосылки создания теории определения плотности
- •Упругость и плотность Земли
- •Распределение упругих модулей с глубиной
- •Давление и ускорение силы тяжести с глубиной
- •Мантия Земли
- •Земное ядро
- •Литература
- •6. ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
- •Отклонение Земли от состояния гидростатического равновесия
- •Волны геоида
- •Изостазия
- •О моментной природе волн геоида
- •Литература
- •7. ГЕОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
- •Геомагнетизм и физика Земли
- •История развития представлений о магнитном поле Земли и о магнитных явлениях
- •Элементы магнитного поля Земли
- •Магнитные поля планет
- •Методы исследования магнитного поля Земли
- •Миграция магнитных полюсов
- •Вариации значений магнитного момента Земли
- •Вековые вариации геомагнитного поля
- •Главное магнитное поле Земли. Аномалии геомагнитного поля
- •Магнитные свойства пород. Палеомагнетизм
- •Новая глобальная тектоника
- •Происхождение главного магнитного поля Земли
- •Электрические эффекты
- •Электромагнитные зондирования
- •Геомагнетизм и жизнь. Диапазон магнитных явлений
- •Глобальные магнитные аномалии как самоорганизующаяся система токовых контуров в ядре Земли
- •Литература
- •8. ТЕПЛОВОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
- •Общие сведения о тепловом балансе Земли
- •Определение теплового потока и геотермического градиента на континентах и в океане
- •Связь теплового потока с основными структурами земной коры
- •Механизмы переноса тепла в Земле
- •Способы оценки температуры в земной коре
- •Температура в мантии
- •Температура в ядре Земли
- •Обобщенная температура по радиусу Земли
- •Новые данные о тепловом поле Земли
- •Литература
- •9. РЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ, ПРИРОДА ЕЕ ОСНОВНЫХ СЛОЕВ И РАЗДЕЛЯЮЩИХ ИХ ГРАНИЦ
- •Хроника появления и развития основных представлений физики вязкоупругих тел и их применение к веществу Земли
- •Среда в физике Земли
- •Процесс ползучести и его феноменологическое описание
- •Зависимость между напряжением и деформацией для некоторых реологических сред
- •Реология Земли
- •Вещество Земли в условиях высоких давлений и температур
- •Природа и характер границы Мохоровичича между земной корой и мантией
- •Происхождение земной коры, гипотезы дифференциации, зонной плавки и океанизации
- •Строение мантии
- •Ядро Земли
- •Литература
- •10. РОТАЦИИ ВО ВСЕЛЕННОЙ
- •Вращательное движение как характерное свойство пространства-времени Вселенной
- •Вращательное движение в геологии
- •Вращательное движение как характерное свойство пространства-времени Вселенной
- •Структура пространства-времени
- •Новый диалог с Природой
- •Литература
- •11. ЭЛЕМЕНТЫ ВИХРЕВОЙ ГЕОДИНАМИКИ
- •О терминологии
- •Геология и время
- •Время и энтропия
- •Хронология фанерозоя
- •Резюме
- •Еще раз о вихрях в геологии
- •Моментная природа геодинамического процесса
- •Взаимодействие землетрясений
- •Колебания Чандлера
- •Ротационно-упругие волны
- •Физическая модель геологической среды
- •Дальнодействие
- •Уравнение движения однородной цепочки взаимодействующих блоков (на примере окраины Тихого океана)
- •Свойства решений
- •Характерная скорость процесса
- •Энергия сейсмического процесса
- •О связи вулканизма и сейсмичности
- •Волновая геодинамика
- •О вращательном движении тектонических плит
- •Энергия тектонического процесса
- •Сейсмичность, вулканизм и тектоника как составные части волнового геодинамического процесса
- •Что же такое землетрясение и его очаг?
- •Литература
- •12. ГЕОЛОГИЯ И МЕХАНИКА
- •Форма Земли и геодинамика
- •Парадокс Эверндена
- •Оценки М.В. Стоваса
- •Форма Земли и ее строение: новые подходы
- •Новая модель геоизостазии
- •Роль землетрясений в минимизации гравитационной энергии
- •Высота геоида
- •Замечание по поводу сжатия Земли
- •Принцип минимизации энергии
- •Механизмы реализации принципа минимизации
- •Процесс самоорганизации
- •Распределение плотности
- •Вихревые структуры
- •Новые данные и нестыковки
- •Начальный ньютоновский этап
- •Этап Якоби
- •Этап Дирихле
- •Современный этап
- •Литература
- •Суть проблемы геомагнетизма
- •Нестыковки
- •Бароэлектрический эффект и электромагнетизм планет
- •Резюме
- •Литература
- •14. ГЕОЛОГИЯ И ВРЕМЯ (продолжение)
- •Геология и жизнь
- •Суть проблемы
- •Обзор представлений о развитии концепции времени
- •Узловые моменты
- •Резюме
- •Литература
- •Общий обзор
- •Древний период
- •Эллада, древние Китай и Индия
- •Средние века
- •Эпоха возрождения
- •Разделение натурфилософии на естественные науки
- •Революция в естествознании
- •Современный период
- •Развитие представлений об эфире, вакууме, торсионных полях, информации и сознании
- •Древний период
- •Эллада, древние Китай и Индия
- •Средние века
- •Эпоха Возрождения
- •Разделение натурфилософии на естественные науки
- •Революция в естествознании
- •Современный период
- •«Неизбежность странного мира»
- •Литература
- •Гипотеза
- •Литература
- •Оглавление
Близостьпериодов |
|
Ta ≈T2 |
(11.51) |
указывает на то, что «быстрый» процесс миграции, представленный на рис. 11.13, по сути, является суперпозицией «медленной» миграции (11.47) и повторяемости извержений с периодом T2 (11.42.2).
О связи вулканизма и сейсмичности. Полученные оценки (11.46) - (11.51) могут рассматриваться как подтверждение вывода о волновой природе вулканического процесса в пределахокраиныТихогоокеана, сформулированноговработе[Викулин, 2003].
Значение скорости миграции вулканических извержений (11.50) по порядку величины совпадает со скоростью миграции сильнейших тихоокеанских землетрясений (соотношение (11.5), рис. 11.2). На рис. 11.13 нанесены эпицентры наиболее сильных (MW ≥ 8,8)
тихоокеанскихземлетрясений1615-1964 гг., которые, каквидноизрисунка, достаточнохорошо «вписываются» в процесс миграции вулканических извержений. Сильнейшее землетрясение 7.05.1986, М = 7,7 с очагом в районе Крысьих островов, предварявшееся цепочкой мигрирующих вдоль алеутской дуги извержений вулканов, являвшихся, по сути, форшоковым явлением, отмеченовработе[Sauers, 1986].
Предельные по силе и интенсивности сейсмо-вулканические дуплеты отмечались на планете неоднократно. Два из них отмечены в конце XIX – начале ХХ вв. на Аляске и Камчатке. Так в заливе Якутат 6-10.09.1899 произошла серия из четырех сильнейших землетрясений с М = 8,3; 7,8; 8,6; 8,3, а в июне 1912 в результате извержения вулкана Новарупта (Катмай) на Аляске (табл. 11.7, № 27) было выброшено 16 км3 пород. На юге Камчатки 25-27.06.1904 произошло три сильнейших землетрясения с М = 8,0; 8,1; 7,9 [Гусев, Шумилина, 2004], а в марте 1907 в результате извержения вулкана Ксудач было выброшено 1,5
– 2 км3 пород, W = 5 [Мелекесцев, Сулержицкий, 1987].
Однако наиболее отчетливо тесная взаимосвязь сейсмичности и вулканизма проявилась врезультатеприроднойкатастрофы1737 – 1742 гг. наКамчатке[Мелекесцевидр., 2005, с. 553568]. В течение этого периода извержения происходили вдоль всей (≈ 670 км) Восточной вулканической зоны Камчатки и в Срединном хребте. Извергались или находились в стадии повышенной активности, как минимум, 15 вулканов. Суммарный объем продуктов извержений только пяти вулканов, для которых выполнены расчеты, составил около 1 км3 (W ≈ 5 ) [Викулин, Водинчар, Мелекесцевидр., 2007].
В начале этого периода в 1737 г. имела место серия сильнейших с МW = 9,2; 7,8; 8,0 [Гусев, Шумилина, 2004] землетрясений, очаги которых «охватили» участок тихоокеанского побережья протяженностью около 1000 км от Северных Курильских островов до УстьКамчатска. Самое сильное их них, произошедшее 17.10.1737, сопровождалось сильнейшими (до 2-4 м) деформациями береговой линии на протяжении 35 км в районе г. ПетропавловскаКамчатского и цунами с высотою заплеска до 60 м. Сильные вулканические землетрясения с магнитудамидоМ = 7 сопровождалиотмеченныеизвержениявулканов.
Помимо значительных деформаций земной поверхности и цунами, еще одним следствием происшедших катастрофических землетрясений была исключительно высокая деятельностьгидротермнавсейКамчатке.
Описанный интенсивный сейсмо-вулканический процесс на Камчатке в 1737 – 1742 гг. И.В. Мелекесцевым был отмечен как «региональное «согласие» между вулканизмом и сейсмичностью» [Мелекесцевидр., 2005, с. 562].
Корреляция сильнейших вулканических и сейсмических событий, иллюстрируемая данными на рис. 11.13, показывает, что такое «согласие» сейсмичности и вулканизма, повидимому, имеломестоидлядругихокраинТихогоокеана.
Всеэтиданныепозволяютусилитьсформулированныйвышевыводоволновойприроде вулканического процесса. А именно: волны миграции сейсмической и вулканической
327