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].

Виды сейсмических явленийПравить

ЗемлетрясениеПравить

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 вулканаПравить

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 ударыПравить

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.

Природа сейсмических явленийПравить

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.

ПримечанияПравить

  1. Бычков С. В. Прогноз землетрясений, плохие новости // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2018. — № 2. — С. 82.
  2. Reid H. F. The California Earthquake of April 18 1906. Y.2. The Mechanics of the Earthquakes. The Carnegie Inst. — Washington. 1910.
  3. Костров Б. В. Механика очага тектонического землетрясения. М.: Наука, 1975. 172 с.
  4. Бычков С. В. Горный массив как аккумулятор энергии землетрясений, горных ударов и внезапных выбросов. Миф или реальность? // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2018. — Вып. 1. — С. 102—111. — ISSN 2072-6554.
  5. Мишин С. В. О гипотезе упругой отдачи в сейсмологии (рус.) // Технологии техносферной безопасности : журнал. — 2016. — № 2 (66). — С. 4.
  6. Эйби Дж. А. Землетрясения. М.: Недра, 1982. с. 101
  7. Бычков С. В. Энергия землетрясений и законы гидродинамики // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2019. — Вып. 4. — С. 76—83. — ISSN 2072-6554.
  8. Крупномасштабные обвалы: геодинамика и прогноз / И. М. Васьков. — Владикавказ, 2019. — С. 280. — 365 с.
  9. Бычков С. Б. Крупномасштабные обвалы как геофизический процесс горного удара или внезапного выброса пород и газа // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2020. — Вып. 2. — С. 82—87. — ISSN 2072-6554.
  10. Авершин С. Г. Горные удары. М., Углетехиздат, 1955.
  11. Петухов. И. М. Горные удары на угольных шахтах. М., Недра, 1972
  12. Ходот В. В. Внезапные выбросы угля и газа. М., ГНТИ, 1961