Вадим Голубев - Природа земли и жизни

Космогенная сейсмичность не есть отличие Земли. На Луне известна спорадическая вулканическая активность и за год регистрируется от 600 до 2000 слабых лунотрясений. Самые сильные из них повторяются в ритме приливов Земли и активности Солнца: 13,6; 27,2; 206 суток и 6 лет, а в спектре коротких селеноритмов (часы и минуты) заметны собственные колебания Земли и пульсации Солнца [Хаврошин, Циплаков, 2001].

На ближайшем к Юпитеру спутнике Ио тоже установлена тектоническая активность и более 400 действующих вулканов, что объясняется гравитационным и магнитным влиянием планеты. Однако исходным фактором тектонической активизации предстают точные динамические взаимодействия по-разному группирующихся центров масс при резонансах периодов вращения эксцентрического Юпитера и обращения его 67 спутников, прежде всего крупнейших четырех галилеевых (рис. 18). Ганимед обращается примерно за 7 дней и участвует в орбитальном резонансе 1:2:4 с Европой и Ио.

Рис. 18. Семейство спутников Юпитера (NASA)

Приливные колебания поверхностей планет и спутников и производят длинные сейсмические волны, которые объясняют феномен спонтанного перемещения камней на Луне, Марсе и Земле. Так, зарегистрированы перемещения камней весом до 350 кг по дну высохшего озера в Долине Смерти в штате Калифорния, относящейся к активному гигантскому сдвигу Сан-Андреас на западной окраине Северо-Американской плиты. Камни приходят в движение раз в 2 или 3 года, то есть в ритме многолетних георитмов, что облегчается ровной и гладкой поверхностью глинистого дна озера и не зависит от ее пологого уклона. Под действием сейсмических волн камни движутся на Земле, Луне и Марсе скачками, могут переворачиваться и изменять направление движения (рис. 19).

При всем том космогенные факторы сейсмичности остаются научной экзотикой, а в лучшем случае признаются спусковым механизмом разгрузки напряжений земной коры. Потому пессимистически звучат резюме научных конференций по сейсмическому прогнозу и практически сворачиваются дорогостоящие программы поиска геофизических предвестников, не способные выдавать предупреждения о сильных землетрясениях.

Рис. 19. Движущиеся камни Долины Смерти, Калифорния

Между тем для начала достаточно исследования глобального распределения землетрясений во времени и пространстве в контексте актуальной геодинамики и прикладной геотектоники и в связи с тектоническим строением и сейсмической историей того или иного региона. Новое понятие многокомпонентного георитма даст объяснение столь значимому влиянию на динамику Земли слабых космофизических воздействий.

Показательно изменение динамики Земли на протяжении XVIII–XX веков, отчасти показанное на рис. 20: Б . Геодинамическая кривая получена при графическом сложении последовательностей 22-летних циклов солнечной активности и 18,61-летних циклов лунных приливов. Для этого четные и нечетные 11-летние солнечные циклы развернуты симметрично оси абсцисс, на которой находятся минимумы активности. Симметрично оси также развернуты экстремумы лунного цикла (склонения Луны в кульминациях: ±28,6° и ±18,3°), причем точки среднего склонения (±23,45°) находятся на оси абсцисс.

Поскольку переполюсовка магнитного поля Солнца обусловлена инверсией скорости вращения и гравитационного поля, то полный солнечный цикл сходен по динамике с лунным циклом. Меньшая в 2,2 раза по сравнению с Луной гравитация Солнца значимо не влияет на структуру георитма, которая больше определяется эффектом резонанса.

Геодинамическая кривая обрисовала череду многолетних георитмов, а огибающая их мегакривая очертила три вековых георитма с разделами на рубежах веков. Как видно, вековой (и двухвековой) циклы солнечной активности отражаются в динамике Земли. Период многолетнего георитма составляет в среднем 19–21 год, но сжимается до 9–13 лет к рубежу веков в результате наибольшего расхождения (десинхронизации) солнечных и лунных циклов по фазе и рельефного обособления их полупериодов.

Георитм делится на четыре неравные фазы точками перегиба кривой, которые часто совмещены с экстремумами 11-летнего солнечного и 18,61-летнего лунного циклов. Из-за попятного сдвига лунного цикла относительно солнечного цикла многолетний георитм осложняется боковыми экстремумами, обозначающими менее экстремальные годы.

Проявление солнечного и лунного циклов в сейсмичности известно с середины XX века, но без участия георитма дает немногое. Сильные землетрясения XX века (до 80-х годов), по данным О. М. Барсукова и А. Д. Сытинского, учащались у экстремумов 11-летнего солнечного цикла, а также через 3–4 года после его максимума, что объяснялось геомагнитными возмущениями и изменениями скорости вращения Земли или сбоями атмосферной циркуляции. Вулканическая активность с середины XIX века, по данным Ш. Ф. Мехтиева и Э. Н. Халилова, тоже возрастала в годы экстремумов этого цикла.

Рис. 20. Геодинамический ритм XIX–XX веков

А. Энергия землетрясений магнитудой 7,0 и выше за 1897–1976 годы (в 1025 эрг); Б. Геодинамика: С – активность Солнца (в числах Вольфа), Л – приливы Луны (в отн. ед.), З и МЗ – геодинамическая кривая и мегакривая; В. Засухи в Северном полушарии за 1880–1968 годы; Г. Скорость вращения Земли за 1880–1981 годы (отклонение продолжительности суток от эталона в 10–3 с); Д. Температура воздуха в Северном полушарии за 1880–1975 годы (в °С)

Наряду с этим землетрясения магнитудой 8,3 и выше, по данным Г. П. Тамразяна, чаще происходили при минимальном (18,3–23,5°) склонении Луны в кульминациях, то есть в связи с 18,61-летним лунным циклом. Землетрясения и извержения на Камчатке, по данным В. А. Широкова, тоже контролируются 18,61-летним лунным циклом, который размечается двухлетними периодами сейсмовулканической активизации через 5–7 лет.

Кроме того, в глобальной вулканической активности за 750–1981 годы И. И. Гущенко выявлена 1-, 5–6-, 23-, 60–90-, 180-летняя и многовековая цикличность, находящая аналог в цикличности активности Солнца и вращения Земли. В ряду землетрясений магнитудой 7,0 и выше за ХХ век (в целом за четыре столетия) выявлена 28-летняя цикличность, осложняемая 44–49-летней. Также выявлена 2100-, 1050- и 300 (200–400) – летняя цикличность активности Трансазиатского сейсмического пояса [Чипизубов, 2001].