Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 2(22). C. 100-111. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.18454/2079-6641-2018-22-2-100-111

УДК 551.5

НОВЫЙ ПОДХОД К ФИЗИКЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ВУЛКАНОВ

В. В. Кузнецов

Институт космофозических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, с. Паратунка, ул. Мирная, 7

E-mail: vvkuz38@mail.ru

Автор в последние годы разрабатывает ударно-волновую модель землетрясения. Ударная волна (УВ) в момент землетрясения образуется при реализации структурного фазового перехода в районе гипоцентра, выходит на поверхность Земли и отражается. При этом возникает отраженная волна растяжения (разгрузки), направленная противоположно к УВ. Взаимодействие этих волн приводит к сильным движениям: разрывы поверхности, разуплотнение грунта, его колебательные движения и т.п. Известно, что землетрясения и извержения вулканов — это «родственные явления». Они происходят на Земле, как правило, в одном и том же месте (например, на побережье Тихого Океана). Анализируя сейсмическую волновую картину под очагом вулканов, можно видеть, что в большинстве случаев магматический очаг не имеет корней, уходящих в мантию к внешнему ядру Земли. Возникает вопрос, каким образом создается изолированный от внешнего мира магматический очаг, и как в нем происходит подогрев магмы? Как известно, обоснованного ответа нет. В этой работе предлагается принципиально новая модель вулкана, согласно которой возникновение магматического очага и его регулярная «подпитка» энергией происходят за счет ударных волн точно таких же, какие являются причиной землетрясений. УВ, приводящая к землетрясению, распространяется в упругой среде и приходит к поверхности Земли практически без потерь энергии и при выходе на земную поверхность разрушает ее. Если УВ встречает на своем пути неупругую (например, пористую или жидкую) среду, в которой возникает волна разгрузки, то УВ диссипирует с нагревом среды и образованием магматического очага. Очевидно, что на поверхности Земли в этом случае УВ оставляет совсем другой «след», и это уже будет вулкан.

Ключевые слова: землетрясения, вулканы, ударная волна, сцепленность

© Кузнецов В. В., 2018

MSC 86A17

NEW APPROACH TO PHYSICS OF EARTHQUAKES AND VOLCANOES

V.V. Kuznetsov

Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation FEB RAS, 684034, Paratunka, Mirnaya str., 7, Russia

E-mail: vvkuz38@mail.ru

The author in recent years is developing a shock-wave model of the earthquake. The shock wave (SW) at the time of the earthquake is formed when the structural phase transition is realized in the hypocentre region, it comes to the surface of the Earth and is reflected. In this case, a reflected wave of expansion (discharge) appears, directed opposite to the shock wave. The interaction of these waves leads to strong movements: surface ruptures, decompaction of the ground, its vibrational movements, and so on. It is known that earthquakes and volcanic eruptions are «related phenomena». They occur on Earth, as a rule, in the same place (for example, on the coast of the Pacific Ocean). Analyzing the seismic wave pattern under the source of volcanoes, one can see that in most cases the magmatic source does not have roots that go into the mantle to the outer core of the Earth. The question arises, how is an magma chamber isolated from the outside world created, and how does magma preheat it? As you know, there is no sound answer. In this work, a fundamentally new model of the volcano is proposed, according to which the origin of the magma chamber and its regular «feeding»by energy occur due to shock waves exactly the same as those that cause earthquakes. The shock wave, which leads to an earthquake, spreads in an elastic medium and comes to the Earth’s surface with practically no loss of energy and when it leaves the earth’s surface it destroys it. If the hydrocarbon meets in its path an inelastic (eg porous or liquid) medium in which an unloading wave occurs, then the shock wave dissipates with heating of the medium and the formation of a magmatic source. It is obvious that on the surface of the Earth in this case the SW leaves a completely different «trace and this will already be a volcano.

Key words: earthquakes, volcanoes, shock wave entanglement

© Kuznetsov V.V., 2018

Список литературы

  1. Kuznetsova N., Kuznetsov V., “Plausible cause of enhanced volcanism”, New Concept Glob. Tect. Newsletters, 2012, №62.
  2. Newhall C. A., Self S., “The Volcanic Explosivity Index (VEI): an estimate of explosive magnitude for historical volcanism”, J. Geophys. Res., 87:2 (1982), 1231-1238.
  3. Влодавец В.И., Вулканы мира, М., 2007. [Vlodavec V.I., Vulkany mira, M., 2007].
  4. Bridgman P.W., General Survey of Certain Results in the Field of High-Pressure Physics, Nobel Lecture, December 11, 1964, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1964.
  5. Фатеев Е.Г., “Влияние сверхнизкочастотного электрического поля на порог взрывной неустойчивости льда”, ЖТФ, 73:4 (2003), 43-48. [Fateev E.G., “Vliyanie sverhnizkochastotnogo ehlektricheskogo polya na porog vzryvnoj neustojchivosti l’da”, ZHTF, 73:4 (2003), 43-48].
  6. Ружич В.В., Псахье С.Г., Черных Е.Н. и др., “Деформации и сейсмические явления в ледяном покрове озера Байкал”, Геол. и геофиз., 50:3 (2009), 289-299. [Ruzhich V.V., Psah’e S.G., CHernyh E.N. i dr., “Deformacii i sejsmicheskie yavleniya v ledyanom pokrove ozera Bajkal”, Geol. i geofiz., 50:3 (2009), 289-299].
  7. Csermely P., WEAK LINKS. The Universal Key to the Stability of Networks and Complex Systems, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2009.
  8. Кузнецов В. В., Ударно-волновая модель очага землетрясения, Препринт ИГиГ, №8, Новосибирск, 1990, 18 с. [Kuznecov V.V., Udarno-volnovaya model’ ochaga zemletryaseniya, Preprint IGiG, №8, Novosibirsk, 1990, 18 pp.]
  9. Кузнецов В. В., Введение в физику горячей Земли, КамГУ, Петропавловск-Камчатский, 2008, 367 с. [Kuznecov V.V., Vvedenie v fiziku goryachej Zemli, KamGU, Petropavlovsk-Kamchatskij, 2008, 367 pp.]
  10. Кузнецов В. В., “Ударно-волновая модель землетрясения (I). Сильные движения землетрясения, как выход ударной волны на поверхность”, Физическая мезомеханика, 12:6 (2009), 87-96. [Kuznecov V.V., “Udarno-volnovaya model’ zemletryaseniya (I). Sil’nye dvizheniya zemletryaseniya, kak vyhod udarnoj volny na poverhnost’”, Fizicheskaya mezomekhanika, 12:6 (2009), 87-96].
  11. Allan D. R., Marshall W. G., Pulham C. R., “The high-pressure crystal structure of potassium hydrogen carbonate (KHCO3)”, American Mineralogist, 92 (2007), 1018-1025.
  12. Кузнецов В. В., “Ударная волна в ионосфере в момент землетрясения”, Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2016, №3(14), 64-71. [Kuznecov V.V., “Udarnaya volna v ionosfere v moment zemletryaseniya”, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki, 2016, №3(14), 64-71].
  13. Федотов С. А., Сугробов В. М., Уткин И. С., Уткина Л. И., “Возможности использования тепла магматического очага Авачинского вулкана и окружающих его пород для тепло-и электроснабжения”, Вулканология и сейсмология, 2007, №1, 32-46. [Fedotov S. A., Sugrobov V. M., Utkin I. S., Utkina L. I., “Vozmozhnosti ispol’zovaniya tepla magmaticheskogo ochaga Avachinskogo vulkana i okruzhayushchih ego porod dlya teplo- i ehlektrosnabzheniya”, Vulkanologiya i sejsmologiya, 2007, №1, 32-46].
  14. Кузнецов В.В., “К вопросу о физике плюма”, Геофизический журнал, 30:6 (2008), 76-92. [Kuznecov V.V., “K voprosu o fizike plyuma”, Geofizicheskij zhurnal, 30:6 (2008), 76-92].
  15. Никишин В. В., Прочнева Н. Г., Тишкин В. Ф. и др., “Анализ «фундаментальных событий» в развитии неустойчивости Рихтмайера-Мешкова”, Экстремальные процессы и состояния: Труды V Забабахинских научных чтений, 20-25 сентября 1998 г. [Nikishin V.V., Prochneva N. G., Tishkin V. F. i dr., “Analiz «fundamental’nyh sobytij» v razvitii neustojchivosti Rihtmajera-Meshkova”, EHkstremal’nye processy i sostoyaniya: Trudy V Zababahinskih nauchnyh chtenij, 20-25 sentyabrya 1998 g].
  16. Kuznetsov V., “Geophysical field disturbances and quantum mechanics”, E3S Web of Conferences, 20 (2017), 02005.

Список литературы (ГОСТ)

  1. Kuznetsova N., Kuznetsov V. Plausible cause of enhanced volcanism // New Concept Glob. Tect. Newsletters, 2012. no.62.
  2. Newhall C.A., Self S. The Volcanic Explosivity Index (VEI): an estimate of explosive magnitude for historical volcanism // J. Geophys. Res. 1982. vol. 87. no 2. P. 1231-1238.
  3. Влодавец В.И. Вулканы мира. 2-е изд. М.: 2007.
  4. Bridgman P.W. General Survey of Certain Results in the Field of High-Pressure Physics // Nobel Lecture, December 11, 1946. Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1964.
  5. Фатеев Е.Г. Влияние сверхнизкочастотного электрического поля на порог взрывной неустойчивости льда // ЖТФ. 2003. Т. 73. №4. С. 43-48.
  6. Ружич В.В., Псахье С.Г., Черных Е.Н. и др. Деформации и сейсмические явления в ледяном покрове озера Байкал // Геол. и геофиз. 2009. Т. 50. №3. С. 289-299.
  7. Csermely P. WEAK LINKS. The Universal Key to the Stability of Networks and Complex Systems. Springer-Verlag Berlin: Heidelberg, 2009.
  8. Кузнецов В.В. Ударно-волновая модель очага землетрясения // Новосибирск. 1990. Препринт ИГиГ. №8. 18 с.
  9. Кузнецов В.В. Введение в физику горячей Земли. Петропавловск-Камчатский: КамГУ, 2008. 367 с.
  10. Кузнецов В.В. Ударно-волновая модель землетрясения (I). Сильные движения землетрясения, как выход ударной волны на поверхность // Физическая мезомеханика. 2009. Т. 12. № 6. С. 87-96.
  11. Allan D.R., Marshall W.G., Pulham C.R. The high-pressure crystal structure of potassium hydrogen carbonate (KHCO3) // American Mineralogist. 2007. vol. 92. P. 1018-1025.
  12. Кузнецов В. В. Ударная волна в ионосфере в момент землетрясения // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2016. № 3(14). C. 64-71.
  13. Федотов С.А., Сугробов В.М., Уткин И.С., Уткина Л.И. Возможности использования тепла магматического очага Авачинского вулкана и окружающих его пород для тепло-и электроснабжения // Вулканология и сейсмология. 2007. № 1. С. 32-46.
  14. Кузнецов В.В. К вопросу о физике плюма // Геофизический журнал. 2008. Т. 30. №6. С. 76-92.
  15. Никишин В.В., Прочнева Н.Г., Тишкин В.Ф. и др. Анализ «фундаментальных событий» в развитии неустойчивости Рихтмайера-Мешкова // Сб. Экстремальные процессы и состояния: Труды V Забабахинских научных чтений (20-25 сентября 1998 г.).
  16. Kuznetsov V. Geophysical field disturbances and quantum mechanics // E3S Web of Conferences 20, 02005 (2017) Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors. DOI: 10.1051/e3sconf/20172002005.

Для цитирования: Кузнецов В. В. Новый подход к физике землетрясений и вулканов // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 2(22). C. 100-111. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-22-2-100-111
For citation: Kuznetsov V.V New approach to physics of earthquakes and volcanoes,
Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2018, 22: 2, 100-111. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-22-2-100-111

Поступила в редакцию / Original article submitted: 04.04.2018

Kuznetsov   Кузнецов Владимир Валерьевич – доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник комплексной геофизической обсерватории «Паратунка» Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Россия.
   Kuznetsov Vladimir Valeryevich – Dr. Sci. (Tech.), Leading Researcher comprehensive geophysical observatory «Paratunka», Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation FEB RAS, Russia.

Скачать статью  Kuznetsov V.V.