Опубликовано в
журнале "Природа", N 4, 1999 г.
Ранее полагали, что землетрясение - явление как бы "замкнутое", происходящее по собственному
"расписанию", которое зависит только от геологической истории данного локального разлома земной
коры. Однако теперь многие специалисты считают, что любой сейсмогенный разлом каким-то образом
связан с соседними разломами и способен передать свое воздействие на десятки и даже сотни километров,
либо ускоряя, либо оттягивая готовящееся там сейсмическое событие.
Недавняя работа геофизиков Ф.Ф.Поллитца и Р.Бюргмана (F.F.Pollitz, B.Burgmann; Калифорнийский
университет, Дэвис, США) и сейсмолога Б.Романович (B.Romanowicz; Калифорнийский университет,
Беркли, США) показала, что такое воздействие может распространяться на гораздо большие расстояния и
проявляться со значительной задержкой во времени.
Исследователи построили компьютерную модель передачи напряжений и установили, что мощные
землетрясения, происходившие в 50-60-х годах на крайнем севере Тихого океана, по всей видимости,
возбудили серию волн напряжения в земной коре, которые в 80-х годах привели к усилению сейсмической
активности далеко на юге - в штате Калифорния.
Волны напряжения передаются по астеносфере - слою пониженной твердости, лежащему в верхней
мантии. Температура и давление там таковы, что эти размягченные породы приобретают способность
медленно перетекать в горизонтальном направлении, а жесткие литосферные плиты (например,
Тихоокеанская) как бы скользят по этому относительно пластичному слою. При таком скольжении плиты
вступают временами во взаимодействие; края одной зацепляют другую - возникает напряжение, которое
в конце концов разряжается подземным толчком. Он перераспределяет местное напряжение по-новому,
увеличивая его в одном районе и ослабляя в другом. Характерный тому пример - четыре мощных
землетрясения, наблюдавшихся между 1952 и 1965 гг. в пределах Алеутской островной дуги и п-ова
Камчатка, т.е. как раз там, где Тихоокеанская плита погружается под Северо-Американскую. После
каждого толчка Тихоокеанская плита "переприспосабливалась" к новому взаиморасположению плит,
растягиваясь и возбуждая перетекание масс в лежащей под ней астеносфере. В результате по астеносфере
распространялась волна (сходная с той, что возникает на гладкой поверхности воды, куда упал камень,
только очень замедленная), передавая дальше то напряжение, которое первоначально было вызвано
землетрясением при столкновении плит.
Согласно построенной авторами математической модели, волны напряжения, порожденные
землетрясением в крайней северной части Тихого океана, перемещались как к югу, так и к северу, в
пределы Ледовитого океана, со скоростью, зависящей от вязкости астеносферы. Введенные в модель
реальные (хотя и несколько заниженные) данные по вязкости пород показали, что пик волны напряжения
должен был достигнуть восточной области Ледовитого океана в 70-х годах, пройти через канадскую
провинцию Британская Колумбия около 1975 г. и вступить на территорию Калифорнии около 1985 г. Где
бы эта волна ни проходила, она везде ускоряла движение плит и стимулировала сейсмическую активность.
По мнению исследователей, этим и объясняется всплеск землетрясений с 
по шкале Рихтера, который
наблюдался в 80-х годах в восточной части Арктического бассейна. Южнее продвижение подобных волн,
измеряемое всего лишь несколькими миллиметрами в год, прослеживается по пульсирующей сейсмической
активности, наблюдавшейся в северной части Калифорнии в 70-х, а в южной - в 80-х годах.
Не только время наступления повышенной сейсмической активности, но и форма ее проявления
зависят, по мнению авторов, от характера волны напряжения. В южной части Калифорнии сейсмические
процессы на разломах протекали иначе, чем в известном разломе Сан-Андреас: в первом случае бортовые
стенки разломов двигались главным образом вверх и вниз, а не в стороны. Этот факт отметили еще в 1995 г.
сейсмологи Ф.Пресс и К.Аллен (F.Press, C.Allen; Калифорнийский технологический институт,
Пасадена).
Но должного объяснения такому факту тогда найдено не было.
Оппонентом новой гипотезы выступила Л.Джонс (L.Jones; Геологическая служба США, Пасадена),
считающая, что волна напряжения, проходя столь большие расстояния, ослабевает настолько, что уже не в
состоянии возбудить землетрясение. Но Романович возражает: пока не известно, какой же силы должно
быть добавочное напряжение, чтобы послужить спусковым крючком для нового толчка. Сейсмолог
Т.Хэнкс (T.Hanks; Геологическая служба США, Менло-Парк, Калифорния) подчеркивает, что новые
представления позволят прогнозировать отдаленные во времени и пространстве сейсмические события.
Проверка этой гипотезы ждет своего часа. Хотя существующая аппаратура еще не обладает
достаточной чувствительностью, приборы, по мнению Бюргмана, смогут регистрировать приход волны
напряжения уже в ближайшем десятилетии.
Источник:
Science. 1998. V.280. 5367. P.1194 (США).
