Естественные cейсмоакустические и шумовые поля представляют собой упругие волны с разной частотой колебаний, созданные землетрясениями, ударами метеоритов и разрядкой напряженного состояния массивов горных пород в результате разнообразных динамических процессов (Геофизические методы исследования, 1988; Бондаренко и др., 1998).
2.5.1. Упругие поля землетрясений. В результате землетрясения от его центра, называемого гипоцентром, расходятся упругие волны: продольные с колебанием частиц вещества недр вдоль направления луча и поперечные, обусловленные упругими волнами сдвига. От эпицентра землетрясения (проекции гипоцентра на земную поверхность) вдоль земной поверхности распространяются поверхностные волны Лява и Рэлея. Поскольку Земля состоит из концентрических оболочек, на границах которых меняются упругие параметры, то на них образуются объемные отраженные и преломленные, в том числе обменные волны (падающая продольная может создавать поперечную волну, и наоборот). После каждого землетрясения образуются упругие волны с частотами от 0,01 до 10 Гц. Дальность их распространения и длительность существования зависят от интенсивности землетрясения, глубины залегания гипоцентра, скорости распространения упругих волн и их поглощения в разных оболочках Земли.
Землетрясения связывают с тектонической жизнью планеты. Очаги их сосредоточены в сейсмоактивных зонах, особенно в пределах областей молодой альпийской складчатости. Неглубокие землетрясения с глубиной очага до 30 - 70 км, видимо, связаны с происходящей разрядкой напряжений за счет медленного течения вещества в подстилающей астеносфере. В качестве спускового механизма таких землетрясений выступает изменение солнечной активности, особенно с 22-летней периодичностью. Промежуточные (с глубиной очага 70 - 300 км) и глубокие (с глубиной 300 - 700 км) землетрясения связаны с неустойчивым состоянием и ползучестью вещества в астеносфере и мантии Земли.
33
Перед началом землетрясений могут возникать различные механоэлектрические явления. В результате вблизи земной поверхности возникает электромагнитное излучение, вызывающее, в свою очередь, возмущения атмосферного электричества и ионосферы. Наблюдаются и другие геофизические предвестники землетрясений, которые, однако, далеко не всегда могут служить основанием для прогнозирования времени землетрясений. Во всяком случае составление прогноза гипотетически возможно лишь при .использовании комплекса прогностических геолого-геофизических методов. При сильных землетрясениях возникают собственные колебания Земли, которая, подобно колоколу, излучает сверхинфрачастотные колебания с частотой менее 0,001 Гц.
Таким образом, вследствие землетрясений, а их количество составляет около 800 тыс. в год, в Земле практически постоянно существует поле упругих (сейсмических) колебаний. Изучение этого поля, как и иных сопровождающих землетрясения геофизических полей, в достаточно большом числе пунктов, а также организация сейсмического и электромагнитного мониторинга дает богатую информацию для геодинамических экологических исследований. Главное их назначение - прогнозирование катастрофических землетрясений в сейсмоопасных зонах. Важен также сейсмический мониторинг в зонах глубинных разломов земной коры, где нередко проявляется сейсмоактивность в виде локальных малоглубинных интенсивных местных землетрясений. Подобные локальные сейсмические удары особенно опасны в условиях промышленных объектов и городских агломераций, так как их трудно отличить от промышленных взрывов.
34
