Современное состояние теорий прогноза землетрясений. Результаты оценки природных напряжений и новая модель очага землетрясений.

Большая часть существующих сегодня моделей очага землетрясения вышла из взглядов Рэйда [Reid, 1910] на стадию подготовки и возникновения землетрясения. В рамках этой концепции утверждается, что разломы являются ослабленными участками земной коры, вдоль которых происходит регулярный сброс накопленной упругой энергии. Землетрясению предшествует появление препятствия смещению вдоль разлома, которое определяет постепенное повышение дейст-вующих здесь напряжений до предельных значений. В области, окружающей будущий очаг, сброс внутренней механической энергии резко замедляется, происходит накопление энергии упругих деформаций [Bullen, 1953]. «Наиболее высокие напряжения концентри-руются в местах пересечения или излома геологических разломов. … Существует ряд участков земной коры, находящихся в состоянии, близком к пределу длительной прочности» [Соболев, Пономарев, 2003, стр. 178]. Если прочность спайки – разлома достаточно высока, то повышенный уровень напряжений [Гзовский, 1957, 1975] охватывает все большие области в его окрестности. После достижения напряжениями предела прочности горных пород [Benioff, 1951] или предельного значения плотности потенциальной энергии [Ризниченко, 1968] объем, накопивший высокий уровень упругой энергии (высокий уровень напряжений), разрушается с образованием сдвигового разрыва, представляющего собой очаг землетрясения [Уломов, Мавашев, 1967]). Следует заметить, что во многих работах, цитированных выше и посвященных очагу землетрясений, хотя и отмечалось, что горные породы подчиняются теории прочности Кулона – Мора, но часто факту разрушения ставилось в соответствие достижение предельных значений прочности максимальными касательными напряжениями (подразумевается, что землетря-сения происходят в областях самого высокого уровня этих напряжений). Подобное разночтение особенно характерно для работ советских и российских ученых. В работах зарубежных ис-следователей [Касахара, 1985; Kanamory, Anderson, 1975; Simpson, 1992; Райс, 1982] указывается на ответственность кулоновых напряжений за хрупкое разрушение горных пород [Оберт, 1976]. По Рэйду областям подготовки более сильных землетрясений отвечают участки более крупных спаек между блоками земной коры, здесь происходит аккомодация микроблоков в единый блок [Гамбурцев, 1960]. При этом время подготовки землетрясения напрямую связывают с размером будущего очага [Садовский, Писаренко, 1985; Друмя, Шебалин, 1985]. Существует также схема возникновения землетрясения по Рихтеру [1963], которая отличается от схемы Рэйда предположением об относительной равномерности распределения деформаций и напряжений в пространстве до землетрясения. Для объяснения возникновения землетрясения фактически вводится гипотеза о локальном снижении прочности на участке разлома, что определяет возможность понижен-ного уровня девиаторных напряжений в области будущего очага землетрясения. Различие схем Рихтера и Рэйда также проявляется в движениях поверхности в период подготовки и сразу после землетрясения, которые фиксируются геодези-ческими методами [Певнев, 2003].