Аннотация
Приведен краткий обзор новейших исследований в области сейсмологии и тектоники. Констатируется необходимость новых подходов в объяснении механизма и прогнозиро-вания землетрясений. Предлагается гипотеза, объясняющая механизм одного из видов землетрясений и методика обнаружения их предвестников.

Введение
Объяснению механизма землетрясений и методикам их прогнозирования посвящено огромное количество литературы. Очевидно, это связано с желанием предугадывать сейсмические толчки, с тем, чтобы предотвращать катастрофические последствия землетрясений, количество которых, причем именно катастрофических, за последнее время существенно увеличилось. Они происходят практически не реже одного раза в год. Если как-то активно повлиять на само развитие этих явлений, по крайней мере, в настоящее время не представляется возможным, вполне объяснимо желание хотя бы научиться предупреждать о них хотя бы с вероятностью 50 на 50. Из всей массы опубликованного здесь приведены несколько работ, появившихся в самое последнее время и отражающих современные представления о тектонике и сейсмичности. (Кроме указанной в списке в конце статьи литературы рекомендуется ознакомиться с приведенной в этих публикациях.) 
Как отмечает Ю.Л. Ребецкий в статье «Современные проблемы тектоники», [1], «… в связи с вновь полученными данными требуют ревизии ключевые проблемы тектоники, такие как изучение механизма формирования тектонических напряжений вблизи границ литосферных плит (зоны субдукции и спрендинга) и внутри литосферных плит в пределах орогофена и щитов, ответственных за сдвиговые процессы в коре, и изучение самого механизма землетрясений». 
Подавляющее число исследователей связывают сейсмичность с динамикой разломов и трещин в литосфере. Так, С.И. Шерман в [2] пишет: «По сути, землетрясение – это локальное проявление нарушения состояния ограниченного объема исходной среды. Это связано с разрушением твердого, хрупкого, упруго-хрупкого или вязкоупругого тела с различными вариантами образования трещин, а при их исходном наличии – разрастании трещин, их слиянии или подвижки по исходному генерализованному разрыву». «Разломы, их активизация в чрезвычайно коротких интервалах реального времени могут быть определяющим фактором при разработке тектонофизической модели сейсмической зоны». 
Как будто все понятно. Стоит лишь найти причины разрушения твердых, хрупких и т.п. тел, и задача описания землетрясений будет решена. Однако далее он пишет: «Хорошо известную миграцию сейсмического процесса нельзя объяснить ни одной из разработанных моделей очагов землетрясений. Разработка комплексной тектонофизической модели сейсмического процесса затруднена отсутствием детально изученного переход-ного звена между современной активизацией разломов и сейсмичностью». 
Отсутствие моделей землетрясений подтверждает и А.В. Викулин, [3]. Он пишет: «… можно говорить только о сейсмическом потенциале известных на той или иной террито-рии разломов. Остаются неизвестными время и сила реализации их сейсмического по-тенциала, а также тот конкретный разлом в сейсмической зоне, где может произойти землетрясение. Необходимо изучать закономерности активизации разломов в реальном времени». Далее следует совет: «… пространственно-временные закономерности в возбуждении активации разломов следует искать в энергетически слабых, но достаточных для нарушения метастабильного состояния разломно-блоковой среды литосферы, триг-герных механизмах». Однако конкретных предложений реализации этого совета он не дает. 
В то же время Викулин утверждает: «С позиций современных тектонических представлений первоосновой процесса является не отдельно взятое землетрясение – такого в жизни Земли не существует, а совокупность взаимосвязанных землетрясений – сейсмический процесс, реализуемый в глобальном тектоническом поле». Ниже при изложении предлагаемой гипотезы будет показано, что именно так следует рассматривать первопричины сейсмичности.

Таким образом, до настоящего времени не существует какая бы то ни было общепринятая модель возникновения и развития землетрясений. Не лучшим образом обстоят дела и в деле их прогнозирования. И это несмотря на то, что создана глобальная сеть GPS-измерений (Global Positioning System) для регистрации сейсмоактивности. В работе [4] отмечается что: «Существует несоответствие и рассогласование во многих случаях GPS-измерений с геологическими построениями и сейсмологическими данными. Количественная величина и природа этого рассогласования не вполне ясны». Возможно, это связано с тем, что измерения производятся на поверхности земли, в то время как очаги землетрясений располагаются на глубинах от нескольких до десятков километров от поверхности. В работе [4] для прогнозирования землетрясений предлагается регистрация так называемых форшоков – относительно слабых толчков, упреждающих катастрофические землетрясения. В качестве примера приводится землетрясение 1857 года в Калифорнии, когда за 2 часа до разрушительного толчка с магнитудой М = 7,9 произошел форшок с М = 6,0. В работе [6] говорится, что благодаря мониторингу жесткости сейсмо-активных массивов горных пород в районе разлома Сан-Андрес удалось: 
«1. Обнаружить упреждающее за 9 месяцев сейсмическое событие понижение жесткости в 2004 году. 
2. Установить место аномалии понижения жесткости, ее геометрические размеры и динамику развития. 
3. Определить, что образование аномалии обязано фоновым землетрясениям наименьших магнитуд». 
К сожалению, в работе не приведены ни методики, ни техника измерений. 
Основной причиной невозможности предсказывать землетрясения по существующим методикам является то, что с помощью существующей аппаратуры (сейсмографы и т.п. приборы, например, измеряющие уровень воды в скважинах при землетрясениях, см. [5]) регистрируются сам процесс землетрясений, а не симптомы им предшествующие.

Гипотеза 
В основание гипотезы положено представление о постепенном остывании недр Зем-ли, связанном с неизбежным тепловым потоком от горячий магмы к прохладной поверх-ности коры. Этот поток имеет место, несмотря на низкую теплопроводность горных пород литосферы и морской воды. 
Именно этот физический феномен ответственен как за возникновение некоторых ви-дов землетрясений (о чем см. ниже), так и за разделение коры на отдельные блоки – тек-тонические плиты в процессе горообразования. Этот процесс мог происходить по сле-дующему сценарию. Образовавшаяся при аккреции околозвездного вещества планета, не обладая достаточной массой для длительного поддержания ее вещества в расплавленном состоянии и отдавая тепло в окружающее ее пространство, охлаждалась с образованием на ее поверхности твердой коры из кристаллизующейся магмы. При дальнейшем остывании магма, сжимаясь, отходила от образовавшейся коры. Кора теряла под собой опору. Происходило ее обрушение, растрескивание и торошение в самых тонких наименее прочных участках. Так образовались континентальные блоки – тектонические плиты и разделяющие их рифтовые или шовные зоны с горными системами и другими складчатыми структурами. Эти процессы сопровождались выдавливанием магмы на поверхность с образованием вулканов и лавовых полей. 
Прямым доказательством оседания коры литосферы являются проводившиеся в по-следние 200-300 лет наблюдения за уровнем Мирового океана на 150 станциях в разных частях света. По этим данным, приведенным в [7], наблюдается эвстатическое поднятие уровня океана со средней скоростью 1 мм/год. Наблюдения за уровнем моря в юго-восточной Балтике в период с 1811 по 1935 г. показали «… идентичный ход уровня моря, а именно, его поднятие – опускание земной коры – (выделено мной) со средней скоро-стью 0,6 – 1,8 мм/год». 
В настоящее время литосфера представляет собой систему, больше соответствующую регмагенезу, т.е. сетчатому образованию, напоминающему скорее подвижный че-шуйчатый панцирь броненосца или рыбы, чем монолитный панцирь черепахи [8]. Однако подвижность коры, с которой некоторые исследователи связывают так называемый «дрейф» континентов (см. например, [9]), на самом деле, принимаемое за движение континентов оседание краев тектонических плит в районах рифтовых зон, связанное с охлаждением и сжатием магмы. Именно это оседание вызывает сдавливание пород в рифтовых зонах и растрескивание в центральных частях плит, обусловленные тем, что под рифтовыми зонами магма остывает, а, следовательно, и сжимается быстрее, чем под более толстыми центральными областями плит. Это подтверждается наличием напряжений сжатия по краям (в районе Курил, Камчатки, Сахалина, в Крыму и в других рифтовых зонах) и напряжений растяжения в центре тектонических плит (по Байкальскому региону, Среднеатлантическому хребту и в др. серединных районах плит), [10]. В ряде рифтовых зон, в частности, у побережья Калифорнии, наблюдается субдукция – поддвижка плит друг под друга, что также ошибочно принимается за качестве аргумента в пользу «дрейфа» континентов. 
Толщина литосферы составляет 6-8 км. в океанических областях и достигает 40 и более км. в континентальных, [8], с. 8. Столь существенная разница в толщине коры, по-видимому, может быть связана с существенно меньшей теплопроводностью воды по сравнению с теплопроводностью горных пород. Поэтому охлаждение и кристаллизация магмы под океанами происходит значительно медленнее. 
Без определенной четкой границы литосфера переходит в нижележащую менее прочную астеносферу – «геосферу без прочности». Ее толщина достигает 200 км, [8], с. 218. Под океанами она залегает ближе к поверхности. Для нее характерны плотностные неоднородности, менее вязкое, более пластичное состояние вещества, разнохарактерные тепловые потоки, активные перемещения горячей плазмы. Именно в слоях астеносферы залегают, как правило, эпицентры землетрясений. 
Один из возможных сценариев зарождения и развития землетрясений согласно предлагаемой гипотезе проиллюстрирован рисунками 1-4.

На них в утрированно упрощенном виде показан фрагмент земной коры в рифтовой зоне в разрезе. Изображения не требуют подробных комментариев. Следует лишь сказать, что само «трясение» земли (см. Рис. 3) производится в этом случае волнами в магме, образованными упавшим в нее фрагментом коры. Очевидно, чем массивнее фрагмент, тем более мощным будут волны, и тем катастрофичнее последствия. На Рис. 4 показан результат подобного землетрясения со сдвигами, разломами и оседанием коры. В некоторых случаях возможны выдавливания магмы на поверхность, извержение старых и образование новых вулканов. (В то же время, если извержение вулкана не сопровождается землетрясением, это извержение происходит в результате оседания фрагментов коры в магму, а не их обрушения.) 
Поскольку обрушению изображенного на Рис. 2 фрагмента коры может предшествовать растрескивание пород в районе соединения фрагмента с массивом коры, растрескивание может сопровождаться вызванными ими звуковыми колебаниями. Скорее всего, именно этот звук слышат животные, когда реагируют на приближающуюся катастрофу. Так было и во время Ашхабатского землетрясения в 1948, свидетели которого утверждают, что за несколько минут до толчков домашние животные, а также змеи, крысы и другая живность в панике покидали строения и укрытия. Но, по-видимому, звуковое предупреждение о предстоящем толчке происходит не всегда. Так, во время крымского землетрясения 1947 года, свидетелем которого был автор этой статьи, кошка не выказала никакого беспокойства перед толчком. И лишь после него выскочила в отворившееся окно. 
Тем не менее, можно предложить следующий способ оперативного оповещения о некоторых подобного вида предстоящих землетрясениях, по крайней мере, за несколько минут до толчка. В сейсмоактивных зонах следует поместить чувствительные микрофоны в скважины, пробуренные на глубину, достаточную для исключения воздействия на микрофоны поверхностных шумов. Эти микрофоны и будут улавливать звуки, вызванные растрескиванием пород перед их разрушением. Очевидно, для выявления зависимости интенсивности этих звуков от силы последующих толчков, времени, предшествующего толчкам, величины фоновых звуков и тому подобных параметров необходим набор соответствующих статистических данных. Однако, поскольку землетрясения происходят достаточно часто, при наличии разветвленной сети скважин с микрофонами эту статистику можно набрать достаточно быстро. 
Если хотя бы в половине случаев удастся оповещать людей о предстоящих толчках даже за несколько минут, это позволит существенно уменьшить число жертв при катастрофических землетрясениях.

Заключение
Изложенное представление о природе сейсмических процессов в земной коре позволяет сделать вывод о том, что по мере охлаждения подкорковой магмы будет происхо-дить дальнейшее оседание твердой коры литосферы. Механическая прочность коры по-зволит до поры до времени сохранять ее целостность. Но когда оседание – сжатие маг-мы достигнет такой величины, что под большими площадями коры исчезнет опора, это неизбежно приведет к новым, все более катастрофичным подвижкам в литосфере. Осо-бое беспокойство вызывает возможное разрушение морского дна, что может привести к попаданию вод океана в область горячей магмы. Последствия такого события трудно представить. 
Такого рода катастрофы могут не произойти, если по мере охлаждения магма будет достаточно быстро кристаллизоваться, увеличивая при этом толщину, а, следователь-но, и прочность коры. Внушает оптимизм также и то, что теплопроводность океана и горных пород коры достаточно мала, а по мере ее утолщения в процессе кристаллизации теплоизоляция магмы будет только увеличиваться, способствуя замедлению охлаждения магмы.

Литература
1. Ребецкий Ю.Л. Современные проблемы тектоники .- РАН. Физика земли. № 11 2009 
2. Шерман С.И. Тектоническая модель сейсмической зоны: опыт разработки на при-мере байкальской рифтовой системы.- Там же с. 9 
3. Викулин А.В. Введение в физику Земли. Уч. пособ. для геофизических специаль-ностей вузов., Петропавловск-Камчатский, изд-во КГПУ, 2004, 240 с. 
4. Лыков В.И., Мострюков А.О. Особенности процесса подготовки очага землетрясе-ния в зоне перманентно крипующего глубинного разлома. – РАН. Физика Земли, № 10, 2008, с. 93-100 
5. Копылова Г.Н. О возможности оценок косейсмической деформации по данным уровнемерных наблюдений в скважине. - РАН. Физика Земли. - №1, 2010, с. 51-61 
6. Langbein, 2005, Preliminary repot on the 28 September 2004, M = 0,6 Parkfield Califor-nia earthquake // Seismological Reseach Lette, 2005, V. 76, № 1, p. 10-26 
7. Никонов А.А., Энман С.В., Флейфель Л.Д. Современные и позднеголоценовые вер-тикальные движения земной коры в юго-восточной Балтике – переходной зоне к фенноскандинавской плите. - РАН. Физика Земли. № 8, 2009 
8. Филатьев В.П. Механизм формирования зоны перехода между азиатским конти-нентом и северо-западной пасификой. – Владивосток, «Дальнаука», 2005, с. 226 
9. Книппер А.Л., Руженцев С.В. Глубинные разломы и геосинклинарный процесс, концепция фиксизма и мобилистская альтернатива. - АН СССР. Отделение геологии, геофизики и геохимии. Межведомственный тектонический кабинет. Геологический факультет МГУ. «Разломы земной коры» Тезисы докладов. 1976 
10. Кропоткин П.Н. Напряженное состояние земной коры и тектонические разломы. – Там же

Статья поступила для обсуждения 24 марта 2010 г.