Квазипериодичность геодинамического процесса и законы сохранения

В настоящее время не вызывает сомнений тот факт, что геодинамический процесс является циклическим с характерными периодами от нескольких лет до миллионов и миллиардов лет.

Геодинамическая активность планеты определяется, в основном, сейсмическим, вулканическим и тектоническим процессами, в совокупности. При этом характерные минимальные периоды сейсмичности и вулканизма лежат в области малых «геофизических» значений до сотен и тысяч лет, в отличие от более медленных тектонических процессов, характерные максимальные периоды которых составляют большие «геологические» значения, миллионы и миллиарды лет.

Исследование временных закономерностей геоди-намического процесса проводилось авторами на основании сейсмического (за последние 4 тыс. лет) и вулканического (за последние 12 тыс. лет) планетарных каталогов. С помощью методов спектрального и спектрально-корреляционного (С) анализа временных рядов [2, 3] для сейсмического и вулканического процессов были выявлены следующие общие «геофизические» периоды: T С1 ≈ 250±25, T С2 ≈ 450±50, Т С3 ≈ 1000±100 и T С4 ≈ 2000±200. Наличие таких общих периодов представляется неслучайным и может являться подтверждением того, что сейсмичность и вулканизм являются, по сути, проявлениями единого волнового геодинамического процесса.

Авторами разработана достаточно общая методика [1], позволившая адаптировать метод построения фазовых (Ф) плоскостей в механике к исследованию закономерностей геодинамического процесса (прежде всего, сейсмической и вулканической его составляющих). Близкая по сути методика предложена в работах Захарова [4]. «Фазовыми» координатами при наших геодинамических построениях являются энергии землетрясений и извержений вулканов, их магнитуды M и временные интервалы Δ T между исследуемыми событиями. Выполненные расчеты показали, что на плоскостях M – Δ T выявляются системы замкнутых изолиний, определяющих для сейсмического процесса в пределах окраины Тихого океана циклические движения с периодом T Ф ≈ 250±50 лет.

Равенство «фазового» и «спектрального» периодов T Ф ≈ T С1 ≈ 250 лет ≈ Т 0 показывает, что такой статистически достоверный период Т 0 является физически обоснованным «основным» периодом геодинамиче-ского процесса, четные гармоники которого 2Т 0 ≈ Т С2 , 4Т 0 ≈ Т С3 и 8Т 0 ≈ Т С4 являются очевидным следствием замкнутости активных областей планеты друг на друга. Такой вывод «обязывает» исследователей проводить изучение закономерностей геодинамического процесса в планетарном масштабе.

Исследование процессов миграции сейсмической и вулканической активности в пределах трех наиболее геодинамически активных поясов планеты (окраина Тихого океана, Альпийско-Гималайский пояс и Срединно-Атлантический хребет) позволило выявить гео-динамический параметр p , чувствительный к геодина-мическим обстановкам в регионах: p + > 0 – положительный для областей сжатия и p – < 0 – отрицательный для областей растяжения [5]. Оказалось, что такой параметр имеет тенденцию сохраняться: p + + p – → 0, что позволило предложить модель геодинамического планетарного процесса, опирающуюся на наиболее общие законы природы – законы сохранения.

Работа выполнена при поддержке гранта

ДВО РАН 12-III-А-08-164, гранта РФФИ 12-07-31215