Источник землетрясений в свете догмы Рейда-Рихтера (СИ)

Все виды стрикций являются родственными явлениями, заключающееся в том, что при изменении состояния намагниченности тела, приложении к нему электрического поля, деформационно-механических и тепловых нагрузок, его объем и линейные размеры горного массива изменяются. Выше мы рассмотрели принцип минимума энергии применительно к горному массиву и выяснили, что для выделения потенциальной энергии деформаций необходимым условием является изменение объёма тела или формы, что мы собственно и имеем при стрикционных процессах. Эффект стрикций вызван изменением взаимосвязей между атомами в кристаллической решётке, и поэтому свойственен абсолютно всем веществам. Изменение формы тела может проявляться, например, в растяжении, сжатии, изменении объёма. Относительное удлинение ΔL / L обычно варьируется в пределах и в среднем составляет ) 0,001 - 0,003 %. Однако в 1961 г. у некоторых элементов был открыт эффект гигантской магнитострикции, величина которого больше на два порядка и доходит до 0,5 %. Необходимо отметить ещё одну очень важную особенность этих эффектов - при взаимном воздействии друг на друга стрикции вызывают аномалии, вызывая своеобразный стрикционный резонанс. Например, наложение термострикции на обычное тепловое расширение приводит к аномалии в ходе теплового расширения. В некоторых феромагнитах и антиферромагнитах эти аномалии очень велики. А наложение напряжений при механострикции на магнитострикцию приводит к перераспределению магнитных моментов доменов, что ведёт к значительному изменению намагниченности, а это в свою очередь дает, дополнительную, резкую, похожую на толчок, деформацию. В наше время для получения искусственных алмазов используют несколько технологий, одна из которых основана как раз на явлении электрострикции. Эта технология заключается в производстве алмаза из кристаллического углерода, который помещают для обработки в специальный пресс. Сначала в камеру, где находится графит, подаётся вода под давлением в несколько десятков тысяч атмосфер. Таким образом, в камере создается высокое давление. Затем вода замерзает под действием хладагента, в результате чего давление увеличивается в 10 раз. На последнем этапе камера, в которой находится углерод, подключается к электрическим шинам и подается мощный электрический разряд длительностью в десятые доли секунды. В момент прохождения заряда в графите происходит явление электрострикции. Оно аномально усиливается другими стрикциями и создаёт ударную (сейсмическую) волну, которая на несколько порядков увеличивает и без того высокое давление в камере и в образце графита и он перекристаллизовывается в алмаз. Это точно повторяет картинку землетрясений, только в миниатюрном масштабе. Очевидно, что явления стрикций в горном массиве играют особую и решающую роль при вулканических типах землетрясений, так как огромный температурный перепад сопровождает и характеризует этот тип землетрясений. Явлениями стрикций и магнитопластичности можно легко объяснить хорошо известные факты, предваряющие внезапные выбросы породы и газов шахтах: шелушение забоя, стреляние забоя кусочками породы, различного рода шумы, нарастание газовыделения, потрескивание и другие подобные явления. Так же, как и гул при землетрясениях, напоминающий шум танковой колонны или огромного роя пчёл, и он ничем не будет отличаться от гула, издаваемого мощным трансформатором, который гудит именно по причине сжатия - растяжения сердечника трансформатора. Суть эффекта магнитострикции пояснена на Рис.5

Рис.5 Магнитострикция

Радиолиз.

Разложение химических соединений под действием ионизирующих излучений в результате протекания радиационно-химических реакций. При радиолизе могут образовываться как свободные радикалы и ионы, так и отдельные нейтральные молекулы, вызывающие процессы деструктивного характера, протекающие при поглощении веществом энергии ионизирующего альфа-излучения. Альфа-излучение - это ядра атомов гелия, которые положительно заряжены. Естественное испускание характерно для неустойчивых радионуклидов рядов тория, урана. Альфа-частицы вылетают из ядра со скоростью до 20 тысяч км/сек. Они образуют сильную ионизацию среды, отрывая электроны из орбит атомов. Помимо свободных радикалов и ионов, которые сами по себе способны включить процесс цепной химической реакции, в результате радиолиза образуются углеводородные продукты, которые вносят свою лепту в процесс подвижек земной коры. Хорошим примером радиолиза под действием альфа - излучения может служить распад молекулы воды, которой предостаточно в земной коре, по следующей схеме: под действием излучения из молекулы воды выбивается электрон и образуется положительно заряженный ион воды:

γ→Н2О →е- + Н2О+ (9)

"Вырванный" электрон присоединяется к нейтральной молекуле воды, образуя отрицательный ион воды:

е- + Н2О → Н2О- (10)

Ионы воды, которые при этом образовались, в свою очередь диссоциируют с образованием свободных радикалов водорода и гидроксида

(Н∙ ОН∙): Н2О+ → Н+ + ОН∙; Н2О-→ Н∙ + ОН- (11)