Почему возникает афтершок после землетрясения?

09.05.2017

Основываясь на простой теории упругой отдачи, ученые до сих пор не могут назвать объективную причину появления афтершоков, которыми сопровождается землетрясение. Если основной толчок высвобождает энергию, которая накапливалась до этого в виде напряжений, то почему движение по разлому не может продолжиться до тех пор, пока напряжения не будут сняты полностью?

Накопление энергии, которой бы хватило для нового открытия разлома после остановки толчка, должно потребовать достаточно много времени, и все-таки первые афтершоки иногда настолько же сильны, как и основной толчок.

Гипотезы и предположения

Нередко ученые высказывали свои гипотезы о том, что основной толчок может перераспределять оставшиеся напряжения в данном районе, таким образом, подготавливая высвобождение энергии, которая не могла высвободиться во время первого толчка, и что подвижки по однажды раскрывшемуся разлому облегчились тем, что он не успевает сова зацементироваться.

Не так давно изобретатель одного из современных сейсмографов Гуго Беньофф подробно исследовал магнитуды данных слабых толчков, а также их связь с основным толчком и зависимость от времени. Доктор сумел сформулировать более убедительное объяснение появления афтершоков после землетрясения. Чтобы это понять, сначала необходимо рассмотреть, что происходит во время сжатия с материалами.

Эксперимент Беньоффа

Допустим, в лаборатории есть образец породы, который можно сжать с помощью гидравлического пресса, и при этом можно измерить степень сжатия данного материала. Если прикладывать давление и поддерживать его на протяжении определенного времени, делая периодические замеры изменения объема породы, получим следующие результаты. Итак, во время приложения давления образец сразу же уменьшается в объеме. Если давление остается постоянным, то сжатие будет продолжаться достаточно долго, однако его степень будет становиться все меньше. Теперь снимаем давление. После этого объем образца начнет восстанавливаться, однако он не сразу вернется к своей начальной величине. Он достигнет большего объема с такой же скоростью, с которой уменьшался этот объем. Затем восстановление будет постепенным. Данный процесс принято называть «упругим последействием» либо «восстановлением изменения ползучести». По словам ученого, именно данный процесс и объясняет причину афтершоков.

Упругая отдача

Во время упругой отдачи может высвободиться только часть энергии, на этом и основано главное землетрясение. Однако напряжения в области разлома сразу же восстанавливаются, так как здесь работает упругое последействие. Данная энергия высвобождается слабыми афтершоками, поскольку смещение по разлому, освобожденному во время первого толчка, являются более легкими, и он может распространиться дальше. При этом деформация ползучести восстанавливается таким же образом, как этого можно было ждать по результатам исследований пород на сжатие.