ими явлениями, составившие исходную теорию прогноза
землетрясений.
 
   Первая зависимость: в протяженной сейсмогенной зоне разрывов сильные
землетрясения происходят не сразу по всему ее протяжению, а попеременно в
разных местах.
 
   Вторая зависимость: длина и глубина заложения очагов, а также магнитуда
(энергия) самых сильных землетрясений, возможных в этой зоне, зависят от
размера сейсмогенных структур земной коры (блоков).
 
   И наконец, третья зависимость:
   частота повторения землетрясений в зоне связана со скоростью движения
геологических структур и соответствующего накопления тектонических
напряжений по разрывам.
 
   На основе перечисленных закономерностей устанавливаются сейсмические
характеристики территории.
   При этом используются взаимодополняющие методы - структурного анализа,
геофизические, сейсмологические и другие, что позволяет выделять
сейсмогенные зоны, обусловленные разрывами. По размерам нарушенных
активных структур предсказываются характеристики вероятных в зоне, самых
сильных для нее землетрясений, в том числе и там, где они еще не
отмечались.
 
   Прогнозируются следующие элементы: размер очага ожидаемого
землетрясения (длина и глубина его заложения), его простирание, магнитуда,
интенсивность (балльность) сотрясений в зоне и ширина полос
распространения сотрясений определенных баллов в стороны от зон, в
зависимости от глубины очага. Предсказываются также повторяемость и
вероятная очередность землетрясений в различных местах зоны. В результате
появляется возможность подробно дифференцировать сейсмическую опасность
региона и составить прогнозные карты принципиально нового качества, с
показанными на них сейсмогенными зонами.
 
   Первая карта такого типа опубликована в 1949 году для Гармского региона
в Таджикистане, затем для 17 других сейсмоактивных регионов. В последующие
годы на закартированных территориях, в местах, где ранее сильные толчки не
отмечались, произошло 23 разрушительных землетрясения. Все они возникли в
сейсмогенных зонах, в том числе в "сейсмических окнах", в целом с
предусмотренными характеристиками. С 1982 года зоны возможного
возникновения очагов сильных землетрясений стали показываться на
государственных картах сейсмического районирования территории СССР в
качестве ведущего элемента.
 
   При прогнозе землетрясений в последние годы в работах советских и
зарубежных сейсмологов стало широко применяться представление о
возникновении очередных землетрясений в сейсмогенных зонах,
преимущественно там, где они давно не отмечались, в частности в
"сейсмических окнах". Например, японские ученые установили "сейсмическое
окно" вблизи острова Хоккайдо. В 1973 году в нем возникло землетрясение
Немурооки с магнитудой около 7,5. Американский ученый Дж. Келлехер с
коллегами выделил в 1973 году в сейсмогенной зоне тихоокеанского побережья
Мексики несколько "сейсмических окон". Одно из них в провинции Оахака
японский ученый М. Охтаке с коллегами определил в 1977 году как место
наиболее вероятного возникновения крупного землетрясения в ближайшем
будущем.
   Оно действительно произошло в 1978 году.
 
   Ну а как все-таки быть с предсказанием времени землетрясения?
Установленные сейсмогенные зоны и, в частности "сейсмические окна", как
вероятные места возникновения очередных землетрясений, составили основу
для целенаправленных поисков предвестников их времени. Однако пока еще
ясные, связанные с конкретными геологическими объектами, универсальные
предвестники не обнаружены.
 
   Можно отметить лишь один успешный краткосрочный прогноз времени
ожидаемого сильного землетрясения, который удалось осуществить китайским
ученым. Они выделили в провинции Ляонинг тектонические разрывы, в которых
по ряду признаков можно было ожидать сильное землетрясение.
   В их районе было организовано постоянное наблюдение за изменениями
сейсмических, геофизических, гидродинамических и других факторов. В
результате 4 февраля 1975 года в конкретном месте за семь часов было
предсказано хайченгское землетрясение с магнитудой 7,3. В другом случае
попытка прогноза времени землетрясения в Китае не удалась.
 
   Исследования по поискам краткосрочных предвестников землетрясений
следует вести с учетом разного характера движений блоков земной коры в
сейсмогенных зонах, которые различаются по своим геологическим и
геофизическим характеристикам.
   Поиски любых краткосрочных предвестников, в том числе
гидродинамических, геохимических, сейсмологических и биологических,
проводимые в отрыве от конкретных геологических данных, вне связи с
тектоникой сейсмогенных зон, желаемого успеха принести не могут.
Предсказание времени сейсмического толчка может служить лишь дополнением к
прогнозу, на основе результатов которого ведется сейсмостойкое
строительство.
 
 
   О цикличности извержения вулканов 
 
   Цикличность извержения вулканов на земном шаре выявил советский
вулканолог Игорь Гущенко. Проанализировав все известные проявления
вулканизма в истории Земли за 1200 лет, он установил несколько циклов,
самый меньший из которых 5 лет, а наиболее длительный - 180 лет.
 
   Среди факторов, предопределяющих размещение вулканов и их активность,
ученый отмечает неравномерность вращения Земли вокруг своей оси, глубинные
магматические процессы, космические воздействия (солнечную активность,
лунные приливы и другие причины). Пяти-шестилетние циклы, например,
предопределяют блуждающие полюсы планеты.
 
   Ученым даны прогнозные оценки вулканической активности до 2312 года.
   В частности, по его мнению, в 1959 году начался очередной, 180-летний
цикл.
 
 
   Кислород из земных глубин* 
 
   К неожиданным выводам, меняющим многие привычные представления об
окружающем нас мире, приводит оригинальная гипотеза новосибирского
профессора В. Бгатова. Посвятив почти два десятилетия изучению проблемы
появления кислорода на нашей планете, он пришел к твердому убеждению:
   основной поставщик кислорода в атмосферу не растения, а недра.
 
   Из разломов земной коры на дне океанов, считает ученый, изливаются
потоки базальтовой магмы, несущей в себе вместе с другими газами огромные
массы кислорода. Затем насыщенные им холодные глубинные воды поднимаются
на поверхность и, постепенно нагреваясь, отдают бесценный живительный дар
земных глубин в атмосферу. Гипотеза основательно подкреплена фактами из
геологического прошлого Земли, сплетена зримыми нитями с новейшими
достижениями и находками биологов, океанологов, химиков, вулканологов,
представителей других областей науки.
 
   Странные, необъяснимые загадки Мирового океана выстраиваются в
рассуждениях В. Бгатова в логически стройную цепочку взаимосвязанных
явлений природы. Известно, что верхний слой воды в океане насыщен
кислородом, выделяемым фитопланктоном.
   По мере удаления от поверхности содержание этого газа постепенно
уменьшается, достигая минимума на глубинах в семьсот - тысячу метров.
   А вот после такого "мертвого" слоя вновь все более ощутимым становится
присутствие кислорода, причем придонные воды им буквально пересыщены! На
глубине уже иной кислород, более тяжелый, отличающийся по изотопному
составу от выделяемого растениями. Иным, следовательно, должен быть и его
источник. Мнение В. Бгатова нам уже известно: такой кислород поступает из
земных недр.
 
   В придонном мире найдены организмы, которые выглядят фантастически,
например черви длиной до метра! Эту форму жизни академик Л. Бреховских
назвал совершенно иной, уникальной, существующей в отличие от всего живого
на Земле не за счет энергии солнца, а за счет собственной энергии планеты.
 
   Именно такой кислород базальтовой магмы, не без влияния которого
формируются глубинные "монстры", уносится к поверхности передвижениями
океанических вод. Места подтока вод из глубин океанов к берегам
континентов и выхода их на поверхность науке известны - калифорнийское и
перуанское побережья Америки (Тихий океан), аравийско-сомалийское
побережье (Индийский океан) и западное побережье Африки (Атлантический
океан). Кстати, именно в этом месте Атлантики украинские исследователи
зарегистрировали в результате замеров наибольшую концентрацию тяжелого
изотопа кислорода.
 
   И кислород, вырабатываемый в процессе фотосинтеза растительностью, и
кислород глубинный заметно отличаются от атмосферного по изотопному
составу, а значит, и по весу. Первый - легче, второй, наоборот, - тяжелее.
Путем несложных расчетов можно прийти к выводу: чтобы при их смешении
образовался газовый коктейль, аналогичный атмосферному кислороду,
необходимо соединить их в пропорции один к двум. Выходит, главное
пополнение "эликсира жизни"
   атмосфера получает из земных недр, и слагается он из двух компонентов.
   Грохочущая во тьме бездны огненная лава и залитая солнцем цветущая
лужайка совместно, согласованно "трудятся", чтобы сохранить равновесие
изотопного состава атмосферного кислорода.
 
   Однако отнюдь не проблемы Мирового океана навели ученого на
размышления, вылившиеся в гипотезу, привлекшую внимание научной
общественности. К ним он обратился позднее.
   Его профессиональные интересы ориентированы на земную твердь. Доктор
геолого-минералогических наук, профессор, заместитель директора Сибирского
НИИ геологии, геофизики и минерального сырья В. Бгатов широко известен
работами, связанными с разведкой и поиском подземных кладовых в Сибири.
Актуальные задачи наращивания минерально-сырьевой базы на востоке страны
нацеливают исследователей на выявление закономерностей образования
месторождений, изучение геологических процессов, происходивших в далеком
прошлом. И в самых древних, и в промежуточных, и в современных породах
геологи находят следы окисления - воздействия кислорода. А это
противоречит общепринятому взгляду, по которому кислород появился на более
поздних стадиях развития Земли в результате жизнедеятельности растений.
 
   Свой доказательный выход из замкнутого круга предлагает новосибирский
ученый: первый кислород появился в результате дегазации базальтовой магмы,
подобно тому как образовались в атмосфере другие газы, и продолжает
поступать из земных недр до сих пор. История кислорода насчитывает до
четырех миллиардов лет. В связи с этим геологическим рубежом, названным В.
Бгатовым, уместно вспомнить о редчайшей находке в Южной Африке, где
обнаружены синезеленые водоросли возрастом 3,5-3,7 миллиарда лет. Эти
водоросли уже производили кислород в результате фотосинтетических реакций.
 
   В. Бгатов считает, что его гипотеза поддается экспериментальной
проверке. Для этого надо провести изотопный анализ кислорода,
вырывающегося временами из кратеров вулканов в газовых струях. Ранее
вулканологи в своих исследованиях не интересовались изотопным составом
вулканического кислорода, считая, что он проникает в эти выбросы из
атмосферы.
 
   Вывод ученого имеет, по оценке специалистов, большое практическое
значение для воссоздания палеогеографических ландшафтов, существовавших на
ранних этапах становления нашей планеты. Появляется возможность лучше
проанализировать ход геологических процессов, приведших к образованию
многих видов полезных ископаемых, точнее определить закономерности их
размещения в земной коре, сокращая тем самым расходы на их поиски.
 
 
   О чем шумит Земля 
 
   В мире инфразвуков Земля звучит как большой оркестр, включающий в себя
инструменты разного размера, силы и высоты звучания. Земной оркестр не
ведает антрактов. Чуткие сейсмографы, прижатые к телу планеты, фиксируют
эту "музыку" - непрерывные, на первый взгляд хаотические колебания земной
поверхности. Эти колебания очень слабенькие по сравнению с волнами от
землетрясений, потому и название получили - микросейсмы. Бытует мнение (и
отчасти это так), что микросейсмы - помехи, что они мешают выделению
регулярных волн, отраженных и преломленных на границах нефтеносных
куполов, рудных жил, разломов, вулканических резервуаров, слоев в коре,
мантии, ядре планеты.
 
   Но, как говорится, микросейсмы микросейсмам рознь. Иногда микросейсмы
вызваны океаническими волнами, набегающими на материки, порывами ветра,
даже деятельностью человека. Это и впрямь помехи.
 
   Однако существует и другой шум Земли, внутреннего, "собственного"
   происхождения. Эти микросейсмы полезны, они могут многое рассказать о
недрах планеты. Эндогенные, как их называют, микросейсмы имеют
относительно высокую частоту (15-60 колебаний в секунду), их легко спутать
с ветровыми. Но это принципиально разные вещи. Еще основоположник
российской сейсмологии академик Б. Голицын отмечал, что высокочастотные
микросейсмы обнаружены в самых разных частях Земли и, стало быть, должны
иметь отношение к некоему глобальному качеству планеты.
 
   Но к какому именно? Над этим задумались несколько лет назад Л. Рыкунов,
профессор физического факультета Московского государственного
университета, ныне член-корреспондент Академии наук СССР, и его ученики,
сейчас сотрудники Института физики Земли АН СССР, кандидат технических
наук О. Хаврошкин и кандидат физико-математических наук В. Цыплаков.
 
   Кропотливые исследования - теоретические разработки, конструирование
новой аппаратуры, полевые наблюдения, обработка данных на ЭВМ - привели к
открытию. Оно зафиксировано в Государственном реестре под номером 282 и
состоит в том, что обнаружено неизвестное ранее явление:
   длиннопериодные процессы, происходящие на Земле и в ее недрах,
управляют высокочастотными сейсмическими шумами.
 
   Шумы эти то усиливаются, то слабеют. Оказалось, что ослабление и
усиление шумов происходит в такт с собственными колебаниями Земли,
лунносолнечными приливами, волнами от сильных землетрясений и даже
штормовыми микросейсмами. Открытие прояснило понимание важного качества
земных недр - их активности, проявляющейся в такт называемой сейсмической
эмиссии - излучении волн высокой частоты.
 
   Исследователи шли несколькими путями: применяли аналогии с акустической
эмиссией, изучали микросейсмы в широком диапазоне частот, опирались на
опыт регистрации сверхслабых астрофизических сигналов.
 
   Явление акустической эмиссии было известно физикам ранее: образцы
материалов под нагрузкой "звучат" - излучают высокочастотные сигналы.
   Это связано с существованием в образце дефектов структуры, трещин. Под
давлением дефекты нарушаются, перестраиваются - излучают волны.
 
   Оказывается, похожее явление имеет место и в столь большом и сложно
устроенном "образце", каким является Земля, в особенности ее верхние слои.
Сейсмическая эмиссия-свидетельство и следствие неоднородного устройства
Земли, которая состоит из пород, блоков, кусков различного химического
состава. Они находятся в разном энергетическом состоянии, разделены
сложными переходными поясами, пронизаны трещинами, внедрениями
магматических расплавов.
   В Земле благодаря передвижению вещества существуют постоянные, так
называемые "фоновые" напряжения, они концентрируются на границах
неоднородностей. Если порода не выдерживает, рвется, происходит
землетрясение. Микроземлетрясения, происходящие практически непрерывно, и
есть сейсмическая эмиссия.
 
   Высокочастотные шумы могут быть разными в зависимости от земной
сейсмической "погоды". Земля как бы сама помогает ученым ее изучать: она
создала шумы и изменяет их амплитуду в соответствии с ходом внутренних
процессов, которые и характеризуют ее важные глобальные качества. Это
напоминает то, как появление радиосвязи обеспечило передачу информации на
расстояние: там речь, музыка модулируют, меняют несущую высокую частоту.
 
   Сейсмическую эмиссию можно назвать "люминесценцией" - свечением в
звуковом диапазоне: светятся неоднородно напряженные блоки, нагретые
магматические очаги, рудные месторождения. А если вспомнить сравнение Б.
Голицына сейсмической волны от землетрясения с фонарем, освещающим
таинственные недра, и применить его к случаю микроземлетрясений, то
становится ясно: сейсмическая эмиссия - это "карманные фонарики",
позволяющие пристально присмотреться к деталям. И впрямь, без эмиссии
собственные колебания планеты, приливные эффекты и прочее изучать непросто
- нужна громоздкая аппаратура, специальная методика наблюдений и
обработки. Но эти сами по себе слабые эффекты оказываются выразительными и
ощутимыми, когда они "управляют" сейсмической эмиссией.
 
   Специальная аппаратура для изучения высокочастотных шумов Земли
оказалась относительно простой и портативной: сейсмометры, чувствующие
фантастически слабые перемещения грунта, и фильтры с очень узкой частотной
полосой, отрезающие помехи, словно острым скальпелем. Они позволяют
отделить внутренний шум Земли от ветровых помех, как бы лучом прожектора
высветить в хаосе земных микросейсм какие-то закономерности.
 
   Аппаратура была поставлена во многих местах: в глубокой штольне
Центральной сейсмической лаборатории города Обнинска, на сейсмостанциях
Крыма и Кавказа, испытательном полигоне в Белоруссии, на плотине
Нурекского водохранилища. Многие годы велись наблюдения, данные
накапливались, отдельные нити фактов и доводов сплетались в клубок знаний
о малоизвестных качествах Земли.
   Амплитуда высокочастотных шумов обнаружила явно не случайное
соответствие с ранее известными глобальными явлениями. В спектре шумов
были выделены периоды, близкие к собственным колебаниям Земли; произошло
это, в частности, после сильных землетрясений 1979 года в Мексике и на
Аляске. Выделена известная приливная периодичность в половину и целые
земные сутки. Была обнаружена связь высокочастотных микросейсм с энергией
землетрясений земного шара. Когда же перешли к изучению штормовых
микросейсм, оказалось, что и они отражаются в "подземной погоде" даже
удаленных от океана районов.
 
   Открытие ј 282 имеет не только большое научное значение, оно послужит и
практике. Во-первых, обнаружено новое свойство Земли - мера ее
неоднородности и внутренней активности; наши представления о Земле стали
многокрасочнее. И хотя пока еще не введен соответствующий "коэффициент
сейсмической эмиссии", уже ясно, что повышенным шумом и способностью к
переизлучению обладают неоднородные зоны: нефтяные ловушки, рудные жилы,
магматические очаги.
   Так что открытие, безусловно, может быть использовано для нужд
народного хозяйства - поиска полезных ископаемых и прогноза землетрясений.
 
   Далее, развивается методология исследований, проясняется общая картина
событий, до сей поры не совсем ясных. Микросейсмы из разряда помех, где их
раньше числили, переводятся в ряды помощников. Из-за "перекачки"
напряжений в высокочастотные шумы происходит, вероятно, ослабление
сейсмичности после сильных штормов в прибрежных районах.
   Быть может, это намечает путь "управления" землетрясениями? Микросейсмы
могут быть использованы и как источники зондирующих Землю сигналов.
 
   Наконец, появляется перспектива использовать открытие для технически
трудных сейсмических исследований планет земной группы и малых тел
Солнечной системы. Портативная неприхотливая аппаратура, включающая
чувствительные сейсмографы и узкополосные фильтры, может быть доставлена
туда с помощью автоматических устройств. Регистрация эндогенных шумов,
даже в небольшие интервалы времени, поможет оценить степень неоднородности
структуры небесных тел, уровень их сейсмической активности, период
собственных колебаний планет. Похоже, что открытие эмиссии и эффекта ее
модуляции приведет к "эмиссии" новых открытий неведомых сторон нашего
космического дома.
 
 
   Алмаз в пузырьке 
 
   Более десяти лет назад в советских и зарубежных научных журналах
появились работы профессора Э. Галимова (Институт геохимии и аналитической
химии имени В. И. Вернадского АН СССР), в них излагалась любопытная
гипотеза происхождения алмазов.
   По этой гипотезе, углерод может кристаллизоваться в алмаз в
кимберлитовой породе из-за кавитации. Образование кавитационных пузырьков
в общих чертах можно представить себе так.
   При резком