ТЕКТОНИКА ПЛИТ И ГЕОДИНАМИКА БЛОКОВОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ГЕОСРЕДЫ: ОТВЕТ НА КОММЕНТАРИЙ Ю.Л. РЕБЕЦКОГО К ПУБЛИКАЦИИ А.В. ВИКУЛИНА «ГЕОДИНАМИКА КАК ВОЛНОВАЯ ДИНАМИКА БЛОКОВОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ СРЕДЫ» [ГЕОДИНАМИКА И ТЕКТОНОФИЗИКА, 2015, Т. 6, № 3, С. 345–364]

.

ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ И ГРАВИТАЦИЯ

 Gravity phenomena related to the Earth movements in the Solar System and through the Galaxy are reviewed. Such movements are manifested by geological processes on the Earth and correlate with geophysical fields of the Earth. It is concluded that geodynamic processes and the gravity phenomena (including those of cosmic nature) are related.  The state of the geomedium composed of blocks is determined by stresses with force moment and by slow rotational waves that are considered as a new type of movements [Vikulin, 2008, 2010]. It is shown that the geomedium has typical rheid properties [Carey, 1954], specifically an ability to flow while being in the solid state [Leonov, 2008]. Within the framework of the rotational model with a symmetric stress tensor, which is developed by the authors [Vikulin, Ivanchin, 1998; Vikulin et al., 2012a, 2013], such movement of the geomedium may explain the energy-saturated state of the geomedium and a possibility of its movements in the form of vortex geological structures [Lee, 1928]. The article discusses the gravity wave detection method based on the concept of interactions between gravity waves and crustal blocks [Braginsky et al., 1985]. It is concluded that gravity waves can be recorded by the proposed technique that detects slow rotational waves. It is shown that geo-gravitational movements can be described by both the concept of potential with account of gravitational energy of bodies [Kondratyev, 2003] and the nonlinear physical acoustics [Gurbatov et al., 2008]. Based on the combined description of geophysical and gravitational wave movements, the authors suggest a hypothesis about the nature of spin, i.e. own moment as a demonstration of the space-time ‘vortex’ properties.   Проводится обзор гравитационных явлений, связанных с движениями Земли в Солнечной системе и Галактике. Эти движения и их вариации отражаются в геологических процессах, происходящих в Земле, и коррелируют с ее геофизическими полями. Формулируется вывод о существовании взаимосвязи между геодинамическими процессами и гравитационными (космической природы в том числе) явлениями. Состояние геосреды, являющейся блоковой по своему строению, определяется напряжениями с моментом силы и новым типом движений – медленными ротационными волнами [Vikulin, 2008a, 2008b, 2010]. Показано, что для гео­среды характерны реидные [Carey, 1953] свойства – способность течь в твердом состоянии [Leonov, 2008]. Такое движение геосреды позволяет в рамках развиваемой авторами ротационной модели с симметричным тензором напряжений [Vikulin, Ivanchin, 1998; Vikulin et al., 2012a, 2013] объяснить ее энергонасыщенное состояние и возможность движения в виде вихревых геологических структур [Lee, 1928]. Обсуждается метод регистрации гравитационных волн, в основе которого заложена идея их взаимодействия с блоками земной коры [Braginsky et al., 1985]. Формулируется вывод о том, что в рамках такой методики с использо­ванием в качестве детектора медленных ротационных волн оказывается возможным зарегистрировать гравитационные волны. Описание геогравитационных движений возможно в рамках как теории потенциала с учетом гравитационной энергии тел [Kondratiev, 2003], так и нелинейной физической акустики [Gurbatov et al., 2008]. Обобщение гео­физических и гравитационных волновых движений позволило авторам предложить гипотезу о природе спина – собственного момента как проявления «вихревых» свойств пространства–времени. 

МИГРАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ И ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КАК ПРОЯВЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Publications about the earthquake foci migration have been reviewed. An important result of such studies is establishment of wave nature of seismic activity migration that is manifested by two types of rotational waves; such waves are responsible for interaction between earthquakes foci and propagate with different velocities. Waves determining long-range interaction of earthquake foci are classified as Type 1; their limiting velocities range from 1 to 10 cm/s. Waves determining short-range interaction of foreshocks and aftershocks of individual earthquakes are classified as Type 2; their velocities range from 1 to 10 km/s. According to the classification described in [Bykov, 2005], these two types of migration waves correspond to slow and fast tectonic waves. The most complete data on earthquakes (for a period over 4.1 million of years) and volcanic eruptions (for 12 thousand years) of the planet are consolidated in a unified systematic format and analyzed by methods developed by the authors. For the Pacific margin, Alpine-Himalayan belt and the Mid-Atlantic Ridge, which are the three most active zones of the Earth, new patterns of spatial and temporal distribution of seismic and volcanic activity are revealed; they correspond to Type 1 of rotational waves. The wave nature of the migration of seismic and volcanic activity is confirmed. A new approach to solving problems of geodynamics is proposed with application of the data on migration of seismic and volcanic activity, which are consolidated in this study, in combination with data on velocities of movement of tectonic plate boundaries. This approach is based on the concept of integration of seismic, volcanic and tectonic processes that develop in the block geomedium and interact with each other through rotating waves with a symmetric stress tensor. The data obtained in this study give grounds to suggest that a geodynamic value, that is mechanically analogous to an impulse, remains constant in such interactions. It is thus shown that the process of wave migration of geodynamic activity should be described by models with strongly nonlinear equations of motion.Проведен обзор работ по миграции очагов землетрясений. Важным результатом явилось установление волновой природы миграции сейсмической активности, которая осуществляется  двумя типами ротационных волн, ответственными за взаимодействие очагов землетрясений и распространяющимися с разными скоростями. Первому типу с предельными скоростями 1–10 см/с соответствуют волны, определяющие дальнодействующее взаимодействие очагов землетрясений, второму – с предельными скоростями 1–10 км/с – соответствуют волны, определяющие близкодействующее взаимодействие форшоков и афтершоков в пределах отдельно взятых очагов землетрясений. Согласно классификации [Bykov, 2005], такие типы волн миграции соответствуют медленным и быстрым тектоническим волнам. В едином формате представлены наиболее полные данные о землетрясениях за 4.1 тыс. лет и извержениях вулканов за 12 тыс. лет. Собранные данные систематизированы и проанализированы с помощью разработанных авторами методик. Для трех наиболее активных поясов Земли – Пацифики, Альпийско-Гималайского и Срединно-Атлантического – установлены новые, отвечающие первому типу ротационных волн, закономерности пространственно-временного распределения сейсмической и вулканической активности. Подтверждена волновая природа их миграции. Полученные в работе данные в совокупности с данными о скоростях движения границ тектонических плит предлагается использовать в качестве нового подхода к решению задач геодинамики. В основе такого подхода заложена идея единства сейсмического, вулканического и тектонического процессов, протекающих в блоковой геосреде и взаимодействующих между собой посредством ротационных волн с симметричным тензором напряжений. Полученные авторами данные позволяют предположить, что при таком взаимодействии сохраняется геодинамическая величина, механическим аналогом которой является импульс. Показано, что процесс волновой миграции геодинамической активности должен описываться в рамках моделей с сильно нелинейными уравнениями движения

Volcanic process in block’s crust

Within the author's rotational concept a brief review of geodynamic movements of the block rotating nonlinear geomedium is done. Such geodynamic movements appear to be consistent with the volcanic process. It is shown that the magma chambers that fed the strong eruption of the planet over the last million years, have a constant thickness of about 0.5 km, which does not depend on the time and type of volcanic eruption, or on its location. The new model of the magma chamber is described. The model is based on the concepts of plastic flow of “solid” substance along the block boundaries, its “overheating” above the melting point and the elastic strain with energy of 1015 J/km3 of superheated rock formed around “solid magma” chamber. Within the rotational concepts such elastic stresses can explained the migration of volcanic activity itself and its interaction with seismicity and tectonics. Magma chambers with such properties don’t depend on the volcanic process and, in fact, are a reflection of a well-defined geodynamic condition of the Earth's crust. Since the set of magma chambers beneath the volcanic belt forms a unified thin layer, properties of these chambers can be extended to the entire Earth's crust. Within such ideas the hypothesis which explains the Moho properties by the phase transition from a state of “block crust with shear flows of substance along the block boundaries” to the state of “non-block upper mantle with volume substance flow” is proved