Деформационные волны как триггерный механизм сейсмической активности и миграции очагов отдельных землетрясений более пятидесяти лет является предметом дискуссии в сейсмологии и геодинамике. В статье известные принципиальные данные о воздействии волновых процессов на сейсмичность и новые материалы сгруппированы в пять разделов. В первом дан обзор аналитических и экспериментальных исследований по выявлению взаимосвязей между волновыми процессами в литосфере и сейсмической активностью, проявляющейся в формах пространственно-временных миграций отдельных очагов землетрясений или их групп. Проведена систематизация многообразия в наименованиях волн в литосфере, стимулирующих сейсмический процесс, в единое ёмкое по содержанию наименование, чаще всего используемое различными авторами, – деформационные волны.

Второй раздел содержит описание деформационных волн как триггерных механизмов при сейсмическом процессе. Сделан вывод о функционировании разнообразных методов выделения деформационных волн, базирующихся на разных методиках исследований и, естественно, обладающих неодинаковой чувствительностью к обнаружению волн и/или их воздействию на сейсмический процесс. Эпицентры редких сильных землетрясений группируются в своеобразные линейные или дугообразные системы, объединяющим критерием которых является общий временной интервал свершения событий. Системы на местности формируют подобные последовательно расположенные зоны, корреспондирующие с физическим понятием движущихся волн (рис. 9). Их периоды оцениваются миллионами лет, что усложняет прямое решение вопроса о наличии волн и их параметрах. В геодинамике и сейсмологии пока другого выхода нет.

Решение о фиксировании деформационных волн в литосфере предложено в третьем разделе статьи. Принимая во внимание, что все землетрясения с М≥3.0 приурочены к зонам разломов, автор кратко излагает методику оценки пространственно-временной закономерности локализации эпицентров в областях динамического влияния разломов. Методика позволяет оценить превалирующее направление миграции эпицентров, соответствующее фазовой скорости деформационной волны, нарушающей метастабильное состояние разломно-блоковой среды, возникновению подвижки между контактирующими блоками и, соответственно, сейсмического события (рис. 14). Интеграция векторов миграций эпицентров по активным разломам воспроизводит картину векторов движений деформационных волн в сейсмических зонах континентальной литосферы (рис. 18).

В последующих двух разделах проанализированы региональные и трансрегиональные деформационные волны. Установлены векторы деформационных волн сейсмических зон Центральной Азии, дана схема их региональной ориентировки, и оценены основные параметры – длина и период (рис. 19). Выделены три глубинных уровня деформационных волн, соответственно охватывающих всю литосферу, ее верхний хрупкий слой и верхнюю часть хрупкого слоя (рис. 20).

Сделан вывод о том, что ведущим фактором последовательного, закономерного в пространстве и времени накопления очагов землетрясений в сейсмической зоне являются воздействующие на геофизическую среду деформационные волны. Такое понимание базовой основы сейсмического процесса требует его более глубокого обоснования на фоне известных современных представлений, его обновленной феноменологической концепции и построения модели сейсмической зоны как самостоятельной геолого-геофизической структуры литосферы с отчетливо выраженными свойствами, позволяющими тестировать ее на предмет возможностей прогноза землетрясений.

Современные методы определения значения силы тяжести позволяют проводить измерения с точностью до 10–9 от g0 нормального значения (до 1 микрогала = 10 нм/с2). При этом исключаются все систематические и периодические эффекты и возникает вопрос о стабильности поля силы тяжести Земли во времени. Оценить изменения высоты (радиуса Земли) во времени с точностью до 0.1 мм позволяют современные методы космической геодезии (VLBI метод). Экспериментальные оценки стабильности значения силы тяжести за последние десятилетия сделаны по материалам отечественных и зарубежных обсерваторий, использующих абсолютные лазерные баллистические гравиметры. Полученные результаты ограничивают изменение радиуса Земли значением 10–10 в год. Эти оценки можно использовать для тестирования тектонических гипотез.

Результаты измерений неприливных вариаций ускорения силы тяжести Δg, проведенных в 1992–2012 гг. на сейсмостанции «Талая» (юго-западная часть Байкальского региона), интерпретируются совместно с данными GPS-наблюдений. Линейная составляющая вариации силы тяжести на станции Талая соответствует изменениям высоты пункта. Коэффициент корреляции близок к нормальному значению вертикального градиента силы тяжести. Косейсмические вариации силы тяжести на этом пункте в эпоху Култукского землетрясения (27.08.2008 г., Мw=6.3) вызваны комплексным эффектом изменения высоты пункта и деформации земной коры. Оценки косейсмических эффектов соответствуют результатам моделирования на основе сейсмологических данных.

На западном окончании осевой Южно-Байкальской впадины Байкальской рифтовой зоны, в постройке Култукского вулкана, представлены фации субвулканических тел, наземных лавовых извержений и подводных извержений подушечных лав и гиалокластитов. Вулкан контролировался Обручевским разломом. В настоящее время этот разлом ограничивает впадину с быстро уменьшающейся к западу амплитудой вертикальных движений. Установлена активность вулкана в начале и в конце лавовых извержений, происходивших во временном интервале 18–12 млн лет назад в трех вулканических зонах: Камарской, Становой и Быстринской. В предшествующих работах предполагалось, что на территории исследований преобладали кайнозойские крупномасштабные сдвиговые смещения по Главному Саянскому разлому или вдоль Тункинской рифтовой долины. Согласно авторской реконструкции линейной конфигурации вулканических зон, такие смещения на данном этапе исследований не обнаружены. По распределению разновозрастных вулканических пород в рельефе выявлены ярко выраженные вертикальные движения коры, начинавшиеся в раннем миоцене и продолжающиеся до настоящего времени. Сделан вывод о контроле вулканизма транстенсионной системой вулканических зон. В Камарской и Становой зонах определены источники малоглубинных выплавок из мантийной части литосферы с существенной примесью нижнекорового компонента и более глубинные – из астеносферной мантии, в Быстринской – только более глубинные. Локальный малоглубинный мантийный магматизм был пространственно ограничен областью растяжения литосферы под Южно-Байкальской впадиной. Утонение литосферы отражено в смене активности подлитосферных источников литосферными под Камарской зоной. Рифтогенез осевой структуры фиксировался в корневой части Слюдянского литосферного блока, претерпевшего раннепалеозойский синколлизионный метаморфизм. Миоценовыми базальтовыми выплавками унаследованы геохимические характеристики, свойственные компонентам коллизионных обстановок.

В статье приведены описание и результаты декластеризации каталога землетрясений Байкальской рифтовой зоны (с КР³6.6). Идентификация афтершоков для событий с КР³12.5 осуществлялась с использованием программы В.Б. Смирнова (МГУ им. М.В. Ломоносова), в которой реализован алгоритм, разработанный Г.М. Молчан и О.Е. Дмитриевой. Для контроля работы программы афтершоки выбирались также вручную. Результаты декластеризации показали, что афтершоки землетрясений с КР³12.5 составляют примерно 25 % всех событий в региональном каталоге. Афтершоками сопровождались 90 % всех землетрясений, рассматриваемых в качестве главных толчков. Были выделены также рои землетрясений, в которых есть события с КР³11. Результаты данной работы показывают, что и рои, и сильные толчки с афтершоками в Байкальской рифтовой зоне (БРЗ) пространственно не разобщены, как это считалось в предыдущих работах по данным меньшего по длительности периода наблюдений. Более того, отмечается, что рои могут состоять из нескольких главных толчков со своими афтершоками. Материалы наблюдений за пятидесятилетний период инструментальных наблюдений подтверждают сделанные ранее выводы о том, что рои в БРЗ происходят в основном к северо-востоку от озера Байкал, а также о тенденции к малому количеству афтершоков у землетрясений юго-западного фланга БРЗ.

Проведено тестирование новой идеи, рожденной в эру космических исследований, что землетрясение является элементом глобальной электрической цепи, в рамках которой можно ожидать, что тектонические структуры в северном и южном полушариях Земли могут быть магнитосопряженными. Выявлено, что срединно-океанические хребты южного полушария, расположенные вдоль границы Антарктической литосферной плиты, магнитно сопряжены с зонами сочленения орогенных и платформенных структур в северном полушарии. Наиболее выраженная геомагнитная сопряженность наблюдается между южной границей литосферной плиты Нацка и северной границей литосферных плит Кокос и Карибская.

 Представлена информация, в том числе тематический обзор, по XXV Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика», состоявшейся 23–28 апреля 2013 г. в Институте земной коры СО РАН (г. Иркутск).