Землетруси безумовно відносяться до вельми складного типу прояви тектонічної активності і не може бути сумнівів у тому, що причини і енергетичні джерела землетрусів різноманітні. Тому немає і не може бути рецепта, який дозволив би пояснювати все і всякі землетрусу. Розглянемо ті з них, які пов'язані з впливом води на речовина земної кори.
З уявлень, які розвиваються в даній роботі, можна зробити висновки, що тектонічна активність земної кори повинна викликатися вертикальними рухами окремих її блоків, полегшує ерозією або навантажуються осадовими породами.
Як вже було показано, існує кругообіг глибинної частини води і кругообіг твердої речовини. Облік процесів, які здійснюють ерозію, вилуговування і перенесення речовини земної кори, дозволяє зрозуміти деякі специфічні особливості землетрусів, що відбуваються у верхніх шарах земної кори. Слід зупинити увагу на те, що гіпоцентри землетрусів в переважній кількості випадків лежать на вельми малих глибинах. Так, осередки більшості южноитальянских землетрусів знаходяться на глибині 4-5 км. Вогнища землетрусів в Середній Азії на 80% лежать на глибинах 0-10 і 30-40 км. В Японії 75% вогнищ землетрусів знаходиться на глибині менше 50 км. В Італії за період 1897-1910 рр. більше 90% Сейсмо виходили з глибини менше 8 км.
Взаємодія гідросфери і літосфери порушує рівноважний стан окремих ділянок кори саме на цих глибинах, викликаючи як висхідні, так і спадні їх руху.
Як вже було розглянуто в главі про кругообіг твердої речовини, поверхня суші, особливо гірські області, піддаються інтенсивної ерозії, що веде до появи негативних аномалій сили тяжіння і до висхідних рухів полегшених ділянок гірських областей. При цьому нерівномірний змив окремих ділянок суші призводить до нерівномірного здіймання їх.
Нерівномірний в часі і по поверхні гірської місцевості здіймання окремих ділянок земної кори приводить до землетрусів. Постійне зменшення маси гірських областей, що викликає постійне ж здіймання їх, призводить до повторення землетрусів в одних і тих же частинах материків. Частота повторення таких землетрусів визначається головним чином інтенсивністю ерозійних процесів. Однак причиною цих землетрусів є зменшення ваги ділянки земної кори не тільки внаслідок вивітрювання і річкового зносу суспензії поверхневого материкового речовини, але і внаслідок розчинення частини речовини внутрішніх шарів земної кори. Так, чиста вода розчиняє хлористі і сірчанокислий солі і карбонати лужних металів, а вода, що містить двоокис вуглецю, розчиняє карбонати і розкладає силікати. Присутність у воді кисню ще більше підсилює її розчиняють здатність.
Тому тривалий проникнення води, особливо що містить двоокис вуглецю, кисень, а також продукти розкладання органічної речовини, може привести до розкладання і розчинення не тільки карбонатів, але навіть таких порід, як граніт, від якого залишаються лише зерна кварцу.
Інтенсивність розчинення і виносу продуктів розкладання визначається як складом порід, так і кількістю проникаючої води, температурою і тиском в шарах, де відбувається вилуговування. Крім того, що таке вилуговування глибинних шарів порід зменшує вагу даної ділянки кори, чим спричиняється подальше здіймання ділянки і пов'язане з цим землетрус, воно може пояснити специфічні особливості землетрусів з великим числом відносно швидко повторюваних поштовхів.
До такого роду землетрусів, на нашу думку, відноситься Ташкентський землетрус 1966 р коли протягом року було зареєстровано понад 700 поштовхів, в тому числі близько десяти семибальних. Особливістю таких землетрусів є і те, що їх гіпоцентри лежать на глибині, що не перевищує 10 км, і що вони повторюються на одних і тих же територіях через 50-100 років.
Питання про механізм і причини землетрусів такого роду ще не має остаточного рішення. Важко пояснити особливості таких землетрусів спливанням речовини астенолітов з астеносфери хоча б тому, що, по-перше, землетрус зачіпає надзвичайно малу площу, і, по-друге, багаторазове повторення поштовхів через короткі, вимірювані тижнями і місяцями, терміни ніяк не може знайти пояснення в процесах диференціації речовини мантії на глибині 100-400 км і в процесах спливання легких мас до основи земної кори, що лежить значно нижче Гіпоцентр землетрусів. Не можна пояснити такого роду особливості землетрусів і вертикальними - висхідними рухами ділянок суші в процесах гороутворення. У Ташкенті після досить великого числа поштовхів поверхню в епіцентрі піднялася всього на півметра, при цьому не відбулося ніяких видимих розломів і зрушень, неминучих при горизонтальних і вертикальних переміщеннях окремих ділянок земної поверхні.
Землетрус відбувалося так, як ніби в надрах земної кори послідовно відбувалися обвали великих мас - спочатку на глибині - 10 км, а потім все вище і вище, т. Е. Все ближче до поверхні.
Гіпотези походження вивержень внаслідок обвалів в підземних порожнинах раніше вважалися найбільш обгрунтованими.
За контракційної теорії поява пустот під жорсткої корою внаслідок зменшення обсягу розплавленого речовини при його затвердінні було абсолютно природним і навіть неминучим. Тепер такий механізм появи порожнеч під рівнем земної кори не може бути прийнятий, тим більше, що самі порожнечі, наскільки можна судити по глибині Гіпоцентр землетрусів, повинні перебувати не під земною корою, а в самій земній корі.
Освіта пустот і пов'язаних з ними землетрусів, що викликаються обваленнями покрівлі, в якійсь мірі допускається і зараз, але такі пояснення вважаються придатними лише для деяких окремих випадків, які призводять до землетрусів, що закінчується такими провалами ділянок суші, який стався на оз. Байкал.
Наявність дренажної оболонки і постійне проникнення до неї крізь земну кору води може підвести нову базу під гіпотезу, яка пояснює землетрусу з великим числом повторних поштовхів, як землетрусів, що обумовлюються обваленнями покрівлі глибинних пустот.
Інтенсивність проникнення води крізь земну кору залежить перш за все від гідростатичного напору і проникності товщі порід. Гідростатичний напір, в свою чергу, залежить від висоти стовпа рідини над рівнем океану і від щільності розчинів. Якщо гідростатичний напір і щільність розчинів не можуть коливатися в широких межах, то проникність товщі порід може сильно відрізнятися за своїми розмірами. Відповідно до ступеня проникності в земній корі встановлюються обрані шляхи руху глибинних вод до дренажної оболонці, в яких буде відбуватися посилений винос розчинних компонентів до дренажної оболонці.
Тепловий і матеріальний баланси кругообігу речовини земної кори показують, що протягом року в середньому крізь земну кору проходить до дренажної оболонці
150 км 3 води. При цьому вода перетворюється в розчини мінеральних речовин, що мають концентрацію
4%. Це означає, що з найбільш проникних, переважно піднесених ділянок земної кори, площа яких дорівнює 30-40 млн. Км 2. щорічно вилуговується -6 млрд. Т, або - 2 км 3 речовини. Якщо ж врахувати і ті розчини, які циркулюють тільки в корі материків, то можна уявити, що в окремих ділянках кори можуть відбуватися такі процеси вилуговування, які, діючи постійно, здатні створити на глибині 10 км і більше області сильно розущільнених порід, з яких, як, наприклад, з вапняків, вимиті найбільш розчинні компоненти з утворенням карстових печер.
Заслуговує розгляду питання про те, чи може обвалення порід покрівлі в такі порожнини створювати поштовхи, рівноцінні великим землетрусів.
Енергія великих землетрусів виражається величиною, рівною 10 24 - 10 25 ерг. Така енергія виділяється при обваленні 4-40 км 3 порід з щільністю 2,5 г / см 3 з висоти в 1 км. Так як деякі многотолчковие землетрусу спочатку мають гіпоцентри на глибині близько 10 км, які після 10-15 поштовхів піднімаються на 5-7 км, то можна прийняти висоту порожнини, в яку відбувається обвалення, що дорівнює 100-500 м. Сама порожнину може бути горизонтальної, похилій, вертикальної та іншої самої несподіваної форми. Такі порожнини можуть утворити систему печер, т. Е. Особливу форму глибинного карсту. Перш найбільш часто для пояснення землетрусів притягувалася гіпотеза обвалень, але ці пояснення не отримали визнання, бо не було гіпотези процесів
освіти глибинного карсту. Гіпотеза про дренажної оболонці і про постійне низхідному русі водних розчинів пояснює ці процеси.
Наявність досить великих пустот в шарах земної кори на глибині 10-20 км і більше дає необхідні підстави для пояснення землетрусів з великим числом поштовхів, в тому числі і з великим числом високобалльних поштовхів.
Як показано на схемі (рис. 16), можливість багаторазових поштовхів випливає з того, що обвал покрівлі, що перекриває глибинну порожнину, може і, мабуть, має відбуватися не як одноразовий, а як багаторазовий процес.
Покрівля, перекриває порожнечу, що знаходиться, наприклад, на глибині 10 км, складається, як правило, з великого числа шарів порід, що володіють різним складом, різною міцністю і різною потужністю. Відповідно до цього буде мати місце поступове обвалення спочатку найнижчих, а потім верхніх шарів покрівлі. Звичайно, кожне обвалення не може відбуватися так, щоб вгорі не залишалося безлічі дрібних, в повному обсязі облом останцов. Послідовне обвалення потужних пластів, переривати численними обваленнями щодо дрібних останцов, і створює ту строкату картину землетрусів, яка характерна для землетрусів з великим числом високобалльних і безліччю дрібних і найдрібніших поштовхів.
Для таких землетрусів може спостерігатися закономірний зв'язок з інтенсивністю приливної хвилі в літосфері, спричиненої тяжінням Місяця і Сонця і залежить головним чином від положення Місяця. Цей зв'язок не обов'язково повинна мати місце тільки в період найбільших поштовхів; скоріше число всякого роду поштовхів, якщо вони викликаються обваленнями, має збільшуватися і зменшуватися з ходом приливної хвилі і її інтенсивності.
Свідченням на користь висунутого механізму землетрусів такого типу мало б бути наявність місцевих негативних гравітаційних аномалій безпосередньо в епіцентрі землетрусів. Важливою особливістю такої аномалії має бути те, що її значення залишається незмінним на всьому протязі землетрусу, бо кількість речовини під епіцентром не збільшується, а швидше навіть зменшується, так як деяка частина води, заповнювала порожнину, буде витіснена більш пухкими породами.
Як видно з рис. 16, гіпоцентри многотолчкових землетрусів повинні підніматися з кожним великим поштовхом все вище і вище. Зрештою, вони можуть завершуватися обваленням ділянки денної поверхні в епіцентрі. Утворився провал може бути заповнений водою, але очікувати, як іноді припускають, можливість вулканічних вивержень при такого роду землетрусах особливих підстав немає. Якщо ж землетрусу починаються на глибині безпосередньо біля поверхні Мохоровичича, то при швидкому повторенні багатьох поштовхів вулканічні виверження цілком можливі. Немає також підстав завжди очікувати провалу верхнього шару земної кори. Такий провал обов'язковий тільки в тих випадках, коли порожнина в результаті вилуговування утворюється на відносно малій глибині, але тоді землетрус необов'язково має мати велике число поштовхів. Можна думати, що в деяких випадках обвальне, многотолчковое землетрус буде супроводжуватися деяким підйомом денної поверхні. Це станеться тоді, коли витісняється більш пухкими породами вода не може піти в сторони і створює тиск, достатній для підняття покрівлі. Гіпотеза про можливість і специфічні особливості землетрусів, що викликаються обваленням покрівлі глибинних порожнин в земній корі, мала, мабуть, одне єдине заперечення, яке складалося в тому, що не був відомий завжди і повсюдно діє процес, що викликає утворення порожнин в шарах земної кори. Рух води в її вирі постійно і так само постійно вимивання компонентів, розчинних в ній при тих фізико-хімічних умовах, які панують в земній корі. Отже, є всі підстави припускати, що однією з постійно діючих причин землетрусів розглянутого виду є утворення глибинних порожнин з подальшим обваленням шарів земної кори, що знаходяться в їх покрівлі.