При высоких давлениях и температурах, характерных для недр Земли, хрупкое разрушение по модели упругой отдачи Рейда не может происходить на глубинах более нескольких десятков километров. Тем не менее, землетрясения происходят на глубинах до 700 км. Этот парадокс принято объяснять наличием глубинного флюида, снижающего эффективное трение в горных породах, и/или метаморфическими процессами, происходящими в погружающихся плитах.
Различие физических механизмов разрушения предполагает различие характеристик землетрясений, происходящих на разных глубинах. Однако ранее таких различий между характеристиками очагов мелких, среднеглубинных и глубоких землетрясений обнаружено не было. Ряд таких различий выявлен нами и обсуждается ниже. А именно: приведены примеры, демонстрирующие, что наличие только напряжений и тектонических деформаций недостаточно для возникновения землетрясений глубиной более 30-50 км. Для возникновения более глубоких землетрясений необходим дополнительный фактор, по-видимому, связанный с метаморфическими преобразованиями. Показано, что характерные значения ряда параметров очага землетрясений (нормированная продолжительность сейсмического процесса, кажущиеся напряжения, ряд иных) существенно различаются для разноглубинных землетрясений. При этом изменения характеристик согласуются с предполагаемыми изменениями механизмов генерации землетрясений с глубиной (см. рисунок). В частности, глубинам, отвечающим границам реализации разных механизмов землетрясений, отвечают повышенные значения кажущихся напряжений и рост длительности процесса сейсмического излучения. «Нормальные» землетрясения могут происходить только в верхних 50 км литосферы. Землетрясения средней глубины, по-видимому, связаны с дегидратационным охрупчиванием; глубокие землетрясения, по-видимому, связаны с твердотельными (фазовыми) превращениями.
Rodkin M.V. The Variability of Earthquake Parameters with the Depth: Evidences of Difference of Mechanisms of Generation of the Shallow, Intermediate-Depth, and the Deep Earthquakes. Pure Appl. Geophys. (2022). DOI: 10.1007/s00024-021-02927-4
