Зоны геолого-экологического риска тектонической природы и безопасность жизнедеятельности

Канд. геол.- мин. наук АЛЕХИН В.И., студентка САНИНА О.Н., студентка САХАРОВА Н.А., студентка КОВАЛЕВА О.А. ДонНТУ

Земная кора представляет собой блоки различных размеров, которые находятся в постоянном движении. Тектонические движения блоков имеют циклический характер, определяемый эндогенной ритмикой процессов Земли и влиянием Космоса. Одним из важнейших космических факторов являются влияние Луны и Солнца, формирующее лунно-солнечные приливные явления Земли. Границы между блоками земной коры представляют собой геодинамические зоны (ГДЗ). Они имеют определенные размеры и положение в пространстве. Геодинамические зоны могут иметь аномально напряженное состояние, при дальнейшем развитии которого может произойти разрыв и перемещение блоков горного массива [1].

Наибольшую опасность для жизнедеятельности человека представляют активные в современную эпоху разломы. При этом часто максимальной активностью, отличаются оперяющие второстепенные разрывы. Оценить геодинамическую активность разрывных структур классическими геологическими и геофизическими методами практически невозможно. Для решения этой задачи в 70-е годы XX века Рябоштаном Ю.С., Горбушиной Л.В., Тахтамировым Е.П. был разработан комплекс методов структурно- геодинамического картирования (СГДК). Важной особенностью этих методов является использование покровных отложений в качестве источника информации о тектоническом строении и геодинамической активности структур массива горных пород [2]. Суть в том, что в поверхностном слое грунтов образуются микродеформационные структуры, которые являются отображением современных геодинамических процессов в массивах коренных пород. Эти микродеформации изменяют концентрацию газа радона в почвах и влияют на электропроводность грунтов. Метод СГДК-А (структурно-геодинамическое картирование азимутальное) позволяет выявлять геодинамические зоны по изменению анизотропии электропроводности грунтов. Такие аномалии часто связаны с разрывными нарушениями массива коренных пород. Этот метод был широко опробован в разных странах и дал положительные результаты. Он прошёл внедрение в геологических организациях Украины, Беларуси, России, Узбекистана, Киргизии, Китая. Основным техническим средством реализации способа является специально разработанный для этих целей геофизический прибор "ЭФА" [2,3].

Во многих случаях геодинамические зоны могут являться зонами геолого-экологического риска. Такие зоны в последние годы установлены на территории Украины. Зоны геолого-экологического риска регионального масштаба хорошо выделяются с помощью методов дистанционных исследований (на космоснимках). На поверхности они имеют вид линейно-вытянутых элементов ландшафта, которые принято называть линеаментами. Зоны линеаментов в коренном массиве соответствуют зонам повышенной трещиноватости и мелкоамплитудных разрывов. Они пересекают участки с различными категориями рельефа, ландшафта, литофациальных и стратиграфических ассоциаций горных пород. Детальные исследования показывают, что в этих зонах наблюдаются закономерные изменения физических свойств горных пород: увеличение пористости и уменьшение упругости, механической устойчивости, молекулярной влагоемкости, электропроводности, магнитной восприимчивости и ДР. [4].

В целом такие зоны представляют собой участки нестабильности и возможной повышенной миграции веществ. Разуплотненные, трещиноватые породы в пределах ГДЗ обеспечивают повышенную фильтрацию как природных, так и техногенных загрязненных вод. Одновременно ГДЗ являются наилучшими путями энерго - и массопереноса. По этим зонам (особенно глубинных разломов) из недр Земли поднимаются к поверхности различные виды энергии, а также пароводные и газообразные потоки различных химических элементов и соединений, в том числе и агрессивных по отношению к инженерным конструкциям. Геодинамические зоны относятся к участкам повышенной сейсмической активности из-за того, что именно по ним упругие волны от эпицентра землетрясения распространяются с минимальными затуханиями. Поэтому именно в этих зонах возможна максимальная степень понижения сейсмической устойчивости. К таким зонам часто приурочены аварии на линейно-вытянутых объектах (нефте- и газопроводах, линиях электропередач), деформации и разрушения промышленных сооружений и жилых зданий.

К настоящему времени на территории Украины известно много примеров опасных явлений в геодинамических зонах. Это и деформации нового административного корпуса нефтеперерабатывающей станции в Николаевской области, и деформации якорной опоры мостового перехода продуктопровода через реку Днепр в районе Девладовского разлома. В городе Донецке в 1981 г на геодинамически активном участке Французского надвига разрушился жилой дом № 9 по улице Розы Люксембург. Имеются сведения о влиянии геодинамически активных зон на заболеваемость населения.

Выявление зон геолого-экологического риска тектонической природы в пределах населенных пунктов является важной экологической задачей. В связи с этим нами проведены исследования таких зон в центральной части города Донецка. Основным методом исследований являлся метод СГДК-А. Для реализации метода использовалась установка ЭФА, разработанная на кафедре «ПИ и ЭГ». Установка относится к классу приборов индикаторного типа. Съемка проводилась по профилям, заданным вдоль улиц города. При проведении съемки в каждой точке наблюдения проводились измерения электропроводности грунтов в горизонтальной плоскости. Измерения проводились по кругу