Устойчивое развитие регионов предусматривает экологически безопасное функционирование всех промышленных объектов. Выполнить указанное требовав без учета геодинамической функции литосферы практически невозможно, так как современная тектоническая активность геологических массивов определяет физическую надежность и экологическую безопасность практически всех инженерных сооружений.
По современным представлениям вся земная кора повсеместно разбита на блоки различных размеров, находящиеся в непрерывном движении. Тектонические движения блоков имеют ритмический характер, определяемый эндогенной ритмикой процессов внутри Земли, а также ритмичностью внешних (Космических) процессов, важнейшими из которых являются лунно-солнечные приливные вариации. Это обусловливает знакопеременный характер тектонических движений конкретных массивов горных пород и соответствующие переменные по направлению и интенсивности воздействия на основания инженерных сооружений. Фоновые движения массивов горных пород составляют первые миллиметры (реже сантиметры) в год, однако их постоянное воздействие негативно сказывается на любые техногенные объекты.
Границы между блоками земной коры различной тектонической активности представляют собой геодинамические зоны (ГД3). В зависимости от причин перемещения блоков размеры ГДЗ (по ширине и глубине) изменяются в весьма больших пределах. Геодинамические зоны могут иметь либо аномалное напряженное состояние, развитие которого может обеспечить разрыв и перемещение блоков горного массива, либо представляют структуры, по которым происходили или происходят тектонические подвижки блоков. В пределах ГДЗ породы испытывают повышенные деформации, дезинтегрированы (разуплотнены), с локальным изменением литологического состава. По таким зонам происходит повышенная фильтрация как природных (естественных), так и техногенно загрязненных вод, а также поднимаются из недр Земли паро-водные и газообразные потоки различных химических элементов и соединений, в том числе и агрессивных по отношению к инженерным конструкциям.
Зонально-блочное строение глубинных геологических образований находят своё отражение и на земной поверхности в виде линейно вытянутых форм рельефа, их границ (линеаментов), элементов гидрографической сети, в виде зон почвенного и растительного контрастов. Однако эрозионные сглаживающие процессы «размывают» отчетливость отображения ГДЗ в рельефе. Поэтому обнаружение, трассирование и изучение геодинамических зон необходимо выполнять геофизическими методами. Для этого существуют объективные и надежные физико-геологические предпосылки. Они базируются на том, что любое изменение вещества пород и их состояния обеспечивает заметные отклонения от фоновых значений физических свойств пород и физических полей над геологическими объектами. На этом основании все геофизические методы (гравии -, магнито-, электро-, сейсмометричекие, радиоактивные и ядерные; тепловые) позволяют обнаруживать различные блоки горных пород, трассировать геодинамические зоны, оценивать их показатели, то есть эффективно изучать геодинамическое состояние геологической среды. Высокие возможности при геодинамических исследованиях имеются также и у эманационных и газовых методов, так как ГДЗ характеризуются повышенными газовыделениями, особенно в периоды тектонической активности.
Современная тектоническая активность по геодинамическим зонам разрушающим образом действует на любые инженерные объекты и сооружения. Особенно интенсивно это проявляется, когда основание объекта размещено на различных блоках горного массива (объект пересекает ГДЗ), или когда объекты расположены в пределах самой ГДЗ. Для линейных объектов (трубопроводы, дамбы, плотины, тоннели, авто- и железнодорожные магистрали, каналы, ЛЭП и т.п.) места пересечений с ГДЗ являются аварийно-опасными участками. Нарушение прочности, целостности и разрушение инженерных объектов в большинстве случаев обусловлено влиянием геодинамических процессов. Многие негативные экологические явления (подтопление и заболачивание территорий, загрязнение поверхностных и подземных водных источников)осуществляются от источника загрязнения подземными путями по ГД3. Известны многочисленные случаи подтопления и загрязнения окружающей территории от хвостохранилищ и шламонакопителей, осуществленные по ГДЗ. Установлено, что от 76% до 96% крупных аварий на магистральных нефте- и газопроводах происходит в местах пересечений ими ГДЗ, а аварии с негативными экологическими последствиями на нефтегазовых скважинах происходят, если эти скважины расположены в пределах активных геодинамических зон. При затоплении выработок закрывающихся шахт по ГД3 вытесняется к поверхности природный газ поднимающимися шахтными водами, подтапливаются и заболачиваются прилегающие территории, «оживают» и активизируются тектонические подвижки блоков горных массивов.
Из изложенного вытекает однозначный вывод - для новых инженерных о6ъектов площадки под строительство необходимо выбирать вне ГДЗ, а при эксплуатации действующих объектов - реализовать упреждающие - защитные мероприятия от возможных негативных последствий влияния ГД3. В обоих случаях необходимо иметь геодинамическую карту территории рассмотрения, т.е. выполнить геодинамическое картирование. Традиционная методика инженерно-геологических изысканий (бурение по редкой сети скважин и точечный отбор образцов грунтов и пород) непригодна дл геодинамического изучения из-за точечной ограниченной информации.
Полевые геофизические методы позволяют без бурения скважин выполнять объемное геодинамическое изучение с любой необходимой детальностью. Стоимость таких работ в десятки раз ниже стоимости традиционных инженерно-геологических изысканий, а информативность и достоверность — существенно выше. - Практика показывает, что ущерб наносимый авариями и катастрофами, возникающими по геодинамическим причинам на объектах различного назначения, на много порядков превышает затраты на геодинамическое картирование и соответствующие защитные мероприятия. Поэтому реализация геодинамической концепции при развитии экономики регионов не только обеспечит сохранность природы, но и значительно сократит расходы материальных средств при решении производственных и социальных задач.
начало
Перейти к следующему источнику
|| Перейти к предыдущему источнику