Источник: Сборник VIII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «География, геоэкология, геология: опыт научных исследований в контексте международного сотрудничества», 11-14 мая 2011 года, г. Днепропетровск.
В настоящее время в связи с интенсивными горными работами в Донбассе актуальна проблема деформаций жилых зданий и промышленных сооружений. Установлено также, что наиболее опасные участки приурочены к активным в современную эпоху разрывным нарушениям. Такие структуры в верхней части покровных отложений проявляют себя в виде аномалий геофизических и геохимических полей, которые формируют геодинамические зоны [1, 2, 3].
Для выявления геодинамических зон в покровных отложениях и оценки их современной активности в 70-е годы прошлого столетия был разработан комплекс методов структурно-геодинамического картирования (СГДК). Одним из таких методов является азимутальный способ изучения анизотропии электропроводности почвенных отложений (СГДК-А) [3]. Способ СГДК-А основан на явлении азимутальной неоднородности электропроводности поверхностного слоя покровных отложений в связи с геодинамическими процессами в недрах. Для реализации способа СГДК-А разработан прибор — электронный фиксатор аномалий (ЭФА). Прибор ЭФА позволяет оперативно выявлять геодинамические зоны по изменению анизотропии электропроводности в покровных отложениях до глубины 2,5 - 3м. Метод прошел широкую апробацию в разных странах (Беларусь, Россия, Узбекистан, Киргизии, Китай).
В 2010 году в г.Ясиноватая Донецкой области с целью выявления геодинамических зон, связанных с Пантелеймоновским, Октябрьским и другими надвигами были проведены исследования методом СГДК-А.
Был пройден профиль протяженностью в 2км с шагом наблюдения 20м. Привязка пикетов профиля проводилась по космоснимку и с помощью прибора GPS.
Методика исследований анизотропии электропроводности грунтов заключалась в следующем. На каждой точке (пикете) профиля установка ЭФА ориентировалась с помощью компаса приемником на север. Затем в горизонтальной плоскости по часовой стрелке проводились измерения с угловым шагом в 30 градусов. Каждому фиксированному положению приемника присваивался порядковый номер (код) от 0 до 12. Снятые замеры отражают электропроводность грунтов в различных направлениях. Их анализ позволил установить направления с максимальной электропроводностью в пределах каждого из 4 квадрантов (секторов) круга на каждом полевом пикете съемки [4].
Для выявлений аномальной анизотропии электропроводности грунтов использовались три показателя: К1 — степень устойчивости ориентировок максимальной электропроводности по профилю; К2 — степень отличия ориентировок максимальной электропроводности на пикете от глобального фона; К3 — степень отличия ориентировок максимальной электропроводности на пикете от фона участка съемки. Фоновая анизотропия электропроводности на участке определялась по результатам статистических расчетов. Для устранения случайных помех значения показателей сглаживались в окнах различной величины (5, 7, 11 пикетов).
В результате исследований для конкретных ландшафтных и тектонических условий было установлено, что наиболее оптимальным окном при шаге наблюдений 20 м является окно в 11 пикетов. Именно такое окно сглаживания обеспечивает наиболее четкое проявление крупных надвигов в графиках показателей по профилю. С целью усиления сигнала и повышения надежности выделения геодинамических зон тектонической природы были рассчитаны 2 мультипликативных показателя. Первый отражал произведение К1 и К2, второй — К1 и К3.
По результатам обработки данных построены графики показателей СГДК-А и выделены аномальные участки — геодинамические зоны (Рис.1). Установлено, что аномалии наблюдаются по комплексу показателей в районе пикетов 7-32, 129-128, 162-166. Часть аномалий связана с зоной влияния крупного Пантелеймоновского надвига или с другими мелкими разрывными нарушениями, что находит подтверждение в геологических данных.
Геодинамическая зона в районе пикетов 211-216 пикетов отличается необычной активностью. На геологической карте крупных разрывных нарушений на участке этой зоны не отмечается. Учитывая тот факт, что геолого-разведочными работами мелкие разрывы не устанавливаются, мы предполагаем здесь активный тектонической разрыв небольшой амплитуды. Известно, что часто небольшие развивающиеся разрывы наиболее активны в геодинамическом плане.
По результатам проведенных исследований можно сделать ряд выводов. На участке г.Ясиноватая было выявлено несколько крупных аномалий, фиксирующих швы Пантелеймоновского надвига, а также невыявленный ранее разлом. Данные структуры представляют собой опасность для устойчивости жилых и промышленных зданий, а также для здоровья населения. В пределах геодинамических зон, связанных с разломами, формируются аномальные электромагнитные и геохимические поля, которые неблагоприятно воздействуют на самочувствие людей.
В ходе исследований установлено, что одна из активных аномалий протягивается в направлении важного техногенного объекта — резервуара питьевой воды для 3-го микрорайона г. Ясиноватая. Также, в пределах всего исследуемого участка проходит железная дорога, которая подвергается влиянию выявленных разломов. Геодинамическая зона в пределах пикетов 211-216 тоже требует детальных исследований, так как располагается среди жилых зданий.
В целом, с целью обеспечения безопасности жизнедеятельности населения участок требует детальных исследований вблизи всех выявленных геодинамических зон с параллельным изучением целостности зданий и коммуникаций.
О новом методе структурно-гединамических исследований / Панов Б.С., Рябоштан Ю.С., Алехин В.И. и др // Советская геология. — 1984. — № 1.— c.66-75.
Hовые методы изучения современной геодинамики активизированных областей /Панов Б.С., Рябоштан Ю.С., Алехин В.И и др. // Вестн. Киевского ун-та. Прикладная геохимия и петрофизика. — Киев: 1983. — Выпуск 10.— С.91-99.
Геодинамическое картирование: методы и аппаратура / [Алехин В. И., Аноприенко А. Я., Анциферов А. В., Купенко В. И., Панов Б. С., Приходько С. Ю.]. — Донецк: ДонНТУ, Технопарк ДонГТУ «Унитех», 2007. — 144 с.
Санина О.Н., Алехин В.И. Зоны экологического риска и методы их обнаружения на примере города Донецка //Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів. Зб. доп. VI міжнар. наук. конф. аспірантів і студентів. — 2007. — Т. 2. — c.102-103.