Все большее внимание на Украине и в России уделяется проблеме выявления зон экологического риска, связанных с разрывными нарушениями земной коры. В последние годы построена карта таких зон для всей территории Украины [1].
Разрывные нарушения в земной коре являются одним из главных источников нарушений и загрязнений окружающей среды. Для зон разрывных нарушений характерна повышенная трещиноватость, дезинтеграция и водонасыщенность пород. Вдоль них активно развивается карст, наблюдаются интенсивные водоперетоки, устанавливается гидравлическая связь поверхностных и подземных вод. В результате всех этих явлений в зонах динамического влияния разрывных нарушений наблюдается разуплотнение и оседание несущих грунтов, инфильтрация поверхностных загрязнителей в водоносные горизонты питьевого назначения, формирование ландшафтных аномалий с высокими концентрациями химических элементов и веществ. В зонах влияния активных в современную эпоху разломов часто наблюдаются деформации земной поверхности, приводящие к нарушениям целостности зданий, сооружений, дорог, трубопроводов и т.д. Следует также отметить формирование аномалий радиоактивного газа радона в покровных отложениях над разломами.
В 70-е годы прошлого столетия было установлено новое явление – прямая связь интенсивности радоновых аномалий в грунтах с геодинамическими процессами в земной коре и в зонах разломов [2]. Это послужило толчком к развитию нового направления исследований в геологии – структурно-геодинамического картирования (СГДК).
В настоящее время структурно-геодинамические исследования проводятся несколькими методами – азимутальным метод изучения анизотропии электропроводности почвенных отложений (СГДК-А), эманационным методом исследования радиоактивных газов в почвах (СГДК-Э), а также газовыми методами по метану, углекислому газу, парам ртути и другим газовым компонентам почв (СГДК-Г).
Способ СГДК-А основан на явлении азимутальной неоднородности электропроводности горных сред поверхностного слоя в связи с геодинамическими процессами. Это ранее неизвестное природное явление регистрируется повсеместно при электромагнитном обследовании небольших объемов горных сред в условиях их естественного залегания. С участием кафедры полезных ископаемых и экологической геологии ДонНТУ разработан прибор для реализации способа СГДК-А - электронный фиксатор аномалий (ЭФА).
В основе эманационного способа СГДК-Э лежит изобретение Л.В. Горбушиной и Ю.С. Рябоштана «Способ выявления современных геодинамических движений в тектонических структурах» [2]. В данном методе покровные отложения используются в качестве источника информации о напряженном состоянии коренного массива. Эманирование покровных отложений усиливается в зонах деформаций над активными разломами коренного массива. Комплексирование СГДК-Э с атмогеохимическими методами – газовой съемкой по СО2 и углеводородам, газортутной съемкой, гелиевой съемкой позволяет оценивать не только геодинамический режим разрывных нарушений, но и интенсивность энергомассопереноса в этих структурах, глубину их заложения.
Авторами статьи проведены исследования разрывных структур методами СГДК в комплексе с анализом космических снимков и геоморфологическими методами на территории Приазовского блока Украинского Щита, Донбасса, зоны их сочленения. Изучалось проявление разрывных нарушений в молодых отложениях и почво-грунтах, выделение геодинамических зон, связанных с разрывами. Проводилась оценка их экологической опасности с точки зрения загрязнения и деформирования грунтов, формирования карста и т.д.
Установлено, что большинство разломов активны в современную эпоху и проявляются в молодых рыхлых отложениях в виде геодинамических зон, в которых наблюдаются эманационные, газовые аномалии, а также аномалии электромагнитных полей. В пределах этих зон в почвах формируются контрастные аномалии элементов, превышающие ПДК во много раз. Такие участки установлены нами в полосе сочленения Донбасса с Приазовьем в зоне влияния Южно-Донбасского глубинного разлома северо-западного простирания (г. Докучаевск – г. Комсомольск) [3]. Вдоль этих структур в карбонатных породах формируется также карст. В пределах Приазовья в зоне влияния Кальмиусского разлома на активных участках формируются оползни (левый берег реки Кальмиус западнее села Пищевик).
Геодинамические зоны тектонической природы в случае пересечения ими промышленных и жилых объектов могут создавать опасные аварийные ситуации. Их активность резко повышается в условиях активной хозяйственной деятельности. Такие участки наблюдались нами, например, в Артемовском районе Донбасса. Здесь на промплощадках Деконского алебастрового комбината (станция Деконка) отмечалась активизация карстообразования в гипсовых толщах, что привело к деформации промышленных зданий. В районе рудника Северного Комсомольского рудоуправления (Старобешевский район Донецкой области) активизация одного из разрывов запад–северо-западного простирания (Комсомольского сброса) привела к нарушению целостности автомобильной дороги. Как показали наши исследования методами СГДК в этом районе, разрывные нарушения северо-западной ориентировки наиболее активны в современную эпоху и они же наиболее проницаемы для флюидов.
Особую опасность активные тектонические разрывы и связанные с ними геодинамические зоны представляют в пределах населенных пунктов. В пределах таких структур деформируются и разрушаются жилые здания, увеличивается процент заболеваемости населения различными болезнями. Так, например, исследования методами СГДК в пределах города Донецка позволили выявить активные геодинамические зоны, связанные с Французским надвигом. В зоне его влияния наблюдаются многочисленные деформации жилых зданий.
1. Атлас. Геологія і корисні копалини України. – Київ: ИГН НАН України, 2001. – 168с.
2. Горбушина Л.В., Рябоштан Ю.С. Эманационный метод индикации геодинамических процессов при инженерно-геологических изысканиях // Советская геология. ? 1975. ? №4. ? С.106-112.
3. Алехин В.И. , Корчемагин В.А., Койнаш П.В. Особенности геохимии Почвенных отложений на участке пересечения Северно-Волновахского и Викторовского разломов // Наук. Праці ДонНТУ. Серія гірничо-геологічна. – 2003. ? Вип. 55. ? С.120 ?125.