7. Екологічна безпека літосфери

Одним з чинників, які створюють екологічну небезпеку, є сейсмічність. Згідно існуючих уявлень, сейсмічність визначається як "...можливість і періодичність виникнення землетрусів визначеної інтенсивності. Землетрусами називаються підземні поштовхи і коливання земної поверхні...".

При різних землетрусах амплітуди коливань земної поверхні істотно відрізняються. Для порівняльної характеристики інтенсивності землетрусів застосовується поняття магнітуди, під якою розуміють «...десятковий логарифм амплітуди найбільшого коливання ґрунту, записаного при проходженні сейсмічної хвилі того чи іншого типу, із внесенням стандартної поправки, що враховує відстань від епіцентру». З визначення магнітуди випливає, що, в принципі, її значення не має верхньої межі, хоча реально інтенсивність землетрусів обмежена кінцевими значеннями міцності компонентів геологічного середовища. Максимальна зареєстрована магнітуда землетрусів складає 8,9 одиниць, що стосується мінімальних значень, то високочутливі сейсмографи здатні реєструвати землетруси з магнітудою порядку 2 одиниць, при яких виділяється енергія усього в кілька сотень Джоулів. Сейсмоколивання меншої інтенсивності не завжди можна зареєструвати досить надійно.

За існуючою класифікацією за чинниками виникнення землетруси поділяються на природні й антропогенні. До останніх, зокрема, відносять і такі, для яких антропогенні чинники не є визначальними. Ці землетруси відбуваються за принципом «спускового гачка», тобто діяльність людини стимулює звільнення природної сейсмічної енергії. З іншого боку, існує ряд процесів господарської діяльності, які безпосередньо породжують сейсмічні хвилі в геологічному середовищі і не розглядалися раніше як землетруси. Вони, природно, є джерелами техногенної небезпеки, що, безумовно, вимагає їх врахування при розробці системи управління екологічною безпекою.

Деталізована раніше існуюча класифікація землетрусів, з введенням поняття «техногенні землетруси» виділяє наступні типи

Природні землетруси – загальновідомий тип землетрусів. Їх виникнення пов’язане, в основному, з геологічними процесами, що формували рельєф поверхні Землі протягом усієї її історії.

Україна піддана впливу природних землетрусів як власного походження, так і таких, епіцентри яких перебувають за її межами (Румунія, Північний Кавказ). В Україні існує два основних сейсмоактивних регіони: Кримський і Карпатський. У Кримському регіоні землетруси з магнітудою, що перевищує 5 одиниць і. викликає струси в епіцентрі більше 7 балів (за шкалою Ріхтера), відбуваються з періодом у 100-500 років, а струси в 6 балів – спостерігаються приблизно через 20 років. Середня глибина джерел, що знаходяться переважно в акваторії Чорного моря, складає 15-20 км. Карпатський сейсмоактивний регіон поділяється на три зони (Закарпаття, Прикарпаття, Буковина). Для Закарпаття характерні джерела землетрусів інтенсивністю до 7 балів, що знаходяться на глибині до 10 км від поверхні Землі. Повторюваність землетрусів: до 7 балів – 33 роки, 5-6 балів - 10 років, 4 бали - 4 роки. У Прикарпатті і на Буковині сила землетрусів не перевищує 6 балів. Інша територія України є асейсмічною, хоча землетруси інтенсивністю 5-6 балів фіксувалися в Харківській, Чернігівській і Донецькій областях.

У зв’язку з тим, що людина в даний час не може регулювати рух тектонічних плит, виверження вулканів і ін., сейсмічність, пов'язану з природними землетрусами, слід вважати нерегульованою.

Землетруси природно-антропогенного типу виникають як результат антропогенної зміни умов, що вивільняють сейсмогенну енергію Землі. Подібні землетруси також давно відомі і відзначаються в зв’язку з активізацією процесу трансформації людиною природного середовища. Підземні поштовхи такої природи можуть бути викликані будівництвом водоймищ, висушуванням озер, накачуванням води в шпари й ін. Найбільш інтенсивний землетрус, що виник відразу після заповнення водоймища, стався в асейсмичній зоні розташування греблі Койна (Індія). При цьому магнітуда коливань досягала 6,4 одиниць, що викликало великі ушкодження сусідніх селищ і загибель 177 чоловік. Поява землетрусів внаслідок накачування рідини в шпари зафіксована, зокрема, поблизу м. Арсенал (штат Колорадо, США). Там була пробурена свердловина глибиною 3 км. Практично відразу ж після накачування в неї забрудненої відходами води стали відбуватися землетруси. Їх джерела розташовувалися в радіусі декількох кілометрів від свердловини на глибинах до 5 км (у цьому районі сейсмічність раніше не відзначалася). Найсильніший землетрус мав магнітуду 5,2 одиниць. Найбільш імовірною причиною виникнення згаданих землетрусів є зростання порового тиску в породах при нагнітанні води. Оскільки розглянутий тип землетрусів деякою мірою пов'язаний з антропогенними процесами, то регулюванням останніх дозволяє частково управляти сейсмічністю подібного походження.

Землетруси техногенного типу виникають унаслідок перетворення в геологічному середовищі енергії, що виділяється в результаті процесів, пов'язаних з господарською діяльністю. До таких землетрусів відносяться коливання земної поверхні при вибухах різного походження, проходженні потягів, великовантажних автомобілів і т.д. Сейсмічність від зазначеного типу землетрусів може бути регульована. Техногенні землетруси можна вважати джерелами досить значимого різновиду екологічної небезпеки. Наведемо конкретні приклади проявів цієї небезпеки. Так, поблизу Ново-Бальского кар'єру в результаті багаторазового впливу вибухів спостерігалося обвалення димарів. У м. Златоусті відбулося руйнування двоповерхового будинку дитячого садка від багаторазових вибухів при спорудженні котловану під один з цехів металургійного заводу. Відмічаються випадки виникнення тріщин у тунелях, обвалення риштувань незакріплених виробок при підземній розробці родовищ і будівництві підземних комплексів. Спостерігалися також відключення релейного захисту устаткування. Найчастіше із сейсмічним ефектом зв'язують і втрату стійкості ділянок відкосів. Але, зазвичай, причиною цих явищ є спільна дія розвантаження природних напруг і сейсмічного навантаження.