Лекция № 10 Геоэкологические последствия антропогенного изменения естественного состояния геологической среды.

План лекции

10.1 Естественное напряженное состояние и современные дислокации геологической среды.

10.2 Последствия антропогенного изменения естественного напряженного состояния геологической среды

03.3 Социально-экологический факторы развития и их воздействие на геосферу

10.1 Естественное напряженное состояние и современные дислокации геологической среды.

Как было показано выше, естественное напряженное состояние (ЕНС) геологической среды представляет собой совокупность напряженных состояний геологических тел и массивов горных пород, существующих в недрах Земли. Основной и постоянно действующей причиной ЕНС является гравитация. К дополнительным факторам относятся вертикальные и горизонтальные тектонические движения земной коры, денудация и аккумуляция горных пород.

В конкретных геологических телах (слой, пачка, толща слоев, интрузив и т. д.) или массивах пород напряженное состояние, характеризующееся определенным полем напряжения, зависит от формы, размера, деформированное, а также прочности, вязкости, обводненности слагающих их пород.

Напряжения, вызванные тектоническими и другими причинами, реализуются в геологической среде в виде современных дислокаций. К ним

157

относятся трещины и трещиноватость, линеаменты и кольцевые структуры, глубинные разломы.

Трещинами называют нарушения сплошности горных пород, перемещения по которым либо отсутствуют, либо очень незначительны. Множество трещин в горной породе определяет ее трещиноватость.

По морфологии трещины подразделяют на открытые (зияющие), закрытые и скрытые, микроскопические, малые, большие и др.; по генезису - на тектонические, среди которых различают трещины отрыва и скалывания, и нетектонические, возникающие при диагенезе осадочных пород, остывании магматических пород, разгрузке пород в результате денудации, напоре на породы движущихся ледников.

Независимо от причин трещинообразование происходит в поле ротационных напряжений, что определяет закономерную ортогональную и диагональную ориентировку планетарной трещиноватости.

Трещины и зоны трещиноватости являются вместилищем, путями миграции и разгрузки атмосферных и подземных вод, что влияет на интенсивность протекания экологически неблагоприятных экзогенных процессов -мерзлотного выветривания и криогенных процессов, оврагообразования, карстообразования, гравитационных склоновых процессов.

Линеаменты и кольцевые структуры проявляются на космоснимках различных уровней генерализации. Под линеаментами понимают линейные фотоаномалии, характеризующиеся, как правило, значительным (в десятки и сотни раз) превышением длины над шириной и выражающиеся на отдельных отрезках спрямленными элементами геологической структуры (трещины, разрывные нарушения, дайки магматических пород) и эрозионно-денудационного или аккумулятивного рельефа (эро-зионно-овражная сеть, уступы речных террас, водораздельных гряд).

Линеаментные зоны (зоны концентрации линеамен-тов) пересекают как

158

платформы, так и складчатые системы. Ширина их достигает километров, первых десятков километров, протяженность - многих сотен, нередко более тысячи километров. Это специфический класс структур, отражающий, по-видимому, наиболее общий план трещиноватости.

Сопоставление схемы линеаментов и расположения термальных источников на территории Италии показало, что более 60 % всех горячих ключей концентрируется вблизи «линеаментного пояса», протягивающегося вдоль за-падной половины Апеннинского полуострова вплоть до Сицилии .

Именно на западе страны распространены районы плиоцен-четвертичного вулканизма, здесь же установлены самые высокие для континентов значения теплового потока.

Кольцевые структуры - это объекты изометрической и овальной формы, выявляющиеся на космических снимках. Наиболее крупные достигают в поперечнике 1000 км. В крупные структуры часто вписываются более мелкие кольца, овалы, полукольца и полуовалы. Диаметр самых мелких составляет не более 50 км.

Кольцевые структуры на местности выражаются дугообразными и кольцевыми системами трещин, разрывов, магматических тел, форм рельефа различного происхождения.

По генезису среди них выделяются магматогенные, тектоногенные, метаморфогенные, космогенные, экзогенные структуры. Широко распространены и структуры гетерогенного (полигенного) происхождения, определенным образом отраженные в расположении элементов рельефа земной поверхности.

Экологическая роль зон линеаментов и кольцевых структур не до конца ясна. По-видимому, они имеют такое же геоэкологическое значение, как и трешино-ватость и глубинные разломы. С некоторыми из них, возможно, связаны геопатогенные зоны (см. ниже).

Глубинные разломы - это зоны подвижного сочленения крупных блоков

159

литосферы, обладающие значительной протяженностью (многие сотни и тысячи километров) и шириной (несколько десятков километров), большой глубиной проникновения (до поверхности Мохо и глубже) и длительностью развития. Как правило, они состоят из системы сближенных крупноамплитудных разрывных нарушений различных морфологических типов.

Экологическая значимость глубинных разломов определяется следующим:

1. К глубинным разломам приурочено большинство очагов как мелкофокусных, так и более глубинных очагов тектонических землетрясений.

В глубинных разломах и особенно в местах их пересечения отмечаются наиболее интенсивные вариации внешнего и аномального геомагнитных полей, возбуждаемых солнечной активностью, космическим излучением, внутриземными физико-тектоническими процессами, перемещением подземных вод и другими причинами. Не исключено, что вариации геомагнитного поля воздействуют на физические поля человека, изменяя параметры его биомагнитного и электрических полей, оказывая тем самым отрицательное воздействие на его психику и различные органы, приводя к нарушению их функциональной деятельности.

2.Глубинные разломы являются также каналами дегазации внешнего ядра Земли и путями подъема из земных недр трансмантийных флюидов, состоящих из водорода, гелия, азота, диоксида углерода и других химических соединений.

Все это не исключает геопатогенный характер зон глубинных разломов. 3. Современные вертикальные и горизонтальные смещения по глубинным разломам достигают 8-15 мм/год. Если в таких зонах расположены сложные сооружения и объекты, то подобные смещения могут привести к разрушению инженерных конструкций.

160