Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory6.2.2. Ekoseismologiya.
Chtoby izuchit' geodinamicheskuyu i osobenno seismologicheskuyu ustoichivost' geologicheskoi sredy, nado, prezhde vsego, opredelit' ee geologo-geofizicheskie svoistva, a zatem ocenit' dinamiku ih izmenenii posredstvom seismoekomonitoringa. Fiziko-geologicheskoi osnovoi seismomonitoringa yavlyaetsya vysokaya tenzochuvstvitel'nost' i flyuidochuvstvitel'nost' granic blokov litosfery, prohodyashih, kak pravilo, po tektonicheskim narusheniyam, k endogennym i ekzogennym vozdeistviyam, neredko obuslovlennym kosmicheskimi i tehnogennymi fizicheskimi polyami [Razrabotka koncepcii monitoringa prirodno-tehnogennyh sistem, 1993].
Metodika seismomonitoringa svoditsya k izucheniyu
deformacii osnovanii sooruzhenii s pomosh'yu deformografov i naklonomerov,
a takzhe napryazhennogo sostoyaniya, fiziko-mehanicheskih i prochnostnyh
svoistv sredy polevymi, akvatorial'nymi i skvazhinnymi seismoakusticheskimi
metodami. K polevym i akvatorial'nym otnosyatsya metody prelomlennyh
(MPV) i otrazhennyh (MOV) voln. Pri issledovanii v skvazhinah ispol'zuyutsya
metody akusticheskogo profilirovaniya i prosvechivaniya i mikroseismokarotazh.
Po skorostyam prodol'nyh (
) i poperechnyh (
) voln, a takzhe ih zatuhaniyam i rasseyaniyam s pomosh'yu
teoreticheskih i eksperimental'no ustanovlennyh zavisimostei mozhno
ocenit' poristost', dinamicheskii modul' uprugosti, koefficient kreposti
porod i drugie parametry (sm. 1.4). Dlya tochnogo opredeleniya etih
zhe parametrov neobhodimy raznomasshtabnye (polevye, skvazhinnye izmereniya
na obrazcah) geologo-geofizicheskie eksperimental'nye raboty na izuchaemom
uchastke. S ih pomosh'yu ustanavlivayutsya korrelyacionno-regressionnye
uravneniya dlya opredeleniya fiziko-mehanicheskih i deformacionno-prochnostnyh
svoistv porod cherez dannye seismoakusticheskih nablyudenii (sm. 5.3).
Metodika sploshnyh s'emok izuchaemyh ploshadei, krome
opredeleniya fiziko-mehanicheskih i prochnostnyh svoistv, dolzhna obespechit'
mikroseismoraionirovanie, prednaznachennoe dlya utochneniya imeyushihsya
kart regional'nogo seismicheskogo raionirovaniya s tochki zreniya izmeneniya
ozhidaemoi ball'nosti zemletryasenii. Opredeliv osobennosti geologo-tektonicheskogo
stroeniya raznyh uchastkov: nalichie zon tektonicheskih narushenii, treshinovatosti,
glinistyh porod s plyvunami, rasteplennyh merzlyh porod ili, naoborot,
prochnogo skal'nogo osnovaniya merzlyh porod, mozhno utochnit' ball'nost'
do 
2 ballov 12-ball'noi shkaly seismichnosti. Tochnyi kolichestvennyi
raschet ball'nosti provodyat na stacionarnyh ili vremennyh seismicheskih
stanciyah, gde avtomaticheski v techenie dlitel'nogo vremeni registriruyutsya
uprugie kolebaniya raznyh intensivnostei i chastot. Prirashenie ball'nosti
kakogo-to uchastka po sravneniyu s dannymi regional'nogo seismicheskogo
raionirovaniya svidetel'stvuet o ego men'shei ustoichivosti k dal'nim,
blizhnim ili vyzvannym iskusstvenno zemletryaseniyam. Ubyvanie ball'nosti
ukazyvaet na nalichie ustoichivyh k nim massivov gornyh porod. Vspomogatel'nuyu
rol' pri raionirovanii territorii po ustoichivosti k zemletryaseniyam,
obvalam i drugim dinamicheskim processam igrayut gravirazvedka, magnitorazvedka,
elektromagnitnye profilirovanie i zondirovanie.
Esli seismicheskoe i mikroseismicheskoe raionirovanie obespechivaet prognozirovanie mesta i ball'nosti ozhidaemyh zemletryasenii, to predskazanie vremeni zemletryasenii - problema bolee slozhnaya. Ona, yavlyayas' serdcevinoi seismomonitoringa, s toi ili inoi stepen'yu priblizheniya reshaetsya kompleksom rezhimnyh geofizicheskih metodov:
- izucheniem izmenenii uprugih parametrov sredy i shumov (seismicheskaya emissiya ili shumovaya seismotomografiya), pozvolyayushim vyyavit' naibolee aktivnye uchastki sredy, stroit' vremennye ryady nablyudennyh uprugih processov, statisticheskaya obrabotka kotoryh pozvolyaet dat' prognoz etih processov na budushee;
- registraciei estestvennyh elektromagnitnyh polei kosmicheskogo i zemnogo proishozhdeniya (elektricheskaya emissiya), s pomosh'yu kotoroi namechayutsya podhody k predskazaniyu zemletryasenii;
- analizom koncentracii gazov (radon, gelii, argon i dr.), pronikayushih iz glubin za schet raskrytiya treshin pered zemletryaseniyami ( " gazovoe dyhanie Zemli " ), i dr.
V celom k prognozu zemletryasenii podhodyat putem kompleksnogo analiza predvestnikov zemletryasenii s uchetom polevyh, laboratornyh, eksperimental'nyh i teoreticheskih rabot i nakoplennogo mirovogo empiricheskogo opyta [Razrabotka koncepcii monitoringa prirodno-tehnogennyh sistem, 1993]. K predvestnikam sil'nogo zemletryaseniya, kak otmechalos' vyshe, otnosyatsya anomal'nye deformacii blokov zemnoi kory, statisticheskii analiz slaboi seismichnosti (seismotomografiya), osobyi vid variacii geomagnitnyh i elektromagnitnyh polei, izmenenie debita, temperatury, himicheskogo sostava podzemnyh vod i desyatki drugih faktorov. Uchet mnozhestva faktorov pozvolyaet v nastoyashee vremya davat' dolgosrochnyi (na desyatki let vpered) i srednesrochnyi (gody i mesyacy) prognozy. Chto kasaetsya kratkosrochnogo prognoza (dni i chasy), to pri sushestvuyushei seti nablyudenii i teorii seismologii on ne provoditsya.
Naryadu s prirodnymi sushestvuyut vozbuzhdennye zemletryaseniya (navedennaya seismichnost'). Oni voznikayut pri pereraspredelenii uprugih napryazhenii v geologicheskoi srede pod deistviem antropogenno-tehnogennyh faktorov (krupnye goroda i promyshlennye ob'ekty, shahty i kar'ery, vodohranilisha i zakachka vod v skvazhiny, podzemnye vody i gornye udary na shahtah i t.p.). Podobnye faktory mogut libo sami sozdavat' zemletryaseniya, libo sluzhit' spuskovym " kryuchkom " dlya prirodnyh zemletryasenii.
6.2.3. Ekogravitaciya.
Ekogravitaciya ob'edinyaet processy mehanicheskogo peremesheniya gornyh porod pod deistviem sily tyazhesti na sklonah gor, beregah morei, ozer, rek. Takie peremesheniya voznikayut kak v rezul'tate ekzogennoi geodinamiki, tak i provociruyutsya endogennymi processami (zemletryaseniyami, vulkanicheskoi deyatel'nost'yu i t.p.) i tehnogennoi deyatel'nost'yu lyudei (stroitel'stvo, podrezka sklonov i t.p.). Naibol'shee primenenie geofizicheskie metody nashli pri izuchenii opolznevyh processov.
Opolzni (medlennye ili vnezapnye peremesheniya gornyh porod po sklonam pod deistviem sily tyazhesti) yavlyayutsya proyavleniem narusheniya ustoichivosti geologicheskoi sredy i obuslovleny opredelennoi krutiznoi sklonov, gor i pribrezhnyh raionov, litologiei, obvodnennost'yu slagayushih porod, nalichiem glin-plyvunov. Opolzni mogut nahodit'sya v spokoinom, stabilizirovannom sostoyanii, a sdvigi provociruyutsya kak zemletryaseniyami, tak i iskusstvennymi vibraciyami ot promyshlennyh predpriyatii, transporta i t.p.
Pri izuchenii opolznei pered geofizikoi stavyatsya sleduyushie osnovnye zadachi (sm. 5.3.5):
- Vyyavlenie struktury i geologicheskogo stroeniya tela opolznya i okruzhayushego gornogo massiva.
- Izuchenie gidrogeologicheskih uslovii kak v tele opolznya, tak i v okruzhayushem massive.
- Ocenka dinamiki (skorosti dvizheniya) opolznya, izmeneniya napryazhennogo sostoyaniya i opredelenie ozhidaemogo vremeni podvizhek.
Geofizicheskie svoistva gornyh porod tela opolznya po sravneniyu s okruzhayushim massivom otlichayutsya uvelicheniem estestvennyh elektricheskih potencialov, ponizheniem udel'nogo elektricheskogo soprotivleniya i skorostei rasprostraneniya uprugih voln, uvelicheniem ih zatuhaniya, poyavleniem termicheskih anomalii i dr. Poetomu osnovnymi metodami resheniya 1-i i 2-i iz nazvannyh zadach yavlyayutsya metody estestvennogo polya (EP), elektromagnitnye zondirovaniya (VEZ, ZSB) i profilirovaniya (EP, DIP), seismorazvedka metodom prelomlennyh voln (MPV), proslushivanie elektricheskih i seismicheskih shumov (elektricheskaya i seismicheskaya emissiya). Vybor odnogo-treh iz etih metodov diktuetsya prirodnymi (geomorfologicheskimi i geologo-gidrogeologicheskimi) usloviyami. V stabilizirovannom sostoyanii opolznya geofizicheskie parametry, poluchaemye pri interpretacii rezhimnyh nablyudenii, sohranyayutsya postoyannymi. Pri podgotovke aktivizacii opolznya oni nachinayut zametno izmenyat'sya, chto ob'yasnyaetsya uvlazhneniem, rostom treshinovatosti i napryazhennogo sostoyaniya, tehnogennymi prichinami (podrezka sklonov, stroitel'stvo na opolznyah i t.p.). Eto i pozvolyaet prognozirovat' vremya nachala skol'zheniya i predskazyvat' katastroficheskie shody opolznei. Za skorost'yu dvizheniya opolznei (zadacha 3) mozhno sledit', naprimer, po sdviganiyu magnitnyh reperov. Dlya etogo v telo opolznya pomeshayut ryad vertikal'nyh trub ili sterzhnei i provodyat periodicheskie magnitnye s'emki. Po napravleniyu maksimal'nogo smesheniya izolinii i po velichine smeshenii za izvestnoe vremya mozhno rasschitat' napravlenie dvizheniya i skorost' opolznya.
Na ris. 6.1 privoditsya primer izucheniya skorosti dvizheniya odnogo iz opolznei-potokov na Chernomorskom poberezh'e Kavkaza s pomosh'yu magnitnyh reperov, ustanovlennyh na razlichnyh glubinah. Krome togo, zdes' zhe byl ispol'zovan princip nablyudenii za " estestvennymi " reperami, v kachestve kotoryh vybirayutsya neodnorodnosti litologicheskogo stroeniya, obvodnennosti, napryazhennogo sostoyaniya opolznevogo tela. Eti neodnorodnosti chetko fiksiruyutsya anomaliyami parametrov, poluchaemyh po dannym metoda estestvennogo elektricheskogo polya (EP). Pri vypolnenii rezhimnyh nablyudenii smeshenie centrov takih anomalii ukazyvaet napravlenie i skorost' smesheniya opolznevyh mass. Mozhno videt', chto rezul'taty za " estestvennymi elektricheskimi " reperami horosho soglasuyutsya s dannymi magnitnyh reperov.
 |
| Ris. 6.1. Rezul'taty kompleksnyh geofizicheskih i geodezicheskih issledovanii na opolzne: 1 - kontur stenki otryva; 2 - granica kan'ona; 3 - napravlenie smesheniya magnitnyh reperov; 4-6 - ekvipotencialy estestvennogo polya za tri posledovatel'nyh perioda; 7 - napravlenie smesheniya anomalii EP; 8 - napravlenie smeshenii geodezicheskih reperov |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
