VI. Вулканическая опасность

Извержения вулканов угрожают жизни людей и наносят материальный ущерб. После 1600 в результате извержений и связанных с ними селей и цунами погибло 168 тыс. человек, жертвами болезней и голода, возникших после извержений, стали 95 тыс. человек. Вследствие извержения вулкана Монтань-Пеле в 1902 погибло 30 тыс. человек. В результате схода селей с вулкана Руис в Колумбии в 1985 погибли 20 тыс. человек. Извержение вулкана Кракатау в 1883 привело к образованию цунами, унесшего жизни 36 тыс. человек.

Характер опасности зависит от действия разных факторов. Лавовые потоки разрушают здания, перекрывают дороги и сельскохозяйственные земли, которые на много столетий исключаются из хозяйственного использования, пока в результате процессов выветривания не сформируется новая почва. Темпы выветривания зависят от количества атмосферных осадков, температурного режима, условий стока и характера поверхности. Так, например, на более увлажненных склонах вулкана Этна в Италии земледелие на лавовых потоках возобновилось только через 300 лет после извержения.

Вследствие вулканических извержений на крышах зданий накапливаются мощные слои пепла, что грозит их обрушением. Попадание в легкие мельчайших частиц пепла приводит к падежу скота. Взвесь пепла в воздухе представляет опасность для автомобильного и воздушного транспорта. Часто на время пеплопадов закрывают аэропорты.

Пепловые потоки, представляющие собой раскаленную смесь взвешенного дисперсного материала и вулканических газов, перемещаются с большой скоростью. В результате от ожогов и удушья погибают люди, животные, растения и разрушаются дома. Древнеримские города Помпеи и Геркуланум попали в зону действия таких потоков и были засыпаны пеплом во время извержения вулкана Везувий.

Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей. Иногда рельеф местности способствует тому, что вулканические газы (сернистый газ, хлористый водород или углекислый газ) распространяются близ поверхности земли,

уничтожая растительность или загрязняя воздух в концентрациях, превышающих предельные допустимые нормы. Вулканические газы могут наносить и косвенный вред. Так, содержащиеся в них соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.

Огромные разрушения вызывают также грязекаменные потоки и цунами.

Прогноз извержений.

Для прогноза извержений составляются карты вулканической опасности с показом характера и ареалов распространения продуктов прошлых извержений, и ведется мониторинг предвестников извержений. К таким предвестникам относится частота слабых вулканических землетрясений; если обычно их количество не превышает 10 за одни сутки, то непосредственно перед извержением возрастает до нескольких сотен. Ведутся инструментальные наблюдения за самыми незначительными деформациями поверхности. Точность измерений вертикальных перемещений, фиксируемых, например, лазерными приборами, составляет ~0,25 мм, горизонтальных  6 мм, что позволяет выявлять наклон поверхности всего в 1 мм на полкилометра. Данные об изменениях высоты, расстояния и наклонов используются для выявления центра вспучивания, предшествующего извержению, или прогибания поверхности после него. Перед извержением повышаются температуры фумарол, иногда изменяется состав вулканических газов и интенсивность их выделения.

Предвестниковые явления, предшествовавшие большинству достаточно полно документированных извержений, сходны между собой. Однако с уверенностью предсказать, когда именно произойдет извержение, очень трудно.

Вулканологические обсерватории. Для предупреждения возможного извержения ведутся систематические инструментальные наблюдения в специальных обсерваториях. Самая старая вулканологическая обсерватория была основана в 18411845 на Везувии в Италии, затем с 1912 начала действовать обсерватория на вулкане Килауэа на о.Гавайи и примерно в то же время – несколько обсерваторий в Японии. Мониторинг вулканов проводится также в США (в т.ч. на вулкане Сент-Хеленс), Индонезии в обсерватории у вулкана Мерапи на о.Ява, в Исландии, России Институтом вулканологии РАН (Камчатка), Рабауле (Папуа  Новая Гвинея), на островах Гваделупа и Мартиника в Вест-Индии, начаты программы мониторинга в Коста-Рике и Колумбии.

Методы оповещения.

Предупреждать о грозящей вулканической опасности и принимать меры по уменьшению последствий должны гражданские власти, которым вулканологи предоставляют необходимую информацию.

Система оповещения населения может быть звуковой (сирены) или световой (например, на шоссе у подножья вулкана Сакурадзима в Японии мигающие сигнальные огни предупреждают автомобилистов о выпадении пепла). Устанавливаются также предупреждающие приборы, которые срабатывают при повышенных концентрациях опасных вулканических газов, например сероводорода. На дорогах в опасных районах, где идет извержение, размещают дорожные заграждения.

Уменьшение опасности, связанной с вулканическими извержениями.

Для смягчения вулканической опасности используются как сложные инженерные сооружения, так и совсем простые способы. Например, при извержении вулкана Миякедзима в Японии в 1985 успешно применялось охлаждение фронта лавового потока морской водой. Устраивая искусственные бреши в застывшей лаве, ограничивающей потоки на склонах вулканов, удавалось

изменять их направление. Для защиты от грязекаменных потоков  лахаров  применяют оградительные насыпи и дамбы, направляющие потоки в определенное русло. Для избежания возникновения лахара кратерное озеро иногда спускают с помощью тоннеля (вулкан Келуд на о.Ява в Индонезии). В некоторых районах устанавливают специальные системы слежения за грозовыми тучами, которые могли бы принести ливни и активизировать лахары. В местах выпадения продуктов извержения сооружают разнообразные навесы и безопасные убежища.

Одной из нерешенных проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Такое плавление должно быть узколокализованным, поскольку прохождение сейсмических волн показывает, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твердом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объемов твердого материала. Например, в США в бассейне р.Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объем базальтов более 820 тыс. км3; такие же крупные толщи базальтов встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и ЮАР (возвышенность Большое Кару). В настоящее время существуют три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными; другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Существует еще одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твердом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.

36.

Сейсмическое районирование

Содержание

Введение

Основные положения общего сейсмического районирования - ОСР-97

Заключение

Литература

Введение

Землетрясения по своим разрушительным последствиям, числу жертв и деструктивному воздействию на среду обитания человека занимают одно из первых мест среди других природных катастроф. Они обусловлены продолжающейся сотни миллионов лет глобальной эволюцией литосферы нашей планеты. На территории Северной Евразии все геодинамические и сейсмические процессы тесно связаны со взаимодействием восьми крупных литосферных плит - Евразийской, Африканской, Аравийской, Индостанской, Китайской, Тихоокеанской, Охотоморской и Северо-Американской.

Предотвратить землетрясения невозможно, однако их разрушительные последствия и количество человеческих жертв могут быть уменьшены путем создания достоверных карт сейсмического районирования, применения адекватных норм сейсмостойкого строительства и проведения в сейсмоактивных районах долгосрочной политики, основанной на повышении уровня осведомленности населения и федеральных органов об угрозе землетрясений и умении противостоять подземной стихии.

Основными понятиями, связанными с социально-экономическими последствиями землетрясений, являются следующие.

· Сейсмическое районирование - это картирование сейсмической опасности. Сейсмическая опасность - вероятность возникновения (превышения, не превышения) сейсмического эффекта определенной величины в данном пункте в течение заданного интервала времени (измеряется в баллах, пиковых и спектральных ускорениях и т.п.) .

· Сейсмическая уязвимость - отношение ожидаемых затрат по восстановлению объекта к его первоначальной стоимости (измеряется от 0.0 до 1.0) . Сейсмический риск - вероятность потерь от землетрясений за определенный промежуток времени в соответствии с сейсмической опасностью и уязвимостью объектов (число возможных жертв, экономический и экологический ущерб и др.) .

Сейсмическое районирование актуально для всех без исключения регионов России, где даже на относительно спокойных в геологическом отношении равнинных территориях имели место, и возможны в будущем, достаточно сильные и разрушительные землетрясения. Свыше четверти территории Российской Федерации подвержено сейсмическим воздействиям, требующим проведения антисейсмических мероприятий. Значительную площадь занимают чрезвычайно опасные в сейсмическом отношении 8-9-ти и 9-10-балльные зоны. К ним относятся Дальний Восток и весь юг Сибири. В европейской части страны таким регионом является Северный Кавказ. Ощутимые и 6-7-балльные землетрясения свойственны Среднему Уралу и Приуралью, Поволжью, Кольскому полуострову и сопредельной с ним территории. Техногенная сейсмотектоническая активизация характерна для нефтедобывающих районов Татарстана и Башкортостана.

Известны местные землетрясения и в Воронежской области, где расположена Ново-Воронежская АЭС. Угроза землетрясений с каждым годом растет по мере освоения сейсмоактивных территорий и строительства в их пределах особо ответственных сооружений.

Исследования в области сейсмического районирования базируются на детальном и комплексном изучении глубинной структуры земной коры и всей литосферы, современной геодинамики, региональной сейсмичности, сейсмотектоники и инженерной сейсмологии. Они включают в себя идентификацию сейсмоактивных структур, определение параметров их сейсмического режима и затухания генерируемого ими сейсмического эффекта с расстоянием, а в итоге вероятностный расчет и картирование сейсмической опасности на земной поверхности. В зависимости от задач, степени детальности и масштаба исследований сейсмическое районирование может быть общим (ОСР, масштаб 1: 5-млн - 1: 2,5-млн) , детальным (ДСР, масштаб 1: 500-тыс - 1: 100-тыс) и микросейсмическим (СМР, масштаб 1: 50-тыс и крупнее) . Однако первостепенным и опорным для всех последующих построений является ОСР, основанное на региональных и межрегиональных сейсмологических и геолого-геофизических исследованиях, способствующих выявлению планетарных сейсмогеодинамических взаимодействий литосферных плит и блоков земной коры сейсмоактивных регионов.

Карты ОСР в генерализованном виде характеризуют степень сейсмической опасности всей территории страны и сопредельных сейсмоактивных регионов и используются для социально-экономического планирования, рационального землепользования и сейсмостойкого строительства. Только на их основе могут и должны составляться более детальные карты ДСР и СМР, учитывающие наряду с региональными локальные сейсмотектонические, сейсмические, грунтовые и другие природные условия.

Сейсмическая опасность с каждым годом не уменьшается, а растет в прямой связи с хозяйственным освоением сейсмоактивных территорий и воздействием человека на литосферную оболочку Земли (строительство крупных гидротехнических сооружений, добыча полезных ископаемых и т.п.) . Повышенный сейсмический риск связан и с размещением в сейсмоактивных регионах атомных электростанций и других экологически опасных объектов, поскольку даже незначительные землетрясения могут нарушить их нормальное функционирование.

В конце прошлого и начале текущего столетия, благодаря выдающемуся вкладу отечественных ученых в мировую сейсмологию, Россия в течение многих лет играла ведущую роль в науке о землетрясениях. С именем Б. Б. Голицына связано создание прообраза современных сейсмографов и начало систематических исследований сейсмичности и внутреннего строения Земли. Геологическую основу изучения природы землетрясений заложили И. В. Мушкетов и А. П. Орлов, создавшие первый российский каталог землетрясений. Углубленный анализ сейсмогеологических связей был продолжен в Сейсмологическом институте АН СССР (родоначальник ОИФЗ) Д. И. Мушкетовым, выделившим целый ряд сейсмоактивных регионов и опубликовавшим в 1933 г. первую макросейсмическую карту сейсмического районирования Средней Азии.

Первая в Европе и мире официальная нормативная карта общего (обзорного) сейсмического районирования всей территории бывшего СССР была опубликована в 1937г. Г. П. Горшковым, положившим начало регулярному их составлению в качестве основы, регламентирующей проектирование и строительство в сейсмоактивных районах страны. В конце 40-х годов исследования И. Е. Губина, а впоследствии Г. А. Гамбурцева, С. В. Медведева, Ю. В. Ризниченко, И. Л. Нерсесова и других ученых, привели к смене существовавшей до того времени парадигмы "сейсмического актуализма" ("там, где было, там и будет") и заложили основы сейсмогенетического двухстадийного метода оценки сейсмической опасности с элементами прогноза. В соответствии с этой концепцией на первой стадии выделяются реальные и потенциальные очаговые зоны, на второй - рассчитываются ожидаемые сотрясения на земной поверхности. Новой парадигмы придерживались практически все составители последующих карт общего сейсмического районирования (ОСР) : 1957г. (ред. С. В. Медведев, Б. А. Петрушевский) , 1968г. (ред. С. В. Медведев) и 1978г. (ред. М. А. Садовский) . В создании двух последних карт активное участие принимали местные специалисты из бывших союзных республик и регионов.

Сейсмическое районирование - одна из наиболее сложных и чрезвычайно ответственных проблем современной сейсмологии. О социальной, экономической и экологической её значимости говорить не приходится. Научная же сложность этой проблемы состоит, прежде всего, в том, что она принадлежит к категории прогнозов, базирующихся на неполной информации, скудном и не всегда удачном опыте и на недостаточно четких методологических позициях. Поэтому каждая из составленных в прошлые годы карт сейсмического районирования территории бывшего СССР в той или иной мере оказывалась неадекватной реальным природным условиям, что наряду с некачественным строительством нанесло народному хозяйству огромный материальный ущерб и повлекло за собой многочисленные человеческие жертвы. И хотя по мере накопления дополнительной информации о землетрясениях и совершенствования сейсмологических знаний карты сейсмического районирования обновлялись и несколько улучшались, фрагментарно они изменялись гораздо чаще, практически после каждого крупного землетрясения в районах, показанных на картах как менее опасные в сейсмическом отношении. Такая участь постигла и действующую с 1978 г. карту ОСР-78: в течение последнего десятилетия практически ежегодно на территории бывшего СССР возникали разрушительные 8-9- и даже 9-10-балльные землетрясения в зонах, опасность которых по этой карте оказалась заниженной по меньшей мере на 2-3 балла. К их числу относятся катастрофическое Спитакское землетрясение 1988 г. в Армении, сопровождавшееся десятками тысяч человеческих жертв, Зайсанское землетрясение 1990 г. - в Казахстане, Рача-Джавское 1991г. - в Грузии, Суусамырское 1992 г. - в Киргизии, Хаилинское 1991 г. и Нефтегорское 1995 г. в России (в Корякии и на Сахалине) . Последнее, произошедшее на севере Сахалина, повлекло за собой гибель около двух тысяч человек и полную ликвидацию городского поселка. Оно было самым разрушительным из известных в прошлом землетрясений на территории Российской Федерации.

Как показали исследования, карта образца 1978 года (ОСР-78) на самом деле и не была общей, поскольку составлялась фрагментарно в разных регионах и в республиках, по разнотипной методике и на основе разрозненного сейсмологического и сейсмогеологического материала.

Практически все предыдущие карты ОСР были детерминистскими, хотя еще в середине 40-х годов С. В. Медведев предложил ввести в зоны сейсмической опасности внутреннюю дифференциацию в соответствии с периодом повторяемости сильных землетрясений и с предполагаемыми сроками службы различных типов сооружений. Однако даже карта 1978 года, в которую впервые были введены вероятностные характеристики повторяемости сотрясений, на самом деле не давала адекватных оценок сейсмической опасности. Индексы 1,2 и 3 возле номиналов в зонах балльности на одной и той же карте, якобы отражающие повторяемость сейсмических сотрясений один раз в 100,1000 и 10000 лет, явились одной из причин низкой надежности этой карты. Как показали последующие расчеты, в результате такой индексации реальный инженерный риск, определяемый картой ОСР-78, оказался не единым для всех сейсмоопасных районов страны.

В последние годы идеи вероятностно-детерминированного прогнозирования опасных сейсмических и других геологических процессов начали все активнее внедряться в сейсмологию и в практику строительства в нашей стране. С учетом этих достижений и результатов собственных исследований было принято решение создать не одну карту с различными индексами, как это было сделано составителями карты ОСР-78, а комплект нормативных карт Общего сейсмического районирования (ОСР-97) территории Российской Федерации, предназначенных для строительных объектов разных категорий ответственности и сроков службы и отражающих равномерную для конкретного уровня риска расчетную интенсивность сотрясений.

Основные положения общего сейсмического районирования - ОСР-97

Значительную часть указанных выше недостатков и упущений удалось избежать при выполнении в 1991-1997 гг. комплексных исследований по общему сейсмическому районированию территории Российской Федерации и всей Северной Евразии, охватывающей также территорию бывших союзных республик (фиг. 10) . Исследования проводились по программе "Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии", разрабатываемой под руководством ОИФЗ РАН в рамках Государственной научно-технической программы России "Глобальные изменения природной среды и климата" и явились продолжением работ по сейсмическому районированию территории бывшего СССР, однако выполнялись на ином концептуальном, методологическом и научно-организационном уровне.

Новая программа работ по общему сейсмическому районированию выполнялась большим коллективом соисполнителей из нескольких десятков научно-исследовательских институтов Российской Академии наук и академий наук бывших союзных республик (см. список в конце статьи) . Оценка сейсмической опасности и сейсмическое районирование осуществлялась не для фрагментов сейсмоактивных регионов или для отдельных республик, как было прежде, а для всей Северной Евразии, охватывающей территории России, Украины, Беларуси, Молдовы, республик Закавказья, Средней Азии и Казахстана. Вся территория Северной Евразии была разделена на несколько крупных регионов взамен многочисленным и мелким административным подразделениям, традиционно на протяжении десятилетий использовавшихся при изучении сейсмичности и сейсмическом районировании территории бывшего СССР.

В 1992 г. Программа "Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии" была скоординирована с новой Международной программой оценки глобальной сейсмической опасности (Global Seismic Hazard Assessment Program - GSHAP) и вошла в нее составной частью. После организационного совещания в Москве в 1993 г., при финансовой поддержке INTAS и Миннауки России, на территории Крым-Кавказ-Копетдагского региона был создан международный тестовый полигон GSHAP с целью совершенствования методов оценки сейсмической опасности. В этих исследованиях приняли участие сейсмологи из бывших союзных республик, а также специалисты из Ирана, Турции, Китая, Италии, Германии, Швейцарии и других стран-участников работ по GSHAP.

В результате комплексных исследований 1991-1997 гг. получен унифицированный исходный сейсмологический и сейсмогеологический материал по всей территории Северной Евразии, позволивший с принципиально новых позиций подойти к изучению структуры региональной сейсмичности и оценке сейсмической опасности на территории России и каждого из Содружества независимых государств (СНГ) .

Разработана целостная методология районирования сейсмической опасности, создана единая для всей территории Северной Евразии модель зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ) , выявлены определенные закономерности в пространственно-временном и энергетическом развитии региональных сейсмогеодинамических процессов, разработаны новые методические подходы к идентификации и сейсмологической параметризации очаговых зон, а также к расчету сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности. На основе этой и другой геолого-геофизической информации создан единый электронный банк данных, использующий современную Географическую информационную систему (ГИС) . Благодаря этому все карты и приложения к ним легко могут быть представлены графически в любой проекции и в любом масштабе, но не крупнее масштаба 1: 2.500.000, исходного при всех построениях.

Концепция ОСР-97 включает в себя:

· представления о предельной величине максимальной возможной магнитуды землетрясений, обусловленной структурно-динамическим единством геофизической среды и развивающихся в ней сейсмических процессов, а в итоге - размерами, прочностными свойствами и интенсивностью взаимодействия геоблоков;принцип двухстадийности в оценке сейсмической опасности, базирующийся на создании двух взаимосвязанных прогнозных моделей - модели зон возникновения очагов землетрясений и модели создаваемого ими сейсмического эффекта;

· вероятностно-детерминированный подход к оценкам исходных и выходных данных сейсмической опасности и сейсмического районирования. Основой для создания комплекта карт ОСР-97, наряду с новой методологией, явилась достаточно однородная база сейсмологических и геолого-геофизических данных для всей территории Северной Евразии, представленная в картографическом и электронном виде в ГИС-технологии - ArcView GIS (отв. исполнители: В. И. Уломов, Ш. С. Андержанов, Ю. М. Колесников) .

База данных включает в себя:

· Специализированный каталог землетрясений Северной Евразии с М>= 4.5 с древнейших времен по 1990 г., с М>= 3.5 - с 1960 по 1990 гг. и с М>= 5.8 за период 1991- 1995 гг. (отв. редакторы Н. В. Кондорская и В. И. Уломов) . Каталог очагов палеоземлетрясений (сост. А. А. Никонов, Е. А. Рогожин) .

· Каталог потенциальных очагов крупных землетрясений (отв. сост. Г. И. Рейснер, Е. А. Рогожин, Л. И. Иогансон) . Каталог механизмов очагов землетрясений с М>= 6.0 Северной Евразии (отв. сост. Л. М. Балакина, А. И. Захарова, А. Г. Москвина) .

· Карта очаговой сейсмичности Северной Евразии (отв. сост. В. И. Уломов, Н. С. Медведева, Л. С. Шумилина, Т. П. Полякова) . Карта сейсмической регионализации Северной Евразии (сост. В. И. Уломов) .

· Карта новейшей тектоники Северной Евразии (гл. ред. А. Ф. Грачев) . Карта активных разломов Северной Евразии (отв. ред. В. Г. Трифонов, А. И. Кожурин) .

· Карта сейсмогеологической таксономии территории Северной Евразии (отв. сост. Н. В. Шебалин, В. Г. Трифонов) . Карта сейсмотектоники шельфов (отв. сост. И. П. Кузин, А. И. Иващенко, Б. А. Ассиновская) .

· Методология идентификации и сейсмологической параметризации зон возникновения очагов землетрясений (отв. исп. В. И. Уломов) . Карта зон возникновения очагов землетрясений (линеаментно-доменно-фокальная модель) на территории Северной Евразии и характеристика их сейсмического режима (отв. ред. В. И. Уломов) .

· Программно-математическое обеспечение расчетов сейсмической опасности (отв. исп. А. А. Гусев, В. М. Павлов, Л. С. Шумилина) . Матрица цифровой информации о повторяемости сотрясений разной интенсивности в узлах квадратной сетки с ячейками 25х25 км2, покрывающей всю территорию Северной Евразии (отв. сост. Л. С. Шумилина, Ш. С. Андержанов, Ю. М. Колесников, Н. С. Медведева) .

· Комплект карт районирования сейсмической опасности на территории Северной Евразии для трех уровней риска (отв. сост. В. И. Уломов, Л. С. Шумилина) Принципиальным отличием новой методологии от прежних приемов сейсмического районирования (и в том числе, от современных западных) является представление сейсмических очагов в виде протяженных (а не точечных) источников землетрясений, используемое на всех этапах исследований по ОСР-97 от идентификации сейсмоактивных структур и пространственного распределения очагов разных магнитуд до расчета сейсмической сотрясаемости земной поверхности. Осуществлен учет разнообразной нестандартной информации о региональной сейсмичности (структурирование поля сейсмичности, нелинейность графиков повторяемости землетрясений и затухания сейсмического эффекта и др.) и о сейсмических очагах (размер, ориентировка, моментные магнитуды, сброшенное напряжение, размещение очагов в сейсмоактивном слое, а не на фиксированной глубине, как прежде и др.) .

Использование при расчетах сейсмической сотрясаемости повышенных значений частоты возникновения землетрясений с Ммах>= 6.5, наблюдаемых в каждом из сейсмоактивных регионов, привело к более реалистичным оценкам сейсмической опасности по сравнению с сильно заниженными прежними оценками карты ОСР-78.

Усовершенствована методика расчета сейсмической опасности, позволяющая оперировать протяженными сейсмическими очагами и вычислять амплитуды высокочастотных сейсмических колебаний путем расчета поля излучения вокруг двумерного прямоугольного некогерентного излучателя. Для учета влияния большого числа статистически зависимых факторов применена техника счета по Монте-Карло на основе протяженного во времени случайного каталога землетрясений.

Разработаны и созданы две основополагающие модели, необходимые для оценки сейсмической опасности и общего сейсмического районирования Северной Евразии (СЕА) : а) модель зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ) , включающая в себя три основные структурные элемента каждого из сейсмоактивных регионов - линеаменты, домены и потенциальные очаги землетрясений, параметризованные в соответствии с долговременным средним сейсмическим режимом каждого из регионов СЕА; б) модель сейсмического эффекта, создаваемого всеми структурными элементами зон ВОЗ и определяющего сейсмическую сотрясаемость земной поверхности.

Созданный Комплект карт ОСР-97 позволяет оценивать степень сейсмической опасности на трех разных уровнях (А, В, С) в средних грунтовых условиях, характерных для соответствующих регионов. Для территории Российской Федерации этот комплект принят Госстроем России для использования в Строительных нормах и правилах (СНиП) "Строительство в сейсмических районах": Карта ОСР-97-А - соответствует 90%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (или 10%-ной вероятности превышения) может быть предназначена для массового гражданского и промышленного строительства; Карта ОСР-97-В - соответствует 95%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (или 5%-ной вероятности превышения) - для объектов повышенной ответственности; Карта ОСР-97-С - 99%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (или 1%-ной вероятности превышения) для особо ответственных объектов.

Окончательное решение о категорировании строительных объектов должно быть принято в законодательном порядке Госстроем России или вышестоящими директивными органами страны.

Заключение

Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации и всей Северной Евразии, предпринятое в 1991-1997 гг. Объединенным институтом физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, впервые осуществлено на основе целостной методологии, единой прогнозной карты сейсмичности и зон возникновения очагов землетрясений. Разработаны новые методы идентификации и сейсмологической параметризации зон возникновения очагов землетрясений, отражающие иерархическое структурно-динамическое единство геофизической среды и развивающихся в ней сейсмических процессов. В решении практически всех задач сейсмического районирования использованы вероятностно-детерминированные характеристики, учитывающие как закономерные, так и случайные факторы сейсмогенеза. Создан комплект новых карт общего сейсмического районирования Северной Евразии, принятый для территории России в качестве нормативных документов, призванных обеспечить рациональное землепользование и сейсмостойкое строительство.

Карты общего сейсмического районирования (ОСР) являются основой для адекватной оценки сейсмической опасности и сейсмического риска. Они необходимы для детального районирования (ДСР) сейсмоактивных территорий, микрорайонирования (СМР) городов и населенных пунктов, для рационального землепользования и долгосрочного государственного социально-экономического планирования, для оценки сейсмической уязвимости, сейсмического риска и обеспечения готовности к сейсмическим явлениям в каждом из конкретных регионов.

Комплект из трех карт ОСР-97 составлен для оценки сейсмической опасности на трех уровнях (10%, 5% и 1%) вероятности превышения значений интенсивности, указанной на каждой из карт (А, В, С) . Новая триада карт ОСР-97 предназначена заменить карту ОСР-78 и все временные схемы СР с их некорректной индексацией (1,2,3) . Каждая из трех новых карт ОСР-97 отражает равновероятную величину сейсмической опасности на всей охватываемой ею территории.

Фиксация всего огромного массива исходных и выходных данных в цифровом электронном виде в Географический информационной системе является одним из фундаментальных отличий новой технологии сейсмического районирования по сравнению со всеми предыдущими и позволяет оперативно получать справочно-аналитическую информацию о всех параметрах и использовать материалы ОСР-97 для создания на их основе карт более крупного масштаба (ДСР, СМР и др.) , а также адекватно оценивать сейсмическую опасность, сейсмический риск и уязвимость тех или иных регионов и страны в целом. В случае выявления каких-либо дополнительных данных о сейсмической угрозе (обнаружение не известных ранее палеосейсмодислокаций, новых исторических сведений о прошлых землетрясениях, миграции сейсмической активизации и т.п.) банк данных ОСР-97 позволит оперативно вносить те или иные необходимые коррективы в расчеты сейсмической опасности и, соответственно, в ее картирование.

Новая методология оценки сейсмической опасности и сейсмического районирования, а также программно-математическое обеспечение ее реализации, в отличие от западной, получила название ВОСТОК-97 (Earthquake Adequate Sources Technology - EAST-97, Технология адекватных источников землетрясений) и была одобрена руководством Международной программы GSHAP.

Организации - ответственные исполнители исследований по ОСР-97 территории Российской Федерации.

Объединенный институт физики им. О. Ю. Шмидта Российской академии наук (Головная организация, Москва) , Институт земной коры СО РАН (Иркутск) , Институт геофизики СО РАН (Новосибирск) , Якутский институт геологических наук СО РАН (Якутск) , Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН (Южно-Сахалинск) , Институт вулканологии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский) , Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский) , Северо-восточный комплексный НИИ ДВО РАН (Магадан) .

Организации - соисполнители исследований по ОСР-97 территории Северной Евразии.

Опытно-методическая экспедиция АН Республики Азербайджан (Баку) , Национальная служба сейсмической защиты Республики Армения (Ереван) , Институт геологии АН Республики Армения (Ереван) , Институт геофизики, геологии и геохимии АН Республики Беларусь (Минск) , Институт геофизики АН Грузии (Тбилиси) , Институт сейсмологии МН-НАН Республики Казахстан (Алматы) , Институт геофизики и геологии АН Республики Молдова (Кишинев) , Институт сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Таджикистана (Душанбе) , Институт сейсмологии АН Туркменистана (Ашгабад) , Институт сейсмологии АН Республики Узбекистан (Ташкент) , Институт геофизики АН Украины (Киев) .

Сейсмостойкое строительство (earthquake engineering) — это раздел гражданского строительства, который специализируется в области поведения зданий и сооружений под сейсмическим воздействием [1] в виде сотрясений земной поверхности, потери грунтом своей несущей способности, волн цунами.

Сейсмостойкое строительство может рассматривать любой строительный объект как фортификационное сооружение, но предназначенное для обороны от специфического противника — землетрясения. В обоих случаях основной принцип проектирования общий: замедлить или ослабить возможную атаку.

20-этажный жилой дом [1], упавший при разрушительном землетрясении в Чили, 2010

Taipei 101, самый высокий в мире небоскрёб, оборудованный инерционным демпфером

Сейсмически прочная и массивная Пирамида Кукулькана города Чичен-Ица

Главные задачи сейсмостойкого строительства:

Понимать, что происходит при взаимодействии строительных объектов с трясущимся основанием.

Предвидеть последствия возможных толчков.

Проектировать, возводить и поддерживать в надлежащем состоянии сейсмические объекты [2]

Сейсмически прочное сооружение не обязательно должно быть громоздким и дорогим как, например, Пирамида Кукулькана в городе майя Чичен-Ица [3].

В настоящее время наиболее эффективным и экономически целесообразным инструментом в сейсмостойком строительстве является вибрационный контроль cейсмической нагрузки и, в частности, сейсмическая изоляция, позволяющая возводить сравнительно легкие и недорогие постройки [4].

Распределение землетрясений по глубинам возникновения

|Наименование |Диапазон глубин |Процент от |

| | |общего |

| | |числа |

|Поверхностные |До 100 км |51% |

|Промежуточные |От 100 до 300 км |36% |

|Глубокофокусные|От 300 км и больше|13% |

Вулканические землетрясения

(из книги "Вот пришло землетрясение...")

|[pic] |

Одно из самых интересных и загадочных образований на планете - вулканы

(название произошло от имени бога огня - Вулкан) известны как места возникновения слабых и сильных землетрясений. Раскаленные газы и лава, бурлящие в недрах вулканических гор толкают и давят на верхние слои Земли, как пары кипящей воды на крышку чайника. Эти движения вещества приводят к сериям мелких землетрясений - вулканическому тремеру (вулканическое дрожание). Подготовка и извержению вулкана и его длительность может происходить в течение лет и столетий. Вулканическая деятельность сопровождается целым рядом природных явлений, в том числе взрывами огромных количеств пара и газов, что сопровождается сейсмическими и акустическими колебаниями. Движение высокотемпературной магмы в недрах вулкана, сопровождается растрескиванием горных пород, что в свою очередь также вызывает сейсмическое и акустическое излучение.

Вулканы делятся на действующие, уснувшие и потухшие. К потухшим относятся вулканы, которые сохранили свою форму, но сведений об извержениях которых просто нет. Однако и под ними происходят локальные землетрясения, свидетельствуя что в любой момент, и они могут проснуться.

Естественно, что при спокойном течении дел в недрах вулканов подобные сейсмические события имеют некоторый спокойный и устойчивый фон. В начале вулканической деятельности происходит активизация и микроземлетрясений. Как правило, они достаточно слабые, но наблюдения за ними иногда позволят предугадать время начала вулканической деятельности.

Ученые в Японии и Станфордского университета США сообщили, что они нашли путь для прогноза вулканических извержений. По данным изучения изменения топографии местности вулканической деятельности в Японии (1997) можно точно определять момент наступления извержения. Метод базируется также на регистрации землетрясений и наблюдениях со спутников. Землетрясения контролируют возможность прорыва лавы из недр вулкана.

|[pic] |

Так как области современного вулканизма (например - Японские острова или

Италия) совпадают с зонами, где возникают и тектонические землетрясения всегда трудно их отнести к тому или ному типу. Признаками вулканического землетрясения является совпадение его очага с местом нахождения вулкана и сравнительно не очень большая магнитуда.

К вулканическому землетрясению можно отнести землетрясение, сопровождавшее извержение вулкана Бандай-Сан в Японии в 1988 году. Тогда сильнейший взрыв вулканических газов раздробил целую андезитовую гору в 670 метров высоты.

Другое вулканическое землетрясение сопровождало, также в Японии, извержение вулкана Саку-Яма в 1914 году.

Сильнейшее вулканическое землетрясение сопровождало извержение вулкана

Кракатау в Индонезии в 1883 году. Тогда, взрывом было уничтожена половина вулкана, а сотрясения от этого явления вызвали разрушения в городах на острове Суматра, Ява и Борнео. Погибло все население острова, а цунами смыло все живое с низменных островов Зондского пролива. Вулканическое землетрясение на вулкане Ипомео того же года в Италии разрушило небольшой город Казамичола. На Камчатке происходят многочисленные вулканические землетрясения, связанные с активностью вулканов Ключевской Сопки, Шивелуч и других.

|[pic] |

Проявления вулканических землетрясений почти ничем не отличается от явлений, наблюдаемых при тектонических землетрясений, однако их масштаб и

"дальнобойность" значительно меньше.

Удивительные геологические явления сопровождают нас и сегодня, даже в древней Европе. В начале 2001 года снова проснулся самый активный вулкан на

Сицилии - Этна. В переводе с греческого его название означает - "Я горю".

Первое, из известных извержений этого вулкана относится к 1500 году до нашей эры. За этот период известно о 200 извержениях этого самого боьшого вулкана в Европе. Его высота составляет 3200 метров над уровнем моря. Во время этого извержения происходят многочисленные микроземлетрясения и было зафиксировано удивительное природное явление - отрыв в атмосферу кольцевидного облака пара и газа на очень большую высоту.

Наблюдения за сейсмичностью в районах вулканов являются одним из параметров для мониторинга их состояния. Помимо всех других проявлений вулканической деятельности микроземлетрясения этого типа позволяют проследить и смоделировать на дисплеях компьютеров движение магмы в недрах вулканов, установить его структуру. Зачастую, сильные - мегалоземлетрясения, сопровождаются активизацией вулканов (так было в Чили и происходит в

Японии), но и начало крупного извержения может сопровождаться сильным землетрясением (так было в Помпее при извержении Везувия).

|1669 год - по время извержения вулкана Этна, потоки лавы сожгли 12 |

|деревень и часть Катании. |

|1970 годы - почти все десятилетие вулкан был активным. |

|1983 год - извержение вулкана, было взорвано 6500 фунтов динамита что бы |

|отклонить потоки лавы от поселений. |

|1993 год - извержение вулкана. Два потока лавы чуть не уничтожили деревню |

|Зафераны. |

|2001 год - новое извержение вулкана Этна. |

Техногенные - антропогенные землетрясения

(из книги "Вот пришло землятресение...")

|[pic] |

Эти землетрясения связаны с воздействием человека на природу. Проводя подземные ядерные взрывы, закачивая в недра или извлекая оттуда большое количество воды, нефти или газа, создавая крупные водохранилища, которые своим весом давят на земные недра, человек, сам того не желая, может вызвать подземные удары. Повышение гидростатического давления и наведенная сейсмичность вызываются закачкой флюидов в глубокие горизонты земной коры.

Достаточно спорные примеры подобных землетрясений (может быть произошло наложение как тектонических сил, так и антропогенной деятельности) -

Газлийское землетрясение, произошедшее на северо-западе Узбекистана в 1976 году и землетрясение в Нефтегорске на Сахалине, в 1995 году.

Слабые и даже более сильные "наведенные" землетрясения могут вызывать крупные водохранилища. Накопление огромной массы воды приводит к изменению гидростатического давления в породах, снижению сил трения на контактах земных блоков. Вероятность проявления наведенной сейсмичности возрастает с увеличением высоты плотины. Так, для плотин высотой более 10 метров наведенную сейсмичность вызывали только 0,63% из них, при строительстве плотин высотой более 90 метров - 10%, а для плотин высотой более 140 метров

- уже 21%.

|[pic] |

Увеличение активности слабых землетрясений наблюдалось в момент заполнения водохранилищ Нурекской, Токтогульской, Червакской гидроэлектростанций.

Интересные особенности в изменении сейсмической активности на западе

Туркменистана автором наблюдались при перекрытии стока воды из Каспийского моря в залив Кара-Богаз-Гол в марте 1980 года, а затем, при открытии стока воды 24 июня 1992 года. В 1983 году залив перестал существовать как открытый водоем, в 1993 году в него было пропущено 25 кубических километров морской воды. Благодаря высокой и без того сейсмической активности этой территории, быстрое перемещение водных масс "наложилось" на фон землетрясений региона и спровоцировало некоторые его особенности.

Быстрая разгрузка или нагрузка территорий, которые сами по себе отличаются высокой тектонической активностью, связанной с деятельностью человека может совпасть с их естественным сейсмическим режимом, и даже, спровоцировать ощутимое людьми землетрясение. К слову, на примыкающей к заливу территории с большим масштабом работ по добыче нефти и газа, друг за другом возникли два относительно слабых землетрясения - в 1983 года (Кумдагское) и 1984 года (Бурунское) с очень небольшими глубинами очагов.

Интервал времени между началом разработки месторождений и активизацией сейсмической активности

|Газовые месторождения |Период, год |

|Strachan (Канада) |2 |

|Rocky Mountain (США) |4 |

|Лак (Франция) |12 |

|Газли (Узбекистан) |12 |

|Fashing (США) |16 |

|Нефтяные месторождения |Период, год |

|Snipe Lake (Канада) |7 |

|Старогрозненское (Россия)|8 |

|Love Country (США) |12 |

|Бурун (Туркменистан) |13 |

|Sleepy Hollow (США) |19 |

|Rangely (США) |19 |

|Gobles (Канада) |19 |

|Willmington (США) |21 |

|Cocdell *(США) |25 |

|Долина (Украина) |26 |

|Imogene (США) |29 |

|Кум-Даг (Туркменистан) |34 |

|Ромашкинское (Россия) |39 |

|Coalinga (США) |87 |

В Индии, 11 декабря 1967 года в районе плотина Койна, возникло землетрясение с магнитудой 6.4, от которого погибло 177 человек. Оно было вызвано заполнением водохранилища. Рядом расположенному городку Койна-Нагар был причинен большой ущерб. Случаи возникновения сильных наведенных землетрясений с магнитудами около шести известны при строительстве

Ассуанской плотины в Египте, плотины Койна в Индии, Кариба в Родезии, Лейк

Мид в США.

Обширный комплекс проблем может возникнуть вокруг нефтегазового комплекса и при бурении на шельфе Каспийского моря. Интенсивная разработка месторождений углеводородного сырья, а именно они привлекают основное внимание инвесторов, сопровождается антропогенным воздействием на окружающую среду, которая в Южном Каспии сейсмически не благополучна и без этого. Аварии на продуктопроводе под станцией Аша в Башкирии (Россия), когда сгорели с людьми два пассажирских состава, крупнейшая экологическая катастрофа под Усинском в России, где авария на нефтепроводе привела к нефтяному загрязнению обширной территории, течений и пойм многих рек - свидетели цепи подобных взаимосвязанных событий.

При неблагоприятном сочетании техногенных факторов, и особенностей природного деформационного процесса возрастает вероятность возникновения техногенных землетрясений, а также значительных смещений земной поверхности, способных привести к аварийным катастрофическим ситуациям.

Таким как разрывы продуктопроводов, выход из строя эксплуатационных скважин, разрушения жилых и производственных строений, коммуникаций.

Колоссальный экологический ущерб от подобных аварий отодвигает на второй план ущерб экономический.

Классификация землетрясений

|Тип землетрясения |Процент от |Диапазон |

| |общего числа |магнитуд |

|Тектонические |Около 95% |До 9 |

|Вулканические |До 5% |До 8 |

|Обвальные |Менее 1% |Не более 5 |

|(денудационные) | | |

|Техногенные |Менее 0.1% |Известны до 5|

|(антропогенные) | | |

К примерам подобного сочетания неблагоприятных факторов, на которое наложилось антропогенная деятельность человека можно отнести оползень случившийся в канадском городке Френк. В 1901 году небольшое землетрясение привело к потере прочности склонов горы Тартл. Вибрации горных склонов из- за взрывов производимых для добычи каменного угля и от движения составов по железной дороге проложенной у подножья горы постоянно воздействовали на горный массив. От добычи каменного угля в нем образовались большие пустоты

- ежесуточно здесь извлекалось до 1100 тонн. Всего было извлечено почти 397 тысяч кубометров породы, а пустоты образовавшиеся в недрах составили объем порядка 181 тысячу кубических метров. Землетрясение, антропогенная деятельность и образовавшиеся пустоты в недрах горы ослабили в конце концов устойчивость горных склонов.

29 апреля 1903 года, вершина горы Тартл на высоте 900 метров сдвинулась с места и вниз обрушилась лавина скальных пород объемом почти 30 миллионов кубометров. Скально-земляной вал высотой в 30 метров и шириной фронта в два с половиной километра в считанные секунды преодолел расстояние около четырех километров со скоростью в 160 км/час и похоронил под собой долину реки Кроузнест и шахтерский городок Френк. Погибло 70 жителей, а 16 шахтеров работавших в шахтах чудом спаслись, прокопав себе путь в слоях угля.

Хотим мы этого или не хотим, но человек будет продолжать осваивать новые территории, воздвигать новые и более грандиозные сооружения, добывать из под земли углеводородное сырье и минералы. Риск потерь от сейсмических явлений будет возрастать, соответственно этому должен сроиться и подход к мониторингу окружающей среды и прогнозу неблагоприятных ситуаций.

Обвальные землетрясения

(из книги "Вот пришло землетрясение")

На юго-западе территории Германии и других местностях, богатых известковыми породами, люди иногда ощущают слабые колебания почвы. Они происходят из-за того, что под землею существуют пещеры. Из-за вымывания известковых пород подземными водами образуются карсты, более тяжелые породы давят на образующиеся пустоты и они иногда обрушаются, вызывая землетрясения. В некоторых случаях, за первым ударом следует другой или несколько ударов с промежутком в несколько дней. Это объясняется тем, что первое сотрясение провоцирует обвал горной породы в других ослабленных местах. Подобные землетрясения называют еще - денудационными.

Сейсмические колебания могут возникать при обвалах на склонах гор, провалах и просадках грунтов. Хотя они носят локальный характер, но могут привести и к большим неприятностям. Сами по себе обвалы, сходы лавин, обрушение кровли пустот в недрах могут подготавливаться и возникать под воздействием различных, достаточно естественных факторов.

Обычно это следствие недостаточного отвода воды, вызывающее размывание оснований различных построек, или проведение земляных работ с использованием вибраций, взрывов, в результате которых образуются пустоты, изменяется плотность окружающих пород и другое. Даже в Москве, колебания от подобных явлений могут ощущаться жителями сильнее, чем сильное землетрясение где-нибудь в Румынии. Эти явления послужили причиной обрушения стены здания, а затем и стенок котлована у дома №16 в Москве по

Большой Дмитровке весной 1998 года, а чуть спустя, вызвали разрушение дома на Мясницкой улице.

Чем больше масса обвалившейся породы и высота обвала, тем сильнее кинетическая энергия явления и ощущается его сейсмический эффект.

Сотрясения земли могут быть вызваны обвалами и большими оползнями несвязанными с тектоническими землетрясениями. Обрушение в силу потери устойчивости горных склонов громадных масс породы, сход снежных лавин также сопровождаются сейсмическими колебаниями, которые обычно далеко не распространяются.

|[pic] |

В 1974 году со склона хребта Викунаек в Перуанских Андах в долину реки

Мантаро с высоты почти два километра обрушилось вниз почти полтора миллиарда кубометров горных пород, похоронив под собою 400 человек.

Оползень с невероятной силой ударил по дну и противоположному склону долины, сейсмические волны от этого удара были зарегистрированы на удалении почти в три тысячи километров. Сейсмическая энергия удара составила эквивалент землетрясения с магнитудой более пяти по шкале Рихтера.

На территории России подобные землетрясения неоднократно происходили в

Архангельске, Вельске, Шенкурске и других местах. На Украине в 1915 году жители Харькова ощутили сотрясения почвы от обвального землетрясения произошедшего в Волчанском районе.

Вибрации - сейсмические колебания, всегда происходят вокруг нас, они сопровождают разработку месторождений полезных ископаемых, движение автотранспорта и поездов. Эти незаметные, но постоянно существующие микроколебания могут привести к разрушениям. Кто не раз замечал, как неизвестно от чего обламывается штукатурка, или падают, вроде бы устойчиво, закрепленные предметы. Вибрации, вызываемые движением подземных поездов метро, также не улучшают сейсмический фон территорий, но это уже больше относится к техногенным сейсмическим явлениям.

Горные удары

(из книги "Вот пришло землетрясение...")

|[pic] |

Внезапные выбросы угля и газа, горные удары сопровождают работы по подземной добыче полезных ископаемых. Вообще добывание природных богатств из недр - самое древнее занятие человека. Однако оно было всегда сопряжено с опасностями. Внезапный обвал шахты, выбросы породы были неожиданны и губительны. Шахтеры давно заметили что перед ними слышаться посторонние звуки - треск, хлопки и резкие удары. Они возникают от возникающей в горной породе под давлением пород трещины.

При проникновении шахты в недра, разработке залежей ископаемых возникают пустоты. Это ведет к изменению поля напряжений в пласте горных пород, соответственно к новому распределению нагрузки, которая частично компенсируется специальным крепежом в шахтах. Однако не всегда можно добиться полной безопасности проходки и перераспределения нагрузки. Тогда и происходят внезапные выбросы породы и обвалы шахт, сопровождаемые микроземлетрясениями. Эти своеобразные горные землетрясения, также сопровождаются сейсмическими и акустическими колебаниями, но как правило, в пределах небольшого объема горных пород.

Не проходит и года, что бы информационные агентства не сообщали о внезапных авариях в шахтах, при которых погибли люди. В 60-х годах прошлого столетия только в Донбассе почти на каждом втором угольном пласте происходило по одному - два внезапных выброса. Одни происходят на шахтах в Германии,

Великобритании, Польше, России, Японии и других стран. Не зря наши предки проникновение в недра Земли сравнивали с походом в царство мертвых - Аид

(Ад), охраняемое множеством стражей и награжденное эпитетом: "Оставь надежду, всяк сюда входящий".

Мегалоземлетрясения

(из книги "Вот пришло землетрясение...")

|[pic] |

Эти, достаточно редкие, почти планетарного масштаба события - фавориты в череде тектонических землетрясений. По шкале Рихтера их магнитуда более

8.5. Сегодня, для их классификации используется специальная энергетическая шкала японского ученого Канамори. Их энергии оказывается достаточной, что бы так "раскачать" земной шар, что чувствительной сейсмометрической аппаратурой и наклономерами начинают регистрироваться собственные колебания

Земли, длящиеся десятки дней. Этих землетрясений происходит немного, но ими на масштабе сотен лет контролируется сейсмическая машина планеты.

В прошлом столетии сильнейшие Чилийское 1960 года и Аляскинское 1964 года и другие землетрясения сотрясли нашу планету. Их эпицентры находились на морском дне, где сила - интенсивность их воздействия достигала XII баллов.

Зачастую, так происходило в глубокой древности и на суше - многие известные горные озера и русла рек образовались "благодаря" подобным землетрясениям.

В Азербайджане озеро Гек-Голь - жемчужина всех озер, по красоте не имеющее себе равных появилось после сильного землетрясения на Кавказе много лет назад. А во время описанного выше крупнейшего на Земле оползня-обвала образовалось озеро Сеймерре в Иране. В обширном регионе, при Чилийском землетрясении, многочисленные обвалы и оползни привели в движение массу горной породы объемом в сотни миллионов кубических метров. Только в районе озера Риниту пять миллионов кубометров горной породы переместилось почти на километр по долине реки Сан-Педро. В зоне набольших сотрясений продолжительность сейсмических колебаний составила до 200 секунд, и создало в Андийских Кордильерах громадный "вибрационный стол", на котором массы пород приобретали необычную подвижность и обрушивались вниз.

|[pic] |

Уже говорилось, не всегда масштаб энергии землетрясения совпадает с оценкой человеком его последствий, когда стихийное бедствие можно уже назвать катастрофой. К примеру, землетрясения на Аляске в 1958 и 1964 сопровождались, незначительным в человеческом измерении ущербом, но стали уникальными природными явлениями.

При землетрясении 1958 года - дно заливов Криллон и Джильберт на Аляске резко сдвинулось по тектоническому разлому на 6.4 метра и приподнялось более чем на шесть метров. Несколько часов спустя вниз обрушилось более 36 миллионов кубометров горных пород. При землетрясении 1964 года возник грандиозный оползень Шерман, во время которого обрушилось вниз на одноименный ледник 30 миллионов кубометров горной породы. Только слабая заселенность этих мест свела до минимума возможные потери от этих грандиозных по своему геологическому масштабу явлений природы.

Мегалоземлетрясениям обычно предшествует активизация сейсмической активности на больших территориях и всегда, они сопровождаются сериями более слабых землетрясений. Афтершоковые последовательности - последующие после главного толчка землетрясения, продолжают возникать в течение месяцев, а иногда лет. Они бывают и достаточно опасными. Происходя далеко от эпицентра главного толчка, но вблизи от населенных пунктов они могут вызвать большой ущерб, если не от силы своих сотрясений, то, вызывая камнепады и обвалы. Однако это уже другой раздел - что понимать под разрушительным землетрясением.

Разрушительные-катастрофические

(из книги "Вот пришло землетрясение...")

|[pic] |

Такими землетрясениями независимо от их природы издавна называют те, при которых рушатся города и погибают люди. Колебания от них могут ощущаться за тысячи километров от их эпицентров. Разрушительные землетрясения происходят не часто, однако по степени ущерба от них они более заметны в сообщениях средств массовой информации, показах телевидения, Интернет новостях и других источниках информации. О них еще пойдет речь ниже, однако, по статистике землетрясения начиная с магнитуды 6 по шкале Рихтера, при глубине положения очага в 5 - 15 километров может оказаться катастрофическим по последствиям, если оно возникло вблизи от города или ответственного сооружения. Поэтому не надо путать две разные вещи - магнитуду землетрясения и его эффект, в последствии измеряемый по количеству разрушений и жертв.

В целом прослеживается общая закономерность - чем сильнее землетрясение, тем больше человеческие жертвы и ущерб. Однако это далеко не всегда так, здесь вступает в силу уже случайные факторы - плотность населения и степень освоения территории и даже сезон года, погодные условия в зоне максимальных сотрясений.

К вторичным, а иногда основным поражающим факторам относятся лавины, обвалы, цунами, сели. Возможны большие человеческие жертвы, когда оползень ударяет в чашу водохранилища - вода перехлестывает через плотину в долину реки, где как правило, много поселков. Ярким тому примером является разрушение города Лонгарон и гибель трех тысяч его жителей, проживавших ниже створа арочной плотины Вайонт в Италии.

[pic]

|[pic] |

Если систематизировать факторы в той или иной мере определивших воздействие землетрясения как катастрофу, то можно прийти к выводу, что случайное, а может быть и закономерное стечение обстоятельств, приводит к очень тяжелым последствиям. С одной стороны, цунами возникают при землетрясениях и очень редко при вулканических извержениях и оползнях, происходящих на дне океанов. Соответственно они регулируются факторами, связанными с характером последних - местом положения очага, энергией и особенностями, которые являются главными в формировании разрушительной морской волны. Но и последствия цунами, для человека, определяются целым набором сложившихся обстоятельств - населенностью прибрежных районов, временем суток и многим другим.

От цунами особенно страдают Японские и Гавайские острова. Для России цунами представляют большую угрозу на восточном побережье Камчатки и севере

Курильских островов. В 1952 году сильное цунами привело к полному уничтожению города Северо-Курильска (прежнее название с 1905 по 1946 годы - город Тоехара) на реке Сусуя.

Поражающее воздействие землетрясений на города и строения нельзя рассматривать без возникающих из-за них обвалов, оползней, селей и схода лавин. Сильное землетрясение и даже относительно слабое в горной местности во время затяжных дождей (частое явление на Южно-американском континенте) или сильного снегопада (как это было недавно в Афганистане) могут вызвать дополнительные жертвы, а то и определить масштабы всего ущерба от землетрясения.

Оценка природных процессов в зависимости от их интенсивности

|Явление |Шкала |Катастро|Ущер|

| | |фа |б |

|Землетрясени|XII-ти балльная |9-12 |6-8 |

|е |шкала MSK-64 | | |

|Цунами |VI-ти бальная |5-6 |3-4 |

| |амплитуда волны по | | |

| |шкале Амбрейсиса | | |

|Речноенаводн|IV-х уровеньевая |1 |2-4 |

|ение |шкала подъема воды | | |

| |и площадизатопления| | |

|Извержение |III-х уровневая |1-2 |3 |

|вулкана |степень | | |

| |механического,терми| | |

| |ческого и | | |

| |химическоговоздейст| | |

| |вия | | |

|Сель |IV-х уровневый |4 |1-3 |

| |объем | | |

| |вынесенноготвердого| | |

| |материала | | |

|Оползень |III-х уровневая |3 | |

| |скорость смещения | | |

В апреле 1983 года, в Колумбии землетрясение пришлось на период затяжных дождей, от которых началось наводнение. Всего за 18 секунд административные и жилые здания в городе Папайян превратились в груду развалин. На фоне тропических дождей в июне 1983 года землетрясение произошло на Тайване.

Подобных дождей на острове не было с начала двадцатого столетия. Избыточное увлажнение почвы привело к гигантским земляным оползням, которые вместе с потоками воды привели к дополнительным человеческим жертвам. На северо- востоке Турции в 1983 году подземный толчок совпал по времени с ненастной погодой - в горных районах происходили обвалы и оползни, спасательные работы были затруднены. В итоге - погибло и пропало без вести более 3.5 тысяч человек, а 120 тысяч осталось без крова.

Еще не были ликвидированы последствия землетрясений, как в декабре 1999 года мощный циклон вторгся в Турцию. В черноморской провинции Самсун от резких порывов ветра, скорость которого достигала 105 километров в час, у множества домов были снесены крыши, оборваны линии электропередачи.

Особенно чувствителен удар стихии оказался для тех, кто пострадал от разрушительного землетрясения - в одном из временных городков более ста палаток оказались под водой.

В 2000 году цуг природных катаклизмов охватил Японию, сначала на весь северо-восток страны обрушился тайфун, который сопровождался обильными дождями и штормовым ветром. Все основные дорожные магистрали и многие дома оказались под водой. Ливни размыли грунт, что привело к сильным оползням.

Без электричества остались более двадцати тысяч домов и погибли два человека.

|[pic] |

В ночь на воскресенье на острове Миякедзима, который находится в 200 километрах от японской столицы и входит в архипелаг Изу, началось извержение вулкана Ояма, продолжавшееся около получаса. На соседних островах Козу Сима и Ниидзима ночью 9 июля во второй раз за неделю произошло землетрясение. Оно вызвало оползни, что привело к гибели одного жителя острова - он стал первой жертвой землетрясений в Японии за последние пять лет. Дым и вулканический пепел из кратера вулкана поднялись на высоту в восемь километров.

С другой стороны, масштабы сейсмической катастрофы определяются и чисто антропогенными факторами - временем суток и возможностью возникновения крупных пожаров, незащищенностью от цунами прибрежных районов, в общем, всем тем что можно было заранее предусмотреть, однако вовремя не предприняты соответствующие меры для уменьшения ущерба.

|[pic] |

Важным фактором способным уменьшить размеры катастрофы является своевременное проведение и обеспеченность техникой и материалами спасательных работ. Они должны учитывать климатические условия региона, возможные неблагоприятные факторы препятствующие выживанию уцелевших людей.

Люди, пережившие шок от землетрясения, как правило, боятся входить в большие здания - для них нужны простые жилища, на время инкубационного периода.

Катастрофы с большими человеческими жертвами может и не быть, даже и при очень сильном землетрясении, если оно произошло в ненаселенных районах нашей планеты, и тогда оно не становится катастрофичным. Так, сильнейшее

Гоби-Алтайское землетрясение 1957 года с интенсивностью в эпицентре порядка до десяти баллов, ощущалось на площади в пять миллионов квадратных километров, включая почти всю территорию Монголии и Российские регионы в

Бурятии, Иркутской и Читинской областей, Северный Китай было с очень небольшим количеством жертв и экономическим ущербом для этих стран.

Слабые землетрясения

(из книги "Вот пришло землетрясение...")

|[pic] |

Почти ежедневно, где-то в мире происходят слабые землетрясения при которых здания дают трещины, но не разрушаются, звенит и разбивается посуда и другое. Они вызывают местный интерес, не занимают главного места в сводках мировых новостей и быстро забываются. Их энергии не достаточно для возбуждения опасных сейсмических колебаний на дневной поверхности, хотя они способны вызвать обвалы, оползни и сели. Особенную опасность слабые толчки представляют в горах, где могут оказаться неустойчивые горные склоны.

Тогда, даже при незначительном сейсмическом колебании, произойдет их обрушение. Могут возникнуть каменные и ледовые лавины и начаться оползень.

Если на их пути окажется населенный пункт или сооружение, то последствия могут оказаться непредсказуемыми.

Так было в 1956 году в каньоне реки Ниагара - слабое землетрясение вызвало растрескивание массива горных пород в районе электростанции Шуллкопф. Это привело к резкому усилению притоку грунтовых вод начавших заливать станцию и вниз обрушилось около 50 тысяч тонн ослабленных скальных пород. В результате станция была разрушена, и убыток составил около 100 миллионов долларов.

Относительно небольшое землетрясение 1983 года произошедшее в Западном

Туркменистане с магнитудой в 5.7, но на глубине всего в пять километров вызвало разрывы земной поверхности на протяжении 27 километров. Основной разрыв пересек территорию поселка Кум-Даг на западе Туркменистана и разорвал фундаменты, цоколь и стены домов, попавших на трассу трещины.

Интенсивность проявления землетрясения была такова, что в зоне разрывов металлические трубы газовых и водопроводных коммуникаций изогнулись, а местами разорвались, большая часть зданий поселка было опасно повреждено.

38.

Под новейшими колебательными движениями условились понимать движения, распространяемые на неоген-четвертичное время (около 25 млн. лет); современные движения развиваются в данный момент на наших глазах (в исторический период, т.е. за последние несколько тысяч лет).

Признаки новейших поднятий:

Морские террасы, береговые валы и ниши, приподнятые над современным уровнем моря.

Расширение площади, занятой прибрежными мелями, шхерами, полуостровами, расширение намывного берега.

Морские осадки, обнаруженные на суше вдали от берегов.

Речные террасы; дельты (не всегда).

Кайнозойские отложения и денудационные поверхности, приподнятые над уровнем местности, иногда изогнутые и разорванные.

Поднятие над уровнем моря коралловых рифов.

Признаки новейших опусканий:

Залитый водами моря эрозионный рельеф - террасы, речные долины, фиорды, каньоны.

Эстуарии, затопленные долины рек, лиманы.

Погруженные значительно ниже уровня моря коралловые рифы.

Этот перечень далеко не полный.

Современные же движения нагляднее всего обнаруживаются по историческим и археологическим признакам, а также по данным точных повторных нивелировок и триангуляций.

При изучении колебательных движений следует иметь в виду, что уровень океана, в свою очередь, может изменяться из-за изменения общего объема воды в океанах (таяние ледников, изменение конфигурации океанических впадин и др.). Такого рода колебания уровня моря, не связанные с тектоникой, называются эвстатическими. Их эффект сказывается одновременно и одинаково на всех берегах - по этому признаку можно отличить эффект эвстатических колебаний от эффекта вертикальных дифференциальных движений отдельных блоков земной коры.

Чтобы наглядно представить масштаб колебательных движений, составляют карты изобаз (изобазы - линии, соединяющие точки, испытывающие одинаковые поднятия или опускания).

Колебательные движения прошедших геологических периодов.

Важнейший метод их изучения - метод анализа стратиграфической колонки. Пример: разрез коренных пород Подмосковья. Он состоит из следующих отложений: средний девон - лагунные осадки, верхний девон - известняки (шло погружение), нижний карбон - прибрежные фации - лагунные и континентальные угленосные отложения (каменные угли Подмосковного бассейна). Это свидетельствует о подъеме территории. В среднем карбоне распространены прибрежные песчаники и континентальные отложения, в верхнем карбоне - морские осадки, известняки с брахиоподами, морскими ежами, кораллами, мшанками. Пермские и триасовые отложения размыты в результате начавшейся герцинской складчатости. Континентальные условия сохранялись до юры. В поздней юре началось погружение (море пришло с юга). Вместо известняков - черные аммонитовые глины. Нижний мел - глауконитовые пески, во второй половине мела - поднятие, восстановление континентального режима. Суша интенсивно размывалась. Четко фиксируется четвертичное оледенение по присутствию моренных валунных суглинков, флювиогляциальных отложений.

Подобный анализ можно проводить всюду. Стратиграфический метод изучения колебательных движений был разработан крупнейшим русским геологом А.П.Карпинским.

Наступление моря на сушу называется трансгрессией, отступление моря - регрессией.

Некоторые общие свойства колебательных движений.

1) Множественность периодов колебательных движений. Эволюционные периоды развития земной коры обычно сменяются революционными, когда все формы движения масс достигают значительной интенсивности. Этапов оживления тектонических сил выделяется несколько, последние из них: каледонский (завершился в силуре), герцинский (карбон-пермь), альпийский (палеоген-неоген). В среднем колебательные движения подобного размаха охватывают примерно по 150 млн. лет. Они способны формированию или выпадению из разреза целых систем и отделов. На фоне этих движений развиваются все более и более мелкие колебательные движения, вплоть до таких, которые считаются ответственными за явление слоистости осадочных пород. Это не лишено оснований, хотя нужно учитывать и влияние климата.

В результате интерференции движений различного периода создается чрезвычайно сложная картина. К отложениям, связанным с вертикальными движениями короткого периода, относится, например, флиш. Это толща осадков, чаще терригенного характера, отличающаяся правильным чередованием в вертикальном разрезе различных пород. Так, верхнемеловой-палеогеновый флиш юго-восточного Кавказа следующий: конгломерат - известковый песчаник - обломочный известняк - мергель - глина; мощность цикла 0,5 - 2,0 м. Накопление многокилометровых по мощности толщ флиша происходило в условиях беспрерывных колебательных движений малого размаха и короткого периода.

2) Широкое площадное распространение колебательных движений. Колебательные движения распространены всюду. Видимо, существует зависимость : движения наиболее крупных периодов (десятки миллионов лет) контролируют поведение огромных участков земной коры масштаба материков, мелкие движения - меньшие площади.

3) Обратимость колебательных движений. Это явление смены знака движения: поднятие в одном и том же месте со временем сменяется опусканием и т.д. Но каждый цикл не является повторением предыдущего, он изменяется, усложняется.

4) Колебательные движения не сопровождаются развитием линейной складчатости и разрывов. В этом их отличие от орогенических движений. Но строго прогиб можно интерпретировать как складку большого радиуса. Это приводит и к возникновению системы неглубоких разрывных нарушений.

5) Колебательные движения и мощность осадочных толщ. При изучении колебательных движений важнейшее значение имеет анализ мощностей осадочных толщ. Мощность данной серии осадков в общих чертах суммарно соответствует глубине погружения участка коры, в пределах которого накопилась данная толща. составляют карты изопахит, т.е. линий равной мощности какой-либо толщи, показывающие суммарный эффект вертикальных движений во время накопления этой толщи.

Если известна мощность осадков, накопившихся за известный промежуток времени, т.е. глубина опускания данного участка коры, а также абсолютная длительность соответствующего отрезка времени, то можно рассчитать среднюю скорость погружения, например, в метрах за миллион лет.

М.С.Красс рассчитал, что средняя скорость вертикальных движений за короткие промежутки времени (101 - 102 лет) оказывается довольно большой (около 1 см в год для платформ и 1-10 см в год для подвижных областей). Но при расчетах на большие промежутки времени эта скорость уменьшается: за 103 лет - 10-1 и 1 см/год для платформ и подвижных областей соответственно и за 107 лет - 10-3 и 10-2 см/год соответственно. В этом отражается именно колебательный характер движений.

Большое значение при анализе колебательных движений имеет также изучение фаций отложений.

6) Колебательные движения и палеогеографические реконструкции. Колебательные движения - важное звено в сложной цепи разнообразных геологических процессов. Они теснейшим образом связаны со складкообразующими и разрывообразующими движениями, ими в значительной степени обусловлен ход трансгрессии и регрессии моря, изменения в очертаниях материков, характер и интенсивность процессов осадконакопления и денудации и т.д. Другими словами, колебательные движения - ключ к палеогеографическим построениям, они дают возможность понять физико-географическую обстановку прошедших времен и генетически увязать между собой ряд геологических событий. Изучая осадочные породы с помощью анализа мощностей и фаций, можно построить палеогеографическую карту - основной документ, фиксирующий наши знания о геологической истории, о направлении и масштабах геологических процессов. Большой вклад в познание колебательных движений внес русский геолог академик А.П.Карпинский.

О неотектонике.

Земная кора испытывает деформации практически всюду. В настоящее время можно наблюдать не только колебательные, но и складкообразовательные движения. Они выражаются в дифференцированных подвижках земной коры, в росте складок и движениях блоков по разрывам, в наклонах и изгибах поверхности Земли и, в конечном итоге, формировании рельефа.

Академик В.А.Обручев предложил именовать такие молодые движения неотектоническими. По возрасту они классифицируются так: альпийские движения (мел - настоящее время); новейшие движения (неоген-антропоген-ныне) - собственно неотектонические; современные движения (настоящий момент).

Признаки новейших движений: 1) тектонические разрывы, затрагивающие четвертичные отложения (четвертичные надвиги в Китае и др.). 2) Складки, затрагивающие неогеновые и четвертичные отложения. 3) террасы морские и речные (особенно деформированные). 4) пенеплены или денудационные и абразионные поверхности, поднятые, изогнутые или разорванные (высоко поднятое, но слабо деформированное плато Тибета, Шанское плато в Бирме). 5) особенности продольного профиля речных долин: ступенчатая форма профиля реки, пороги, водопады. 6) Особенности поперечного профиля речных долин: изменение поперечного профиля от E -образного через U -образный к V -образному; врезание современных долин в профиль более древних долин. 7) особенности плана речной сети: асимметричное смещение рек в одну сторону, резкие повороты в обход растущих поднятий. 8) озера тектонического происхождения (Телецкое, Балатон, Байкал). 9) действующие вулканы, землетрясения и деформации почвы.

Каждый признак в отдельности не всегда служит показателем интенсивности и характера движений, необходимы комплексные наблюдения.

Методы изучения новейших движений.

Методы эти разделяются на две группы: количественные и качественные. Количественные методы - такие, которые дают возможность оценить движение в количественной мере, в цифрах (геофизические, геодезические, гидрологические методы). Основное значение принадлежит геофизике, особенно сейсмологии и гравиметрии, и геодезии.

Сейсмологический метод. Землетрясения - чрезвычайно точный показатель интенсивности современных тектонических движений. Очаги землетрясений расположены там, где имеются активные тектонические структуры - дифференцированные поднятия и опускания, развивающиеся в настоящее время разрывы, резкие изгибы простирания молодых складчатых сооружений и т.п. По распределению и интенсивности землетрясений можно судить о распределении и интенсивности тектонических движений, в том числе и колебательных.

Метод измерения наклонов поверхности Земли. Наклоны поверхности Земли в результате деформаций при колебательных движениях измеряются наклономерами. Наклоны связаны как с периодическими факторами (влияние притяжения Луны, Солнца и др.), так и с вековыми - складкообразовательные и колебательные движения. Наиболее интересно изучение наклонов в тектонически активных областях.

Геодезические методы - триангуляция, нивелировка. Проводимые повторно в одних и тех же местах, они позволяют оценивать в абсолютных величинах смещения за известный период времени. В ряде случаев они дали отличный материал, особенно в сейсмических районах после землетрясений (например, после землетрясения 10 сентября 1943 г. близ г. Тоттори, Япония).

Астрономические методы. Точное определение широты и долготы места дает возможность проследить их изменение с течением времени под действием горизонтальных движений.

Гидрологические методы. Сущность их заключается в измерении уровня воды в океанах или озерах. Уровень этот зависит от двух причин: либо от изменения объема воды в результате метеорологических влияний, либо в результате движений суши. Эти явления следует различать. Методы дают надежные результаты.

Качественные методы: орографические, батиметрические, геоморфологические, историко-археологические, геологические.

Орографический метод - изучение распределения высот возвышенностей и понижений и установление закономерностей в их распределении, связанных с тектоническими движениями.

Батиметрический метод состоит в выявлении движений земной коры на дне морей и океанов путем анализа строения дна или повторных измерений глубин.

Геоморфологические методы приобретают сейчас особое значение. Они основаны на тщательном изучении рельефа и выявлении признаков, говорящих о роли движений земной коры в формировании рельефа (изучение морского дна, древних береговых линий бассейнов, морских террас, особенностей речных долин и террас, изучение дельт, формы речных долин, плана речной сети и т.д.).

Можно считать, что рельеф - результат совместного действия внутренних сил и внешних сил. Первые обозначаются Т (тектоника), вторые Д (денудация). Если Т>Д, возникают горные возвышенности. Т=Д - плато или возвышенные равнины, Т<Д - пенеплены и аллювиальные равнины. Каждый случай требует специального всестороннего анализа.

Геологические методы: изучение фаций новейших осадочных пород в вертикальном разрезе, сопоставление палеогеографических карт, изучение мощностей осадков, изучение складчатых и разрывных нарушений, затрагивающих неогеновые и четвертичные отложения (надвиги и проч.).

Историко-археологические методы - изучение свидетельств исторических хроник, старинных карт и археологических материалов, указывающих на характер проявления новейших движений земной коры (изменение в конфигурации береговых линий и т.п.).

Биогеографические методы - изучение тех особенностей в распределении фауны и флоры, которые можно объяснить только вмешательством эндогенных сил.

39.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ПРОШЛЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПЕРИОДОВ И МЕТОДЫ ИХ ИЗУЧЕНИЯ.

Для изучения колебательных движений прошлых периодов применяются так называемые геологические методы. Последние с успехом используются для выяснения колебательных движений как на дне бывших морей, так и на континентах. Они основаны на наблюдениях над осадками, на изучении мощностей и фации отложений прошлого, а также на изучении контактов между отдельными свитами.

Ранее было установлено, что наступание моря на сушу, т. е, трансгрессия моря, например на берегах Голландии, происходит в связи с отрицательными колебательными движениями в области суши. Следовательно, если в каком-либо месте обнаруживается смена в вертикальном разрезе снизу вверх континентальных осадков морскими, — можно говорить о происходившей в это время трансгрессии моря, т. е. об опусканиях материка.

Смена в вертикальном разрезе прибрежных конгломератов песками и затем глинами, т. е. так называемая трансгрессивная серия пород, помогает установить продолжающиеся опускания в данном пункте. Наоборот, смена морских осадков на лагунные, а затем на континентальные свидетельствует о происходивших поднятиях. Смена глин песками и затем конгломератами характерна для отступающего моря в называется регрессивной серией пород. В середине верхнего девона море покрывало почти всю Русскую равнину и в том числе Подмосковье. На дне этого моря накапливались органогенные известняки с морской фауной. В конце девона дно моря в районе Подмосковья начинает подниматься — море мелеет, образуются лагуны, в которых при усиленном испарении происходит засоление воды и выпадение на дно доломита и гипса. В начале каменноугольного периода море покидает эту территорию; образуется низкая суша с широкими реками, озерами и болотами, в которых идет накопление глин, песков и углей.

Таким образом, в течение девона и в начале карбона здесь накапливалась регрессивная серия отложений, по которой легко устанавливаются колебательные движения положительного знака, охватывающие Подмосковье в это время.

Метод анализа мощностей осадочных пород позволяет уточнять данные, полученные в результате фациального анализа и дает возможность судить об относительной величине колебательных движений. Этот метод основан на представлении о том, что прогибание земной коры приводит к образованию впадины, заполняющейся осадками. Чем больше прогибание, тем больше впадина может вместить в себя осадков. Значит, по мощности осадков можно судить о величине прогибания, а если бы удалось достаточно точно определить время заполнения впадины осадками, то можно было бы говорить и об интенсивности (скорости) колебательных движений.

Изучение несогласий. Важным признаком проявления колебательных движений является стратиграфическое или параллельное несогласие. При непрерывном отложении осадков в каком-либо бассейне они накапливаются параллельными пластами, хотя часто граница между этими пластами четкая, тем не менее обычно наблюдается постепенный переход нижнего слоя в верхний даже при изменении состава породы. Такое залегание пластов или толщ называется согласным.

Мощные толщи согласно залегающих пластов свидетельствуют о проявлении отрицательных движений, т. е. опускании. Последние имели место или перед накоплением данной толщи слоев и создали впадину—вместилище осадков, или в период самого осадконакопления, чаще всего имеет место и то, и другое.Бывают, однако, случаи, когда более молодой пласт располагается на значительно более древнем, а промежуточные пласты отсутствуют. Такой случай налегания пластов и называется стратиграфическим или параллельным несогласием.

Как можно объяснить исчезновение из разреза слоя и как объясняется стратиграфическое несогласие вообще? После отложения слоя Б морское дно приподнялось и оказалось выше уровня воды. Вследствие процессов эрозии или абразии слой Б оказался уничтоженным, затем, когда вновь началось осадконакопление, то слой В уже отлагался на поверхности слоя А. Стратиграфическое несогласие свидетельствует о поднятии, т. е. положительном движении, а последующее осадконакопление — о смене знака движения на отрицательный. В тех случаях, когда более молодой осадок покрывает неровный рельеф дна, несогласный контакт бывает весьма извилистым. На отдельных участках более молодая порода не налегает сверху, а как бы прислоняется к более древней. Такой тип контакта называется контактом прислонения.

Мы познакомились с движениями, которые охватывали огромные площади и вместе с тем были однообразными по своей направленности. В связи с этими движениями целые материки погружались под уровень моря и, наоборот, море уходило с огромной площади. Такие явления фиксируются в далеком прошлом и, по-видимому, совершаются в современную геологическую эпоху.

Может быть, с ними связаны огромные погружения на западе и востоке Евразии? Ведь еще в плиоцене материк Азии далеко простирался на восток, вплоть до Курильских и Японских островов. На юго-востоке он широкой полосой связывался с Австралией, на западе опускания привели к образованию Северного моря и отделению Англии, появлению Баренцева моря, по дну которого еще недавно текли реки. Наряду с этими огромными краевыми опусканиями, в центральных частях Евразии намечаются поднятия очень крупных регионов, например Сибирской платформы и др.

Другим видом колебательных движений являются движения, охватывающие территории меньшего размера. Они развиваются на фоне первых, но часто могут не совпадать с ними по знаку; области, захваченные этими движениями, по размеру очень неодинаковы: от нескольких километров до сотен километров в поперечнике.

Колебательные движения наблюдаются во всех частях земной коры, но они различаются по своему размаху и проявлению в геосинклиналях и на платформах. На платформах колебательные движения определенного знака охватывают очень широкую, обычно изометричную (округлую) по форме территорию, например Скандинавское поднятие, Северо-Каспийская зона погружения и др. Амплитуда и скорость поднятий на платформах обычна меньше, чем в геосинклиналях. В геосинклинальных областях площади поднятий и опусканий обычно бывают узкими, вытянутыми. На карте они изображаются в виде узких полос или вытянутых овалов, что очень хорошо видно на схеме колебательных движений Тянь-Шаня. Территория СССР является прекрасным примером всех видов колебательных движений. Здесь имеются (как это показал на своей карте новейших колебательных движений Н. И. Николаев) области крупных опусканий и поднятий платформенного и геосинклинального типа.

В чем же причина колебательных движений? По мнению большинства исследователей колебательные движения являются результатом процессов, происходящих под литосферой или в ее нижних частях. Оттоки подкорового вещества или его уплотнение вызывают опускания, притоки вещества или его расширение — поднятия.

Таким образом, колебательные движения должны быть отнесены к категории эндогенных явлений. По степени изменения лика земной поверхности в историческом масштабе — это одни из самых мощных явлений, хотя в короткие отрезки времени результаты их проявления мало заметны.

40.

СКЛАДЧАТЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ.

Складчатые нарушения вызваны главным образом тангенциальнм напряжением. В большинстве случаев образование их связано с уплотнением или сжатием вещества Земли. В отдельных случаях тангенциальные или косо направленные напряжения тектонических движений могут разложиться на горизонтальные и вертикальные вектора сил и тогда складчатые деформации могут возникнуть непосредственно от влияния вертикальных сил. Вполне возможно, что в основе многих тангенциальных направлений лежат также вертикальные движения, передающие напряжения от глубинных течений.

Складчатые нарушения морфологически подразделяются на два основных типа: выпуклые и вогнутые. В случае горизонтального среза в ядре выпуклой складки располагаются более древние по возрасту пласты, а на крыльях – более молодые. Вогнутые изгибы, наоборот, имеют в ядре более молодые отложения. В складках выпуклые крылья обычно наклонены в стороны от осевой поверхности.

СКЛАДЧАТЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ.

К числу выпуклых нарушений относятся: антиклиналь, купол, антеклиза; а к числу вогнутых: синклиналь, синеклиза, прогиб, мульда, чаша. Формы изгибов пластов (складок) очень разнообразны, так же как весьма разнообразны способы и причины их образования.

Классификация складок производится, исходя из различных принципов. Наиболее простая морфологическая классификация складок, в основу которой было положено расположение осевой поверхности складки в отношении горизонта, характер крыльев и их сочленения (т. е. тип замка). Сложнее генетическая классификация складок, т. е. классификация, исходящая из происхождения той или иной группы складок. Складки возникают не мгновенно, они обычно формируются в течение длительного времени.

Подобная складка образуется и связывается с раздавливанием и растяжением пород на крыльях к перемещением вещества с крыльев складки в замок, в связи с чем в замке складки наблюдается утолщение слоев, а на крыльях, наоборот, утончение и растяжение слоев.

Параллельной называется складка, у которой мощность пластов не изменяется, и поверхности всех пластов в складке параллельны друг другу.

Конседиментационной, т. е. совпадающей по времени образования с накоплением осадков, складкой называется антиклинальная складка, пласты которой в замке бывают сильно утончены, а в крыльях расширены. Конседиментационные складки растут параллельно с осадконакоплением. В повышенной части замка такой складки осадков накапливается меньше, чем на крыльях и в синклиналях. Таким образом, в замке антиклиналей складки пласты оказываются наиболее тонкими. Конседиментационные складки по форме несколько напоминают так называемые диапировые и псевдодиапировые складки.

Диапировой складкой называется такая складка, у которой в сводовую часть внедрилось снизу какое-либо пластичное вещество, например соль (соляной диапир) или глина (глиняный диапир), и оно протыкает («диапиро» — протыкаю, пронизаю) покрывающие пласты горных пород. Пласты в такой складке оказываются приподнятыми в сторону внедрившегося тела. Свод складки утончен.

Флексура — это своеобразный вид складки, с одним резко утонченным и вертикально поставленным крылом. Это асимметричный зигзагообразный изгиб слоев.

Различия формы всех вышеприведенных складок выявлялись при поперечных разрезах через складку. Существенное различие в формах складчатых нарушений выявляется также при рассмотрении их в плане.

Линейными называются отчетливо вытянутые складки, длина их во много раз превышает ширину. Брахискладки, или укороченные складки, — это складки, длина которых превышает ширину не болыле чем в три раза. Шарнир этих складок испытывает быстрые поднятия в случае вогнутой складки или опускания в случае выпуклой. Выпуклая брахискладка называется брахиантиклиналью, а вогнутая — брахисинклиналью.

Купол — это антиклинальная складка, у которой ширина приближается к длине и очертания в плане напоминают окружность или эллипс. Чаша — соответствующая куполам синклиналь.

Брахискладки, купола и чаши, очень, характерны для окраинных частей геосинклинальных областей. Они развиты в зонах общего погружения линейной складчатости.

На платформах развиты крупные пологие сводообразные и впадинообразные складки. Первые Н.С. Шатский предложил называть плакантиклиналями, а вторые — плакосинклиналями. Крылья этих складок наклонены под очень малыми углами — порядка минут или нескольких градусов. Складки обычно располагаются группами, образуя системы, вытянутые в определенном направлении. Особенно отчетливо это проявляется в геосинклиналях. Но и на платформах наряду с одиночными складками имеются системы складок. Так, нередко плакантиклинали располагаются наподобие звеньев цепи, т. е. следуют одна за другой в определенном направлении. Такая цепь плакантиклиналей называется валом. Примерами валов могут являться Окско-Цнинский вал, разделяющий Московскую и Восточно Русскую впадины; Вятский вал, прослеживающийся к югу от г. Кирова, и др. Изучение валов представляет значительный интерес, так как с ними, точнее с составляющими их плакантиклиналями, связаны промышленные скопления нефти и газа.

В геосинклинальных и переходных областях складки могут располагаться четкообразно (в этом случае одна складка следует за другой в определенном направлении) или кулисообразно, когда отдельные складки располагаются вдоль определенной полосы, но ось каждой последующей складки не лежит на продолжении предыдущей.

Линейные складки располагаются очень часто параллельными пучками, иногда эти пучки начинают расширяться и в промежутках между складками возникают новые складки. Иногда отдельная линейная складка может разветвляться на две. Это называется виргацией (ветвлением) складки.

Очень часто на фоне большой крупной антиклинальной складки возникают многочисленные более мелкие складки. Такая сложная антиклиналь носит название антиклинория. Соответственно сложная синклинальная складка носит название синклинория. Антиклинории и синклинории, так же как и отдельные складки, могут быть прямыми, наклонными и веерообразными. В складчатых системах обычно выделяется несколько параллельно расположенных антиклинориев. Так, например, на Большом Кавказе выделяются северный Передовой антиклинорий и антиклинорий Главного хребта. В складчатом сооружении Восточных Карпат выделяются Внешний и Главный антиклинорий.

ТИПЫ СКЛАДЧАТОСТИ.

В каждом складчатом районе встречаются различные по форме складки, но обычно какой-то вид их преобладает, что и определяет общий характер структуры. Например, для южного склона Большого Кавказа весьма характерны изоклинальные складки, поэтому этот район называется районом развития изоклинальной складчатости.

По характеру складок выделяют районы с прямой, веерообразной, брахиантиклинальной, куполовидной, диапировой складчатостью. Тип складчатости является одним из самых главных признаков, позволяющих выделить наиболее крупные структурные элементы земной коры, такие, как геосинклинали, платформы и промежуточные между ними области —краевые прогибы.

В геосинклиналях складки заполняют все пространство путем непрерывного чередования выпуклых и вогнутых форм. В связи с этим В. В. Белоусов складчатость геосинклиналей называет полной складчатостью, т. е. заполняющей все пространство. Этот тип складчатости называется также линейной складчатостью, так как отдельные складки прослеживаются на больших расстояниях. Складки в геосинклинальных областях очень часто осложнены различными дизъюнктивными нарушениями (разрывами).

В областях с линейной складчатостью можно выделить следующие типы складчатости:

Коробчатая складчатость развита на тех участках складчатой области, где напряжения проявились с меньшей силой или распространены массивные, трудно поддающиеся смятию породы. Для этой складчатости характерны сундучные антиклинали и коробчатые синклинали с плоским замком и более крутыми крыльями.

Гребневидная складчатость наиболее типична для крупных прогибов, часто развитых на границе геосинклиналей и платформ и именуемых передовыми или краевыми прогибами, или для межгорных прогибов. Эта складчатость характеризуется узкими сжатыми антиклиналями и широкими плоскими синклиналями коробчатого типа. Кроме того, для этого типа характерны диапировые складки. Такие складки образуют четкообразные или кулисообразные сочетания. Подобная складчатость развита в Предкавказском краевом прогибе, Куринском межгорном прогибе, Предкарпатском краевом прогибе и др.

Для платформы весьма характерны крупные своды и впадины, созданные колебательными движениями. Это крупные плоские впадины — синеклизы типа Московской, ширина которой достигает нескольких сотен километров, а наклон крыльев измеряется секундами, и крупные своды — антеклизы типа Скандинавской.

Из складчатых форм на платформах встречаются флексуры, плакантиклинали и плакосинклинали, купола и чаши. Все эти складки не заполняют целиком пространства платформы, где остается много участков с горизонтально залегающими пластами, в связи, с чем складчатость платформ В. В. Белоусов предложил называть прерывистой.

В результате сжатия и пластических деформаций в толще пород слои изгибаются и образуют складки, и такие нарушения первичного залегания слоев называют складчатыми или пликативными нарушениями.

Основные элементы складок :

1.Крылья - боковые части складки,

2.Ядро - внутренняя часть складки,

3.Замок складки или свод-место перегиба пластов,

4.Осевая плоскость-плоскость делит угол складки пополам. Ось складки - это линия пересечения осевой плоскости с горизонтальной поверхностью.

5.Шарнир-линия пересечения осевой плоскости с перегибом крыльев.

Среди складок выделяют два типа: 1- антиклинали и 2 - синклинали. Относительно дневной поверхности в разрезе первый тип имеет выпуклое строение слоев, а второй тип - вогнутое строение. Признаком первого типа складок является залегание в их ядре древних пород, а в крыльях - более молодых; а у второго типа - молодые породы в ядре, а на крыльях более древние.

42.

Элементы залегания слоя, замеры элементов залегания, элементы складок (складчатые сооружения), их типы, изображение складок на карте.

Элементы залегания слоя

Положение слоя в пространстве характеризуется двумя взаимно перпендикулярными направлениями: линиями простирания и падения, приходящими в плоскости напластования и называемыми элементами залегания слоя.

Элементами залегания являются линия простирания, линия падения и угол падения:

Линия простирания это линия пересечения плоскости напластования слоя (например, кровли) с горизонтальной плоскостью.

Линия падения перпендикулярна линии простирания, лежит в плоскости слоя и направлена по его падению (вниз). На практике измеряют проекцию этой линии на горизонтальную плоскость.

Угол падения слоя это угол между горизонтальной линией и линией падения. Он варьирует в пределах от 0 до 90.

Замеры элементов залегания

В полевых условиях для измерения элементов залегания используют специальный прибор - горный компас. Он позволяет измерить азимут линии простирания (или просто азимут простирания), азимут падения и угол падения. Магнитная стрелка компаса измеряет магнитные азимуты, которые отличаются от истинных на величину магнитного склонения, определенного в каждой местности. Магнитное склонение необходимо учитывать при нанесении результатов измерения на геологическую карту или схему.

Элементы складок

Если слои горных пород подвергнутся пластической деформации, они сминаются в складки. Складки, то есть волнообразные изгибы слоев самых различных масштабов и разнообразных форм, представляют собой важнейший вид тектонических нарушений. В складках выделяют следующие элементы:

Ядро - внутренняя часть складки.

Крылья - бока складки (слои, имеющие односторонний наклон).

Осевая плоскость (осевая поверхность) - поверхность, разделяющая складку на две равные части (разделяющая угол складки пополам).

Осевая линия (ось) - линия пересечения осевой плоскости складки с поверхностью Земли.

Шарнир - линия, проходящая по кровле или подошве слоя на его перегибе или, другими словами, линия пересечения верхней или нижней поверхности слоя с осевой плоскостью. Шарнир можно провести по кровле любого слоя.

Замок - участок складки в ближайших окрестностях к шарниру (зона встречи крыльев).

Высота складки - расстояние по вертикали между шарнирами смежных антиклинали и синклинали (по подошве или кровле какого-либо одного слоя).

Ширина складки - расстояние между осевыми линиями двух соседних антиклиналей или синклиналей.

Угол складки - угол, образуемый плоскостями, продолжающими крылья складки, или плоскостями, касательными к крыльям.

Типы складок

Складка называется антиклинальной (антиклиналь), если изгиб слоев обращен выпуклостью вверх (в ядре залегают более древние слои, на крыльях - более молодые). Складка называется синклинальной (синклиналь), если изгиб слоев обращен выпуклостью вниз (в ядре залегают более молодые слои, на крыльях - более древние). Выделяют также моноклиналь - участок более-менее крутого, но однородного падения слоев. Моноклиналь может занимать вертикальное положение (слои стоят "на головах").

Прямая (симметричная) складка - осевая плоскость вертикальна.

Косая (наклонная) складка - осевая плоскость наклонна, крылья падают в противоположных направлениях под разными углами.

Флексура - складка в виде коленчатого изгиба слоев (поднятое, опущенное и соединительное крылья).

Опрокинутая складка - осевая плоскость наклонена, крылья падают в одну сторону.

Лежачая складка - осевая плоскость горизонтальна; крылья также близки к горизонтальному положению; одно из них перевернуто.

Перевернутая складка - осевая плоскость погружается; крылья как бы меняются местами, слои в них могут быть перевернуты (подошва вверху, кровля внизу).

По форме складок различают: остроугольные, гребневидные, коробчатые (сундучные), веерообразные, изоклинальные.

Параллельная складка - мощность пластов не меняется, поверхности всех пластов параллельны друг другу.

Конседиментационная складка (совпадающая по времени образования с накоплением осадков) - антиклинальная складка с сильно утонченными породами в замке; на крыльях они утолщены. У синклинальной складки пласты утолщены в замке. Такие складки растут параллельно с осадконакоплением. Напоминают псевдодиапировые складки.

Диапировая складка - складка, у которой в сводовую часть внедрилось снизу какое-либо пластичное вещество, например, соль (соляной диапир) или глина (глиняный диапир) и протыкает пласты горных пород. Пласты оказываются приподнятыми внедрившимся телом. Свод такой складки утончен.

По соотношению ширины и длины складки делятся на две группы: линейные (вытянутые) м брахискладки (укороченные). У первых длина значительно превышает ширину; у вторых - не более чем в 2-3 раза. Среди брахискладок выделяют брахиантиклинали и брхисинклинали.

Изображение складок на геологических картах и разрезах.

Антиклинальные складки узнаются по симметричному расположению полос сравнительно более молодых пород по отношению к центральному более древнему непарному участку – ядро складки. В синклинальных складках, наоборот, центральный непарный участок (ядро складки) сложен относительно более молодыми породами, нежели полосы симметрично и последовательно располагающихся по отношению к нему более древних пород. Во всех синформных структурах наблюдается обратный порядок.

Прямые – нормальные, или асимметричные, - складки в плане на противоположных крыльях имеют одинаковую ширину выхода слоев пород. Объясняется это одинаковым падением крыльев.

Косые складки асимметричны. Падение их крыльев разное, поэтому на геологических картах слои пород на одном крыле будут выглядеть в виде более узких полос, а на противоположном крыле, с меньшим наклоном слоев, полосы тех же самых пород будут соответственно относительно более широкими. Как и в прямой складке, в косой крылья всегда наклонены в противоположные стороны. Как известно, ширина выхода слоя на горизонтальную поверхность зависит от его мощности и угла падения. При выдержанной истинной мощности слоя ширина его выхода будет больше при более пологом падении и меньшая при более крутом. При вертикальном залегании ширина выхода слоя будет равна истинной мощности. Все это необходимо учитывать при чтении геологической карты и распознавании типов складчатых структур.

Опрокинутые, или наклонные, складки отличаются на геологической карте от прямых и косых только односторонним падением крыльев. Слои на одном крыле опрокинутой складки наклонены в сторону от ядра, а на противоположном падают под него. Это крыло в антиклинальной опрокинутой складке является подвернутым. В опрокинутых складках более пологое наклонное крыло будет иметь ширину выхода слоев большую, чем в крыле с крутым наклоном.

Изоклинальные складки, имеющие одинаковый наклон крыльев, характеризуется в плане одинаковой шириной выхода слоев на противоположных по отношению к ядру крыльях. В прямых изоклинальных складках они будут иметь вертикальное положение и ширину выхода на поверхность, равную истинной мощности слоев.

В веерообразных складках – как в антиклинальных, так и в синклинальных формах – в зависимости от денудационного среза их частей слои могут иметь различное падение по отношению к ядру. В прямых формах ширина выхода слоев на поверхность будет на противоположных крыльях одинакова, а в косых – разная.

Периклинальные окончания складок, или периклинальные замыкания крыльев антиклинальных складок и центриклинальные замыкания крыльев синклинальных складок, прослеживаются на геологических картах в виде дугообразных изгибов слоев той или иной кривизны, соединяющих крылья этих структур.

Особый вид периклинального окончания свойственен в плане сундучным, или коробчатым, складкам. Ядро сундучной складки может иметь вид ядра любой другой складки или представлять собой широкое поле выхода пород, отвечающее плоскому замку. Замыканное же крыльев таких складок в плане обычно имеет два угловатых перегиба, определяющее образное наименование этих структур.

Среди антиклинальных и синклинальных складок встречаются такие формы, протяженность которых в плане довольно ограничена, а очертания их в основном сходы с эллипсом. Складки такого типа называются брахиформными и соответственно именуются брахиантиклиналями и брахисинклиналями.

Диапировые складки образуются обычно за счет развития и усложнения купольных (изометричные в плане антиклинальные складки).

Крупные антиклинальные и синклинальные структуры складчатых областей, осложненные на крыльях складками второго и третьего порядков, называются антиклинориями и синклинориями.

Необходимо указать на то, что на геологической карте некоторые формы нескладчатого залегания горных пород выглядят подобно складкам. Поэтому если на карте не указаны элементы залегания слоев или отсутствуют горизонтали рельефа, то о заключении о формах залегания пород необходимо проанализировать рельеф местности.

ЗЕРКАЛО СКЛАДЧАТОСТИ — воображаемая поверхность, соединяющая замки гр. (системы) складок по одному и тому же стратиграфическому горизонту (слою). З. с. может быть горизонтальным, наклонным, выпуклым (в случае антиклинориев) и вогнутым (в синклинориях), а также может иметь более сложную, напр., ступенчатую форму. Форма З. с. определяет т. и. тект. рельеф.

43.

Разрывные нарушения.

Разрывные тектонические нарушения - такие деформации пластов, при которых нарушается сплошность (целостность) горных пород. Разрывные нарушения разделяются на две группы: разрывы со смещением разделенных ими горных пород друг относительно друга (палаклазы) и без смещения пород (тектонические трещины или диаклазы).

Рассмотрим сначала параклазы, то есть разрывы со смещением.

Различают следующие геометрические элементы тектонических разрывов: сместитель, т.е. плоскость смещения пород;

висячее крыло - крыло, нависающее над сместителем;

лежачее крыло;

амплитуда смещения, подразделяемая на истинную, вертикальную, горизонтальную и стратиграфическую.

Положение сместителя разрыва однозначно определяется с помощью линии падения, для которой измеряются азимут и угол падения.

Главнейшие виды разрывных нарушений.

Это сброс, надвиг и сдвиг.

Сброс - лежачее крыло поднято, висячее опущено. Сместитель падает в сторону опущенного крыла. Угол падения чаще всего составляет 40-60╟, но может быть любым. Сброс - деформация растяжения. Крупные сбросы оконтуривают впадины Байкала, Телецкого озера, Красного моря и др.

Депрессия, ограниченная сбросами, падающими навстречу друг другу, называется грабеном (нем. Graben - канава). Примеры: Байкал, Красное море, долина Рейна. Если породы грабена слагают синклиналь, они называются грабен-синклиналь. Горст - поднятие, ограниченное сбросами. Бывают гравитационные сбросы, образующиеся под воздействием силы тяжести при проседании коры. Депрессия, заключенная между надвигами, падающими в стороны, представляет собой рамп. Встречаются горсты, ограниченные надвигами.

Есть правило: в условиях сжатия выдвигающийся блок должен быть отделен от опускающегося разрывами, падающими в сторону поднятого блока.

Надвиг - лежачее крыло опущено, висячее поднято. Сместитель падает в сторону поднятого крыла. Угол падения чаще всего составляет 40-60╟. Надвиг - деформация скалывания в условиях сжатия. Гадвиги с очень крутым сместителем, более 60╟, называются взбросами.

Тектонические разрывы хорошо заметны на аэрофотоснимках. Надвиги встречаются чаще всего, отсюда вывод, что в земной коре господствуют напряжения сжатия.

Шарьяж (фр. Charrier - перевозить) тип разрывного нарушения, выделенный М.Бертраном в 1884 г. в Альпах. Это разнообразной формы разрывное нарушение с общим свойством: сместитель должен быть горизонтальным или приблизительно горизонтальным. По М.М.Тетяеву, поверхность разрыва должна быть волнистой. Элементы шарьяжа: сместитель, заполненный раздробленной породой (милонитом); автохтон - нижняя, неперемещенная часть смятой толщи; аллохтон - верхняя часть смятой толщи, передвинутая по отношению к нижней в горизонтальном направлении и образующая покровную структуру; экзотические скалы - остатки аллохтона, сохранившиеся после размыва и разрушения; тектонические окна - участки автохтона, вскрытые эрозией в понижениях среди покровных образований; фронт шарьяжа - крайняя, наиболее далеко продвинутая часть покрова; корни - место, откуда началось развитие покрова, где породы покрова находились в коренном, несмещенном залегании.

Некоторые ученые-тектонисты слишком увлеклись шарьяжами, находя их в чрезмерно большом количестве, например, в Прибайкалье (Тетяев), на Урале (Фредерикс), в Каратау (Галицкий) и считая, что шарьяжи могут продвигаться до 200-300 км.

С понятием шарьяжа связан эрозионный надвиг, при котором висячее крыло в процессе движения вверх и вперед наползает на лежачее по дневной поверхности с участием в этом процессе силы тяжести (по Б.Уиллису).

Сдвиг - тектонический разрыв с перемещением крыльев в основном в горизонтальном направлении вдоль простирания сместителя. Ориентирован, как правило, под углом к направлению тектонических сил и обладает крутым или вертикальным сместителем.

В природе возможны комбинации различных типов указанных разрывных нарушений (сбросо-сдвиговые, сдвиго-надвиговые и др.). По характеру взаимоотношения сместителя с простиранием пластов в складчатой структуре выделяют продольные, поперечные, косые, согласные и несогласные нарушения.

Полевые признаки разрывных нарушений.

Соприкосновение толщ различного возраста (нужно при этом отличать тектонический разрыв от трансгрессивного залегания).

Различия в элементах залегания в крыльях, контактирующих по разрыву.

Наличие сместителя, который обнаруживается по зеркалам скольжения (трения), брекчии трения (дробленая порода, заполняющая полость разрыва). Обычно сцементирован вторичными минералами (кальцит, окись железа, кремнистые выделения и др.).

Отражение разрыва в рельефе (наличие уступа).

Наличие эскарпа (открытой трещины или уступа), возникшего на глазах человека в результате землетрясения. Это свидетельство молодости разрыва. В 1906 г. при землетрясении в Калифорнии разрыв достигал нескольких десятков метров. В 1891 г. в Японии смещения по разрыву в вертикальном направлении составили несколько метров поперек долины.

Выходы ключей, источников, горячих вод, вытягивающихся вдоль какой-либо одной линии - линии разрыва.

Наличие резко выраженных гравитационных или магнитных аномалий линейной конфигурации или резких перепадов (высоких градиентов) геофизических полей.

Диаклазы (трещиноватость горных пород).

Трещины очень распространены в любых горных породах. Часто трещины образуют целые системы. Весь набор трещин на участке называется трещиноватостью. Она расчленяет массу породы на множество небольших блоков. Перемещения отдельных блоков по трещинам незаметны, но это можно считать начальной формой разрывных нарушений.

Системы трещин бывают: параллельные, взаимопересекающиеся, радиальные, концентрические, кулисообразные, ветвящиеся, трещины оперения.

Любая трещина характеризуется длиной (протяженностью), шириной (расстоянием между стенками) и углом наклона. Длина колеблется от сантиметров до десятков километров. Ширина также различна. По ширине трещины бывают скрытые, микро- и макротрещины (шириной соответственно несколько миллиметров - несколько метров). Макротрещины могут заполняться каким-либо веществом. Реже встречаются открытые (зияющие) трещины, которые сохраняются недолго. По углу наклона трещины бывают горизонтальные и близкие к ним (0-10╟), пологопадающие (10-30╟), средней крутизны (30-50╟), крутопадающие (50-80╟), вертикальные и близкие к ним (80-90╟).

Вместо слова "трещиноватость" иногда употребляют термин "кливаж" (итал. clivaggio - расслаивание). Лучше под термином кливаж понимать трещины, которые возникают в породе под влиянием внешних тектонических аоздействий (экзокливаж), а под термином трещиноватость - трещины, которые возникают в породе под влиянием внутренних сил, развивающиеся в породе при ее остывании, высыхании и т.п. (эндокливаж).

По М.А.Усову, кливаж - это трещиноватость, связанная со сжатием, возникшим в процессе формирования складок.

Собственно кливаж (экзокливаж) как по происхождению, так и по внешним проявлениям подразделяется на кливаж разлома и кливаж течения.

Кливаж разлома выражается в появлении в породе многочисленных, порой едва заметных или совсем незаметных трещин, которые немедленно проявляются, как только ударить по куску породы молотком. Образец раскалывается по вполне определенным плоским поверхностям. Трещины раскола расположены в строго ориентированных направлениях. Следовательно, трещины возникают под влиянием каких-то общих условий. Условия могут быть различными. Это большое одностороннее давление, связанное с тектоническими движениями вообще (трещины ориентированы одинаково); реакция породы на изгибающие усилия при формировании складок (трещины располагаются в зависимости от формы складок. Порода реагирует на тектонические силы как хрупкое тело. При изгибании слоя возникают две системы трещин: одна совпадает со слоистостью породы, другая ориентирована под острым углом к первой. В обеих системах происходит скольжение вещества. При выветривании порода может распадаться по трещинам кливажа на тонкие пластинки.

Кливаж течения внешне выражается в том, что порода также раскалывается по определенным плоскостям. но природа образования этих плоскостей иная. Это связано с перестройкой породы, изменением ее текстуры под влиянием высоких температуры и давления в глубинах Земли, причем порода реагирует на эти воздействия как пластичное тело. Минералы, независимо от внешней формы, перестроились, приобрели некоторые общие свойства, прежде всего ориентировку элементов кристаллической решетки, что проявилось в раскалывании по определенным направлениям.

Кливаж течения по физической природе относится скорее к складчатым нарушениям. Он развивается, как правило, на фоне интенсивной складчатости.

Собственно же трещиноватость проявляется, например, при высыхании влажного осадка (такыры), при остывании изверженных пород (трещины отдельности) и при любом процессе внутри породы, ведущем к изменению ее плотности, объема или положения.

В осадочных породах горизонтальные, совпадающие со слоистостью, и вертикальные трещины создают пластовую отдельность.

Различают следующие типы отдельности: матрацевидная, подушечная (граниты), параллелепипедальная, полигональная, грифельная (глинистые сланцы, туффиты), столбчатая (базальты). В морских лавах встречается шаровая отдельность.

Интересны трещины в магматических породах, которые не образуют слоев. Трещины здесь также имеют несколько закономерных направлений. Г.Клоос обнаружил, что даже в массивных гранитах минералы лежат с некоторым преобладанием одного из направлений, что, видимо, связано с процессом течения магмы в период ее застывания. По Клоосу, в породах имеются трещины следующих основных типов: S - вертикальные, параллельные направлению вытянутых зерен минералов; К - вертикальные, перпендикулярные предыдущим; D - диагональные, вертикальные; L - горизонтальные. Г.Клоос связывал возникновение трещин S и К с процессом течения полуостывшей магмы, D с последующим воздействием тектонических сил, L - с влиянием нагрузки вышележащих пород. Хотя картина значительно сложнее, основная мысль о закономерности направлений, отражающих историю формирования массива, верна.

При изучении трещин важно замерить как можно больше элементов залегания, используя статистический метод. Элементы залегания трещин наносятся на векторные розы-диаграммы: круг разбивается на интервалы 5-10╟, на каждый наносится в определенном масштабе число замеров, соответствующих данному азимуту. Затем концы соединяют, получается "звезда", по которой видны преобладающие направления трещин. Такие диаграммы строят для простирания, падения и угла падения трещин.

Глубинные разломы названы в 1945 г. А.В.Пейве. Они отличаются прежде всего масштабами: это разрывы длиной в десятки и сотни километров, иногда тысячи километров, глубиной многие десятки и сотни километров. Для них характерна отчетливая выдержанность по простиранию; часто они, несмотря на протяженность, почти прямолинейны. Это очень долгоживущие структуры: в ряде случаев они возникли еще в начале палеозоя и не теряют активности до настоящего времени. Еще одно их свойство - они, как правило, разделяют совершенно различные участки коры - по истории развития, составу пород, современной структуре.

В качестве примера можно привести глубинный разлом, проходящий с северо-запада на юго-восток через складчатые сооружения Северного Тянь-Шаня (на северо-западе он называется Терскей-Карарауским, на юго-востоке - Таласско-Ферганским). Этот разлом существует с силура до настоящего времени, с ним связано сильное землетрясение 2 ноября 1946 г. - Чаткальское. Движения по разлому в разное время меняли свой знак. Глубина его не менее 100 км; в настоящий момент движения по нему происходят в горизонтальном направлении. Другой пример - разлом Сан-Андреас в Калифорнии.

Глубинный разлом может быть выражен целой системой обычных разрывных нарушений; флексурой, находящей отражение и в рельефе подошвы коры; цепочкой магматических пород, проникавших по нему на поверхность Земли; расположением аномалий силы тяжести, по конфигурации магнитных аномалий. В общем виде под глубинным разломом следует понимать протяженную, но узкую зону интенсивных деформаций, причем собственно разрывное нарушение сопровождается и другими проявлениями дифференцированных движений соседних блоков коры, разделенных глубинным разломом.

Практическое значение изучения тектонических нарушений.

Необходимо уметь определять амплитуды смещения, свойства разломов, например, при эксплуатации угольных месторождений.

Многие руды лежат вдоль трещин; скопления нефти и газа приурочены к сводам антиклинальных складок, взбросам. В крупных синклинориях и авлакогенах - типа Донбасса, Кузбасса - сосредоточены залежи угля.

Складчатые нарушения своим присутствием меняют условия формирования месторождения в ту или иную сторону.

Тектонические разломы служат путями циркуляции рудоносных гидротермальных растворов, а также проникновения магмы. Вода при 200-400╟ и давлении до 1000 атм является активным растворителем; при понижении температуры из раствора выпадают различные минералы.

Колебательные, складкообразующие и разрывообразующие движения играют определяющую роль в развитии земной коры. Однако не следует рассматривать эти виды тектонических движений изолированно, обычно они проявляются совместно, определяя характер рельефа и дислокаций.

Характерной особенностью движений земной коры является разномасштабность их проявления. Так, эпейрогенические движения могут охватывать участки различной площади, а в каждой точке земной поверхности одновременно могут проявляться разные по масштабам и знаку тектонические движения. Таким образом, проявление определенных движений земной коры обычно является результатом наложения ряда элементарных тектонических движений различного порядка. знака и амплитуды.

Совокупность активно проявляющихся вертикальных и горизонтальных тектонических движений, сопровождающихся горообразованием, называется орогенезом.

45.

Полевые признаки разрывных нарушений.

Соприкосновение толщ различного возраста (нужно при этом отличать тектонический разрыв от трансгрессивного залегания).

Различия в элементах залегания в крыльях, контактирующих по разрыву.

Наличие сместителя, который обнаруживается по зеркалам скольжения (трения), брекчии трения (дробленая порода, заполняющая полость разрыва). Обычно сцементирован вторичными минералами (кальцит, окись железа, кремнистые выделения и др.).

Отражение разрыва в рельефе (наличие уступа).

Наличие эскарпа (открытой трещины или уступа), возникшего на глазах человека в результате землетрясения. Это свидетельство молодости разрыва. В 1906 г. при землетрясении в Калифорнии разрыв достигал нескольких десятков метров. В 1891 г. в Японии смещения по разрыву в вертикальном направлении составили несколько метров поперек долины.

Выходы ключей, источников, горячих вод, вытягивающихся вдоль какой-либо одной линии - линии разрыва.

Наличие резко выраженных гравитационных или магнитных аномалий линейной конфигурации или резких перепадов (высоких градиентов) геофизических полей.

ценка достоверности геологических моделей локальных поднятий и месторождений южного склона кряжа Карпинского

Литологическая изменчивость продуктивных комплексов юры и нижнего мела южного склона кряжа Карпинского изучалась многими исследователями [1–3]. Среди геологов до 60-х годов преобладали представления о пликативном строении зон локальных поднятий. Когда же в скв. 26 Красный Камышанник вместо 30-метрового продуктивного песчаника было вскрыто 0,5 м перемятой за счет сброса глины, стала очевидной большая роль разрывных нарушений. Пересмотренные запасы по ряду месторождений (Каспийское, Ермолинское, Восточно-Камышанское) оказались значительно выше представленных.

Амплитуда локальных поднятий в апт-неокомских и байосских отложениях составляет 15–20, разрывных же нарушений не превышает 20–30 м [1]. Поисковые скважины, пробуренные через 1,5–2 км, естественно, не могли выявить локальные поднятия, имеющие небольшие размеры. Противоречивые данные опробования объяснялись наклонными ГВК и ГНК или недоброкачественным испытанием.

В условиях широкого развития разрывных нарушений эффективная разработка и эксплуатация месторождений нефти, газа и конденсата зависит от результатов более тщательного анализа геологического строения локальных поднятий и южного склона кряжа Карпинского.

Прежде всего, необходимо объективно выявить разрывные нарушения, определить их амплитуду, направление и возраст. В основе наших исследований лежат метод послойного анализа и корреляции разреза, а также информация по керну, каротажу и мощностям всех стратиграфических подразделений (О.Г. Бражников, 1970 г.).

На картах мощности отложений нижней, средней юры и нижнего мела изменения имеют плавный характер, т. е. обусловлены пликативными тектоническими процессами, на картах же верхнего мела, палеогена, антропогена наблюдаются также скачкообразные превращения, связанные с дизъюнктивными нарушениями.

Карты изопахит интерпретируются как палеоструктурные, показывающие при помощи линий равных мощностей структуры по подошве данного подразделения, существовавшие в то время, когда кровля его формировалась в виде горизонтальной поверхности, выровненной в результате абразии моря, наступающей вслед за осадконакоплением. При построении подобных карт изопахит для выявленного по разлому градиента мощности разрывного нарушения можно подобрать такую амплитуду по принципу Леворсена, при которой закономерности пликативного изменения мощности сохраняются и изолинии с одного блока будут продолжаться через линию разрыва на другой так, как будто разрывного нарушения нет (если амплитуда его кратна сечению изопахит). Таким образом, мы имеем единую структурную карту, именуемую палинспастической. На ней изопахиты располагаются в их первоначальном положении. Особенностью проведенного палеотектонического анализа является то, что при построении карт изопахит как палинспастических блоки возвращаются в исходное положение не по горизонтальной, а по вертикальной составляющей. Принцип построения палинспастических карт для горизонтальных перемещений предложен А. Леворсеном, а для вертикальных – О.Г. Бражниковым. Если амплитуда, возраст и направление смещения выбраны правильно, то они удовлетворяют критерию Леворсена(Критерий Леворсена - термин, означающий принцип построения карт локальных поднятий, осложненных разрывными нарушениями (О.Г. Бражников, 1971 г.)).

При опробовании нижнеаптских песчаников в скважине одного из месторождений рассматриваемого региона, расположенной вне благоприятных структурных условий, получен приток нефти, а в присводовых скважинах – вода. Это можно объяснить существованием нарушения, делящего месторождение на два блока: северный приподнятый, на котором отсутствуют продуктивные скважины, и южный опущенный, с продуктивными скважинами. Для определения положения блоков и залежей проведен геологический анализ и выполнены построения. В процессе работ соблюдена определенная последовательность.

На картах мощностей каждого стратиграфического подразделения выявляются участки резкого уменьшения или увеличения толщины отложений. Путем их послойной корреляции установлены причины резких градиентов. Затем, пользуясь результатами послойного анализа и анализа градиентов мощности, была выбрана приблизительная характеристика разрывного нарушения. Путем подбора амплитуды установлен окончательный вариант разрывных нарушений, при котором карта мощности, рассмотренная как палеоструктурная, удовлетворяла бы критерию Леворсена.

В пределах южного склона кряжа Карпинского выявлено 24 блока, амплитуда которых меняется от 290 до 50 м (О.Г. Бражников, 1971 г.). Блок, на котором расположено Северо-Камышанское месторождение, принят за блок отсчета амплитуд разрывных нарушений (А=0).

На карте мощности четвертичных и палеоцен-неогеновых отложений, построенной по группе Камышанских и Ермолинских дислокаций, выделяются участки разреженных изолиний на Северо-Камышанской, Восточно-Камышанской, Черноземельской, Краснокамышанской и Улан-Хольской площадях (рис. 1). Здесь предполагаются тектонические нарушения субширотного простирания. Локальное изменение мощности этих отложений вуалируется влиянием ее регионального изменения. На карте со снятым региональным фоном в пределах Краснокамы-шанской площади в южной ее части выделяется положительная аномалия субширотного простирания. Такие же аномалии имеются на Улан-Хольской, Надеждинской, Ермолинской, Краснокамышанской площадях. Конфигурация изолиний, простирание и амплитуда аномалий дают возможность оценить параметры разрывных нарушений, т. е. определить амплитуду, возраст и простирания затухающих субширотных нарушений.

Для оценки, казалось бы, противоречивых результатов испытания на одной из площадей проведен геологический анализ в указанной последовательности.

На первом этапе построена карта мощности всего комплекса палеоцен-четвертичных отложений по территории исследования. Если это отдельная площадь, то привлекаются данные и по сопредельным разведочным площадям с тем, чтобы установить основные закономерности изменения мощностей в региональном плане. Для этой цели выбрано по одной скважине на каждой площади с наиболее полным разрезом и построена региональная карта мощности. Следующий этап предусматривает составление карты фактического распределения мощностей палеоцен-четвертичных отложений по изучаемой локальной площади (рис. 2).

Вычитая из значений мощности по карте регионального фона значения ее локального распределения, получаем данные для построения результирующей карты, отражающей особенности локального распределения мощностей на данной площади. Предполагаем, что полученное распределение мощностей связано с существованием разрывного нарушения субширотной ориентировки. Положение линии разрывного нарушения принято с учетом распределения мощностей и результатов испытания. Разрывное нарушение на анализируемой площади является переменным и затухающим по площади к востоку и западу (см. рис. 2).

Закономерности изменения амплитуд рассчитаны по карте локального изменения мощностей, за нулевую линию амплитуд перемещения блоков принята изопахита 60, а изопахита 80 за 20. Была построена схема амплитуд перемещения блоков, причем приподнятым является северный. Приведя отметки северного блока к их первоначальному положению, имеем данные для построения палинспастической карты по продуктивному нижнеаптскому горизонту (рис. 3). На последнем этапе была построена структурная карта по кровле продуктивного горизонта методом палинспастических реконструкций путем наложения схемы амплитуд перемещения блоков на палинспастическую карту (рис. 4) и алгебраического сложения отметок с амплитудами (как это делается при построении карт методом схождения).

Таким образом, получаем итоговую структурную карту, которая в корне отличается от структурной карты, построенной традиционным способом, и объясняет распределение залежи в продуктивном пласте. По-видимому, ловушки северного блока оказались непродуктивными из-за экранирующего влияния разрывного нарушения, поскольку миграция УВ происходила с юга на север.

Бурение более чем 60 скважин позволило оценить результаты применения описанной методики и ее эффективность. Анализ полученных материалов ГИС, опробования подтвердил правильность геологической модели южного склона кряжа Карпинского. Геологическая информация дала возможность дополнительно выделить в палеоценовых отложениях два блока. Предложенная модель строения отдельных месторождений рассматриваемого региона объяснила противоречивые результаты испытания, которые связаны с наличием серии субширотных нарушений олигоценового возраста. Проведенные по этим площадям построения послужили основой для подсчета запасов и составления проектов разработки по нефтегазоносным площадям.

В последующем при анализе геологического строения месторождений предложено использовать данный метод и в центральной части кряжа Карпинского, для которой также характерно сочетание разновозрастных дислокаций пликативного и дизъюнктивного типов.

46.

Геодинамические процессы

Эндогенные (внутренние) процессы

Облик нашей планеты не является чем-то застывшим, раз и навсегда сформировавшимся. Благодаря разнообразным геодинамическим процессам происходит постоянное видоизменение земной коры и ее поверхности, создаются условия для возникновения новых горных пород и разрушения уже существующих. Эти процессы делят на две большие группы - эндогенные (внутренние) и экзогенные (внешние). Геодинами-

ческие процессы тесно связаны в пространстве и во времени, а само их взаимодействие имеет сложный и во многом противоречивый характер.

Рассмотрим основные геодинамические процессы и некоторые результаты их взаимодействия. Эндогенными называют процессы, вызванные преимущественно внутренними силами Земли и происходящие в ее недрах. Они обусловлены энергией, выделяемой при развитии вещества Земли, действием силы тяжести и сил, возникающих при вращении Земли, а проявляются в виде тектонических движений (медленные поднятия и опускания земной коры, складчатости, образование крупных элементов рельефа, землетрясения), процессов магматизма (выплавления, перемещения и застывания магмы), метаморфизма горных пород и формирования месторождений полезных ископаемых [1, 10, 12, 22, 35].

Тектонические движения приводят к деформациям (нарушениям) верхних частей земной коры. Выделяют разрывные нарушения, сопровождаемые перемещением разорванных частей геологических тел друг относительно друга, и складчатые нарушения, когда происходит изменение залегания слоев без изменения сплошности горных пород, т.е. возникают изгибы пластов - складки; процесс их образования называют складкообразованием или складчатостью.

Тектонические движения можно разделить на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные движения играют значительную роль в формировании литосферы и рельефа земной поверхности и находятся в фокусе внимания тектоники литосферных плит, которая в настоящее время стала, пожалуй, наиболее универсальной концепцией, объясняющей многие явления на Земле.

В основе этой концепции лежат следующие положения [1, 28-30, 35]. Верхняя часть Земли разделяется на две оболочки -жесткую и хрупкую литосферу и более пластичную и подвижную астеносферу. Литосфера подразделяется на некоторое количество плит (рис. 8.5). Основанием для их разграничения служит размещение очагов землетрясений, так как сейсмическая энергия в основном выделяется на границах между плитами. В большинстве случаев, хотя и не всегда, эти границы четко выражены.

Наблюдают три рода взаимных перемещений плит: О дивергентные границы, вдоль которых происходит раз-движение плит (спрединг);

О конвергентные границы, вдоль которых происходит сближение плит, обычно выражающееся в пододвигании одной плиты под другую. При этом возможны: субдукция, когда океанская плита пододвигается под континентальную (образуется аккреционная призма, наращивающая континентальную, окраинную или островную дугу); обдукция, когда океанская плита (кора, литосфера) надвигается на континентальную; коллизия, когда сталкиваются две континентальные плиты (обычно с под-двигом одной под другую), которая порождает сложную коровую структуру и горообразование;

О трансформные границы, вдоль которых происходит горизонтальное скольжение одной плиты относительно другой по плоскости вертикального трансформного разлома.

В природе преобладают границы первых двух типов. Причем дивергентные границы приурочены к осевым зонам срединно-океанических хребтов и межконтинентальным рифтам (крупным линейным тектоническим структурам земной коры, образовавшимся главным образом при горизонтальном растяжении коры), а конвергентные - к осевым зонам глубоководных желобов, сопряженных с островными дугами. На дивергентных границах происходит непрерывное рождение новой океанической коры, которая перемещается астеносферным течением в сторону зон субдукции, где она поглощается на глубине. Считается, что объем поглощаемой в зонах субдукции океанической коры равен объему коры, образующейся в зонах спрединга. Благодаря этому радиус и объем Земли остаются более или менее постоянными.

Основной причиной горизонтального движения плит считается конвекция в мантии, вызываемая ее разогревом. При этом срединно-океанические хребты с их рифтами располагаются над восходящими ветвями течений, а глубоководные желоба -над нисходящими. Новообразованная океаническая литосфера движется к желобам, постепенно охлаждаясь, уплотняясь и увеличивая свою мощность за счет астеносферы. Результатом этого являются нисходящие вертикальные движения. В конечном счете океанская литосфера становится тяжелее подстилающей астеносферы и погружается в нее вдоль океанских склонов глубоководных желобов.

Вертикальные движения имеют еще более разнообразные причины. Поднятия могут быть обусловлены подъемом более легких выплавок из астеносферы (который одновременно служит причиной расходящихся горизонтальных движений), а также разогревом литосферы над этими восходящими горячими мантийными струями. Опускания в океанах связаны с охлаждением литосферы по мере ее удаления от осей спрединга и максимальны в зонах глубоководных желобов. В зонах, выходящих на поверхность вдоль осей желобов, опускание внбвь сменяется поднятием вследствие скучивания, нагромождения осадков и накопления продуктов вулканической деятельности. Процессы регионального метаморфизма и

гранитообразования ведут здесь к увеличению мощности легкой континентальной коры, а это в свою очередь приводит к ее всплыванию. С данным процессом связано образование первичных горных сооружений. Вторичные горные сооружения формируются под влиянием столкновения континентальных плит, в результате чего увеличивается тепловой поток, что способствует подъему астеносферы и росту поднятий. Считается, что опускание территории может быть связано с формированием ледникового щита (Антарктида, Гренландия) и подъемом областей, освободившихся от ледникового покрова благодаря снятию нагрузки (Балтийский и Канадский щиты).

Землетрясениями называют подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Наблюдения за землетрясениями ведутся с древнейших времен. Детальные описания землетрясений, наблюдавшихся с середины I тысячелетия до н.э., даны японцами. Систематические инструментальные наблюдения начаты во второй половине XIX в. (Б.Б. Голицын, Э. Вихерт, Б. Гутенберг, А. Мохоровичич, Ф. Омори и др.).

Сильные землетрясения носят катастрофический характер, уступая по числу жертв только тайфунам и значительно (в десятки раз) опережая извержения вулканов. Количество слабых землетрясений гораздо больше, чем сильных. Так, на сотни тысяч землетрясений, ежегодно наблюдаемых на Земле, приходятся единицы катастрофических.

Территориальное распределение землетрясений неравномерно и определяется перемещением и взаимодействием лито-сферных плит. Известны два главных сейсмических пояса: Тихоокеанский, охватывающий кольцом берега Тихого океана, и Средиземноморский, простирающийся через юг Евразии от Пиренейского полуострова на западе до Малайского архипелага на востоке. В пределах океанов значительной сейсмической активностью отличаются срединно-океанические хребты. Очаги землетрясений располагаются на глубинах до 700 км, но 3/4 сейсмической энергии выделяется в очагах, находящихся на глубине не более 70 км. Размер очага катастрофических землетрясений может достигать сотен и тысяч километров.

Область наибольших разрушений располагается вокруг эпицентра - проекции на земную поверхность места начала перемещения масс -гипоцентра.

Интенсивность проявления землетрясений на поверхности измеряется в баллах и зависит от глубины очага имагниту-ды землетрясения, служащей мерой его энергии. Известное максимальное значение магнитуды близко к 9. С увеличением магнитуды на единицу энергия возрастает в 100 раз, например при толчке с магнитудой 6 высвобождается в 100 раз больше энергии, чем при магнитуде 5. Шкала магнитуд именуется шкалой Рихтера. Наряду с ней используют ряд сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам.

В России применяется наиболее широко используемая в мире 12-балльная шкала MSK-64 (Медведева-Шлонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10-балльная шкала Росси-Фореля (1883), в Японии - 7-балльная шкала. Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, в шкале MSK-64 зафиксирована следующим образом:

1 балл - не ощущается никем, регистрируется только сейсмическими приборами;

2 балла - иногда ощущается людьми, находящимися в спокойном состоянии;

3 балла - ощущается немногими, более заметно в помещениях на верхних этажах;

4 балла - ощущается многими (особенно в помещениях), в ночное время некоторые просыпаются. Возможны звон посуды, дребезжание стекол, хлопанье дверей;

5 баллов - ощущается почти всеми, многие ночью просыпаются. Качаются висячие предметы, появляются трещины в оконных стеклах и штукатурке;

6 баллов - ощущается всеми, осыпается штукатурка, легкие разрушения зданий;

7 баллов - появляются трещины в штукатурке и откалываются отдельные ее куски, тонкие трещины в стенах. Ощущаются толчки в автомобилях;

8 баллов - большие трещины в стенах, падение труб, памятников. Трещины на крутых склонах и в сыром грунте;

9 баллов - обрушение стен, перекрытий кровли в некоторых зданиях, разрывы подземных трубопроводов;

10 баллов - обвалы многих зданий, искривление железнодорожных рельсов. Оползни, обвалы, трещины (до 1 м) в грунте;

11 баллов - многочисленные широкие трещины в земле, обвалы в горах, обрушение мостов, только немногие каменные здания сохраняют устойчивость;

12 баллов - значительные изменения рельефа, отклонение те-. чения рек, предметы подбрасываются в воздух, тотальное

разрушение сооружений.

Сильные землетрясения ощущаются на расстоянии тысячи километров и более. Так, в Москве время от времени наблюдаются толчки интенсивностью до 3 баллов как <эхо> катастрофических карпатских землетрясений в горах Вранча в Румынии; эти же землетрясения в близкой к Румынии Молдавии ощущаются как 7-8-балльные. Продолжительность землетрясений различна. Например, землетрясение на острове Лисса в Средиземном море длилось три года (1870-1873), общее количество толчков составило 86 тыс.

Всякое землетрясение с магнитудой свыше 7 может стать крупной катастрофой. Однако оно может остаться и незамеченным, если произойдет в пустынном районе. Например, в результате Гоби-Алтайского землетрясения 1957 г. с магнитудой 8,5 и интенсивностью 11-12 баллов возникли два озера, мгновенно образовался огромный надвиг в виде каменной волны высотой до 10 м, максимальное смещение по сбросу достигло 300 м и т.п.; территория размером с Данию или Голландию была полностью разрушена. Если бы это землетрясение произошло в густонаселенном районе, число жертв могло измеряться миллионами.

Если землетрясения происходят в море, то они могут вызвать разрушительные волны - цунами, наиболее часто опустошающие побережья Тихого океана, как это произошло в 1933 г. в Японии и в 1952 г. на Камчатке. Общее число жертв землетрясений на планете за последние 500 лет составило около 5 млн человек, почти половина из них приходится на Китай. Большие потери при землетрясениях обычно связаны с высокой плотностью населения, примитивными методами строительства, особенно характерными для бедных регионов.

В конце XX в. деятельность человека, принявшая планетарные масштабы, стала причиной искусственно вызываемой сейсмичности, возникающей, например, при ядерных взрывах (испытания на полигоне Невада (США) инициировали тысячи сейсмических толчков), при строительстве водохранилищ, заполнение которых иногда провоцирует сильные землетрясения. Так случилось в Индии, когда сооружение водохранилища Койна вызвало 8-балльное землетрясение, при котором погибло 177 человек.

Магматизм - процесс выплавления магмы, ее дальнейшего развития, перемещения, взаимодействия с твердыми горными породами и застывания. Магма - это расплавленная масса, образующаяся в глубинных зонах Земли. При внедрении магмы в земную кору или при ее излиянии на поверхность Земли формируются магматические горные породы. Магма периодически образует отдельные очаги в разных по составу и глубинности оболочках Земли.

Магматизм - проявление глубинной активности Земли, тесно связан с ее развитием, тепловой историей и тектонической эволюцией. По глубине проявления магматизм разделяют на абиссальный (глубинный), гипабиссальный (проявившийся на небольшой глубине) и поверхностный (вулканизм). В результате магматизма формируются: интрузивные тела и горные породы - в процессе внедрения в толщу земной коры расплавленной магмы и эффузивные - в процессе излияния жидкой лавы из глубин Земли на поверхность с образованием лавовых покровов и потоков.

Вулканизм - совокупность явлений, обусловленных проникновением магмы из глубин Земли на ее поверхность. Вулканизм приводит к появлению на поверхности Земли огромного количества вулканического материала (вулканическое стекло, пепел, газы и т.д.), а также к формированию такого грандиозного образования, как вулкан, который возникает над каналами и трещинами в земной коре. Именно по этим каналам и трещинам на земную поверхность извергаются лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.

По степени активности различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы, а по форме - центральные, извергающиеся из центрального выводного отверстия, и трещинные, вулка-

нические аппараты которых имеют вид зияющих трещин или ряда небольших конусов. Основными частями вулканического аппарата являются магматический очаг (в земной коре или верхней мантии); жерло - выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; конус - возвышенность на поверхности Земли из продуктов выброса вулкана; кратер - углубление на поверхности конуса вулкана. Современные вулканы расположены вдоль крупных разломов и тектонически подвижных областей (главным образом на островах и берегах Тихого и Атлантического океанов). Среди активных действующих вулканов назовем Ключевскую сопку и Авачинскую сопку (Камчатка, Россия), Везувий (Италия), Исалько (Сальвадор), Мауна-Лоа (Гавайские о-ва).

Экзогенные (внешние) процессы

Экзогенными называют процессы, которые происходят на поверхности Земли или на небольшой глубине в земной коре и обусловлены энергией солнечного излучения, гравитационной силой и жизнедеятельностью организмов. Сущность экзогенных процессов сводится к следующему [8, 13, 26, 33]:

Овыветривание- механическое разрушение горных пород и химическое преобразование слагающих их минералов;

О денудация- удаление и перенос разрыхленных и растворенных продуктов разрушения горных пород водой, ветром и льдом. Большое влияние на ее темпы и характер оказывают размах и скорость тектонических движений, а также климатические условия территории. Преобладание денудации над тектоническим поднятием со временем приводит к снижению абсолютных и относительных высот региона и общему нивелированию рельефа;

О аккумуляция- отложение этих продуктов в виде осадков на суше или на дне водных бассейнов.

Процесс совместного формирования рельефа и рыхлых отложений в свою очередь именуется морфолитогене-з о м. Так, в результате деятельности реки формируются и ее долина, и отложения (аллювий).

Основу всех экзогенных процессов составляет выветривание - процесс механического разрушения и химического изме-

нения горных пород и минералов в условиях земной поверхности и приповерхностных слоев литосферы, происходящий под влиянием различных атмосферных агентов (атмосферные осадки, ветер, сезонные и суточные колебания температуры воздуха, воздействие на породы атмосферного кислорода и др.), грунтовых и поверхностных вод, жизнедеятельности растительных и животных организмов и продуктов их разложения. Выветривание имеет большое значение для подготовки вещества к его транспортировке; с ним тесно связано почвообразование - зарождение и формирование почвы.

Склоновые процессы - класс экзогенных явлений. Их широкое распространение связано с тем, что большая часть земной поверхности представляет собой склоны - наклонные участки поверхности, формирующиеся в результате эндогенных и экзогенных процессов. Характер склонов определяется составом и строением слагающих пород, абсолютными и относительными высотами местности, интенсивностью склоновых процессов, особенностями климата, растительности и других компонентов природной среды, экспозиции склонов. По преобладанию гравитационных движений того или иного вида и характеру рельефообразующих процессов выделяют склоны обвальные, оползневые и др. Механизмы их достаточно разнообразны. Например, оползни (скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести) могут образовываться вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и др.; солифлюкционные процессы развиваются в результате медленного передвижения почв и рыхлых грунтов под влиянием попеременного протаивания - промерзания и силы тяжести.

Преобразованию земной поверхности в огромной мере способствуют флювиалъные (эрозионно-аккумулятивные) процессы - совокупность процессов, осуществляемых текучими поверхностными водными потоками. Водные потоки разделяют на постоянные (реки) и временные, а временные в свою очередь - на русловые (овраги и балки) и нерусловые (склоновые) [15]. Результатом флювиальных процессов является размыв водными потоками земной поверхности в одних местах и одновременный перенос и отложение продуктов размыва в других, в результате чего в одно и то же время образуются

как выработанные (эрозионные), так и аккумулятивные формы рельефа.

Флювиальные процессы развиваются в пределах речных бассейнов, в которые входят речные, овражно-балочные и склоновые системы. Центральным элементом речных бассейнов являются реки- водные потоки, текущие в естественных руслах и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока со своих бассейнов. Реки разделяются на две группы: горные реки с быстрым течением, текущие обычно в узких долинах, и равнинные реки, имеющие более медленное течение и широкие террасированные долины. Наиболее крупные реки: в Российской Федерации - Обь, Енисей, Амур, Лена, Волга; в зарубежных странах - Нил, Миссисипи, Амазонка, Янцзы. Реки характеризуются своим режимом - изменением уровней, расходом, скоростью течения, температурой воды и другими явлениями, зависящими главным образом от характера питания рек и климатических условий местности, по которой они протекают. Суммарный годовой сток рек в Мировой океан -42 тыс. км3. Реки - важнейший элемент природной среды: источник питьевой и промышленной воды, естественный водный путь, постоянно возобновляемый источник гидроэнергии, местообитание рыб и других пресноводных организмов, а также водной растительности.

Гляциалъные процессы - процессы, связанные с деятельностью льда, т.е. с современным или прошлым оледенением территории. Такие процессы могут развиваться при условии оледенения некоторой территории - достаточно длительного существования большого количества льда в пределах участка земной поверхности, в первую очередь в виде ледников - движущихся скоплений льда. Эрозионная деятельность ледников (экзарация) сводится к выпахиванию коренного ложа ледника обломками горных пород, вмерзшими в движущийся лед, аккумулятивная деятельность -к формированию специфических отложений в виде скопления несортированных обломков горных пород, переносимых или отложенных ледниками образований, - морены. В геологическом прошлом наиболее крупные колебания климата приводили к чередованию ледниковых эпох (ледниковий) и межледниковий. В наиболее близкое к нам время - в плейстоцене - насчитываются шесть ледниковых периодов и пять межледниковий. В результате таяния

ледников образуются мощные водные потоки, которые формируют флювиогаяциальные отложения (отложения водно-ледниковых потоков) и рельеф. В районах, характеризующихся отрицательной температурой горных пород и почв, наличием подземных льдов и многолетней мерзлоты, получили распространение специфические, криогенные процессы: пучение и наледеобразование; криогенное выветривание, морозная сортировка, криогенный крип, солифлюк-ция и др.; морозное растрескивание; термокарст.

Карстовые процессы - процессы растворения, или выщелачивания, и отчасти размыва трещиноватых растворимых горных пород движущимися подземными и поверхностными водами и связанное с этим образование специфических карстовых запа-динных форм рельефа на поверхности Земли и различных пустот, каналов и пещер в глубине. Помимо карстовых выделяют процессы псевдокарста (ложного карста), когда происходит образование форм, внешне напоминающих карст, но обусловленных иными процессами.

Эоловые процессы - процессы, обусловленные деятельностью ветра: выдувание или развевание рыхлого материала (дефляция), обтачивание и разрушение твердых пород обломочным материалом, влекомым ветром (корразионные ниши и эоловые <каменные грибы>, <каменные столбы> и т.д.), перенос эолового материала и его аккумуляция (грядовые пески, барханы, барханные цепи и параболические дюны и пр.). Эти процессы распространены в местах разряженного растительного покрова и сильных ветров.

Береговые морские процессы происходят в пределах береговой зоны, на границе суши и океана. В результате трансформации и рассеивания энергии морских волн при взаимодействии с литосферой формируются абразионные берега - высокие отступающие берега водоемов и аккумулятивные берега - наступающие берега, сложенные наносами, приносимыми волнами и прибоем. В результате действия поперечного перемещения наносов формируется пляж - скопление наносов в зоне прибойного потока. Считается, что с процессом поперечного перемещения наносов связано также образование подводных валов - аккумулятивных форм, сложенных обычно песчаным материалом и тянущихся вдоль берега параллельно друг другу.

В пределах дна Мирового океана распространены гравитационные процессы - процессы, в возникновении и развитии которых основная роль принадлежит силе тяжести. В настоящее время среди гравитационных процессов дна Мирового океана выделяют процесс медленного сползания или оплывания толщ осадков на относительно пологих склонах (крип); подводные оползни; мутьевые потоки - течение водной суспензии твердых частиц; донные и постоянные поверхностные течения, формирующие огромные осадочные хребты; донная аккумуляция, ведущая к изменению рельефа дна за счет погребения коренных неровностей. Большую роль в формировании экзогенных форм рельефа дна Мирового океана играет биогенный фактор - деятельность рифостроителей, накопление рыхлого материала в результате отмирания организмов, разрушение и разрыхление горных пород вследствие деятельности различных камнеточцев, переработка донных грунтов илоедами и т.д.

Усиливающееся воздействие человека на земную поверхность обусловливает необходимость изучения антропогенных рельефа и отложений - совокупности форм земной поверхности и отложений, измененных или созданных деятельностью человека. Различают сознательно созданные формы антропогенных рельефа и отложений, производимые при мелиорации (террасирование и обвалование склонов, постройка оросительных и дренажных сетей), строительстве (насыпи, выемки, каналы, дамбы) и др., и стихийно возникающие в результате неправильного ведения сельского и лесного хозяйства, подземного строительства, прокладки дорог и т.п. (овраги, оседание поверхности над горными выработками, подвижные пески и др.).

Кроме представленных выше следует указать космогенный процесс, связанный с падением метеоритов, которые оставляют следы в виде кратеров. Помимо крупных тел на поверхность Земли попадает космическое вещество в виде пыли и микрометеоритов, количество которого в общем балансе рыхлых отложений, перемещающихся на поверхности рельефа, невелико.

Взаимодействие экзогенных и эндогенных процессов

Для понимания процессов формирования отложений и рельефа поверхности имеют большое значение концепции взаимо-

действия экзогенных и эндогенных процессов [8, 9, 13, 23, 26]. В науках о Земле обсуждение этого взаимодействия длится довольно давно. В 1763 г. М.В. Ломоносов уже рассматривал такую идею. Во второй половине XVIII в. были разработаны учения о силах, принимающих участие в образовании земной коры и вызывающих изменения ее поверхности, - нептунизм и плутонизм. Так, ГЛ. Вернер (нептунист) считал, что Мировому океану принадлежит исключительная роль в образовании горных пород, слагающих земную поверхность, и в выработке рельефа. В свою очередь Дж. Геттон (плутонист) ввел в науку понятие о геологическом цикле, рассматривал изменения рельефа как составную часть геологического развития недр Земли. Концепцию медленного и непрерывного изменения земной поверхности под влиянием процессов, действующих и в настоящее время, выдвинул Ч. Лайель, который полагал, что основные формы рельефа возникают как результат движения земной коры, а затем нивелируются, разрушаются под действием внешних сил.

В 1899 г. В. Дэвис опубликовал учение о географических (геоморфологических) циклах, дав свое видение взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов [9]. По признаку ведущего экзогенного процесса Дэвис выделил <нормальный> (водно-эрозионный), ледниковый, морской и аридный (эоловый) циклы развития рельефа. Деятельность каждого из этих ведущих процессов протекает стадийно и дает разные результаты в условиях разной геологической структуры, но в конечном счете ведет к выравниванию рельефа, к образованию почти равнины (пенеплена). Новый цикл развития, по Дэвису, наступает при тектоническом (эндогенном) поднятии пенеплена, а последовательное развитие рельефа от ранней (юной) стадии к стадии дряхлости может нарушаться тектоническими или климатическими изменениями.

Связь денудационных процессов с вертикальными движениями земной коры рассматривал немецкий ученый В. Пенка (1924),* разработавший принцип изучения тектонических движений на основе анализа рельефа [23]. Он полагал, что при анализе взаимодействия экзогенных и эндогенных процессов следует учитывать непрерывность и одновременность действия обоих этих процессов. Впоследствии модели взаимодействия экзогенных и эндогенных процессов усложнялись и уточнялись.

Характеристика генетических взаимосвязей.

Процессы, влияющие на формирование твердой оболочки Земли по своему положению относительно ее поверхности подразделяются на эндогенные и экзогенные.

Эндогенные процессы протекают в условиях высоких температур и давлений. Гравитационное поле Земли и силы вращения могут влиять на форму планеты, вызывать вертикальные и горизонтальные перемещения фрагментов литосферы разной плотности, процессы диапиризма и т.д.

Для рельефообразования наибольшее значение имеют механические движения литосферы, магматизм и метаморфизм. Один из важнейших результатов - формирование первичных неровностей твердой поверхности Земли - тектонически обусловленных поднятий и впадин.

Экзогенные процессы делятся на 3 группы: выветривание, денудация (снос) и аккумуляция (накопление). Денудация и аккумуляция по эффекту воздействия на рельеф являются нивелирующими.

Воздействие силы тяжести и силы вращения оказывают влияние на ряд экзогенных факторов.

Климат Земли определяет генетические типы экзогенных процессов и, отчасти, интенсивность их воздействия на земную поверхность.

Латеральные изменения климата определяются положением Земли относительно Солнца и образуют планетарную климатическую зональность. Изменения климата с высотой образуют ороклиматическую зональность, которая обусловлена ростом тектонических поднятий и изменением температуры атмосферы с высотой.

Большое рельефообразующее значение имеют изменения климата во времени.

Экзогенные факторы.

Под экзогенными факторами понимаются процессы рельефообразования, обусловленные выветриванием, денудацией и аккумуляцией. Они генетически и причинно связаны с эндогенными факторами, приповерхностным гравитационным полем Земли, ее климатом, а также влиянием Солнца и Луны.

Формы рельефа, в образовании которых главная роль принадлежит экзогенным процессам, называются морфоскульптурами.

Выветривание – сочетание процессов разрушения горных пород, слагающих земную поверхность под воздействием внешних оболочек и Солнца. Они подготавливают материал для дальнейших денудации и аккумуляция .

Источники энергии для процессов выветривания –энергия Солнца и физико-химическое воздействие атмосферы и гидросферы.

Климат определяет избирательное развитие основных генетических типов выветривания и влияет на скорость их течения.

Денудация по общему характеру воздействия – процесс снижения земной поверхности. Подразделяется на общую, или плоскостную, и линейную, развивающуюся избирательно.

Аккумуляция – процесс повышения земной поверхности. Может быть региональной и локальной.

Генетические типы денудации и аккумуляции зависят от физико-географической обстановки; возникновение процессов, их скорость и продолжительность полностью соответствуют источникам энергии.

Денудация и аккумуляция протекают только при наличии неровностей земной поверхности и прекращаются при их уничтожении.

В геоморфологическом аспекте эндогенные факторы порождают неровности земной поверхности, экзогенные факторы – нивелируют их. От соотношения эндогенных и экзогенных факторов зависит степень выравнивания.

На поверхности суши, в эпиконтинентальных морях, озерах, реках выделяются две основные обстановки развития экзогенных процессов: субаэральная (наземная) и субаквальная (подводная).

В пределах суши различаются платформенная и орогенная обстановки, характеризующиеся различным развитием экзогенных процессов и коррелятивных им отложений.

В платформенных областях на обширных площадях с однообразными орографическими и климатическими условиями каждый из генетических типов экзогенных процессов получил самостоятельное и наиболее полное развитие.

Для орогенных областей со сложным контрастным рельефом в условиях ороклиматической зональности характерен парагенез генетических типов и их изменчивость в пространстве.

ИНТЕНСИВНОСТЬ РАЗВИТИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. Понятие интенсивности проявления опасных экзогенных геологических процессов (ЭГП) является одним из важнейших в инженерной геодинамике. Впервые понятие было предложено Е. П. Емельяновой (1971 г.), которая определила интенсивность развития ЭГП как количество форм на единицу длины или площади, а также длины или площади, занятой формами, от общей длины или площади. В настоящее время в качестве количественного показателя оценки интенсивности проявления ЭГП используется пораженность территории процессом, которая оценивается площадным или линейным коэффициентом. Коэффициент пораженности является не только количественным показателем интенсивности проявления процесса, но и в интегральной форме характеризует взаимодействие всех факторов, степень их влияния на данный процесс. Площадной коэффициент пораженности представляет собой отношение площади, охваченной процессом, ко всей площади участка и подсчитывается для однородных по геоморфологическим и геологическим условиями территорий. Принципы и методы оценки опасности и риска, связанные с проявлением экзогенных геологических процессов, в настоящее время разработаны слабо. Анализом состояния этой проблемы занимался ряд авторов. Среди них можно выделить работы А. Л. Рагозина, А. И. Шеко, В. С. Круподерова и др. Подходы к изучению опасности и риска разнообразны. Ряд авторов (Л. В. Бахирева, В. И. Осипова, Г. Л. Кофф) определяют геологический риск как вероятность проявления природных и техногенных геологических процессов в определенном районе. Классификация рисков А. Л. Рагозина включает в себя ряд таксономических единиц: классы, группы, типы. Все риски подразделяются на три класса: природные, социальные и природно-социальные. Классы подразделяются на группы. В классе социальных рисков выделяют две группы: природные и техноприродные. В группе природных рисков выделяют гидрогеологический, метеорологический, космический, смешанный, а в группе социальных рисков – горнодобывающий, химический, машиностроительный, автодорожный и т. д. Среди типов выделяют: сейсмический, оползневой, селевой и т. д. Риски различаются по масштабу и характеру воздействия, полноте учета, форме проявления, сфере фиксации, уровню воздействия на человека и экономику. Основным принципом оценки опасности воздействий ЭГП и риска является вероятностная оценка проявления того или иного процесса на территории. Кроме нее, учитываются также и энергетические характеристики процессов (скорость развития, площадь, на которой они проявляются, и т. д.).

1

2

3

4

5

6