Международный союз охраны природы

Для ответа на этот вопрос необходимо обратить внимание на так называемый гидрогеодинамический предвестник землетрясений: изменение уровня подземных грунтовых вод в скважинах и колодцах. Этот предвестник относится к числу наиболее надежных, так как благодаря ему в большом количестве случаев инструментально зарегистрированы периоды, предшествующие началу землетрясений. Подземные воды циркулируют в большом объеме горных пород, в том числе могут присутствовать и в зонах, где создается очаг будущего землетрясения, или в близких к нему участках. Следует учесть, что очаги катастрофических, наиболее опасных для человека, землетрясений располагаются относительно недалеко от земной поверхности. Поэтому любые изменения плотности пород в очаге, связанные с тектоническими движениями горных масс, сказываются на объеме содержащихся здесь подземных вод, которые или выдавливаются оттуда или, наоборот, увеличивают свой объем в зависимости от изменения объема трещинных пустот и микропор. В соответствии с этими изменениями происходят и изменения уровня подземных вод в скважинах и колодцах на земной поверхности, которые являются чуткими деформометрами земных недр (Соболев, 1993).

В связи с этим возникает идея: а что если посредством подземных вод, омывающих готовящийся очаг землетрясения или близкие к нему участки, воздействовать на них таким образом, чтобы уменьшить интенсивность нарастающих упругих стрессовых усилий при тектонических деформациях пород? По существу, подземные воды – это единственная субстанция, способная проникнуть к глубинному очагу максимально близко. В то же время эти воды выходят на поверхность, где человек может изменить их состав, и они будут влиять на физико-химические и тектонические процессы в глубинах земли.

На основе этой идеи я разработал способ стабилизации грунтового массива в сейсмически опасных районах, с помощью которого можно предотвратить катастрофические землетрясения: при наличии средне- или долгосрочного прогноза о готовящемся землетрясении в грунтовые подземные воды добавляют растворимые химические вещества таких типов, чтобы они способствовали снижению упругих напряжений в очаге землетрясения или прилегающих к нему участках за счет увеличения податливости грунтов к деформациям и/или выравнивания плотности в разных его участках.

При выборе химических веществ необходимо учитывать два фактора, которые способствуют разрядке напряжений в земной коре.

Первый – это известный механохимический эффект Ребиндера, когда добавка в грунтовую воду поверхностно-активных веществ способствует увеличению микротрещиноватости пород, ослаблению их механических свойств, уменьшению упругости и в конечном счете способствует большей податливости грунтов к деформациям, не позволяя им разрядиться в виде жесткого тектонического удара.

Второй фактор связан с появлением различий в плотности при деформациях, когда в сильно сжатых участках уменьшаются количество и объем микропор и микропустот за счет их сдавливания, и наоборот: в расширяющихся участках их объем возрастает и породы разуплотняются. Но если выровнять объем микропустот и соответственно плотность пород, то деформация и их упругая сила будут сведены к минимуму.

Выравнивание объема микропор и микротрещинных пустот в земной коре происходит путем заполнения их химическими компонентами, вынесенными из вмещающих пород при гидротермально-метасоматических и диагенетических процессах. Примером этого являются эндогенные гидротермально-метасоматические месторождения, которые образовались на месте тектонических разломов в земной коре. По существу, образованию каждого такого месторождения предшествовало землетрясение, в результате которого образовались разломы и трещинные пустоты в нем. Последние затем были заполнены рудным или другого типа минеральным веществом, вынесенным из вмещающих пород; этим плотность пород здесь и во всех близлежащих участках выравнивается. Такие же процессы идут в настоящее время в зонах диагенеза горных пород и в зонах активной вулканической деятельности, проявлением которой являются сольфатары, фумаролы, гейзеры. Землетрясение происходит потому, что гидротермально-метасоматические процессы не успевают вовремя выровнять плотность пород и заполнить новообразующиеся микротрещины минеральным веществом.

Если воздействовать на горные породы очага землетрясения или его окружения химически агрессивными растворами, способными производить выщелачивание веществ из вмещающих пород и переотложение их в трещинах и порах, то само катастрофическое землетрясение будет ликвидировано в самом зародыше. Следует отметить, что сам очаг может находиться на глубинах, не доступных подземным водам. Но известно, что очаг возникает как результат геодинамических напряжений в большом участке земной коры, в том числе и в близповерхностных зонах. Поэтому достаточно снять напряжение в этих близповерхностных зонах, чтобы или отдалить его на большие глубины и расстояния от населенных пунктов, или ликвидировать совсем.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56