Лекции № 1-14 по дисциплине "Новейшая геодинамика" (Содержание и структура новейшей геодинамики. Геодинамика техногенных процессов), страница 36

Характерные черты колумбийской переходной зоны от континента к океану: отсутствие сейсмических зон и глубоководного желоба, постепенное нарастание глубин океана за пределами шельфа и осложнение континентального склона окраинными плато-аваншельфами. Все это указывает на переплетение орогенного и рифтового режимов, отразившихся и на особенностях геофизического строения, которое выразилось в уменьшенных мощностях земной коры и температурных аномалиях. Колумбийский тип переходной зоны от континента к океану называют промежуточным между индо-атлантическим и тихоокеанским.

ТЕМА 14. ГЕОДИНАМИКА ТЕХНОГЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ С ГОРНЫМИ РАБОТАМИ

Лекция 14. Геодинамика техногенных движений, связанных с горными работами

1. Геодинамика медленных техногенных движений.

2. Геодинамика быстрых (импульсных) техногенных движений.

1. Геодинамика медленных техногенных движений. С помощью повторных нивелировок обнаруживают не только тектонические движения, но и накладывающиеся на них перемещения земной поверхности, вызванные технической деятельностью человека. Медленные техногенные движения возникают в результате сдвижения земной поверхности в районах проходки горных выработок, проседаний поверхности при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, добычи подземных вод, создания крупных водохранилищ и др. Стационарные наблюдения показали, что амплитуды техногенных движений могут достигать больших значений. Выявлено, что интенсивное использование подземных вод в районах многих городов мира приводит к образованию глубоких депрессионных воронок диаметром в десятки километров и глубиной в десятки, иногда сотни метров. Обнаруживается полная корреляция между интенсивностью опускания земной поверхности и объемом откачанной жидкости. При этом изменяется гидродинамический, химический, температурный режим водоносных горизонтов, происходит уплотнение горных пород в процессе обезвоживания. Максимальные деформации сжатия происходят в узкой зоне, прилежащей к водоносному горизонту. Механизм состоит в увеличении эффективных напряжений в скелете пород и уменьшении их пористости.

На территории г. Москвы при сопоставлении карт пьезометрических уровней и гидроизогипс водоносных горизонтов с картами опусканий на территории Москвы с начала XX века была зафиксирована взаимосвязь изменения состояния пород и деятельности человека. В отдельных местах, особенно там, где имеются массивные сооружения, величина опускания поверхности достигла нескольких десятков сантиметров. В г. Лондоне с 1865 по 1931 г. территория центральной части города опустилась на 6—18 см, что продолжалось и в последующие годы. Предполагают, что к 2000 г. величина оседания поверхности города достигнет 45 см.  Вследствие отбора воды из водоносных горизонтов на территории г. Мехико, построенного на толще пород аллювиального, озерного и вулканического происхождения, происходит опускание земной поверхности на отдельных участках до 7 м со скоростью от 24 до 50 см/год. По прогнозным оценкам, при сохранении режима водоотбора к 2000 г. оседание достигнет 11 м. В некоторых городах осадка достигала до 17—24 см/год. Непрерывное опускание установлено на территории г. Токио, в среднем со скоростью 15 см/год и более. Интенсивный водоотбор приводит к значительному снижению пластового давления в водонапорной системе артезианского бассейна, снижению пластового давления, проявлению процессов вторичной консолидации и депрессионному уплотнению породы. Как следствие, происходят деформации поверхности земли (увеличивающиеся по мере приближения к побережью моря), поверхностных и надземных сооружений, частичное затопление города со стороны моря. Скорость оседания почти пропорциональна скорости снижения пьезометрических напоров подземных вод. Аналогичные явления в других городах.