WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Режим растяжения, поддерживаемый в течение длительного времени гравитационными силами, должен обеспечивать современную активность разломов и их проницаемость. Этот вывод подтверждается: 1) соответствием ориентировок главных осей деформации и простиранием и кинематикой разрывных нарушений, закартированных геологическими методами; 2) развитием глубоких карманов выветрелых пород по контактам даек гранит-порфиров в осевых зонах разломов (Буданов, 1964); 3) проявлением в рельефе дневной поверхности новейших движений и наличием флексурно-разрывных зон, являющихся границами между участками относительных опусканий и воздыманий (Гуляев, 2001); 4) повышенной концентрацией радона в почвенном воздухе и в подземных водах во флексурно-разрывных зонах (Карта районирования…, 1997).

Рис. 5. Поле главных компонент деформации е1 и е2: 1 - контуры массивов интрузивных пород: I – Верх-Исетский; II – Шувакишский; III – Уктусский; IV – Шарташский; V – Свердловский; VI – Широкореченский; 2 - растяжение; 3 – сжатие

Рис. 6. Схема главных значений и главных направлений тензора чистой деформации с элементами разрывной тектоники: 1 - тектонические структуры сдвигового типа; 2 - всбросовые и надвиговые тектонические структуры; 3 - тектонические структуры отрыва; 4 –растяжение; 5 – сжатие

На рис. 6 показано соотношение между разрывными нарушениями, установленными геологическими методами и по данным тектонофизического анализа поля силы тяжести.

Важной характеристикой деформации, зависящей от всех трех главных значений, является дилатация (или дилатансия), т.е. относительное изменение объема деформируемой среды (=e1 + e2 + e3) (рис. 7). Все гранитные массивы характеризуются положительной дилатацией примерно одинаковой величины (1,0-1,5)·10-2. Все ультраосновные массивы картируются отрицательной дилатацией: максимальная величина дилатации Шувакишского массива более 1,5·10-2, Широкореченского – около 1,5·10-2, Уктусского – более 2,8·10-2.

Рис. 7. Поле дилатации

Ультраосновные породы характеризуются большими значениями модуля упругости (модуля Юнга). Поэтому, как показывают результаты измерения (Медведев, Кузнецов, 1982), геологические тела, сложенные такими породами, являются концентраторами напряжений, т.е. они способны накапливать огромное количество упругой энергии без разрушения. Ультраосновные массивы в черте Екатеринбурга также являются концентраторами напряжений, как это следует из характера дилатации (см. рис. 7).

ПОЛОЖЕНИЕ 3. Верхняя часть земной коры района Екатеринбурга под действием гравитационных сил в основном находится в режиме разгрузки.

Геологическая среда в пределах Екатеринбургского мегаполиса в значительной мере сложена различными метаморфическими породами. Изучение деформационных свойств горных пород показывает, что вторичные структурные деформационные изменения, которым подверглась порода при метаморфизме, приводят к уменьшению ее прочности (Звягинцев, 1978). Среда, состоящая из таких пород и в структурно-тектоническом отношении представляющая крупный тектонический узел, находящийся в режиме растяжения, должна быть потенциальной на проявление динамических событий частых, но невысокой интенсивности. Накопление упругой энергии будет происходить и в такой среде. Но ввиду ее невысокой прочности из-за большого количества деструктивных элементов разрядка напряжений будет происходить при низком уровне упругой энергии. Об этом свидетельствуют наблюдаемые динамические явления: современные движения дневной поверхности, землетрясения, разрывы водопроводных труб (трубопроводов).

В результате повторных нивелировок, выполненных на территории Екатеринбурга в 28 пунктах (Современная геодинамика Урала, 1990), установлено, что по величине скорости вертикальных движений земной коры существенно различаются в зависимости от промежутка времени, в течение которого они определяются. Для годичных временных интервалов величина скорости составляет первые миллиметры в год, для интервалов времени в несколько десятков лет она оценена в первые десятые доли – первые сотые доли миллиметра в год. И в том, и в другом случаях скорости бывают как положительные, так и отрицательные. Инверсия знаков скорости происходит на небольших расстояниях в десятки и сотни метров. Это означает, что геологическая среда сильно дислоцирована и представляет собой «клавишную» структуру, состоящую из блоков небольших размеров, перемещающихся друг относительно друга по вертикали. В долговременном режиме движения блоков-клавишей нет тенденции к увеличению или уменьшению скорости. Это говорит о том, что в целом геологическая среда в пределах Екатеринбурга находится в равновесном состоянии. На этом «фоне» происходят высокоскоростные годичные перемещения блоков, режим движения которых можно назвать «дребезжанием». При таком динамическом режиме в среде не может происходить значительное накопление упругой энергии, поскольку она будет постоянно и повсеместно расходоваться, переходя в кинетическую энергию движения блоков.

С 1914 по 2002 гг. на Урале было зарегистрировано 70 сейсмических событий. Из них 34 отнесены к горно-тектоническим ударам, природа 28 не выяснена, причиной семи событий стали обвалы, карстовые явления, взрывы и горные удары и только одно, произошедшее 17 августа 1914 г. в 50 км к северо-западу от Екатеринбурга, было отнесено к тектоническому землетрясению. Его интенсивность в эпицентре оценена в 6 баллов, магнитуда в очаге 5,5 единиц, глубина очага определена в 26 км (Сейсмические события Уральского региона…, 2002). Глубина очагов остальных 69 событий не превышает 1,2 км, т.е. все они находятся в той части земной коры, которая освоена горными работами. В период с 1996 по 2001 гг. в районе Екатеринбурга зарегистрировано два приповерхностных землетрясения с магнитудой около 1 (Гуляев, 2001) (рис.8). По статистике в мире ежегодно происходит около 13 млн таких землетрясений.

24 сентября 1996 г.

магнитуда 1

10 октября 1997 г. магнитуда 1

Рис. 8. Тектоническая схема территории Екатеринбурга с эпицентрами некоторых динамических событий: 1 - эпицентр землетрясения (по данным ГОУНПП «Уралсейсмоцентр»); 2 - места разрыва водопроводных труб (по данным ЕМУП «Водоканал»); 3 - осевые линии разломов (по Кузовкову, Двоеглазову и др.,1981)

Своеобразным индикатором блочно-«клавишной» структуры геологической среды являются переломы и разрывы водопроводных труб. По данным МОУП «Водопровод» (Гуляев, 2001), ежегодно в Екатеринбурге происходит около 1000 аварий, большая часть которых обусловлена тектоническими причинами - движением блоков по разломам, разрывам и трещинам в геологической среде. Анализ мест аварий показывает, что они почти равномерно распределены по той части территории города, где фиксировались. Для них характерна повторяемость, когда они происходят по многу раз в одном месте. Такая характеристика аварийности свидетельствует о том, что динамический режим геологической среды постоянен, т.е. сохраняется и поддерживается на одном уровне на значительной территории мегаполиса из года в год. Большая плотность (густота) мест аварий указывает на значительную раздробленность геологической среды (рис. 8).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты выполненной работы состоят в следующем:

1. Разработана методика и осуществлена интерпретация аномалий силы тяжести района Екатеринбурга с целью установления размеров, формы и условий залегания плотностных неоднородностей (интрузивных массивов), являющихся основными источниками деформирования геологической среды.

2. Выполнен тектонофизический анализ поля силы тяжести и установлен характер поля деформаций, обусловленного плотностными неоднородностями геологической среды.

3. Дана динамическая и энергетическая характеристика геологической среды района г. Екатеринбурга по комплексу геолого-геофизических и геодезических данных.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статья, опубликованная в ведущем рецензируемом журнале, входящем в перечень ВАК РФ

  1. Болотнова, Л.А. Геофизическая оценка состояния геологической среды Екатеринбургского мегаполиса / Л.А. Болотнова, А.Н Гуляев // Изв.вузов. Горный журнал.- 2007.-№ 4. - С.127-134.

Статьи, опубликованные в других журналах, научных сборниках и материалах конференций

  1. Болотнова, Л.А. К вопросу об оценке состояния геологической среды /В.В. Филатов, Л.А. Болотнова// Ядерная геофизика, геофизические исследования литосферы, геотермия: Вторые научные чтения памяти Ю.П. Булашевича: материалы.-Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 2003.- С. 18-19.
  2. Болотнова, Л.А. Методика тектонофизического анализа гравитационного поля на примере территории г. Екатеринбурга / С.И. Гуськов, Л.А. Болотнова // Современные проблемы геофизики: Пятая Уральская молодежная научная школа по геофизике: сборник материалов.- Екатеринбург: УрО РАН, 2004.- С. 7-9.
  3. Болотнова, Л.А. Результаты тектонофизического анализа поля силы тяжести района г. Екатеринбурга / В.В. Филатов, С.И. Гуськов, Л.А. Болотнова // Известия УГГУ. Вып.19. Серия: Геология и геофизика.-Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2004.-С.147-152.
  4. Болотнова, Л.А. Методика и результаты интерпретации поля силы тяжести в районе Екатеринбургского мегаполиса / В.В. Филатов, Л.А. Болотнова //Глубинное строение. Геодинамика. Мониторинг. Тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей: Третьи научные чтения памяти Ю. П. Булашевича: материалы.-Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 2005.- С.147-149.
  5. Болотнова, Л.А. Изучение состояния геологической среды геофизическими методами / Л.А. Болотнова, Н.С. Бугаева // V Международная научно-практическая геолого-геофизическая конференция – конкурс молодых ученых и специалистов «Геофизика -2005»: тезисы докладов.- СПб.: СПбГУ, ВВМ, 2005.- С. 46-47.
  6. Болотнова, Л.А. Изучение напряженного состояния геологической среды по гравиметрическим данным / Л.А. Болотнова// Международная научно-практическая конференция «Геодинамика -2005»: тезисы докладов, г. Новосибирск.- Новосибирск, 2005.
  7. Болотнова, Л.А. Морфология интрузивных массивов района г. Екатеринбурга по гравиметрическим данным /Л.А. Болотнова// Уральский геофизический вестник.-№8 (сб. статей).- Екатеринбург: УрО РАН, 2005.- С.14-21.
  8. Болотнова, Л.А. Оценка естественного состояния геологической среды по гравиметрическим данным (на примере района г. Екатеринбурга) / Филатов В.В., Болотнова Л.А. // VIII геофизические чтения им. В.В. Федынского. 2-4 марта 2006: тезисы докладов.-М., 2006.- С 40-41.
  9. Болотнова, Л.А. Оценка деформационного состояния территории Екатеринбурга по геофизическим данным / В.В. Филатов, Л.А. Болотнова // Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий: материалы Всероссийской научно-практической конференции.-Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006.- С. 173-174.
  10. Болотнова, Л.А. Оценка естественно–деформированного состояния геологической среды территории г. Екатеринбурга по гравиметрическим данным/ Л.А. Болотнова // Восьмая Уральская молодежная научная школа по геофизике. 19-23 марта 2007, г. Пермь.- Пермь, 2007.- С.34-38.
  11. Болотнова, Л.А. Эколого–геологическое изучение состояния геологической среды урбанизированных территорий: геофизический аспект / В.В.Филатов, Л.А. Болотнова // IX геофизические чтения им. В.В. Федынского. 1-3 марта 2007:-тезисы докладов. -М., 2007.– С.43-44.

Подписано в печать __.09.07 г. Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Печать на ризографе. Печ.л. 1,0.

Тираж 100. Заказ

Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории

множительной техники издательства УГГУ

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева,30

Уральский государственный горный ун-т.


*Углы падения контактов отсчитываются от западного направления линии профиля.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»