Мониторинг влияния глубинных разломов на медико-экологическую обстановку Новосибирского Приобья

УДК 624.131

В.Б. Жарников, А.В. Ван, О.Н. Николаева СГГА, Новосибирск

МОНИТОРИНГ ВЛИЯНИЯ ГЛУБИННЫХ РАЗЛОМОВ НА МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ НОВОСИБИРСКОГО ПРИОБЬЯ

V.B. Zarnikov, A.V. Van, O.N. Nikolayeva SSGA, Novosibirsk

MONITORING OF THE ABYSSAL FAULTS INFLUENCE ON MEDICAL AND ECOLOGICAL SITUALION OF THE NOVOSIBIRSK RIVER OB AREA

The observation and analysis results of the abyssal faults influence on medical and ecological situation of the Novosibirsk river Ob area and the Novosibirsk city itself are given in the article. The distinct interdependence of geodynamic tensions zones and radioactive risk with abyssal faults breaking down granite strata has been established. The monitoring data are a scientific foundation of medical and ecological estimation of the territory and zoning necessary for the rational natural resources management taking into account men's ecological safety.

Экологическая обстановка территории, оказывающая влияние на условия существования биоты и, в первую очередь, человека, в значительной степени определяется геологической средой, которая является главным природоформирующим компонентом существующих экологических систем. Комплексный медико-биологический и эколого-геологический мониторинг территории Новосибирского Приобья показал существование многочисленных примеров проявления биологического воздействия геологических процессов на проживающее здесь население.

Наиболее яркое выражение такой причинно-следственной связи наблюдается в зонах развития глубинных разломов, характеризующихся повышенной трещиноватостью горных пород, их механическим смещением и геодинамической напряженностью. Глубокие трещины в земной коре являются путями облегченного выхода различных энергий, гидротермальных растворов и газовых эманаций, порожденных геологическими процессами, протекающими на разных уровнях в недрах Земли.

Как показано исследованиями А. Н. Дмитриева и др. [1], в приразломных зонах отмечаются аномальные физические поля, которые возникают в результате смещения разделенных трещинами блоков относительно друг друга. Этот геодинамический процесс сопровождается глубинной электрогенерацией, заряды которой по разломам выносятся на поверхность, создавая определенные физические поля, оказывающие отрицательное влияние на здоровье людей. Вызванная этим геофизическая напряженность проявляется над этими зонами в частой наблюдаемости в атмосфере природных самосветящихся объектов и повышенной восприимчивости людей и других живых организмов к магнитным бурям.

Известно, что 70 % наиболее заселенной части территории г. Новосибирска располагается над горным массивом, который большей частью перекрыт осадочным чехлом мощностью до 50-70 м с отдельными выходами на поверхность и расчленен глубинными разломами. По этим разломам, наложенным на гранит, как по зонам повышенной проницаемости происходит истечение газа-радона. Текучесть радона способствует его разносу в воздухе и скоплению в помещениях, что может вызвать некоторые заболевания. Содержание его находится в прямой зависимости от количества радиоактивных минералов, которые почти всегда встречаются в гранитах.

Анализ распределения необычных атмосферных явлений и плотности зафиксированных детских лейкозов показывает, что в большинстве случаев увеличение количества заболеваний приурочивается к местам сближения и пересечения разнонаправленных региональных разломов, проходящих через гранитные массивы.

Кроме аномальных физических полей в приразломных зонах почвенный слой характеризуется количественным и качественным составом микроэлементов, отличным от фоновых показателей участков, более удаленных от разрывных нарушений.

В тектоническом плане Новосибирское Приобье располагается в юго -восточной части Западно-Сибирской плиты и ее восточная часть представляет собой сложную структуру перехода к Алтае-Саянской горной области в пределах активной Томь-Колыванской складчатой зоны, осложненной Томь-Каменьским структурным выступом.

Правобережная относительно р. Оби часть Новосибирского Приобья состоит из двух структурно-тектонических ступеней, разделенных глубинными разломами северо-восточного простирания, расстояние между которыми 50-70 км. Они разбиты поперечными локальными разломами на структурные блоки шириною 4-6 км. Таких местных разломов в черте г. Новосибирска семь. По этим ослабленным протяженным вдоль разломов зонам текут современные р. Иня, р. Бердь и малые реки Плющиха, Каменка, Ельцовка, Зырянка и др., впадающие в р. Обь, долина которой совпадает с расположением и направлением Томь-Колывань-Обского глубинного разлома. На этой части рассматриваемой территории вблизи г. Бердска находится узел пересечения трех линейных потенциально опасных зон геодинамических напряжений, приуроченных к глубинным разломам. Чуть севернее г. Колывани имеется еще одно подобное пересечение двух разломов.

Геодинамическая напряженность этой части Новосибирского Приобья дополняется еще широким распространением здесь интрузивных гранитных массивов колыванского и борокско-новосибирского комплексов палеозойского фундамента, местами выходящих на дневную поверхность.

По ландшафтным особенностям это аккумулятивно-денудационная предгорная равнина Томь-Колыванской складчатой зоны, большая часть которой занята низкогорным Присалаирьем. В современном рельефе отмечается тесная взаимосвязь речных долин с планом расположения близко залегающих к поверхности структур палеозойского фундамента от 200 до 0 метров. Малая

мощность осадочного чехла обусловила близкое расположение и отдельные выходы гранитных массивов. Территория отнесена к лесостепной зоне с террасовым комплексом мелких рек.

Левобережная приплатформенная часть представляет собой погруженную тектоническую ступень Западно-Сибирской плиты с более глубоким залеганием палеозойского фундамента до 1000 и более метров. Она выделяется как Барабинско-Пихтовская моноклиналь, сложенная умеренно опущенными блоками. Субширотные, ориентированные на северо-восток, глубинные разломы здесь разнесены на 60-70 км и погребены под мощным до 1000 и более метров осадочным чехлом мезо-кайнозойских пород. Глубинные разломы субмеридионального северо-западного направления разделены расстоянием в 200-500 км.

Имеющиеся в составе платформенного основания гранитные массивы -интрузии отделены от поверхности этим же осадочным покровом, значительно поглощающим все наведенные геодинамическими процессами геофизические поля и газовые эманации.

По геоморфологическим признакам это относительно устойчивая территория спокойного состояния развития и с современным слаборасчлененным рельефом в пределах восточной части Барабинской озерно-аллювиальной равнины.

Существенное различие в геологическом строении двух частей Новосибирского Приобья отчетливо выразилось в особенностях медико-экологических показателей. В Сибирской государственной геодезической академии были созданы различные виды медико-экологических карт на территорию г. Новосибирска и Новосибирской области, которые позволяют использовать картографический метод исследования и современные достижения ГИС-технологий для установления взаимосвязи между данными медицинской статистики и различными природными факторами, влияющими на здоровье человека. Эти факторы по своему происхождению могут быть как природного, так и техногенного характера.

Оценить и проконтролировать время и мощность воздействия техногенных факторов на население достаточно легко, благодаря как данным мониторинга окружающей среды, так и материалам экологической экспертизы промышленных предприятий и экологического контроля за производственной деятельностью, осуществляемыми экспертными органами Министерства природных ресурсов Российской Федерации. Установление природных патогенных источников на территории Новосибирского Приобья осуществлялось сопоставлением геологических и медицинских данных и наложением медико-экологических карт на геологические, в частности, на тектоническую карту с выделенными зонами геодинамических напряжений, приуроченных к глубинным разломам.

Результаты исследований по Новосибирской области показывают универсальность выявленной закономерности, заключающейся в том, что главным постоянно действующим фактором, влияющим на здоровье людей, несомненно являются глубинные разломы. При этом установлено, что наиболее

энергоактивные точки представляют собой узлы пересечения глубинных разломов, которых в районе г. Новосибирска три, не считая пункты пересечения мелких локальных разломов. На территории города отмечается явное сгущение явлений экологического риска вблизи русел малых рек - Плющихи, Каменки, Ельцовки и др, особенно в местах слияния оперяющих локальных нарушений с региональным Томь-Колывань-Обским глубинным разломом.

Наиболее активными источниками радона являются открытые или прикрытые маломощным рыхлым покровом осадков глубинные разломы, пересекающие интрузивные массивы гранитов. Зоны наименьшего экологического риска располагаются на водоразделах между малыми реками, протекающими в черте города по линиям локальных разломов.

Западная часть Новосибирского Приобья, за исключением прибрежной от р. Оби переходной зоны, характеризуется сравнительно простым геологическим строением и более редким распределением глубинных разломов, следовательно, большей частью отсутствием зон геодинамических напряжений. Как уже отмечалось ранее, имеющиеся глубинные разломы, зафиксированные в фундаменте, перекрыты мощным осадочным чехлом мощностью от 800 - 1000 и более метров.

По геологической обстановке западная часть Новосибирской области является территорией экологически комфортной для проживания человека. Геодинамическая и радиационная напряженность, приуроченная к зонам глубинных разломов, большей частью поглощается перекрывающим осадочным чехлом. К наиболее активным процессам условно можно отнести только эрозию берегов степных спокойных рек и заболачивание пониженных площадей.

Многолетние наблюдения за самочувствием людей, в основном пожилого возраста, проживающих на выделенных нами территориях, свидетельствуют об экологической комфортности их проживания на степном левобережье, относящемся к восточной окраине Барабинской низменной равнины. Жители отличаются лучшим здоровьем, меньше устают при выполнении разных работ, скорее восстанавливаются после трудового дня по сравнению с населением предгорного правобережья.

Проведенные медико-биологические и геологические исследования показали, что условия проживания человека, его здоровья, хозяйственно-производственная деятельность в значительной степени зависят от особенностей геологического строения территории, ее тектонической активности и раздробленности земной коры, а также присутствия горных пород, обогащенных радиоактивными и другими вредными для живых организмов элементами. Эти факторы создают на поверхности Земли локальные энергоактивные и аномальные геохимические зоны или участки, характеризующиеся разными по степени благополучия условиями для здоровья и самочувствия людей. Следует отметить, что в этих зонах наблюдается также угнетенное состояние растительности.

Результаты выполненных исследований позволили решить одну из главнейших геоэкологических задач по эколого-геологическому районированию и медико-экологическому картографированию с целью локализации зон

природных геодинамических и геохимических напряжений на рассматриваемой территории. Полученная информация составляет основу научной оценки местности по степени биологической комфортности с выделением благоприятных площадей для размещения медицинских, детских учреждений, для проживания и в разной степени неблагоприятных участков, которые следует учитывать при планировании и застройке новых территорий, создании промышленных свалок, золоотвалов и других подобных мероприятий.

Полученные данные показывают, что геологические факторы, влияющие на экологическую обстановку окружающей среды, на существование биоты значительно превосходят последствия человеческой деятельности, которые несоизмеримы ни по времени, ни по форме и масштабу их проявлений.

Таким образом изучение взаимосвязей геологической среды -геологические структуры со своими глубинными разломами, вещественный состав поверхностной части земной коры, геологические процессы, отражающие влияние природных сил на развитие современной земной поверхности, позволило выделить факторы, участвующие в формировании экологической и, в частности, медико-экологической обстановки окружающей среды.

Установлено, что уровни геодинамических напряжений и радиационного риска зависят от геологического строения территории - складчатая или платформенная, густота и характер глубинных разломов, наличие интрузий повышенного радиоактивного фона и осадочных покровов, перекрывающих источники экологических напряжений.

Максимумы энергоактивности приурочены к узлам пересечения глубинных разломов, представляющих наиболее ослабленные и проницаемые зоны в земной коре, служащие выходами радоновых эманаций и других геофизических и геохимических явлений, порожденных глубинными геологическими процессами.

Определены объекты и задачи медико-экологического и эколого-геологического мониторинга.

На территории Новосибирского Приобья (Новосибирской области) выделены и охарактеризованы две части разных проявлений геодинамических напряжений и радиационного риска - правобережная, присалаирская с открытыми узлами геопатогенных разломов на складчатом основании, и левобережная, более благополучная для среды обитания человека, относящая к внешней зоне на юго-востоке Западно-Сибирской плиты, где глубинные разломы перекрыты мощным осадочным чехлом.

Создана научная и картографическая основа экологической оценки территории, необходимая для наиболее рационального и экологически безопасного освоения новых площадей, а также разработки путей снижения отрицательного воздействия природных факторов на среду обитания проживающего здесь населения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дмитриев А. Н., Забадаев И. С., Зольников И. Д. и др. Пространственный анализ объектных и плоскостных электронных карт разломных зон и сопряженных с ними явлений на теоорртории Новосибирска // ГИС для устойчивого развития окружающей среды. Материалы международной конференции. Новосибирск: СГГА, 1997. С. 112-120.

© В.Б. Жарников, А.В. Ван, О.Н. Николаева, 2009