Создание геодинамического полигона на территории г. Екатеринбурга

УДК 622.831 Т.Ш. Далатказин

СОЗДАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ПОЛИГОНА НА ТЕРРИТОРИИ г. ЕКАТЕРИНБУРГА*

Семинар № 11

2005 года в ИГД УрО РАН проводятся опытно-методические исследования по использованию эманационной радоновой съемки при структурно-геодинамической диагностике горного массива. Интересна возможность метода выделять именно геодинамические активные структуры.

Такие структуры аккумулируют генерируемый в процессе распада урана (уран содержится в различных количествах практически во всех горных породах) радиоактивный газ радон. Метод картирования геодинамически активных разрывных тектонических структур основан на измерении объемной активности радона в почвенном воздухе (кБк/м3) и регистрации аномальных для изучаемого участка значений этой величины. Аномалии объемной активности радона расположены над разломными зонами.

В период с2005 по 2006 гг. были проведены измерений эманаций радона: три на территории г. Н.Тагил и один участок в городе Кушва на территории аглофабрики с целью выделения разрывных тектонических структур. Сравнение результатов эма-национной съемки с геологической ситуацией, определенной предыдущими исследователями подтвердили достоверность и эффективность ме-

то да. Проведенные измерения являются начальной серией в планируемых режимных наблюдениях на этих участках. Исследуемые участки расположены в зоне влияния действующих горных предприятий. Пространственное положение и ориентировка линейных разрывных структур, выявленных в результате исследований, соответствуют ожидаемым дискретным процессам сдвижения. Это позволяет рассматривать метод как перспективный при прогнозировании этого процесса. Проведение режимных наблюдений возможно позволит:

- наблюдать динамику активизации геодинамических процессов;

- определять тенденции трансформации структуры горного массива под влиянием изменения напряженного состояния;

- определить влияние изменения структурного состояния массива на радиационную обстановку. Это актуально при контроле экологического состояния урбанизированных территорий. Ситуация, когда под влиянием активного техногенного воздействия меняется напряженно-деформированное состояние литосферы характерно, например, для г. Н. Тагил - там масштабные горные работы ведутся непосредственно в черте города, или для г. Екатеринбурга - здесь ведется строительство метрополитена.

*Работа выполнена при поддержке РФФИ и Совета по грантам Президента РФ.

• профиля )манашіонной радоновой съемки

• 0-5 кБк/м •5*10 кЬк м

- более 10 кБк/м

Рис. 1. Структурно-тектоническая схема территории аглофабрики, построенная по результатам радонометрии

Но напряженно-деформированное состояние горного массива меняется и от природных факторов. Радон и его ДПР - основной природный ис-

точник альфа-излучения. Главную опасность для здоровья людей представляет радон попадающий в подвалы и первые этажи зданий из подсти-

Рис. 2. Последствия геодинамических процессов. Здание аглофабрики

лающего горного массива. Изменение напряженного состояния массива может привести к увеличению раскрытия трещин, что в свою очередь, приведет к улучшению условий миграции радона к земной поверхности.

С целью совершенствования методов диагностики горного массива, в

2006 году на территории г. Екатеринбурга был создан опытный геоди-намический полигон. В качестве площади исследований используется территория Ботанического сада УрО РАН. Данная территория находится в зоне влияния Западно-Свердловского, вертикального сброса, крутопадающего на восток [1]. Особый интерес вызывает близкое расположение к жилому микрорайону «Ботанический». Здесь по данным Института геофизики УрО РАН [2] отмечаются локальные линейные зоны субширотного простирания, где регулярно происхо-

дят аварии на инженерных коммуникациях. Объясняется это наличием современных геодинамических процессов.

В 2006 году в юго-восточном секторе полигона была проведена эма-национная радоновая съемка. Исследованный участок имеет размеры 500x250 м.

Измерение проводились по сети профильных линий. Расстояние между профильными линиями 50 м. Расстояние между точками измерения 10 м. В результате исследований была выделена разломная тектоническая зона юго-восточного простирания.

В дальнейшем планируется использовать полигон для отработки и совершенствования методик инженерно-геологической, инженерно-геоди-намической и инженерно-экологической диагностик горного массива с различными вариантами комплекси-

рования геофизических и геодезических (в том числе вРБ-технологии измерений) методов. Например, учет диффузионных характеристик покровных отложений в процессе обработки результатов измерений при проведении эманационной съемки. Специфика эманационного метода выделять именно относительно высокопроницаемые структуры можно использовать при решении экологических задач: для решения вопроса защиты подземных вод от загрязнения, исследования вопроса радиационной обстановки при изменении напряженно-деформированного состояния горного массива и т. п.

Акцент в исследованиях будет сделан на совершенствование методики выделения подвижных зон трещино-

1. Геология СССР. Том XII, часть I. Геологическое описание, Книга 2, Москва, Недра, 1969, С. 304.

2. Демина А.Ю., Гуляев А.Н., Дружинин ВС., Осипов В.Ю. Предполагаемые зоны повышенной подвижности верхней части

ватости - границ между самоорганизующимися, временно консолидированными структурными блоками, слагающими горный массив. Получение этой информации с помощью геофизических и геодезических методов значительно экономичнее и продуктивнее методик, связанных с буровыми работами.

Целенаправленное использование геодинамического полигона для изучения современных геодинамических явлений в их развитии, создания и совершенствования методик исследования напряженно-деформационных процессов, происходящих в литосфере, ускорит внедрение этих методов в повседневную практику инженерногеологических и инженерно-экологических изысканий.

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

земной коры территории Екатеринбурга. Материалы XII Международной конференции. Активные геологические и геофизические процессы в литосфере. Методы, средства и результаты изучений. Том I. Воронеж. -2006-С. 177-180. ЕШЗ

— Коротко об авторе ----------------------------------------------------------------

Далатказин Т.Ш. - ИГД УрО РАН.

Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 11 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. И.М. Петухов.