Erhalten Sie Zugang zu diesem und mehr als 300000 Büchern ab EUR 5,99 monatlich.
- Herausgeber: Питер
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Russisch
Установлено место микрогеодинамики наряду с воздействием на инженерные сооружения тектонических, неотектонических, экзодинамических и техногенных факторов. Рассмотрен вопрос о соотношении тектонических и геодинамических зон. Приведена иерархия трех видов структурных образований: тектонических разрывов, геодинамических зон и смешанных форм. Даны методы регистрации ротационного поля напряжений через деформацию грунтов. Приведено описание практического использования методов микрогеодинамики в различных областях изысканий, а также в режиме мониторинга. Для специалистов в области геофизики, геологии, экологии, оценки промышленного и страхового риска. Может служить учебным пособием для студентов вузов по соответствующим специальностям.
Sie lesen das E-Book in den Legimi-Apps auf:
Seitenzahl: 112
Veröffentlichungsjahr: 2024
Das E-Book (TTS) können Sie hören im Abo „Legimi Premium” in Legimi-Apps auf:
Ähnliche
Е. Селюков, Л. Стигнеева
Краткие очерки практической микрогеодинамики. — СПб.: Питер, 2024.
ISBN 978-5-49807-642-3
© ООО Издательство "Питер", 2024
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Оглавление
Список рисунков
1. Геодинамические карты участков строительства лабораторного корпуса ЦОНТБ и шахтного поля им. Калинина в г. Донецке
2. Инструментальные наблюдения сдвижения реперов на Южном берегу Крыма
3. Тензометрические наблюдения в зоне разрывного нарушения и вне его (ЮБК)
4. Результаты геодезических наблюдений в районе геодинамической зоны (Донбасс)
5. Результаты геолого-геофизических исследований на Харцызском геодинамическом полигоне (Донбасс)
6. Сопоставление карты геодинамических зон с тектонической нарушенностью шахтного поля (Донбасс)
7. Частотные характеристики геодинамических зон (Ставлухар, Крым)
8. Ход вертикальных движений грунтовых реперов на геодинамических полигонах
9. Результаты наблюдений с помощью повторного геометрического нивелирования за грунтовыми и стенными марками на участке с деформированным зданием (ЮБК)
10. График вертикальных движений грунтовых реперов с трехминутным интервалом наблюдений (ЮБК)
11. Ход вертикальных движений оптоволоконного датчика, установленного на жилом здании (Тольятти, сентябрь 1992 г.)
12. Годовой ход главных нормальных напряжений в грунте (покровные суглинки, глубина 3 м, ЮБК)
13. Результаты эманационной и газовой съемок на геодинамическом полигоне в Донбассе
14. Колебания продолжительности суток в течение года по данным различных служб времени (сглаженные кривые)
15. Сопоставление внутригодовой динамики деформаций сооружений разного типа с динамикой геодинамических процессов (ротационных)
16. Схема эманационных аномалий в покровных отложениях над выходами тектонических нарушений диффузионного (классического) и геодинамического типов
17. Результаты режимных наблюдений в Донбассе
18. Вариационные кривые в случае ненарушенной зоны, нарушения, геодинамической зоны над нарушением
19. Геодинамический разрез по показателю энтропии Е для параметра радона (с. Пелагиада, Ставропольский край)
20. График показателя rls для электромагнитного параметра Нz (с. Пелагиада, Ставропольский край)
21. Развертка анизотропии электромагнитных свойств
22. Структурно-геодинамическая карта (Воробьевы горы, г. Москва)
23. Типы аномалий (структура аномалии)
24. Изменение показателей деэманирования над нарушениями (Донбасс)
25. Проявление «радонового ядра» в показателях эманационного поля
26. Результаты эманационных наблюдений на Юнкомовском полигоне
27. Характер изменения эманационного поля во времени (Юнкомовский полигон)
28. Пример наличия геодинамической зоны вне участка тектонического нарушения (Донбасс, Харцызский геодинамический полигон)
28а. Сопоставление результатов эманационной съемки и режимных определений плотности, влажности
29. Результаты эманационных исследований на поле шахты им. Ленина комбината «Ленинуголь»
30. Результаты эманационных исследований в зонах подработок (шахта «Коммунист-Новая»)
31. Сопоставление геофизических исследований с геодезическими наблюдениями в зонах деформаций здания ДонНИИчермет
32. Сопоставление современных движений с газовым режимом шахт Донбасса
33. Геологический разрез участка заложения куста реперов (гостиница «Ялта»)
34. Ход развития осадок и подъема реперов во времени на территории гостиницы «Ялта»
35. Геологическая карта и разрез участка санатория МВД
36. Суммарные приращения вертикальных движений грунтовых реперов различной глубины заложения, помещенных в покровные отложения над выходом Кучук-Койского разлома (куст 2, 4) и вне его (куст 1)
37. Геологическая карта и разрез участка жилого дома в п. Мухалатка
38. Суммарные приращения вертикальных движений грунтовых реперов в кустах 1, 2, 3. Участок жилого дома в п. Мухалатка
39. Суммарные приращения вертикальных движений стенных марок на здании, расположенном в зоне разрывного нарушения в п. Мухалатка
40. Модель распределения касательных напряжений и деформаций в покровных отложениях и на здании над выходом разрывного нарушения
41. Результаты геолого-геофизических исследований на участке жилого здания по ул. Соловьева в п. Гурзуф
42. Фактическое и рекомендуемое положение здания после проведения структурно-геодинамического картирования (ул. Соловьева, п. Гурзуф)
43. Сопоставление результатов инженерно-геологических изысканий и структурно-геодинамического картирования (санаторий «Нижняя Ореанда»)
44. Фактическое и предлагаемое положение здания над выходом разрывного нарушения (п. Мухалатка)
45. Первоначальный и измененный проект спального корпуса (дом отдыха «Понизовка»)
46. Карта геодинамических зон, выявленных по суммарным значениям I0= Rn + Tn (участок дома отдыха «Спутник» в п. Гурзуф)
47. Геологическая карта и разрез спорткомплекса пионерлагеря «Артек»
48. Результаты режимных наблюдений на профиле 1 на участке спорткомплекса пионерлагеря «Артек»
49. Структурно-геодинамическая карта территории санатория «Карасан» на ЮБК
50. Результаты эманационной и газовой съемок по профилям 1, 2 на территории санатория «Карасан» на ЮБК
51. Распределение концентрации эманаций на оползневых участках Дилижана
52. Результаты структурно-геодинамического картирования по трассе газопровода Россия—Турция
53. Геодинамический разрез по показателю энтропии для параметра Io по трассе газопровода Россия—Турция
54. Кумулятивная кривая распределения потери металла в трубе нефтепровода Альметьевск—Самара-II
55. Выкопировка из Космотектонической карты Восточно-Евро-пейской платформы, м-б 1 : 2 500 000
56. Расположение трассы газопровода Уренгой—Новопсков относительно региональных тектонических структур (выкопировка из Космотектонической карты)
57. Отрезок трассы газопровода Уренгой—Новопсков (1844–1855 км) на карте масштаба 1 : 100 000
58. Результаты радиоволновой съемки на одном из участков трассы газопровода Уренгой—Новопсков (1844–1855 км)
59. Структурно-геодинамическая карта участка подводного перехода нефтепроводов Холмогоры—Клин, Сургут—Полоцк через р. Чусовую (Башкирия)
60. Примеры графиков структурно-геодинамического картирования на правом и левом склонах р. Чусовая
61. Графики содержаний I0 и СО2 + СН4 на правом и левом склонах р. Чусовой и геологический разрез по линии нефтепровода Сургут—Полоцк
62. Схема тектонических нарушений (территория Черкасс, Вотикеево, г. Уфа, Башкирия)
63. Обзорная карта района работ, ЛПДС «Черкассы»
64. Структурно-геодинамическая карта участка ЛПДС «Черкассы»
65. Результаты структурно-геодинамического картирования по профилю 1 (участок ЛПДС «Черкассы»)
66. Структурно-геодинамическая карта на участке морского терминала КТК-Р в г. Новороссийске
67. Результаты структурно-геодинамического картирования на площадке резервуара ТК-8005 на участке морского терминала в г. Новороссийске
68. Схема расположения зон повышенной трещиноватости на территории нефтеналивного терминала для хранения нефти в Де-Кастри (проект Сахалин-1, Росстройизыскания)
69. График значений и геодинамический разрез показателя энтропии для электромагнитного параметра Нz по профилю 1
70. Сопоставление результатов радиоволновой съемки и сейсморазведки МОВ-ОГТ (Де-Кастри)
71. Схематическая карта дневного рельефа (Де-Кастри)
72. Выкопировка из Космотектонической карты Восточно-Европейской платформы (Северо-Ставропольское подземное хранилище газа)
73. Структурно-геодинамическая карта с. Пелагиада, Ставропольский край
74. Сопоставление результатов структурно-геодинамического картирования с сейсмологическим разрезом и результатами геохимических исследований по профилю 2 на участке газового грифона (с. Пелагиада, ул. Клубничная, 43)
75. Сопоставление результатов структурно-геодинамического картирования с данными отбора и закачки газа в ССПХГ
76. Карта результатов комплексной интерпретации геофизических работ (ССПХГ)
77. Сопоставление результатов структурно-геодинамического картирования, сейсморазведочных работ и режимных геодезических наблюдений по профилю 1 (ССПХГ)
78. Результаты структурно-геодинамического картирования на участке проектируемого строительства Российского культурного центра и Дома музыки в г. Москве
79. Западная часть структурно-геоморфологической карты г. Москвы
80. Карта рельефа поверхности протерозойского фундамента территории г. Москвы в виде изолиний равных абсолютных глубин
81. Структурно-геодинамическая карта участка проектируемого строительства жилого комплекса по ул. 3-я Черепковская, 15А в г. Москве
82. Результаты структурно-геодинамического картирования по профилю 2 на участке проектируемого строительства жилого комплекса по ул. 3-я Черепковская
83. Структурно-геодинамическая карта проектируемого жилого комплекса «Истринский», г. Красногорск Московской области
84. Графики значений содержания радона, метануглекислых газов, геодинамические разрезы по показателю энтропии радона и электромагнитного параметра Нz по профилю 2
85. Скоростные и глубинные сейсмические разрезы по профилю 2
86. Структурно-геодинамическая карта на участке закрытой горнолыжной трассы на Воробьевых горах в г. Москве (2002–2003 гг.)
87. Южная часть структурно-геоморфологической карты г. Москвы
88. Результаты структурно-геодинамического картирования по профилю 2
89. Результаты измерений плотности потока радона в котловане проектируемого Дома музыки
90. Результаты инженерно-экологических изысканий на участке жилых домов по адресу: ул. Лобачевского, 92 в г. Москве
91. Результаты измерений плотности потока радона по адресу: ул. Чертановская, 43
92. Результаты режимных измерений плотности потока радона на участке проектируемого строительства по адресу Б. Дровяной пер., 20 в г. Москве
93. Результаты измерений плотности потока радона по адресу: Б. Дровяной пер., д. 14–16 в г. Москве
94. Результаты измерений плотности потока радона по адресу: ул. М. Коммунистическая, 17/19 в г. Москве
95. График средних значений плотности потока радона по г. Москве за 2001–2005 гг.
96. Структурно-геоморфологическая карта г. Москвы из работы [47]
97. Схематический геологический разрез по линии 4–4 через Москворецкую флексурно-разрывную зону
98. Сопоставление данных определения содержания радия в образцах грунта с измерениями плотности потока радона
Светлой памяти Юрия Сергеевича Рябоштана посвящается
Предисловие
Все горные породы, от скальных до рыхлых покровных отложе-ний, в своем естественном залегании отличаются от образцов этих же пород, изучаемых в лабораторных условиях. В естественном залегании горные породы находятся в сложном напряженно-деформированном состоянии, которое создает в них целый ряд производных физических полей и эффектов. Это комплексное поле состояния горной среды, основу которого составляет поле напряжений с производными физическими полями и свойствами, называется геодинамическим полем.
В основе природы геодинамического поля лежат автоколебательные процессы литосферы. Земная кора как часть более крупной системы планеты Земля находится в постоянном сложном колебательном движении. Это обусловлено тем, что в процессе сложного движения планеты вокруг Солнца по эллиптической орбите, собственного вращения, взаимодействия с Луной и целого ряда других факторов земная кора находится не в стационарном состоянии, а в автоколебательном, стремящемся погасить внешние воздействия.
Геодинамическое поле каждой точки горного массива является кооперативным полем, образующимся при наложении полей напряжений различной природы и порядков. Поэтому геодинамическое поле массива в любой точке находится в постоянном изменении по уровню и по структуре — это так называемые геодинамические движения. Из этого вытекает эмерджентность свойств горных пород в их естественном залегании по отношению к образцам горных пород, изъятых из горной среды. Многие свойства массивов горных пород вообще не поддаются изучению лабораторным путем и должны изучаться в естественных полевых условиях. Тем более что многие из этих свойств имеют прямое отношение к проблемам снижения геологического риска при проектировании, строительстве и охра- не современных крупных объектов. Если первые два действия — проектирование и строительство — не нуждаются в комментариях, то вопрос охраны сооружений является новым. До настоящего времени проблема охраны сооружений существовала для подрабатываемых территорий (техногенные факторы), сейсмических и оползневых районов, однако характер современных объектов — их объемы, стоимость, социальная значимость — выдвигает вопросы охраны сооружений повсеместно от факторов, ранее не учитывающихся, но нередко приводящих к тяжким последствиям. Прежде всего это касается геодинамической структуры горного массива, ее взаимодействия с сооружениями и воздействия таких факторов, как приливные, ротагенные, сейсмогенные, космогенные, метеоген-ные, взрывные факторы.
Одним из методов оперативного изучения современных геодинамических полей на больших площадях и с высокой детальностью является структурно-геодинамическое картирование, возникшее на стыке геофизики и геотектоники, прежде всего ее раздела — тектонофизики. В структурно-геодинамическом картировании для изучения современных геодинамических полей используются физические эффекты, вызываемые этими полями в горных породах, так называемые физико-геодинамические эффекты (ФГД). Установлено, что особенно ярко ФГД-эффекты проявляются в рыхлых покровных отложениях в силу особенностей их коагуляционной структуры и микрореологических свойств. Рыхлые покровные отложения являются уникальным природным образованием, свое-образной гигантской индикаторной пленкой, на которой отражена внутренняя геодинамическая структура горного массива с его разрывами, складками, карстом, оползнями, напряженными зонами. Задача исследователя заключается в том, чтобы эту пленку «про-явить», т.е. получить геодинамическую карту и прочитать содержание этого снимка, дать геологическую интерпретацию. Многолетний опыт работ в Донбассе, Крыму, Средней Азии, Краснодарском крае, Москве и Московской области при решении геодинамических задач однозначно подтвердил это.
В настоящей монографии отражены практические основы метода структурно-геодинамического картирования, аппаратура и методика проведения работ, рассмотрены основные принципы обработки и интерпретации получаемых данных. Приводятся результаты практического применения структурно-геодинамического картирования в комплексе инженерно-геологических изысканий на объектах жилищного, культурного и промышленного значения. Авторы благодарят сотрудников института «Фундаментпроект», в разные годы принимавших участие в работах по структурно-геодинамическому картированию, а также принимавших участие в оформлении монографии. Авторы благодарят академика РАЕН, доктора физико-математических наук М.А. Маренного за советы и помощь в редактировании монографии. Особую благодарность авторы выражают заведующему кафедрой сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова доктору физико-математических наук М.Л. Владову за рецензию на монографию.
Селюков Евгений Иванович
Окончил Московский геолого-разведочный институт им. С. Орджоникидзе в 1967 г. С 1972 г. работает в проектно-изыскательском институте «Фундаментпроект», в настоящее время ОАО «Фундаментпроект» (г. Москва). Начальник изыскательского отдела, кандидат геолого-минералогических наук. Область научных интересов: влияние геодинамических (ротационных) факторов на развитие экзогеодинамических процессов и устойчивость инженерных объектов.
Стигнеева Людмила Тимофеевна
Окончила Московский геолого-разведочный институт им. С. Орджоникидзе в 1968 г. С 1970 г. работает в проектно-изыскатель-ском институте «Фундаментпроект» (г. Москва). Главный геофизик изыскательского отдела.
Введение
Более семидесяти лет назад была обоснована необходимость из-учения четырех качеств геологической среды: вещественного строения, тектонического, геоморфологического и геодинамического (силового). Тем не менее развитие геологии продолжалось по пути преобладающего развития исследований трех первых качеств, четвертое (геодинамическое), чрезвычайно важное для надежного строительства и эксплуатации инженерных объектов, значительно отстало в своем развитии. Это связано с целым рядом причин, и прежде всего с более сложным проявлением геодинамических процессов, необходимостью для их изучения специальных технических средств и научно-методической базы. Первые три качества: вещество, тектоника и геоморфология, проявляются очевидно, и для их изучения требуются значительно более простые средства, вплоть до визуального обследования. Подобное различие в особенностях изучения качеств геологической среды привело к тому, что сложилась ошибочная практика решения чисто геодинамических задач тектоническими и геоморфологическими методами.
Примером подобной ошибки является путаница между такими понятиями, как неотектоника, современные тектонические движения и текущие геодинамические процессы. Если неотектоника как процесс охватывает длительный интервал времени (миллионы лет) и оставляет свои следы в основном в виде геоморфологической информации, то современные тектонические движения земной коры отражают кинематическую составляющую современных (несколько десятков лет) геодинамических процессов, т.е. механические перемещения блоков массива, они изучаются инструмен-тальными методами. Текущие (происходящие в настоящее время) геодинамические процессы отражают изменение силового, напряженного состояния, которое далеко не всегда релаксирует в кинематические формы. Эти процессы изучаются специализированными геофизическими методами. Естественно, что различные свойства и возраст этих парагенетически связанных процессов привели к раз- личной связи их с геологическими процессами и совершенно по-разному отражаются на устойчивости инженерных объектов. Ведь любое здание или сооружение разрушает современный и текущий геодинамические процессы, а не неотектонический процесс.
Начало становления микрогеодинамики можно отнести к 1964–1968 гг. В этот период в Донбассе коллективом под руководством Ю.С. Рябоштана был проведен большой комплекс геолого-съемоч-ных работ с применением как известных геофизических методов — электроразведки, магниторазведки, так и специализированных — эманационной и газовой съемок и предложенных новых методов и методик выявления современных геодинамических движений в тектонических структурах [1, 2]. Работы проводились для решения различных задач в пределах шахтных полей при разведке и отработке угольных месторождений и месторождений цветных металлов, при наблюдениях за деформациями земной поверхности в результате проходки подземных горных выработок и для прогноза зон зарождающихся в шахтах обвалов и осыпей, а также при обследовании территорий в районах городского и промышленного строительства [3–12].
