В.В. Братков, Н.И. Овдиенко
Геоэкология
Учебное пособие. - М., 2005.
Глава 1. Литосфера
1.3. Антропогенные процессы в литосфере
1.3.2. Антропогенное прогибание земной коры
Данный процесс связан с добычей твёрдых полезных ископаемых, откачкой флюидов
(воды, нефти и газов), с созданием
водохранилищ, строительством в городах высотных зданий. Он отмечаются на фоне
природных тектонических перемещений земной поверхности, но по частоте
проявления, скоростям и негативным последствиям антропогенное прогибание
превосходит естественные тектонические движения.
Установлены прогибания и оседания земной коры в
связи с подземными выработками в районах угледобычи Силезии, Рурского бассейна,
в Японии, Англии, США, в Донецком, Подмосковном и других бассейнах. Опасное
оседание и сдвижение горных пород над
выработками развивается тогда, когда толщина кровли менее
чем в 300 раз превышает толщину
отрабатываемого слоя. Прогибанию земной коры
способствует также нагрузка колоссальных
отвалов, нагромождённых на поверхности шахтных
полей (например, в Донбассе за год скапливается наверху около 10 млн.т отвалов).
Откачка подземных вод в Мехико вызвала оседание города более чем на 8,5 м; в
приморских японских городах Токио, Осака, Ниигата
оседание происходило со скоростью от нескольких до 50 см в год и достигло
местами 4 м, площадь оседания захватывает сотни квадратных километров. В
Большом Лондоне оседание
охватило площадь в 2000 км2 на глубину до 2 м из-за снижения человеком уровня напорных вод на 100 м. В разных городах Калифорнии откачка подземных вод вызвала
оседание поверхности на 3 и 4,5 м.
В районах нефте- и
газодобычи в ходе процессов нефте- и газодобычи порождается
стрессовое снижение давления в
нефтегазоносных структурах осадочных
толщ, нарушение гидро- и теплового режима
больших площадей интенсивно осваиваемых месторождений. Наука ещё не готова
ответить на ближайшие и особенно отдалённые последствия такого антропогенного воздействия на нефтегазоносные структуры.
Примером сильного опускания
коры при откачке флюидов может служить город и
гавань Лонг-Бич близ Лос-Анджелеса, где при
скорости оседания 10–70 см/год опускание достигло 8,8 м, а горизонтальные смещения — 3,7 м. Серьёзно пострадали промышленные предприятия, военно-морская
верфь, железнодорожные
пути, трубопроводы, мосты и отдельные здания, а также
сотни скважин, которые откачивали нефть.
Опускание коры за счёт откачки флюидов происходит также в других штатах США
(Аризона, Колорадо, Невада, Джорджия), а также
в Венесуэле, Японии, Италии.
Прогибание земной
коры зафиксировано под многими водохранилищами: Мид на р.Колорадо, Кариба на р.Замбези, под
водохранилищами Красноярской, Братской ГЭС, на р.Чирчик,
Нарын и др. Скорости прогибания
достигают 1–2,5 см/год.
Строительство
крупных городов с нагрузкой высотных и промышленных зданий также порождает опускание земной поверхности. Оно отмечается
во многих городах. В Москве, например,
скорость опускания 1–2 мм/год, причём особо выделяются полосы проседания вдоль тоннелей
и станций метро на глубину 50–80 см; прокладка более
глубоких линий метро уменьшила размеры проседания.
Рассмотренные
выше процессы привели к тому, что по
самым скромным подсчётам, к концу XX века общая площадь крупных городов,
водохранилищ и разрабатываемых месторождений полезных ископаемых составит не
менее 15% суши. Если учесть, что площадь суши составляет около 149,1 млн. км2,
то данный процесс охватит территорию площадью около 22,3 млн. км2,
то есть почти в 3 раза больше, чем площадь Австралии. Такие масштабы позволяют
говорить о глобальном характере данного процесса. В результате соответствующая
часть земной коры будет вовлечена в возбуждённые человеческой деятельностью
движения. Причём эти движения охватят как раз наиболее
населённые, то есть наиболее чувствительные к последствиям, территории.
|