загрузка...

Современный активный (опасный) разлом и новые представления о геодинамическом риске


Обнаружение фактора СД в зонах платформенных, асейсмич- ньгх разломов приводит к коренному пересмотру представлений о природе современных движений земной коры платформенных регионов. Так, например, находит свое естественное объяснение «парадокс больших скоростей» современных движений земной поверхности на платформах по сравнению со скоростями предыдущих геологических эпох.
Некоторые исследователи [Никонов 1977], пытаясь трактовать многочисленные факты СД платформенных разломов, обнаруженные в нефтегазоносных и флюидодинамически активных областях, считают, что их нельзя отождествлять с тектоническими, так как они могут быть обусловлены интенсивной добычей полезных ископаемых.
С этими утверждениями трудно согласиться по целому ряду причин.
104
дИ, мм

ц * I I I
Рис. 2.13 Современные вертикальные движения земной поверхности вдоль одного из нивелирных профилей на Ромашкинском месторождении нефти

Во-первых, выявленные типы СД соответствуют региональным схемам напряженного состояния земной коры. Во-вторых, имеют место многочисленные случаи СД, полученные в зонах разломов, не относящихся к нефтегазоносным.

• В-третьих, согласно существующей традиции название движений происходит от названия сил, которые производят работу при их возникновении. Выше отмечалось, что энергетику СД-процессов обеспечивают тектонические силы.
В этой связи явление современных суперинтенсивных деформаций (СД) в зонах платформенных, асейсмичных разломов следует отнести к новому классу тектонических движений — параметрически индуцированных тектонических движений (Кузьмин 1999; 2000; 2002; 2002эл).
При регламентировании геодинамической опасности и геоди- намического риска различных объектов недропользования ключевым элементом является понятие активный разлом.
Существует большое количество различных определений этого понятия. В фундаментальном обзоре [Никонов, 1995] приводится множество различных формулировок, которые были даны понятию активный разлом в разных странах и учеными различных специальностей (геологи, геофизики, сейсмологи и т.д.).
Как правило, в этих определениях под активностью разломов понимается «повторное оживление» в течение последних 1—2 млн лет или просто активизация за этот же интервал времени. Этого мнения придерживается ряд специалистов из России, США, Китая и Японии.
Несколько особняком стоит определение, данное группой российских ученых [Несмеянов, Ларина, Латынина, 1992], которые активными считают современные (в отличие от четвертичных и новейших) разрывы, смещения по которым происходят в настоящее время и зафиксированы инструментально геофизическими или геодезическими методами или документально при составлении разновременных карт, исторических материалов и т.п.
Примечательно, что во всех случаях речь идет только об активизации разлома по отношению к выбранному периоду времени и совершенно не затрагивается определение интенсивности движений по разлому.
А.А. Никонов в своем определении успешно восполнил этот пробел и ввел понятие активный разлом как «такое дизъюнктивное тектоническое нарушение геологических тел на поверхности (в рельефе) и/или в недрах, которое несет признаки направленного 106

{курсш — авторов) перемещения разделяемых им блоков (крыльев) в течение последних сотен тысяч лет на величину не менее 0,5—1 0 м на базе (поперек нарушения) не более 0,5—1,0 км, т. е. со среднерасчетной скоростью не менее сотен долей мм/год».
Это определение следует признать справедливым и каноническим для той части геодинамики разломов, которую можно считать эндогенной или унаследованной. Речь в данном определении идет об однонаправленном, сдвиговом перемещении смежных объемов среды (блоков) вдоль зон разломов под воздействием меняющегося во времени поля региональных напряжений.
Необходимо отметить, что в настоящее время имеет место серьезное противоречие между существующими представлениями о морфолого-генетических типах разломов и базовыми понятиями механики разрушения.
В подавляющем большинстве работ по структурной геологии и разломной тектонике кинематика движений в разломных зонах представлена сдвиговыми перемещениями. Согласно традиционной классификации разломов они, в зависимости от характера относительного смещения крыльев и угла падения плоскости смести- теля, делятся на сбросы, взбросы, надвиги, сдвиги и переходные формы (сбросо-сдвиги, сдвиго-сбросы и т.п.).
В англоязычной литературе, в соответствии с теорией разло- мообразования Андерсона [Теркот, Шуберт, 1985], выделяются всего три типа разломов: сбросы (normal faults), сдвиги (strike-slip faults) и надвиги (reverse faults). Естественно, что все перечисленные типы разломов относятся к чисто сдвиговым перемещениям бортов.
Вместе с тем в механике разрушения существуют три основных механизма трещинообразования: отрыв, продольный сдвиг и поперечный сдвиг (антиплоская деформация).
То есть имеет место два типа (механизма) разрушения: отрыв и сдвиг.
Таким образом, становится очевидно, что в традиционной классификации разломов отрывной тип трещинообразования попросту отсутствует.
Однако еще в 1954 г. [Гзовский, 1975] была предложена физико-генетическая классификация разрывных нарушений, которая базировалась на двух основных механизмах разрушения твердых тел (включая геоматериалы): отрыв и скалывание. В этой класси-

фикации выделен новый класс разломов — раздвиги, которые образуются трещинами отрыва, возникающими при активизации растягивающих усилий.
В дальнейшем этот подход был развит С.И. Шерманом (1977), который дополнил классификацию путем учета местоположения источника возмущений в литосфере.
Очевидно, что следует различать механизм формирования определенного типа разлома и кинематику (морфологию) разрывного смещения. Так, например, и раздвиги, и сбросы могут быть сформированы в рамках единого механизма — активизации субгори- зонтальньгх растягивающих напряжений.
К настоящему времени сложилась ситуация, когда большинство специалистов в области разломной тектоники допускают отрывной характер разрушения горных пород, но для описания кинематики смещения по образованному разрыву используют в основном сдвиговое перемещение. Раздвиговый тип перемещения в разломной зоне обычно не рассматривается.
Это во многом объяснимо, так как основные методы, которыми изучают разломы (дистанционные, бурение, разведочная геофизика), намного легче и естественнее выявляют сдвиговые перемещения смежных объемов среды (блоков) вдоль границ разрывных нарушений.
Действительно, дистанционные методы наиболее адекватно отражают горизонтальные сдвиговые перемещения на земной поверхности. Выделяемые этими методами линеаменты различного ранга, как правило, отождествляются со сдвигами, хотя прямые (визуальные) доказательства такой трактовки отсутствуют.
Данные бурения и геофизической разведки позволяют эффективно выявлять только вертикальные сдвиговые перемещения блоков фундамента, геологических границ и т.п.
В этой ситуации наиболее прямыми «индикаторами» отрывных разрывных перемещений будут либо горизонтальные раздвиги зияющих трещин, либо локальные просадки земной поверхности, выявляемые повторными геодезическими измерениями и обусловленные оседанием весомой толщи пород при активизации вертикальных трещин отрыва.
Как уже отмечалось выше, современная геодинамика асейс- мичных разломов носит короткопериодический, знакопеременный 108

и/или пульсирующий характер и не сводится к сдвиговым перемещениям бортов.
В этой связи под современным активным разломом понимается такая разломная зона, в которой происходят современные короткопериодические (первые месяцы и годы), пульсационные и/или знакопеременные деформации (СД-процессы) со скоростями не менее 1(Г5 в год [Кузьмин, 1999; 20006; 20026].
Таким образом, при оценке геодинамической опасности объектов недропользования следует иметь в виду, что наибольшее, негативное воздействие на них будут оказывать именно СД-процессы, так как последние достигают аномально высоких деформаций, соизмеримых с порогом разрушения, за сравнительно короткое время (соизмеримое с периодом эксплуатации объектов). Следовательно, регламентирующие документы должны использовать понятие современного активного разлома.
Примечательно, что именно эти представления о современной активности разломов (СД-процессов) легли в основу базовых положений нормативного документа Строительные Правила (СП 11-104-97) «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» (п. 10 — 64, 10 — 67), касающегося инженерно-геодезических изысканий в период строительства, эксплуатации и ликвидации зданий и сооружений (п. 9), регламентирующего геодезические наблюдения за деформациями земной поверхности в районах развития опасных природных и техноприродньгх процессов (п. 10), а также в районах современных разрывных тектонических смещений (п. 10—64, 10—65, 10—67). Показательно, что в п. 10—67 приведены характеристики современных разрывных смещений, которые взяты из работы [Кузьмин, 1996].
Аналогичный подход использован в «Критериях оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» (раздел «изменения геологической среды»), введенных в действие Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ в 1992 г.
В этих документах, для формулировки критериев опасности, используются представления о скорости деформации в зоне современного активного разлома, длительности эксплуатации объектов и уровня пороговых (опасных) деформаций, указанных в СНиП







<< | >>
Источник: Кузьмин Ю.О., Жуков В.С.. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. — 2-е изд., стер.. 2012

Еще по теме Современный активный (опасный) разлом и новые представления о геодинамическом риске:

  1. Глава 2. Современные представления о ВПФ
  2. 1.2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СУЩНОСТИ БАНКА
  3. Глава 1. Современные представления о нейропсихологии развития
  4. Потребность в эмоциональном напряжении и риске
  5. Статья 320. Право апелляционного обжалования Статья 321. Срок подачи апелляционных жалобы, представления Статья 322. Содержание апелляционных жалобы, представления Статья 323. Оставление апелляционных жалобы, представления без движения Статья 324. Возвращение апелляционных жалобы, представления Статья 325. Действия мирового судьи после получения апелляционных жалобы, представления Статья 326. Отказ от апелляционной жалобы или отзыв апелляционного представления
  6. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ. ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ТОМ, ЧЕГО Я НЕ ВИДЕЛА
  7. Маринович Л. П.. Античная и современная демократия: новые подходы к сопоставлению : учебное пособие. — М.: КДУ- 212 с.: ил., 2007
  8. 2.5. «Новые философы» и «новые правые»: проблемы личности и культуры
  9. 5 Глава Управление бизнес- результатами с позиции ИТ — новые правила, новые вызовы
  10. Управление бизнес- результатами с позиции ИТ — новые правила, новые вызовы
  11. 3. Абсолютно необходимый момент этого непрерывного процесса – мужество сознания, привычка выносить все новые и новые напряжения противоречий