Геодинамика г.Уфы |
Ученые считают, что за Березники бояться не стоитПровал на железнодорожных путях возле станции Березники вскоре будет засыпан. Глава города Сергей Дьяков сообщил, что для ликвидации провала нужно будет около 400 тысяч кубометров или 800 тысяч тонн материала. На данный момент уточняется размер инвестиций в данный проект, но, по словам Дьякова, эти средства будут частным капиталом, а не их муниципального бюджета. Ученые по данным проведенных исследований заявляют, что второй провал уже не прогрессирует, а регистрируемые и поныне сейсмические события на глубинах около 230 метров существенного вклада в процесс уже не вносят. Директор Горного института Уральского отделения Российской академии наук Александр Барях объяснил природу возникновения завала следующим образом: «Мы, наконец, сумели понять, каким образом произошло образование второго по счету провала на станции Березники. Первоначальная версия, связанная с карстово-диффузионными процессами, дополнилась новыми данными. Изначально те рассолы, которые поступали в шахту, образовали полость как раз в том месте, где потом произошел провал. Затем начались процессы эрозии в породах, которые находились на поверхности. По прошествии некоторого времени оба этих процесса и привели к образованию огромного провала. А поскольку все это уже случилось, то за сами Березники уже можно не опасаться – под городом подобных размывов нет. Ситуация окончательно упростилась». В районе Березниковского шахтостроительного управления, по данным, предоставленным Баряхом, со временем может возникнуть третий провал, поскольку в этом месте на данный момент наблюдаются проседания земной поверхности, идентичные тем, которые имели место в районе второго провала. Хотя в районе БШСУ участок намного менее контрастный, чем возле железнодорожного полотна, Это касается и геофизических данных, и скорости оседания. В данный момент там наступила стабилизация всех сейсмических процессов. Барях подчеркнул, что те неточные прогнозы, которые были сделаны специалистами института, можно объяснить тем, что на начальных этапах в районе второго провала все динамические изменения происходили в надсолевой толще, и только потом, в марте и особенно апреле, когда процессы проседания начались на глубинах 100-150 метров, ученые поняли, что это не просто воронка, а провал. По материалам nk.perm.ru/ |
О СОВРЕМЕННОЙ «ГОРОДСКОЙ ТЕКТОНИКЕ» И ЕЕ ВЛИЯНИИ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ В ПРЕДЕЛАХ ЮЖНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ. Турикешев Г.Т-Г., Давлетов М.И., Кутушев Ш-И.Б., Сулейманов Р.З. Башкирский государственный педагогический университет им.М.Акмуллы, ООО «Коинот» г.Уфа, ООО "РИТКАРТ" г.Уфа. В настоящее время динамическую географию необходимо ввести термин «городская тектоника», которая отражает перемещения земных пластов в городах, приводящих к нарушению устойчивости инженерных сооружений и их разрушению. Известны многочисленные случаи разрывов трубопроводов и выброс десятков тонн горячей воды на улицах городов. Обрушение путепроводов, возникновение провалов на улицах и дорогах, трещин в стенах зданий, сооружений и последующего их разрушения. Подобные явления известны во всех крупных России и за ее пределами. Отмечены многочисленные случаи аварийных ситуаций в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Ташкенте, Кунгуре, Мехико, Сан-Франциско, Лос-Анджелесе Токио, Киото и т.д. Выявлено наличие разрушений зданий в г.Уфе и других городах Башкирии. Причину подобных ситуаций объясняют изношенностью объектов в результате длительной эксплуатации, низким качеством строительства и строительных материалов, просадкой грунтов, карстовыми процессами. Со всем сказанным нельзя не согласиться. Все это имеет место в настоящее время. Однако возникает вопрос. Почему разрушение объектов происходит в этом месте? Более ветхие здания и сооружения есть рядом, но они не разрушаются? Чтобы ответить на поставленные вопросы, более детально рассмотрим г.Уфу. Согласно исследованиям [1,2], установлено, что в городе с 1963 по 1995гг зафиксировано 22 случая деформации зданий. В 4х случаях здания снесены. Разрушение зданий продолжается и в настоящее время. Так в 2002г треснул посередине дом №4 по улице Антонова. Деформации зданий зафиксированы на улицах Галле, Нежинской, Карла Маркса, Уфимском шоссе, Менделеева, Революционной, Трамвайной. В 2011г появилась трещины в доме по ул. Владивостокской. В г.Уфе ежегодно фиксируются провалы, особенно в весенний период: в Демском районе города по Чебоксарскому переулку в 2000г возник провал диаметром 10м и глубиной 12м. В 2001г образовался провал глубиной 7м во дворе частного дома по ул.Пугачевской. Наиболее активно возникают провалы на северо-западной окраине города. Эту площадь называют Уфимский косогор. Здесь более 300 отрицательных форм рельефа, созданных карстовыми процессами [1]. Самый крупный провал произошел в 1927г. Его площадь составила 1500м², а глубина 12-14м. В среднем в пределах города и прилегающей к нему территории происходит 3 провала в год [1,2]. На территории города очень активно протекают карстовые процессы. Как объяснить эти явления? Рассмотрим геологическое строение территории, где расположен г.Уфа. Он занимает водораздел рек Уфа и Белая, который поднят более чем на 100м над уровнем водного зеркала. Этот водораздел принято называть «Уфимский полуостров». Он сложен в основном пермскими отложениями. Они являются главными рельефообразующими породами и выходят на дневную поверхность. Среди пермских образований довольно большую площадь занимают гипсы и ангидриты кунгурского возраста. Перекрывающие их неоген-четвертичные отложения имеют небольшую мощность. Поверхностные и техногенные воды, изливающиеся из коррозированных коммуникаций, размывают-растворяют гипсы и формируют карстовые формы рельефа. Сульфатные отложения развиты на всей городской территории и в ее окрестностях [1,2]. Рассматривая геологическую, топографическую карты, космические снимки Уфимской площади возникает предположение, что в районе памятника Салавата Юлаева и излучины р.Уфа, возле ее устья, существуют локальные структуры. Они возникли в процессе гидратации. Ангидрит, соединяясь с водой, переходит в гипс. В этом случае, объем сульфатных масс увеличивается в 2 раза. Во время развития локальных структур происходит разрушение горных пород примыкающих к структурам, возникают разломы. Полагаем, что здание «Конгресс - холла», находится в зоне разлома. Если нанести на карту все здания, которые подвергались воздействию карстовым процессам, получается интересная картина. Здания лежат на линиях северо-восточного и северо-западного направлений. Характерным примером может служить длинная и узкая излучина р.Уфа, по этой линии можно разделить город на южную и северную части. Ранее по этой излучине шло русло р.Уфа к р.Белой. По геологическим данным, по этому направлению – излучина р.Уфа до р.Белой простирается палеодолина р.Уфа. Установлено, что реки всегда прокладывают свои русла по ослабленным в тектоническом отношении зонам. Следовательно, здесь проходит разлом северо-западного направления. Необходимо отметить, что разрушающиеся здания на ул.Трамвайной расположены на этом разломе. Здания на ул.Менделеева, район «Акбузат», также стоят в зоне тектонических нарушений. Спрямленный отрезок долины р.Белой, обходящий город с северо-западной стороны, совпадает с разломом указанного простирания. Западный склон «Уфимского полуострова» является «Уфимским косогором» и совпадает с бортом указанного разлома. Здесь, в результате разнонаправленных вертикальных движений, произошли подъем и выход гипсов на дневную поверхность. При этом в гипсе возникла повышенная трещиноватость, что и способствует активации карстовых процессов. На основании проведенных исследований, установлено: большое число зданий, подверженных деформации, приурочено к тектонически ослабленным зонам. В настоящее время идет развитие мегаполисов, города растут вверх – строятся высотные здания. Эти многотонные сооружения давят на земную поверхность, происходит нарушение естественного природного равновесия. Происходит сжатие пластов, что приводит к возникновению нарушений линейного характера - геодинамических зон. Они делят земную поверхность под городом на микроблоки. Под действием силы тяжести, вызванные многоэтажными зданиями, микроблоки перемещаются в вертикальной плоскости. В результате перемещений блоков, усиливается степень разрушения горных пород вдоль разломов: увеличивается объем поступающей туда воды, что приводит к активизации карстовых процессов. Следует отметить, в результате вертикальных движений наклонно расположенных блоков, происходит сжатие гипсов, ангидритов и образование положительных структур - «куполов сжатия». На положительных структурах, по мнению В.И.Мартина [1], активизируется образование карстовых форм рельефа. При больших нагрузках на земную поверхность оживают старые разломы в фундаментах зданий и сооружений. От постоянных возрастающих нагрузок на поверхность земли, вызванных строительством зданий и сооружений, образуются «наведенные» геодинамические напряжения. В зонах разломов происходит сложение глубинных и «наведенных» сил. Они значительно активизируют экзогенные процессы [3]. В этом заключается главная причина деформации зданий и сооружений в Уфе и возникновение провалов. Рассмотрим вторую площадку на северо-западе Башкортостана и расположенный там г.Нефтекамск. Город расположен на северо-западной окраине Камско-Бельского понижения. Там господствует равнинный рельеф. На поверхности залегают морские акчагыльские аллювиальные отложения. Здесь нет выходов сульфатных пород и связанных с ними карстовых явлений. Однако, в городе, на стенах зданий появляются сквозные трещины, а подвальные помещения заливают подземные воды. В окрестных селах также трещат каменные здания, подвалы и погреба заливаются водой. Ранее такие явления не наблюдались. Изучаемая территория расположена на северо-западе Республики Башкортостан, где находится крупнейшее месторождение нефти – Арланское, площадью около 3000км² и запасами более миллиарда тонн. Нефть добывают с 1957г по настоящее время. В 2007г был заложен геодинамический полигон с целью изучения колебаний земных пластов вызванных антропогенными процессами. Геодезические измерения проводились в 2007-2008г. Были выполнены повторные высокоточные нивелировки и гравиметрические измерения. По полученным данным установлено, что южнее г.Нефтекамск простирается зона прогибания с юго-запада на северо-восток. Ее осевая линия идет через населенные пункты Бачкитау –Янаул. Скорость опускания земных пластов в среднем составляет 6-8см/год. Западнее г.Нефтекамск, перпендикулярно зоне прогиба, с юго-востока на северо-запад идет зона поднятия с осевой линией Новоактанышбаш – Николо-Березовка. Скорость подъема равна 1 см/год. Следовательно, г.Нефтекамск лежит на территории, испытывающей сильные разнонаправленные вертикальные движения. Они естественно вызывают разрушение зданий и приток грунтовых вод. Такие скорости перемещений земных пластов вызваны антропогенными процессами – интенсивной добычей нефти. Скорости вертикальных движений земной поверхности, на платформенных областях, вызванных глубинными процессами редко превышают 5-7мм/год. На основании исследований необходимо сделать вывод: - В результате человеческой деятельности возникают сильные геодинамические процессы в земных пластах. Они разрушают инженерные сооружения, изменяют уровень грунтовых вод, активизируют экзогенные процессы. - При сложении глубинных и антропогенных процессов возникают резкие и быстрые перемещения земных масс в виде толчков – землетрясения. Подобные явления хорошо известны на Ромашкинском месторождении в Татарстане, где с 1982г по 2000г зарегистрировано 700 землетрясений. В 1991г было зарегистрировано 7 бальное землетрясение. - Чтобы избежать неожиданных аварий необходимо вести постоянный геодинамический мониторинг. Необходимо восстановить высокоточные нивелирные сети и проводить по ним повторные нивелировки I и II классов. Таким путем можно получить величины скоростей вертикальных движений земной поверхности на территории Башкирии. Продолжить геодезические и гравиметрические измерения на Арланском геодинамическом полигоне. - На территории г.Уфа создать геодинамический полигон и проводить геодезические измерения 3-4 раза в год. - Обновить карту проявлений карста на территории республики и в г.Уфа. Составить карту тектонических нарушений (разломов) на территории г.Уфа. - Организовать 2 раза в год наблюдение за осадкой и деформациями крупных зданий и сооружений в г.Уфа. При выполнении этих мероприятий можно установить геопатогенные зоны в г.Уфа и принять меры по недопущению аварийных ситуаций.
Литература 1. Абдрахманов Р.Ф., Мартин В.И., Попов Г.В., Рождественский А.Г., Смирнов А.И., Травкин А.И. / Карст Башкортостана / Институт геологии УНЦ РАН, Уфа 2002г С.-383 2. Смирнов А.И. / Оценка воздействия карстового процесса на населенные пункты Республики Башкортостан / Карстоведение – XXIвек: теоретическое и практическое значение./ Пермь. 2002г С. 325-328 3. Турикешев Г.Т-Г., Камалов В.Г., Клысов У.И./ О геодинамических процессах на восточной окраине Восточно-Европейской платформы / Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий / Материалы VIII межрегиональной научно-практической конференции. Уфа 2010г. С.86-89
Землетрясение в Японии сместило ось вращения ЗемлиФото: Голос России Землетрясение, происшедшее в пятницу в Японии, привело к смещению оси вращения Земли почти на 10 сантиметров, сообщил Национальный институт геофизики и вулканологии Италии. По данным экспертов, «воздействие данного явления на ось вращения оказалось значительно более существенным, чем даже в 2004 году во время землетрясения на Суматре». Тогда землетрясение привело к смещению земной оси на 6 сантиметров. В то же время специалисты Геодезического центра Итальянского космического агентства (ИКА) считают, что для точного определения воздействия землетрясения в Японии на земную ось еще требуются более точные измерения. «Сегодняшнее землетрясение слабее того, что было на Суматре. Но оно произошло на такой широте, что был достигнут наибольший эффект», — цитирует РИА Новости директора Геодезического центра ИКА Джузеппе Бьянко. Сильнейшее за всю историю Японии землетрясение магнитудой 8,9 произошло в пятницу у побережья префектуры Мияги в 373 километрах северо-восточнее Токио. Очаг залегал на глубине 24 километров. Вскоре в том же районе произошло еще несколько мощных подземных толчков магнитудой свыше 6,0, эпицентр одного из них находился всего в 67 километрах от Токио. Магнитуда самого сильного повторного толчка составила 7,1. В результате разгула стихии, вероятно, погибли по меньшей мере 300 человек. Землетрясение вызвало сильное цунами, в ряде районов высота приливной волны превысила десять метров. Гигантская волна накрыла поля и дороги, разрушила здания и сооружения. Наземное и воздушное сообщение на значительной территории страны нарушено. В Японии прекратили работу несколько атомных и теплоэлектростанций. Новость на сайте «Голос России» ОТЗЫВ Спасибо за весьма интересную и полезную информацию. В Президиум АН РБ Cлужебная записка. В г. Уфе известны случаи деформаций зданий. В домах возникают трещины от фундамента до чердачных перекрытий. С 1963 по 1995г зафиксировано 20 случаев нарушений целостности зданий. В 2001г дом по ул. Антонова треснул посередине. Часть зданий не подлежала ремонту, их разобрали. В настоящее время увеличивается количество зданий подверженных деформациям. Известны случаи деформаций жилых домов по улицам Трамвайная, Менделеева, Владивостокская, Нежинская, Революционная и др. В 2011г весной возникли трещины во втором подъезде от 1 до 9 этажа дома №23 по ул. Гагарина. В основном строители и ученые считают, что причиной подобных явлений являются карстовые процессы, т.к. большая часть города стоит на карстующихся породах. С этим можно было бы согласиться, но для возникновения карстовых форм рельефа необходимо, кроме легко растворимых пород (гипса и ангидрита), наличие трещиноватости. При изысканиях для строительства это учитывается и здания строят на монолитных породах. Кроме этого известны случаи возникновения трещин в домах стоящих на некарстующихся породах. Помимо частичных разрушений зданий в городе возникают провалы. В 2000г в Демском районе, в Чебоксарском переулке образовался провал глубиной 12м, диаметром 10м. В 2001г подобный провал был на ул. Пугачевской. Особенно частые провалы: 2-3 в год появляются на северо-западной окраине города на «Уфимском косогоре». Изучением причин деформаций зданий и сооружений никто не занимается. Даже нет статистических данных, сколько зданий подвержено деформациям. Причиной указанных явлений является то, что город активно разрастается. Появились микрорайоны только с высотными зданиями. Эти сооружения с огромной силой давят на подстилающие город породы. Однако, ввиду неравномерного размещения зданий, земные пласты подвержены неравномерной нагрузке. Земная поверхность г.Уфы испытывает неравномерные напряжения – возникают разломы, нарушения целостности пластов, возникают трещины. В них проникает вода, начинаются карстовые процессы. Известно, что вокруг больших городов возникают воронки оседания, и за воронками появляются валы. Силы гравитации, вызванные зданиями и сооружениями, выдавливают земляные массы, которые создают валы поднятий. В г.Уфе, из-за неравномерного распределения тектонической нагрузки, возможно несколько воронок оседаний и валов поднятий. Подобные исследования в Башкирии не проводились. В результате действия сил гравитации возникают разломы, которые делят город на блоки различной величины. Под действием неравномерной нагрузки блоки разнонаправлено перемещаются в вертикальных плоскостях. Здания, стоящие на разломах подвержены медленным разнонаправленным силам, действующим в вертикальных плоскостях, что приводит к нарушению целостности фундамента и стен зданий. В 1962г А.П.Рождественский и Ю.Е.Журенко обрабатывали результаты повторного высокоточного нивелирования 1927 и 1943г по линии Самара-Челябинск, и установили, что Бугульмино-Белебеевская возвышенность поднимается со скоростью 5,2 мм/год. Демский прогиб испытывает положительные вертикальные движения со скоростью 0,8 мм/год. Город Уфа поднимается +2,9 мм/год. Репер в районе ст. Улу-Теляк поднимается со скоростью 3,9 мм/год, а в районе г. Аша +3,9мм/год. Одним из авторов настоящей записки были определены скорости вертикальных движений по этой же линии по данным повторных нивелировок 1957 и 1980г. Результаты исследований показали, что возвышенность и Демский прогиб к 1980г имеют такие же скорости подъема. Однако, земные пласты под г. Уфа сменили направление движения, и они опускаются со скоростью около 1 мм/год. Скорость поднятия земных пластов в районе ст. Улу-Теляк равна +0,5мм/год, а геодезические знаки, расположенные в пределах Ашинского разлома, перемещаются в разных направлениях. Так восточный геодезический знак поднимается со скоростью 22 мм/год, а западный опускается со скоростью 21 мм/год. Эти данные 30 летней давности. С какой скоростью перемещаются земные пласты в настоящее время, нам не известно. Изменение направлений движений земной поверхности в пределах г. Уфы произошло под действием силы тяжести, вызванной построенными зданиями и сооружениями. По данным ученых Татарстана, в результате антропогенного воздействия на земной поверхности возникают наведенные разломы. Они объединяются с глубинными разломами. Происходит сложение глубинных и наведенных сил. Это усиливает колебания земных пластов под городом, возникает деформация зданий и сооружений. Администрация г.Уфы, Главное архитектурное управление города, изыскательские организации Башкирии («Башгражданпроект», «Стройизыскания», «Геодинамика», «Башгидрометеоцентр») задают вопрос: возможны ли в Башкирии землетрясения? Есть мнение, что на платформах землетрясений не бывает. Можно ответить, что в Татарстане с 1982 по 2000г было 700землетрясений. В 1991г было землетрясение мощностью в 7 баллов. Татарстан расположен на платформе. Землетрясения были в основном в районе Ромашкинского нефтяного месторождения, но были и в г.Казани. Уже зарегистрировано пятибалльное землетрясение в Мелеузе. Чтобы решить эту проблему, предупредить деформации зданий в городах республики, необходимо:
Турикешев Г.Т-Г. – доцент БГПУ, Давлетов М.И. – директор ООО «Коинот».
Сейсмолог Виктор Боков - о прогнозируемости землетрясений14.03.2011 15:00 Землетрясение в Японии, повлекшее цунами и взрывы на АЭС не смогли предвидеть японские метеорологи, стихийное бедствие застало население врасплох. Российский сейсмолог Виктор Боков предсказал катастрофу заранее. Помог ли этот прогноз японцам? Лаборатория сейсмологии - проект "Краткосрочный прогноз землетрясений" Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ, Санкт-Петербург) - за два дня до начала землетрясения в Японии разместила на своем вебсайте прогноз об этом событии. Эпицентр землетрясения был указан верно, но ученые недооценили его силу: 5 баллов вместо 8,8. "Если вовремя предсказывать землетрясения, жертв будет меньше" - предупреждает вебсайт, адресованный метеорологам и публике. Руководитель лаборатории сейсмологии РГГМУ кандидат географических наук, доцент Виктор Боков ответил на вопросы корреспондента Радио Свобода: - Как вам удалось спрогнозировать землетрясение в Японии? - Мы уже давно работаем в области краткосрочных прогнозов землетрясений, более 10 лет. За это время для Японии мы уже предсказывали примерно сотню умеренных землетрясений, а также десятки сильных. Мы работаем не только по Японии, но и вообще на северном полушарии. Мы предсказали землетрясение на Гаити и ряд других сильных землетрясений. - У вас особый метод? - Да. Сейсмология сталкивается с трудностями, поскольку пока еще плохо изучена земная поверхность. Но мы работаем по своему методу. У нас разработан так называемый атмосферный предвестник. Для каждого сейсмически опасного региона - свои предвестники. В основном, резкое изменение атмосферного давления и солнечный ветер определяют внезапные проявления сейсмичности. - Но вы предсказали 5 баллов, а было 8,8. - Сразу оговорюсь, что мы не даем 100-процентные прогнозы. Наши прогнозы совпадают в среднем на 75 процентов. А вот, что касается магнитуды - когда мы видим, что магнитуда будет сильной, то боимся пугать народ, чтобы не возникло паники. Сейсмологи предупреждают, что делать этого нельзя. Поэтому силу землетрясения мы стараемся анижать, чтобы не было лишних претензий. Я не хочу повторить судьбу итальянского исследователя, предсказавшего землетрясение – на него подали в суд. - На вас тоже подавали в суд? - Пока, слава богу, нет. Но мы не рекламируем, а просто размещаем прогнозы на нашем сайте. Эти научные прогнозы могли бы помочь большинству сейсмографов северного полушария. Можно работать и по южному полушарию, но пока у нас для этого нет людей. У нас маленькая лаборатория и маленькое финансирование. - Откуда финансирование? - Только за счет нашего университета. - У вас есть связь с японскими учеными? Или получается, что до самих японцев информация не доходит? - Граждане Японии достаточно много смотрят наш сайт. Раньше мы не знали, кто его смотрит, но сейчас ввели регистрацию; в Японии наш сайт наш популярен. Семь из десяти прогнозов оправдываются. - Сколько вашей лабораторий было предсказано землетрясений за последние 10 лет? - Больше 15 тысяч, умеренных и сильных. Хотя (опять-таки, чтобы не пугать народ), можно было бы сконцентрироваться только на сильных. Кстати, когда было землетрясение в Баку в 2001-2002 году, жители Баку тогда обратились к нам с просьбой не занижать прогнозируемые магнитуды землетрясений. Потому что у них старые дома, и даже при умеренных землетрясениях может возникнуть обвал. Прогнозируя время начала землетрясения, мы даем плюс-минус 13 часов. Потому что прогнозы атмосферного давления, к сожалению, обладает инертностью - отстают от фактических данных. Когда наше землетрясение попадает в этот интервал, считаем, что прогноз оправдывается, потому что, к сожалению, метеорологические прогнозы не очень качественные. - Готова ли была Япония к землетрясению? Почему в такой высокотехнологичной стране не смогли его предсказать? - Правительство хорошо (я считаю, Япония - это пример для всех стран ), проводит учения по землетрясению. В Японии очень хорошо поставлены технологические службы, практически по всей стране установлены сейсмологические датчики, замеряющие смещение коры. Это надо признать. Но, к сожалению, как говорят и сами японцы, землетрясения всегда внезапны. Дело в том, что геофизические приборы, динамографы, которые замеряют сейсмологические шумы, выход литосферных газов и другие параметры, регистрируют только текущие изменения. А вот прогностической части эти приборы дать не могут. Для этого нужны конкретные модели, но моделей нет. Связь состояний атмосферы была установлена российским профессором Александром Сытинским, и мы просто продолжили его разработки. Метод позволяет предсказать землетрясение за двое суток.
Профессор Григорий КОФФ: землетрясения с высокой интенсивностью (более 6 баллов) вероятны на 60% территории нашей страны, но мы к ним совершенно не готовы
|