6.2.5. Экокриология.
Криогенные (мерзлотно-геологические) процессы проявляются в районах распространения многолетнемерзлых пород и замерзшей воды в порах и трещинах пород. Изучение строения геологического разреза в условиях криолитозоны сводится к определению мощности деятельного слоя, который в летний период оттаивает на 1-2 м, и надмерзлотных вод; изучению строения и мощности мерзлых пород, наличия в них и под ними межмерзлотных и подмерзлотных вод; картированию поверхностных талых пород; выявлению зон термокарста, бугров пучения, наледей, зон течения мерзлых пород на склонах (солифлюкция) и каменных потоков (курумы) и других неблагоприятных криогенных процессов (см. 5.4). Для изучения этих явлений широко используются геофизические методы. Важную роль с точки зрения экологии играют периодические повторения геофизических съемок, т.е. организация экомониторинга криогенных процессов, особенно в промышленно освоенных районах.
Под
воздействием инженерно-технических
сооружений в районах распространения
многолетнемерзлых горных пород тепловой
режим постепенно нарушается, что при
приближении температур к 0
С
ведет к деградации мерзлоты и протаиванию
пород. По геологической устойчивости
массивов горных пород мерзлые породы
близки к скальным, а талые - к рыхлым.
Как отмечалось выше (см. 5.4), одни и те же
горные породы в мерзлом и талом состоянии
различаются в 1,5-5 раз по скоростям
распространения упругих волн и в 2-1000
раз по удельным электрическим
сопротивлениям. В мерзлых породах эти
параметры выше, чем в талых. Поэтому
основными методами экомониторинга
многолетнемерзлых горных пород на
объектах промышленного и гражданского
строительства являются сейсморазведка
(чаще методом преломленных волн) и
электромагнитные зондирования (чаще
вертикальные электрические, частотные
или радиолокационные), выполняемые в
режиме периодических повторений.
Обязательной является и термометрия
(см. 5.4).
6.3. Эколого-геофизические исследования и мониторинг вещественного (гео-химического) загрязнения окружающей среды
6.3.1. Природа источников загрязнений окружающей среды и особенности геофизических аномалий.
Природа источников загрязнений окружающей cреды и специфика экогеофизических аномалий, наиболее полно рассмотренные в работе Г.С.Вахромеева " Экологическая геофизика " (1995), приводятся ниже.
Антропогенно-техногенное вещественное (или химическое, точнее геохимическое) загрязнение окружающей cреды, включая геологическую среду с подземными водами и околоземную часть атмосферы, касается свыше 10% земной суши. Оно образуется за счет:
захоронений радиоактивных отходов, а также последствий аварий и катастроф на ядерных объектах;
отвалов горных пород вблизи шахт, рудников, называемых хвостохранилищами, где складируются продукты после обработки полезных руд;
отходов крупных промышленных и строительных предприятий и городских агломераций (свалок);
утечек нефтепродуктов на нефтегазовых промыслах и нефтеперегонных заводах, из трубопроводов, вблизи станций, перекачивающих нефть и газ, нефтехранилищ, складов горюче-смазочных материалов, бензоколонок и т.п.;
сельскохозяйственной деятельности (разрыхления и засоления почв, растворения удобрений и ядохимикатов) и других источников.
Названные, как и другие, загрязнения являются, как писал В.И.Вернадский, " огромной геологообразующей силой, изменяющей на глазах условия существования биосферы " .
По геометрии, изменениям во времени и составу источники антропогенно-техногенного загрязнения геологической среды и подземных вод Г.С.Вахромеев подразделяет на:
точечные (сброс сточных вод в водоемы или скважины и др.), линейные (утечки из нефтепроводов, загрязнения вдоль дорог, каналов и др.), площадные (распашка и удобрение почв, урбанизированные территории городов, промышленные предприятия и др.). Характерно, что аномалообразующие объекты в экогеофизике имеют субгоризонтальное строение, т.е. их мощность меньше ширины, длины и глубины;
постоянные, периодические разной частоты, импульсные;
слабые, средние и сильные по интенсивности, создающие соответственно аномалии физических полей меньшие, сравнимые и значительно превышающие природные;
с изъятием и перемещением горных пород и без видимых изменений поверхностных условий;
с изменением режима или химического состава подземных вод и попаданием в них не существовавших ранее геохимических элементов, например, вследствие пиритизации, окисления и др.;
с нарушением температуры, что особенно опасно в районах распространения многолетнемерзлых пород.
В результате вещественного (механического, а в основном геохимического) загрязнения геологической среды меняются физические свойства ее верхней части. Поэтому искажаются существующие или создаются новые геофизические поля разной интенсивности и частоты.
Аномалии геофизических полей часто не совпадают с местоположением источников загрязнения вследствие миграции поллюантов (загрязняющих веществ) с воздушными массами, подземными водами, перемещением горных пород и т.п.