Фгунпп «Росгеолфонд» Московский филиал фгунпп «Росгеолфонд» «Научный центр виэмс»

В геологической и инженерно-геологической литературе существует путаница в определениях, номенклатуре и классификации природных и техногенных геологических процессов и явлений. В результате возникают многочисленные ошибки в трактовке и употреблении терминов, несоответствия в названиях процессов и явлений и т. п. Попытке внести ясность в вопросы определений, понятийной базы и посвящена настоящая статья [Королев В.А., Галкин А.Н. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления: определение и содержание понятий. //Инж. геол. -2011. -№ 1.].

Катастрофические геологические проявления подобные цунами 2004 г. в Индийском океане поставили глобальные вопросы вероятности возникновения их в будущем и восприимчивости к ним многих регионов, стран и населяющих их людей. Оценка риска возникновения опасных геологических процессов чрезвычайно важна для геотехников особенно в связи с добычей и эксплуатацией природных ресурсов. Поскольку проблема эта относится к интернациональной, то ее решение требует кооперации ученых и специалистов многих стран. Рассматриваются проблемы, связанные с анализом таких опасных геологических проявлений, как землетрясения, оседание поверхности земли на больших площадях, движение больших грунтовых масс в форме селей и грунтовых оползней, устойчивость грунтов в зонах воздействия землетрясений, извержения вулканов, растворение солей в грунтах и образование карстовых полостей. Дан обзор проявления этих опасных геологических опасностей на территории Германии за длительный период. Выделены сейсмоопасные зоны и дана оценка устойчивости территорий, где расположены атомные электростанции. Подобные исследования проведены в Болгарии, Румынии и Гане. Представлена программа мониторинга вулканов и приведены результаты 50-и летнего опыта дистанционного контроля опасных геологических проявлений [Геологические опасности: обзор. Geological hazards. 50 Years BGR. //OverviewAn Activity Report, 1958-2008 /BGR. -Hannover. -2009.].

Состояние водных ресурсов, климата и их изменение оказывает существенное влияние на жизнь людей. На деятельности людей прямо или косвенно сказываются экстремальные гидрометеорологические факторы. В соответствии с данными экспертов ЮНЕСКО, глобальные потери мировой экономики из-за неблагоприятных природных явлений и изменения климата, могут достигать 70% от потерь, вызываемых другими причинами. На территории России в среднем происходит около 300 опасных природных явлений, в результате которых в 2000 г. погибло около 80 тыс. чел. Наибольший риск непредвиденных ситуаций имеет место на территориях Сибири, Дальневосточного и Южного Федеральных округов РФ. По мнению Н.Г. Комаровой, изменение климата также будет оказывать неблагоприятные воздействия для большинства стран мира. Наиболее опасные последствия изменения климата могут проявляться в увеличении засушливых зон на полузасушливых территориях, количестве наводнений в умеренных и влажных регионах, подъеме уровня моря и возрастании риска возникновения природных катастроф. Тем не менее, для некоторых стран изменение климата может принести положительное воздействие, к которым можно отнести некоторые районы Канады, Скандинавии и России. В Институте географии России выработали комбинации климатических экстремальных проявлений и выделено 16 типов климатических и 50 географических зон, где такие комбинации имеют место. В качестве долговременной стратегии гидрометеорологической безопасности в области экономики и социальных отношений принимается уровень защиты жизненных интересов населения и экономики от негативных природных проявлений, что является необходимым условием устойчивого развития экономики России. Для реализации данной стратегии необходимо осуществлять постоянный мониторинг изменения климата и его последствий, на базе данных которого своевременно вырабатывать меры по снижению вредных последствий от катастрофических природных явлений [Комарова Н.Г. Риск непредвиденных ситуаций в связи с современным изменением климата. Komarova N.G. The risk of emergency situations in connection with modern climate changes. //Environmental Geosciences and Engineering Survey for Territory Protection and Population SafetyInternational Conference EngeoPro-2011, Moscow, 6-8 Sept., 2011. Б.м. – М. -2011.].

Исследования формирования и распределения водных ресурсов на поверхности Земли позволяют оценивать причины характерных недавних катастрофических изменений водных ресурсов в некоторых регионах, включая и бассейн Каспийского моря. Риски, возникающие от таких изменений, напрямую зависят от надежности прогнозов. Изменения уровня Каспийского моря представляют собой определенный интерес, с точки зрения определенного индекса регионального изменения климата, которые связаны с его глобальным изменением. Анализ существующих прогнозов изменения уровня Каспийского уровня показал, что существенное их различие объясняется неточностью оценки величины испарения с поверхности моря. Предложена новая математическая модель баланса воды в бассейне Каспийского моря и показана зависимость колебаний его уровня от глобальных изменений климатических факторов. Отмечается подобие характера колебаний уровней Каспийского моря и Северной Атлантики. Построен сценарий региональных климатических изменений в течение XXI в. [Панин Г.Н. Региональный климат, гидрогеологические изменения и их риски. Panin G.N. Regional climate and hydrological changes and its risks. //Environmental Geosciences and Engineering Survey for Territory Protection and Population SafetyInternational Conference EngeoPro-2011, Moscow, 6-8 Sept., 2011. Б.м. -М. -2011.].

ТЦ «Липецкгеомониторинг» (Вильданова Г.А., Бодрова Н.В., Вильданова Т.Р. и др.) в 2005-2007 гг. выполнены работы по прогнозированию экзогенных геологических процессов (карст, оползни, суффозии, заболачивание, подтопление).

Целевым назначением работ являлось информационное обеспечение органов представительной и исполнительной власти, управления государственным фондом недр о проявлениях опасных экзогенных геологических процессов (ЭГП) для обоснования мероприятий по предотвращению или ослаблению их негативных последствий.

Основные виды выполненных работ: наблюдения за состоянием опасных экзогенных геологических процессов, оценка степени опасности их для народнохозяйственных объектов области и прогноз дальнейшего развития ЭГП, сбор и систематизация фондовых и литературных данных о наличии проявлений экзогенных геологических процессов на территории области, дешифрирование космофотоматериалов, полевое маршрутное обследование территории Липецкой области, ведение компьютерных баз данных, информационное обеспечение органов управления фондом недр.

В результате получены материалы по геолого-геоморфологическим условиям возможного развития опасных видов экзогенных геологических процессов, проведено районирование территории Липецкой области по геолого-геоморфологическим условиям возможных проявлений экзогенных геологических процессов, выполнен комплекс полевых исследований на десяти опорных участках, расположенных в выделенных районах.

В основу общего районирования территории по активности ЭГП положено районирование её по величине новейших тектонических (неотектонических) движений. При изучении неотектоники использовались данные по геологии новейших тектонических движений (определение возраста и литологического состава отложений зоны гипергенеза, данные морфометрического (оценка состояния существующего рельефа и тенденций его развития) и морфографического анализа (изучение разрывных нарушений Липецкой области).

В результате трёхлетнего цикла работ на основе обобщения материалов, полевых наблюдений, дешифрирования спектрозональных космоснимков составлен ряд карт: новейшей тектоники на территории области, линеаментов, плотности трещин зоны гипергенеза, энергии рельефа, вершинной поверхности, геологических условий проявления карста и такой же для оползневых процессов и др. Результирующей является карта поражённости Липецкой области экзогенными геологическими процессами в масштабе 1 : 500 000.

Дана оценка поражённости, характеристики ЭГП и особенностей их проявления, прогноз возможностей и особенностей активного проявления опасных геологических процессов в целом по неотектоническим структурам 2-го и более низкого ранга (Новосильское, Шукавкинское поднятия, Трубетчинская, Кшень-Оскольская структурные террасы, Елецко-Ливенский, Салтыковский, Кривоборский прогибы) и также для территорий районов, поселений и инфраструктуры, отдельно для каждого вида ЭГП (карст, суффозия, оползень, овражная, речная эрозии).

В результате проведённых исследований впервые выполнено районирование территории Липецкой области по условиям подверженности различным видам экзогенных геологических процессов. В его основе лежит новая схема неотектоники региона, а также строение зоны гипергенеза различных геоморфологических элементов, в пределах которых развиваются ЭГП. Итоговые карты геологических условий развития наиболее опасных карстовых, оползневых процессов и подтопления, широко проявленных на территории области вследствие специфического положения на стыке крупнейших тектонических структур, а также карты районирования по степени поражённости этими процессами могут использоваться при размещении производственных объектов, жилой застройки, размещении водозаборных сооружений и транспортных коммуникаций. При этом целесообразно при проектировании строительства в опасных зонах проводить предварительное обследование состояния участка, т.к. есть все признаки активизации ЭГП. С одной стороны, это связано с нестабильным положением отдельных геологических блоков (идёт воздымание поднятия Новосильской структуры и опускание Кривоборского и Салтыковского блоков и др.), с другой стороны идёт явная климатическая перестройка. Поэтому, в целом, по области и на отдельных локальных участках, где уже есть существенные признаки опасности, необходима постановка систематических наблюдений, на проектируемых участках строительства предварительное изучение [Вильданова Г.А., Бодрова Н.В., Вильданова Т.Р. и др. Отчет «Прогнозирование экзогенных геологических процессов (карст, оползни, суффозии, заболачивание, подтопление)» за 2005-2007 гг. //Филиал ФГУП «Геоцентр-Москва» ТЦ «Липецкгеомониторинг». ГР № 34-05-33/2. Инв. № 498302. -Липецк. -2007.].

А.Д. Швецовым и А.В. Берестом излагается опыт организации и ведения мониторинга экзогенных геологических процессов (ЭГП) в Тамбовской области по материалам комплексных съемок масштаба 1:200 000 и дистанционного зондирования Земли с использованием природных факторов, определяющих генетические типы и интенсивность проявления ЭГП. При исследовании систем «обстановка - процесс» использован графостатистический метод, опирающийся на принцип уединения факторов. Количественной мерой распределения эталонных участков объектов по категориям факторов принят «показатель информативности факторов». Итог работы - «прогнозный критерий пораженности» ЭГП, позволяющий составлять карты, прогнозы развития ЭГП и кадастры установленных и прогнозируемых площадей опасных ЭГП [Швецов А.Д., Берест А.В. Методика организации и ведения территориального мониторинга экзогенных геологических процессов (на примере Тамбовской области). //Вестн. Тамб. ун-та. Сер. Естеств. и техн. н. -2010. 15. -№ 1.].

В 2010 г. издан библиографический указатель «Оползни и устойчивость склонов». Указатель представляет собой библиографическую сводку литературных источников по оползням и устойчивости склонов (монографии, тематические сборники, доклады конференций, совещаний и симпозиумов, отдельные статьи в периодических изданиях, авторефераты диссертаций и др.), опубликованных на русском языке с конца 18-го в. по 2009 г. Указатель включает около 5000 работ, расположенных в хронологическом порядке по годам, а в пределах года - в алфавитном порядке. Для удобства пользования хронологический указатель дополнен авторским, тематическим, региональным указателями, а также обзор истории изучения оползней [Оползни и устойчивость склонов. Библиографический указатель. //Геоинформмарк. -М. -2010.].

Анализ природно-техногенных событий, выполненный А.К. Джгамадзе и В.Б. Заалишвили показывает, что антропогенное влияние на равновесие экосистемы может со временем значительно изменить экологическую ситуацию территории. По результатам подсчета эксплуатационных запасов подземных вод, выполнены на Бесланском месторождении в РСО-Алания, прогнозное понижение уровня грунтовых вод на расчетный срок эксплуатации составило 16 м (в пласте). Длительные и мощные откачки приводят к снятию "взвешивающего" гидростатического давления воды, а, следовательно, приводят к возрастанию эффективной нагрузки слоев, и как следствие, деформации поверхности. Расчетная величина возможного оседания поверхности в черте г. Беслан составляет 6 м. В данном районе необходимо осуществлять гидрогеологический, и инженерно-геологический и сейсмический мониторинг. Сложнее обстоит дело с влиянием водопонижения на сейсмичность. Сейсмические последствия образования крупных депрессий напоров в глубоких водоносных горизонтах различны. Снижение давления порово-трещинных пород приведет к росту напряжения в скелете породы и соответственно повысит сопротивление сдвигу. Это упрочение пород при наличии небольших тектонических напряжений должно затормозить деформации и, следовательно, уменьшить сейсмическую активность. Однако в районах, где существуют мощные тектонические напряжения, такое затормаживание, если оно будет продолжаться длительное время, вероятно, вызовет чрезмерную концентрацию напряжений, что повысит опасность сильных землетрясений [Джгамадзе А.К., Заалишвили В.Б. Просадка поверхности обводненных грунтов из-за интенсивного отбора грунтовых вод на урбанизованной территории в условиях высокой сейсмической опасности. //Сейсмостойк. стр-во. Безопас. сооруж. -2010. -№ 4.].

Проанализированы естественные и искусственные предпосылки подтопления грунтовыми водами г. Иркутска. Установлено время начала общего подъема уровня подземных вод, выявлен ряд существенных природных и антропогенных факторов, которые участвуют в этом процессе. Исследование показало, что техногенное воздействие не привело к глубокому изменению естественного режима, для которого свойственны подъем уровня в течение теплого периода и длительный спад в холодный период. Общий подъем зеркала грунтовых вод обусловлен постепенным ростом глубины использования геологического пространства, приводящим к барражированию грунтового потока, и дополнительным питанием за счет технологических утечек и обходной фильтрации из водохранилища ГЭС [Шенькман Б.М., Шолохов П.А., Шенькман И.Б. Подтопление Иркутска грунтовыми водами. //Геогр. и природ. ресурсы. -2011. -№ 2.].

По результатам многолетних мониторинговых исследований рассмотрены проблемы подтопления прибрежных земель Днепровских водохранилищ. Зоны подтопления земель являются составной частью экосистем Днепровских водохранилищ и расположены на границе этих экосистем с сушей, образуя «экотоны». Одновременно они представляют собой природно-технические системы, экологическим состоянием которых можно управлять с помощью гидротехнических сооружений. В статье проанализированы проблемы ликвидации подтопления земель на защищаемых массивах, а также вопросы реорганизации мониторинга процессов и условий подтопления на основе эколого-гидроморфологического похода [Дубняк С.С. Подтопление прибрежных территорий Днепровских водохранилищ, его эколого-гидроморфологические аспекты. //Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Гидро- и геодинамические процессы. Химический состав и качество воды. Труды Международной научно-практической конференции, Пермь, 26-28 мая, 2009. ПермГУ. -Пермь. -2009.].

Для оценки геодинамической обстановки и прогноза сейсмической опасности на Северном Кавказе, Алтае, Саянах, Байкале, в Забайкалье и на Дальнем Востоке организации Роснедра проводят мониторинг гидрогеодеформационного (ГГД) и геофизических полей для непрерывного слежения за напряженно-деформированным состоянием геологической среды и комплекс геофизических, региональных и полигонных исследований для выявления сейсмогенерирующих зон. Методическое сопровождение работ по ведению ГГД мониторинга осуществляет ФГУП «ВСЕГИНГЕО».

Согласно модели геологической и геофизической среды, разработанной А.В. Пейве (1961) и М.А. Садовским (2004), земная кора дискретна, сложена геолого-тектоническими блоками различных размеров, которые характеризуются разной прочностью, различными уровнем и ориентацией тектонических напряжений. Г.В. Куликовым и др. (ВСЕГИНГЕО) и А.М. Лыгиным (Роснедра) показано, что данная блоковая модель может быть использована при оценке тектонических напряжений по показателям ГГД поля. На основании анализа динамики структурной перестройки ГГД поля и векторного анализа формирующихся тектонических напряжений можно определить наиболее вероятное место проявления землетрясения. Установлено, что на картах ГГД поля хорошо отображаются участки напряжения-сжатия, в которых развитие напряжений с течением времени происходит различными путями. Это открывает возможности для проведения анализа размеров геологических структур, вовлеченных в сейсмический процесс. Авторами приводятся примеры оценки геодинамической обстановки по данным ГГД мониторинга в Кавказском и Байкальском регионах. Представленные авторами методические приемы более полного использования информации ГГД поля на основании комплексного анализа геодинамической обстановки по параметрам кинетической и потенциальной энергии этого поля обеспечивают более высокую обоснованность и достоверность оперативной оценки сейсмогеодинамической опасности и, в итоге, повышают геологическую эффективность мониторинга ГГД поля [Куликов Г.В., Рыжов А.А., Гарифулин В.А., Лыгин А.М. Оценка геодинамической обстановки и сейсмической опасности по энергетическим параметрам и векторам напряжений гидрогеодеформационного поля Земли. //Разведка и охрана недр. -2010. -№ 7, с. 19-24.].

Работы по ведению мониторинга опасных эндогенных геологических процессов сейсмоактивных территорий Северо-Кавказского региона проводились ФГУГП «Кавказгеолсъемка» (Пруцкая Л.Д., Малофеева С.С., Забирченко Д.Н. и др.) с целью оценки сейсмогеодинамического состояния геологической среды и степени сейсмической опасности Северо-Кавказского региона на основе ведения мониторинга гидрогеодеформационного (ГГД), геофизических (ГФ) и газогидрохимических полей (ГГХ).

В состав работ входили: мониторинг гидрогеодеформационного поля по 28 скважинам за уровнем подземных вод, атмосферным давлением, температурой и электропроводностью подземных вод, температурой воздуха. Геофизический мониторинг по 12 сейсмическим станциям в 5 пунктах комплексных наблюдений (Сочи-Краснополянском, Кавминводском, Адыгейском, Верхне-Кубанском и Больше-Лабинском); за электромагнитными полями в 5-ти пунктах комплексных наблюдений (Сочи-Краснополянском, Кавминводском, Верхне-Кубанском, Кармадонском и Дагестанском). Газогидрохимический мониторинг за вариациями концентраций гелия проводился на Сочи-Краснополянском, Верхне-Кубанском и Кавминводском пунктах комплексных наблюдений.

Использовалась следующая аппаратура: комплект оборудования «Телеметрическая ГГД-станция» («Logger-LPC-FLASH» и сеть датчиков); измерительный комплекс «Радиус», магниторазрядный индикатор гелия ИНГЕМ-1; цифровые регистраторы землетрясений «Дельта-Геон-02» с блоками управления и синхронизации (БУС) и резервированного питания БРП-12; регистраторы ЭМИ - «ДЭИ-001», «МГР-01М», «Alarm-seismo», барографы (М-22А и М-22АН), барометр БАММ-1.

В результате проведенных работ были получены базы данных при наблюдениях по 28 постам гидрогеодеформационного мониторинга, по 5 пунктам ЭМИ, 12 сейсмостанциям, 3 пунктам наблюдений за гелием, обновленные по состоянию на 01.12.2010 г. и обосновывающие оценку сейсмогеодинамического состояния геологической среды и степени сейсмической опасности на территории Северо-Кавказского региона. Составлено 12 пояснительных записок по результатам комплексного анализа данных гидрогеодеформационного, геофизического и газгидрогеохимического мониторинга.

Вследствие обработки материалов режимных наблюдений получены следующие результаты.

1. Проведена оценка сейсмогеодинамического состояния геологической среды Северо-Кавказского региона, которая выражалась в слежении, различными методами, за пространственно-временным развитием сейсмической активизации;

2. Проведена оценка сейсмической опасности на различных стадиях развития сейсмодеформационного процесса и по комплексу методов. Многостадийная оценка степени сейсмической опасности Северного Кавказа выглядит следующим образом:

-долгосрочная оценка сейсмической опасности определяется прогнозом максимальных изменений геологической среды сопоставимых по времени с возможностью реализации землетрясений определенной интенсивности и носит вероятностный характер;

-среднесрочная оценка сейсмической опасности основана на анализе изменений тренда уровня подземных вод (УПВ), за исключением сезонного; нарушениях реакции УПВ на влияние атмосферного давления и лунно-солнечных приливов.

-краткосрочная оценка сейсмической опасности проводилась посредством анализа краткосрочных изменения УПВ по типам аномалий, связанных с сейсмичностью (на фоне долгосрочных и среднесрочных изменений), полей напряженности геологической среды (ПНГС), гелия, радона и ЭМИ. При этом установлено, что краткосрочные аномалии в ПНГС разных типов наблюдаются накануне землетрясения в период от нескольких часов до месяца.

-впервые краткосрочная оценка сейсмогеодинамического состояния и степени сейсмической опасности Северного Кавказа осуществлялась с количественной оценкой напряженности геологической среды сопоставимой с подготовкой землетрясений определенных энергий (по магнитуде).

-создана схема стадий формирования гидродинамических и геофизических эффектов, характеризующих степень сейсмической опасности Северного Кавказа.

С целью создания основы для оценки сейсмогеодинамического состояния геологической среды и степени сейсмической опасности Северного Кавказа, на базе предварительных данных по сейсмичности, были построены:

- cхемы распределения землетрясений по магнитудам, во времени и по площади;

- графики землетрясений по глубинам;

- изменения количества землетрясений по месяцам;

- максимальная интенсивность землетрясений по месяцам;

В целом, по результатам оценки сейсмогеодинамического состояния и степени сейсмической опасности сейсмоактивных районов Северного Кавказа установлено, что на большей части Северного Кавказа, по состоянию на 20 ноября 2010 г., существуют напряжения растяжения, что, учитывая площадь их распространения, может являться долгосрочным предвестником сильного сейсмического события.

Принятая в 2010 схема наблюдательной сети ГГД мониторинга, усиленная семью пунктами комплексных наблюдений, позволила повысить достоверность анализа геодинамической ситуации и степени сейсмической опасности Северного Кавказа.

По оперативным данным сходимость прогнозных заключений по оценке сейсмогеодинамического состояния и степени сейсмической опасности Северного Кавказа составляет 70% .

3. За время многолетних работ (в т. ч. и 2010 г.) по мониторингу ГГД поля Северного Кавказа с целью оценки сейсмогеодинамического состояния земной коры и степени сейсмической опасности, установлено, что эти работы требуют продолжения. В связи с чем предлагается с 2011 г. начать объект «Ведение мониторинга гидрогеодеформационного, электромагнитного, сейсмического и газогидрохимических полей в Северо-Кавказском регионе».

В Северо-Кавказском регионе наблюдения предлагается проводить по сети из 29 скважин, в том числе и в 9-ти пунктах комплексных наблюдений (Сочи-Краснополянском, Адыгейском, Больше-Лабинском, Кавминводском, Верхне-Кубанском, Кармадонском, Дагестанском, Джанхотском, Кабардинском) [Пруцкая Л.Д., Малофеева С.С., Забирченко Д.Н. и др. Отчет по объекту «Ведение мониторинга опасных эндогенных геологических процессов сейсмоактивных территорий Северо-Кавказского региона». Госконтракт № 38. /ФГУГП «Кавказгеолсъемка». ГР № 643-10-123. Инв. № 497481. –Ессентуки. -2010.].

ФГУП «ВСЕГИНГЕО» (Гарифулин В.А. Круподерова О.Е., Куликов Г.В., Волейшо В.О., Рыжов А.А. и др) представлены результаты работ по методическому сопровождению ведения гидрогеодеформационного (ГГД), геофизического (ГФ) и газогидрогеохимического (ГГХ) мониторинга для прогноза землетрясений в сейсмоактивных регионах РФ: Северокавказском, Алтае-Саянском, Байкальском и Дальневосточном.

Мониторинг геофизических, газогидрогеохимических и ГГД поля в сейсмоактивных регионах России, обеспечил в отчетный период непрерывность слежения за происходящими изменениями напряжённо-деформированного состояния земной коры, за развитием сейсмогеодинамических процессов, предваряющих сильные землетрясения. Оценка геодинамического состояния геологической среды и сейсмической опасности выполнялась на основе ежедекадного анализа структурной перестройки ГФ, ГГХ и ГГД полей по картам-схемам и временным рядам, построенным на основании поступающих во ВСЕГИНГЕО данных наблюдений в сейсмоопасных регионах России. Основанный на изучении геодинамического режима подземных вод, формирующегося под воздействием геодинамических процессов в земной коре, ГГД мониторинг является оперативным и достаточно информативным. ГГД поле обладает высокой чувствительностью к развитию процессов подготовки землетрясения, имеет повсеместное распространение, содержит обширную информацию о происходящих изменениях геодинамических напряжений в земной коре.

Анализ условий формирования и эволюции ГФ, ГГФ и ГГД полей по результатам мониторинга, позволил принципиально по-новому понять процессы, протекающие в подземной гидросфере. Вся гидрогеологическая информация стала рассматриваться в некотором временном аспекте, то есть как переменный параметр в значительной мере являющийся функцией напряжённо-деформированного состояния недр.

В большинстве государств, проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного характера, в том числе, связанные с сильными разрушительными землетрясениями, рассматриваются как элемент обеспечения национальной безопасности. В Концепции национальной безопасности Российской Федерации, утвержденной Указом Президента РФ от 17.12.1997 года № 1300, отмечается, в частности, что защита личности, общества и государства от чрезвычайных ситуаций природного характера и их последствий является важнейшей составляющей национальных интересов России.

Ущерб от сильных землетрясений, как правило, бывает очень значительным. Он резко возрастает в густонаселенных, промышленно развитых районах и обусловлен, прежде всего, тем, что еще не созданы надёжные системы их инженерной защиты от опасных геодинамических воздействий. С другой стороны, с ростом городов усиливается их техногенное воздействие на геологическую среду с активизацией опасных, разрушительных процессов. Поэтому оценка сейсмической опасности и прогноз землетрясений являются наиболее актуальными для сейсмоопасных, урбанизированных территорий. Это относится, прежде всего, к густонаселенному Черноморскому побережью Кавказа, в том числе к району города Сочи, в связи с проведением в 2014 году Зимних олимпийских игр. Выполняемые в настоящее время работы по созданию Сочинского геодинамического полигона являются своевременными для изучения сейсмической активности и геодинамики среды Черноморской зоны Краснодарского края.

Несмотря на важность требований безопасности, прогноз землетрясений в настоящее время остается одной из наиболее острых и сложных проблем наук о Земле. До настоящего времени как в России, так и за рубежом еще не создана такая система слежения за развитием геодинамических процессов в земной коре, которая обеспечивала бы удовлетворительный по достоверности прогноз времени, места и силы землетрясения. Сегодня, по преобладающему мнению сейсмологов – прогнозирование землетрясений возможно, но только с определенной степенью вероятности. На основе комплексного анализа различных, непрерывных наблюдений (геофизических, сейсмологических, гидрогеологических, геодезических), с уверенностью можно лишь утверждать, что в том или ином районе опасность сильного землетрясения повышается.

Актуальность разработки методов непрерывных наблюдений за изменением геодинамической обстановки в сейсмоопасных регионах, в настоящее время значительно возросла в связи с резким увеличением исходной сейсмичности почти для 50% территории Российской Федерации.

Во исполнение Указа Президента РФ Постановлением Правительства от 25 декабря 1993 года №1346, было утверждено Положение о Федеральной системе сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений (ФССН), в соответствии с которым на геологическую службу РФ возложено обеспечение режимных наблюдений за геофизическими и гидрогеологическими полями. Для выполнения возложенных на геологическую службу РФ работ, Приказом Роснедра от 24 ноября 2005 г. №1197, согласованным с МЧС России, введено в действие Положение о функциональной подсистеме мониторинга состояния недр («Роснедра») единой государственной системы (ФССН). Утвержден Временный регламент подготовки информационной продукции и информационного обмена в системе государственного мониторинга состояния недр. Приказом Роснедра от 01.08.2008 г. № 666 уточнены сроки и состав материалов, представляемых в рамках системы мониторинга состояния недр.

Указанными нормативно правовыми документами определено целевое назначение работ по ведению ГГД мониторинга, выполняемого территориальными геологическими организациями по заданию «Роснедра» в сейсмоопасных регионах Южного, Сибирского и Дальневосточного Федеральных округов. ГГД мониторинг проводится на основе «Методических указаний по ведению ГГД мониторинга для целей сейсмопрогноза (система R –STEPS)», согласованных с МЧС России и в 2000 году утвержденных МПР России. Этот нормативный документ обеспечил ведение наблюдений по единой программе и методике во всех сейсмоактивных регионах, определил роль и место ГГД мониторинга в Федеральной системе сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений.

Для анализа динамики структурных перестроений ГГД поля на различных стадиях сейсмотектонической активизации во ВСЕГИНГЕО выполнены специальные работы по созданию программного обеспечения автоматизированного построения более информативных карт ГГД поля и соответственно более детального анализа геодинамической обстановки на основе энергетического подхода.

Как показали результаты сейсмологических наблюдений, в последние годы происходит заметное повышение сейсмической активности во всех сейсмоопасных регионах России. Поэтому научно-методические и технологические разработки ВСЕГИНГЕО в отчетный период были направлены на создание такой системы мониторинга ГГД поля, которая обеспечивала бы оперативное получение достоверной информации с наблюдательной сети ГГД мониторинга, ее автоматизированную обработку для оценки сейсмической опасности в режиме реального времени.

Ряд методических документов, разработанный в отчетный период, посвящен повышению геологической эффективности ГГД мониторинга, созданию программного обеспечения для автоматизированного составления более информативных карт ГГД поля по параметрам потенциальной и кинетической энергии. Выполнены работы по совершенствованию методики оценки напряженно-деформированного состояния земной коры сейсмоопасных регионов России.

Следует отметить успешное выполнение ФГУП «Кавказгеолсъемка» комплексной оценки геодинамической обстановки по результатам мониторингов ГГД поля и геофизических полей на Северном Кавказе по методике, разработанной Л.Д. Пруцкой. Эта методика может быть принята всеми организациями выполняющими ГГД мониторинг.

На Верхне-Кубанском полигоне ФГУП ВСЕГИНГЕО разработан комплекс гидрогеологических, геофизических, газгидрогеохимических средств наблюдений и проведено его опытно-методическое опробование.

Более полное и методически правильное использование геодинамической информации ГГД поля обеспечит дальнейшее повышение геологической эффективности оценки напряжённо-деформированного состояния геологической среды и сейсмической опасности.

Для решения этой главной задачи во ВСЕГИНГЕО на основании анализа многолетних рядов наблюдений за ГГД полем созданы предварительные модели. ГГД модели, разработанные на основе изучения различий в динамике структурных перестроений ГГД поля, присущих каждому из сейсмоопасных регионов (с различным типом геодинамического режима) на разных стадиях тектонической активизации, обеспечивают более оперативную и достоверную оценку геодинамической обстановки. ГГД модели дают возможность более достоверно отслеживать развитие процессов накопления и разрядки сейсмической энергии - в конечном итоге, оценивать степень сейсмической опасности территорий.

ГГД модель Северного Кавказа с коллизионным типом геодинамического режима определялась последние пять лет длительным существованием устойчивых, лишь фрагментарно изменяющихся, структур ГГД поля, на фоне которых происходили землетрясения, в основном, с магнитудой не выше 3-4, редко 5. Геодинамическая обстановка характеризовалась проявлением слабой сейсмичности и соответственно пассивной динамикой структурных перестроений ГГД поля. Только при изменении геодинамической обстановки на Северном Кавказе – резкой активизации геодинамических процессов, которая немедленно отразится в быстрой и коренной структурной перестройке ГГД поля, можно ожидать проявления сильного землетрясения. ГГД модель указывает на то, что активные структурные перестроения ГГД поля могут начаться лишь при подготовке сейсмического события с магнитудой 6 и более.

ГГД модель Байкальского региона с рифтовым типом геодинамического режима, в течение последних нескольких лет определялась частыми и очень резкими изменениями структурного плана ГГД поля, на фоне которых происходили землетрясения, в основном, с магнитудами не выше 4-5. Геодинамическая обстановка характеризовалась очень активной динамикой структурных перестроений ГГД поля и проявлением многочисленных, но относительно слабых по силе землетрясений (с магнитудой 3-4 редко 5). Накопление сейсмической энергии компенсировалось ее разрядкой, проявлением слабых землетрясений. Можно ожидать, что при изменении существующей динамики структурных перестроений ГГД поля - в условиях формирования устойчивых (более месяца), длительно сохраняющихся структур напряжения, сейсмические процессы в Байкальском регионе приведут к проявлению сильных землетрясений (с магнитудой 7 и выше).

ГГД модель Дальневосточного региона в пределах позднемезозойских структур (Сихотэ-Алинская и Тайгоносско-Корякская складчатые системы) с рифтово-коллизионным геодинамическим режимом в последние годы проявлялась относительно медленными структурными перестроениями ГГД поля при невысокой сейсмичности. Подготовке сильных землетрясений (М 6 и более) должна предшествовать активная структурная перестройка ГГД поля.

ГГД модель Камчатско-Курильско-Сахалинского региона с субдукционным геодинамическим режимом характеризуется высокой структурной динамичностью ГГД поля. Сильным и катастрофическим землетрясениям в этих районах обычно предшествует формирование и несколько более продолжительное во времени существование устойчивых структур напряжений ГГД поля, которое привело к проявлению Невельского землетрясения на о-ве Сахалин (02.08.2007, М=6,2).

Таким образом, изученные особенности динамики структурной перестройки ГГД поля в каждом из регионов на различных стадиях сейсмотектонической активизации дают возможность более объективно оценивать напряжённо-деформированное состояние недр и сейсмическую опасность. Карты ГГД поля, совмещенные с картами геолого-структурного строения региона, отражают в режиме реального времени динамику развития геодинамических процессов (энергетический обмен между отдельными структурными элементами, формирование очагов накопления и разгрузки сейсмической энергии).

Для дальнейшего развития ГГД мониторинга и повышения его геологической эффективности необходимо скорейшее завершение работ по оборудованию всех наблюдательных пунктов новыми измерительными комплексами, оснащенными средствами телеметрии для оперативной передачи данных наблюдений в центры их обработки и анализа. Необходима также организация дополнительных наблюдательных пунктов региональной сети ГГД мониторинга в сейсмоопасных Дальневосточном и Байкальском регионах. В резолюции VI Всероссийского съезда геологов (27-29 октября 2008 года) отмечается, что «Работы по мониторингу состояния геологической среды, состояния и качества подземных вод, которые имеют общенациональное значение, проводятся в недостаточных объемах, что снижает возможности создания эффективной системы изучения и прогнозирования опасных геологических явлений и процессов».