Зоны тектонических нарушений

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
13 ноября 2017, Санкт-Петербург

Содержание

1. Вступление
2. Происхождение ЗТН и логика развития техногенных катастроф
3. Первое знакомство с ЗТН
4. О разрушающих силах в ЗТН
5. Немного о физике колебательных систем
6. Об авариях на железных дорогах
7. О поиске воды
8. Вода и ЗТН в жизни Земли
9. Полезные ископаемые в ЗТН
10. Геопатогенные зоны
11. Роль ЗТН в проблемах экологии
12. Об инженерной геологии
13. Мы по ЗТН ходим и ездим
14. ЗТН и землетрясения
15. ЗТН - убийцы шахтеров
16. Заключение

1. Вступление

Жизнь на нашей планете комфортна и разнообразна. Но с некоторых пор было замечено, что в некоторых местах имеет место повышенная вероятность разрушения домов, аварий на железных дорогах, насосных станциях, трубопроводах, электростанциях, повышенная вероятность заболеваний.

Первое, что лежит на поверхности при попытках объяснить эти явления, это, разумеется, причины мистические. Мы когда-то снимали дачу в деревне с ласковым названием Кашицы Лужского (тогда Оредежского) района под Петербургом (тогда - Ленинградом). Там был один таинственный домик, где жила семья с незабываемой фамилией Ванечкины. Как это я запомнил, ведь это было больше 60 лет назад...

Так вот, все, кто жили в этом домике, и до Ванечкиных, всё время болели и как-то рано и быстро умирали. И сам домик стремился покоситься-покривиться. Дети близко к нему не подходили, а взрослые предпочитали о нем и о тех, кто там жил, не говорить. А когда спустя какое-то время мы встретили в Петербурге кого-то из этой деревни, то узнали, что Ванечкины все умерли, а домик совсем ушел в землю, и это нечистое место сильно заросло кустарником и высокой травой...

Я тогда, естественно, не предполагал, что мне предстоит обнаружить причины подобных неприятностей.

В 1993 году в ходе геофизических исследований были обнаружены геологические объекты, которые, как оказалось в дальнейшем, виновны в необъяснимых разрушениях и заболеваниях. В дальнейшем они получили название зон тектонических нарушений (ЗТН).

2.Происхождение ЗТН и логика развития техногенных катастроф

Эта история началась с того, что в 1977 году, при исследовании звукопроводных свойств поля упругих колебаний в породном слое (песчаник), залегающем над угольным пластом, было замечено, что этот породный слой проявляет свойство колебательной системы. Измерения осуществлялись в условиях угольной шахты. И, таким образом, была открыта неизвестная ранее колебательная система. Упругая колебательная система (УКС).

Предыдущее подобное событие произошло за 100 лет до этого, в 70-х годах XIX века, когда лорд Кельвин открыл неизвестную до того электрическую колебательную систему -  колебательный L-C контур. Сейчас уже только историки развития физики знают, что открытие электрического колебательного контура оказало колоссальное ускоряющее воздействие на развитие человечества.

По определению, единичная колебательная система - это объект, который на ударное воздействие реагирует затухающим гармоническим (синусоидальным) сигналом.

В физике известны несколько колебательных систем - маятник, камертон, струна, электрический колебательный контур... Но вот, как обнаружилось в 1977 году, еще и породные слои обладают таким же свойством.

В дальнейшем обнаружилось, что не только слои из горных пород обладают свойствами колебательных систем, но и из всех металлов и сплавов, стекла, керамики, льда... Материалы, слои из которых не проявляют свойств колебательных систем - это оргстекло, некоторые пластмассы...

Объекты, которые являются колебательными системами, называются резонаторами, а те, которые не являются колебательными системами - это нерезонаторы.

Далее, оказалось, что свойства колебательных систем проявляют не только слои (пластины и вообще плоскопараллельные объекты), но и объекты любой другой формы. При этом количество собственных частот таких резонаторов равно количеству их измерений. Так, скажем, параллелепипед имеет три размера, и, соответственно три собственных частоты - по толщине, по ширине и по длине.

Как оказалось в дальнейшем, собственные частоты f_0i  колебательных систем следующим образом связаны с любым из их размеров h_i:

h_i = k / f_0i     (1)

Здесь k - некий коэффициент, имеющий размерность скорости, и величину, равную для всех горных пород 2500м/с с погрешностью, не превышающей 10%, что было определено эмпирическим путем, то есть, с помощью измерений.

Содержимое предыдущих двух абзацев (отмеченных выделенным шрифтом) соответствует сегодняшнему подходу так называемых теоретиков к акустике твердых сред, но совершенно неприемлемо с позиций методологии. Вот подчеркиванием слова «считается» я хотел показать, что так считают теоретики, но на практике это не соответствует истине.

Мы должны относиться к любой области физики как к совокупности физических эффектов, и ни в коем случае не допускать чьих-либо утверждений, которые не могут быть подтверждены экспериментально. И особенно это касается кинематических характеристик поля, поскольку только они могут определяться экспериментально.

Коэффициент k определен экспериментально, и может быть подтвержден метрологически корректно с помощью эффекта акустического резонансного поглощения (АРП) [1]. А всё, что написано в выделенных двух абзацах, экспериментально не подтверждается, и поэтому во внимание приниматься не должно.

В результате обнаружения упругой колебательной системы появился метод неразрушающего определения толщины (или, как говорят геологи, мощности) породных слоев с помощью измерения частоты f₀ сигнала, возникающего в результате ударного воздействия на породную толщу. Получаемая при этом информация позволяет прогнозировать обрушение пород кровли. Первые 16 лет этот метод использовался в шахтах именно для прогнозирования обрушения пород кровли угольного пласта. С 1993 года мы прекратили работу в шахтах и перешли к использованию этого метода с поверхности Земли.

3.Первое знакомство с ЗТН

При первой же попытке выполнить эти измерения с поверхности Земли, с газона, на разрезе был обнаружен объект, имеющий V-образную (воронкообразную) форму. Когда мы стали изучать подобные объекты, оказалось, что чаще всего такая структура не единична, а наблюдается одна под другой, как это показано на рис.1.

Что это за объект, было совершенно неясно. Единственно, что удалось выяснить - это сильное превышение уровня радона непосредственно над ним, на поверхности Земли. На основании этого возникло предположение, что объекты, проявляющиеся при использовании нашей аппаратуры воронкообразными объектами, являются зонами тектонических нарушений.

Понятие «зоны тектонических нарушений» присутствует в геологической литературе, но определение их нечетко и размыто, а из конкретной информации, основанной на физических измерениях - только и есть,  что повышенный уровень радона. Поэтому мы взяли этот термин на свое вооружение, а в дальнейшем выяснилось, что повышенный уровень радона оказался не единственным их свойством. Кроме того, мы дали этим объектам аббревиатуру ЗТН.

Теперь об аппаратуре, позволяющей выявлять ЗТН. Эта аппаратура сейсморазведочная, но она не имеет ничего общего с той аппаратурой, которая предназначена для осуществления традиционной, лучевой сейсморазведки.

Как известно, при создании общеизвестной сейсморазведочной аппаратуры предполагалось, что земная толща по акустическим свойствам представляет собой совокупность отражающих границ. В соответствии с этим, аппаратура создавалась как устройство, способное воспринимать отраженные сигналы. То есть, реализующая принцип локации. Однако оказалось, что этот подход ошибочный, потому что земная толща по акустическим свойствам является не совокупностью отражающих границ, а совокупностью колебательных систем.

По этой причине аппаратура должна быть не осциллографического типа, а типа спектроанализатора. Сейсморазведка, реализующая этот принцип, была названа спектральной. А метод, использующий этот принцип, получил название спектрально-сейсморазведочного профилирования или ССП.

ССП-разрез представляет собой изображение, имеющее две оси - горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная ось - это линия профиля, вдоль которого осуществляются измерения. ССП-разрез, показанный на рис.1, построен по результатам сейсмопрофилирования по профилю длиной 26м. На каждом метре осуществлялось измерение, то есть шаг профилирования был равен 1м.

Вертикальная ось - это глубина, на которую осуществляется прослеживание разреза. На рис.1 глубина равна 70м. Понятно, что на самом деле, вертикальная ось - это ось частот, пересчитанная в глубины с помощью выражения (1).

Профилирование заключается в том, что в каждой точке измерения последовательно устанавливается сейсмоприемник (специально сконструированный для осуществления ССП), и рядом с ним осуществляется удар по грунту (с помощью специального ручного инструмента). Возникающий при этом сейсмосигнал преобразуется в цифровой код и записывается в полевой компьютер. Изображение вдоль каждой вертикальной линии на ССП-разрезе - это частотный спектр отклика на ударное воздействия в данной точке, пересчитанный по формуле (1) в глубины (h). В дальнейшем, после обработки, на разрезе прорисовываются границы между геологическими объектами. Иногда на ССП-разрезе прорисовывается воронкообразный объект. Более детально принципы ССП описываются в книге «Основы спектральной сейсморазведки»[2].

Рис. 1

Отрезки красных штриховых линий проводятся в том случае, если они пересекают не менее чем 3 черные утолщения (раздувы), каждый из которых соответствует определенной границе, залегающей в земной толще.

При проведении самого первого ССП-профиля (в 1993 году) было обнаружено 4 таких воронкообразных объекта. Профиль имел длину примерно 1км, шаг профилирования 5м. Профиль шел по газону, вдоль Торфяной улицы, от Серафимовского кладбища до Богатырского проспекта (СПб). Распределялись эти объекты (т.е. четыре ЗТН) более или менее равномерно вдоль линии профиля, но главное заключалось в том, что каждая ЗТН на ССП-профиле находилась рядом с домом, имеющим визуально наблюдаемые признаки разрушения.

Признаки эти - вертикальные трещины в кирпичной кладке стен, косые трещины между углами оконных переплетов и провалы в грунте около дома.

Таким образом, был обнаружен признак, позволяющий прогнозировать разрушения инженерного сооружения. Этот признак - наличие ЗТН в земной толще в пределах фундамента сооружения. За прошедшие с тех пор 24 года этот признак показал свою высочайшую устойчивость, и если бы кто-нибудь был заинтересован в том, чтобы уменьшилось количество внезапных разрушений (по сути, техногенных катастроф), то эта задача была бы с успехом выполнена путем ССП-исследований на площади строительства в предпроектный период.

Рис. 2

На рис.2 приведена фотография бывшего управления СПб порта. То, что с ним произошло, могло быть спрогнозировано еще до начала его строительства.

Однако, к сожалению, МЧС откровенно призналось в том, что в уменьшении техногенных катастроф оно не заинтересовано, так как «бюджет его зависит не от количества прогнозов, а от количества завалов». Строители, которые не несут никакой ответственности за разрушения построенных ими сооружений, столь же откровенно признаются, что чем больше разрушений, тем больше ремонтных работ. А это - дополнительные деньги...

При знакомстве с новым, неизвестным ранее эффектом неизбежно возникает множество вопросов, которые, бывает, много лет не имеют ответа. Так, при наблюдении сооружений, разрушающихся под воздействием ЗТН, мне не давал покоя вопрос: что же это за силы такие колоссальные, которые так разрушают дома. Например, так, как показано на рис.2.

И еще один момент. При обнаружении ЗТН мы можем быть уверены, что в этой зоне обречены на разрушение не только наземные объекты, но и подземные, то есть, шахты. И еще одно. При прогнозировании разрушения подземных сооружений не имеет значения, на какой глубине находится на ССП-разрезе воронкообразный объект. При наличии воронкообразного объекта разрушаться будет не только наземное, но и подземное сооружение, причем находящееся на любой глубине. И, что очень важно, зона разрушения подземного объекта находится строго на вертикали относительно ЗТН, выявленной на поверхности Земли. Это свойство ЗТН позволило предположить, что для прогнозирования аварийной ситуации в шахте совершенно не обязательно спускаться в подземную выработку.

Поясню примером. Лет 10 уже ССП используется в Хромтау (Казахстан) при добыче хромитовой руды. Добыча идет на глубине 700м. Там отсутствует осадочный чехол, и массив не слоистый, а скальный. Поэтому на ССП-разрезах там прорисовываются объекты, как правило, на глубину, не превышающую 50м. Но пользователи экстраполируют эту информацию на глубину 700м. При этом информация, полученная с помощью ССП о горнотехнической ситуации, в точности соответствует фактическому положению дел. И, как они сами говорят, они ни шагу не делают без прогноза с помощью ССП.

Рядом с казахскими рудниками на аналогичных объектах хромитовую руду добывают еще и немецкие и английские фирмы, которые также ни шага не делают без прогноза с помощью нашего комплекта ССП. На вопрос, почему они не приобретают аппаратуру ССП для себя, они ответили, что хотели бы, но их начальство не дало на это разрешения, «потому что таких результатов быть не может». (!!!)

На рис.3 показана часть ССП-разреза, построенного по результатам сейсмопрофилирования с поверхности Земли вдоль еще несуществующего штрека. Сами измерения были сделаны в порядке демонстрационного исследования на одной из шахт Кемеровской области.

Рис. 3

Здесь четко видна ЗТН с центром около 490-го метра, а также с оперяющими элементами, которые подтверждают саму ЗТН.

На основании построенных ССП-разрезов руководству шахты было доложено о том, что когда будут проходить этот штрек, то в зоне 450-500 метре будет центр аварийной ситуации. То есть, следует предпринять меры по противодействию обрушению кровли в проходческом забое.

Год спустя в этой зоне при проходке штрека в результате обрушения пород кровли погибли 3 человека. Казалось бы, более наглядного доказательства эффективности такого прогноза не придумать. Но результатом этого демонстрационного эксперимента оказался запрет на наши измерения по всем российским угледобывающим шахтам. Ну, что ж, Бог им судья. Других судей у нас, вроде бы, нет.

Выше приведены достаточно убедительные экспериментальные доказательства того, что ЗТН является признаком развития техногенной катастрофы, но физика процесса была еще неизвестна.

В дальнейшем нам очень повезло, и была разгадана как физика происхождения ЗТН, так и логика развития техногенных катастроф.

Исходной точкой, послужившей пониманию происхождения ЗТН, является гипотеза Ларина В.Н. [3], которая заключается в следующем. Вкратце, по мнению Ларина, в свободном космосе единственно, что существует - это протоны. И формирование любого космического объекта (в том числе, и нашей планеты) начинается со сгущения поля протонов. А протоны - это ядра водорода. И, таким образом, ядро Земли состоит в значительной степени из водорода.

В результате постоянно протекающей в ядре Земли термоядерной реакции, там колоссальная температура и давление. Время от времени под воздействием этого давления в коре Земли возникают трещины, в которые устремляются продукты термоядерной реакции и, естественно, водород. Водород, соединяясь при огромной температуре и давлении с кислородом, имеющимся в коре, синтезирует воду. Для того, чтобы эта вода достигла поверхности Земли, должны существовать каналы, которые возникают в результате образования трещин в коре. Эти каналы и есть те самые тектонические нарушения, которые проявляются на поверхности Земли V-образными объектами на ССП-разрезах.

Кроме того, что возникают новые трещины в коре, расширяются уже существующие трещины, и эти процессы трещинообразования проявляются процессом, который принято называть планетарной пульсацией. Планетарная пульсация представляет собой гармонические колебания, период которых имеет порядок единиц минут, а амплитуда может достигать 10см и даже более [4].

Больше всего досаждает планетарная пульсация геодезистам. Они используют на сегодняшний день аппаратуру (типа GPS), которая позволяет определять местонахождение реперных точек с погрешностью, не превышающей единиц мм. Но если в точке измерения геодезистов возникает планетарная пульсация, то понятно, что реальная погрешность измерений возрастает до величины амплитуды планетарной пульсации.

Планетарная пульсация является принципиально нестационарным процессом. Она появляется во время трещинообразования, и после завершения его исчезает. Длительность планетарной пульсации не превышает нескольких часов. Время от времени мы, осуществляя ССП, встречаемся с планетарной пульсацией. Она проявляется весьма низкочастотными гармоническими колебаниями  такой большой амплитуды, что при минимально возможной чувствительности аппаратуры ССП эти колебания ограничиваются на экране полевого компьютера, и имеют вид меандра. Первые несколько раз, когда нам встречалось это явление, мы воспринимали его как признак неисправности нашей аппаратуры. Но при этом, если сделать по профилю шаг назад, эти колебания пропадали. Если вернуться в точку предыдущих измерений, то они опять возникали. Но если прийти в эту точку на следующий день, планетарная пульсация будет отсутствовать.

Вот это явление, когда планетарная пульсация резко исчезает за пределами ЗТН, оказалось очень интересным, оно позволяет понять ряд моментов, связанных с разрушением инженерных сооружений в ЗТН, о чем будет сказано ниже.

Резкая граница, возникающая на участках с наличием и отсутствием планетарной пульсации, была бы невозможной, если бы горные породы в пределах ЗТН можно было относить к твердым средам. Амплитуда пульсации в таком случае уменьшалась бы плавно. Но некоторые факты заставляют отнести эти породы к твердым жидкостям. Дело в том, что, как известно, на пашне каждую весну появляются, как бы всплывают камни, которых не было осенью. Это явление возникает в ЗТН. Всплытию камней способствует закон Архимеда, а стало быть, в пределах ЗТН горные породы следует относить к жидкостям. По-видимому, это происходит из-за сильной нарушенности пород в ЗТН.

Много лет нас мучил вопрос: почему при образовании трещин в земной коре в отсутствии ударного воздействия появляется сигнал, имеющий синусоидальный характер. На самом деле, оказалось всё очень просто. Причина этого та же самая, что образование синусоиды при ударе. Земная толща - это совокупность колебательных систем, и любое механическое воздействие на нее ( в том числе, образование трещин) в любом ее месте может вызвать только синусоидальный отклик.

4. О разрушающих силах в ЗТН

Известен факт, заключающийся в том, что есть такие зоны на Земле, где породы обладают пониженной несущей способностью. В этих зонах на поверхности образуются углубления, которые невозможно ликвидировать, поскольку после заполнения их песком и гравием и дальнейшего уплотнения, они, спустя некоторое время, снова образуются. Бурить в этих зонах очень легко на любую глубину. Бур не испытывает сопротивления со стороны горных пород, и даже на отдельных глубинах встречаются пустоты, в которые буровой инструмент проваливается. Как оказалось, все эти явления характерны для ЗТН.

Именно в этих зонах, вследствие пониженной несущей способности грунта и горных пород происходит наклон инженерных сооружений, столбов, деревьев. Нередко крылечки и веранды уходят в грунт.

Главным разрушающим фактором является планетарная пульсация. Представим себе, что одна половина фундамента дома оказалась в пределах ЗТН и опирается на колеблющийся грунт, а другая - вне этой зоны. Тогда получается, что на границе ЗТН и спокойного, неподвижного грунта неизбежен излом фундамента. Ведь на самом деле, истинным фундаментом является не то, что мы построили под домом, а грунт, на котором установлено всё сооружение. И если грунт оказывается подвижным, то конструкция фундамента должна это учитывать.

Соревноваться с природой и противодействовать планетарной пульсации невозможно. И, значит, если вы по каким-то причинам вынуждены строить в ЗТН, так уж создайте условия, чтобы сооружение свободно, без противодействия Природе могло покачиваться так, как того требует планетарная пульсация. Но то, что в условиях планетарной пульсации технология монолитного строительства подходит меньше всего - это неоспоримый факт.

Разрушение железобетонной плиты плавающего основания - очень нередкий случай. Будучи очень прочным материалом при испытании на сжатие, железобетон совершенно не держит изгибные напряжения.

В стенах, вмурованных в железобетонное основание, при наличии трещин в плите неизбежно возникают свои трещины... Характер разрушения сооружений, возведенных в ЗТН, зависит от очень многих причин - от размера ЗТН по сравнению с размером сооружения, от параметров и свойств ЗТН, от условий эксплуатации сооружения...

Если дом оказался в ЗТН, и размеры сооружения и ЗТН примерно одинаковы, то дом в течение своего времени существования находится как бы в режиме раскачки. Рано или поздно у этого дома начнут выходить из зацепления балки, проваливаться целые этажи и обрушаться крыша. Чтобы понять, насколько часто это происходит, можно набрать в поисковике «обрушение крыши».

Акустические свойства земной толщи в ЗТН отличаются от свойств земной толщи вне ЗТН. Различие в том, что в пределах ЗТН добротность (понятие добротности будет рассмотрено в следующем параграфе) колебательных систем, залегающих в земной толще, выше, чем вне этих зон. И, следовательно, разрушение сооружений, в которых эксплуатируют вибрирующую технику, в этих зонах будет и более частым, и более сокрушительным.

ЗТН возникают в результате разрушения коры Земли, и сами эти зоны являются инициаторами разрушения всех находящихся там инженерных сооружений.

В конце ХХ века я был свидетелем случайного эксперимента, направленного на борьбу с разрушениями подземных выработок. Работая на шахте Бургустинской объединения Ростовуголь, я обратил внимание на то, что креплению выработок на этой шахте уделяется намного меньшее внимание, чем на других шахтах. Капитальные выработки там, можно сказать, вообще не крепились.

Геологи этой шахты объяснили, что строение кровли там особенное. Многометровая толща прочнейшего песчаника, залегающего над угольным пластом, является надежной природной системой крепления выработок. Однако в некоторых местах кровля всё же обрушается, и удержать ее невозможно. Руководством шахты было принято решение поддерживать кровлю в таких метах с помощью закладки выработанного пространства железобетонными блоками, так называемыми таблетками, масса каждой из которых была 100кГ. Прочнее такого метода крепления просто не придумать.

Примерно через месяц после закладки началось разрушение штабелей из этих таблеток. Об этом мы узнали по оглушительному треску, возникшему в зонах закладки. Шахтеры говорили, что горное давление сжевало эти таблетки. То, что термин этот был совершенно точен, выяснилось только спустя несколько лет, когда стало известно, что механизмом, разрушающим инженерные сооружения, является планетарная пульсация. Тогда стало понятно, что разрушение там происходит путем раскачки или как бы разжевывания. То есть, в шахте давление на таблетки имело две составляющие - статическое и динамическое, против чего железобетонные таблетки устоять не могли.

Динамическая составляющая горного давления разрушает самые прочные породы и поддерживающую крепь. И название крепи - поддерживающая - именно потому, что удержать обрушающуюся кровлю невозможно. Ее можно только поддержать, чтобы дать людям возможность и время покинуть опасное пространство.

5. Немного о физике колебательных систем

Одной из особенностей колебательных систем является их способность формировать резонансные явления. Все люди знают об этом из примера с мостами, разрушающимися в результате маршевого шага некоторого количества человек. Но, рассказывая об этом явлении, преподаватели не говорят о двух моментах.

Во-первых, с позиции здравого смысла, не может небольшая группа людей (20-30 человек) разрушить тысячетонный мост. Но, тем не менее, это происходит. И, во-вторых, разрушение моста происходит не мгновенно. Сначала возникает слабое колебание моста, которое постепенно, от шага к шагу (подобно тому, как это происходит при раскачивании качелей) увеличивается по амплитуде, достигая такого уровня, что выходят из зацепления отдельные узлы моста.

Для того, чтобы возникло резонансное явление, необходимы два условия -  существование колебательной системы, и воздействие на эту колебательную систему внешним источником колебательного движения с частотой, равной собственной частоте f₀ колебательной системы.

И если вы наблюдаете колебательный процесс, амплитуда которого плавно увеличивается, значит, имеет место развитие резонансного явления. При этом не имеет значения, знаете ли вы, что именно является колебательной системой или не знаете.

Одним из основных параметров колебательных систем является добротность. Это важнейший параметр при рассмотрении резонансных явлений. При развитии резонансного явления амплитуда колебаний вибрирующего механизма плавно увеличивается в количество раз, равное добротности колебательной системы, залегающей в земной толще. Величина добротности упругих колебательных систем может достигать тысячи. Для примера, непосредственно перед аварией на Саяно-Шушенской ГЭС амплитуда вибрации корпуса генератора возросла в 600 раз. Это зафиксировал самописец, который работал в машинном зале. Так что, колебательная система, залегающая под гидроагрегатом, имела добротность не меньше, чем 600.

Когда сорвался со шпилек крепления гидроагрегат на Саяно-Шушенской ГЭС, сейсмологические службы зафиксировали сейсмотолчок, эпицентр которого находился непосредственно под этим машинном залом. Точно так же, на Чернобыльской АЭС сейсмотолчок, который был отмечен в момент аварии, имел эпицентр непосредственно под 4-м блоком АЭС. На Фукусиме эпицентр сейсмотолчка в момент аварии также был непосредственно под разрушенным блоком. Это всё были аварии, которые произошли в результате резонансного разрушения фундамента турбины.

Добротность упругих колебательных систем подробно изучается с помощью моделирования. Удобной моделью могут служить пластины (из горных пород, стекла, металлов и сплавов...). Если взять несколько таких пластин, прижать их друг к другу и смотреть изменение их добротностей при изменении силы их сжатия (силы рук при этом вполне достаточно), то увидим, что чем больше сила сжатия пластин-резонаторов, тем меньше их добротность.

В пределах ЗТН сила сжатия породных слоев меньше, чем за пределами ЗТН за счет того, что породные слои сползают в соответствии с наклонным своим состоянием, наблюдающимся на ССП-разрезах (в V-образных структурах). Поэтому добротность породных слоев-резонаторов в ЗТН больше, чем вне ЗТН. И разрушающее действие резонансных явлений в ЗТН больше, чем вне этих зон. Поэтому бывает так, что дом, оказавшийся в ЗТН, разрушается, но медленно. Но если в этом доме начинает работать какое-нибудь, совсем нетяжелое вибрирующее устройство, то процесс разрушения дома ускоряется настолько, что он разрушается мгновенно. Пример такого явления, когда из-за вибрации при отжиме белья в небольшой стиральной машине чуть не разрушился 6-этажный дом на Шпалерной ул. д.11, СПб,  приведен в работе [5].

Итак, во всех колебательных системах инициирующий импульс преобразуется в затухающий гармонический сигнал (струна, камертон и т.п.), а от самого инициирующего импульса не остается и следа. Но что оказалось самым интересным и неожиданным, так это то, что вместе с преобразованием удара в синусоиду происходит переориентация поля упругих колебаний. В случае слоистого массива возникающий колебательный процесс (так называемая пачка, содержащая затухающий гармонический процесс) распространяется вдоль (!!) породных слоев. И также вдоль породных слоев распространяется и эхо-сигнал.  При интерпретации результатов в традиционной сейсморазведке считается, что эхо-сигналы приходят снизу, из глубины горного массива. Ну так как же может при этом соответствовать сейсморазрез реальному геологическому разрезу, когда эхо-сигнал ожидается снизу, а приходит сбоку?...

Однако, как оказалось, ЗТН является не единственной причиной техногенной катастрофы, и может оказаться так, что разрушение происходит именно потому, что ЗТН отсутствует, что будет показано в следующем разделе.

6. Об авариях на железных дорогах

Не проходит месяца, чтобы не произошла авария на железных дорогах. Причем авария, на первый взгляд, совершенно невероятная. Она заключается в том, что состав на всём ходу безо всяких видимых причин рвется на две части.

Этот тип аварии продолжает тему добротности. Дело в том, что геофизика в принципе не может идентифицировать вещественный состав горных пород. За одним исключением - это когда среди терригенных пород (песчаник, алевролит, аргиллит) залегают карбонатные породы. То есть, известняковая плита залегает среди каких-нибудь песчаников (или алевролитов или аргиллитов). В отличие от границ между терригенными породами, которые не бывают резкими, поскольку соседние терригенные породы плавно переходят одна в другую, границы между терригенными и карбонатными породами всегда резкие, без взаимного проникновения и адгезии. При таких условиях добротность очень велика. На рис.4 показан ССП-разрез для такого случая.

Выделяющиеся своей чернотой участки на рис. 4 - это границы между толщами терригенных и карбонатных пород. Породный слой между земной поверхностью и известняком отличается очень высокой добротностью. И когда поезд идет по отрезку от 820м до 990м, он проходит над единой колебательной системой, потому что известняковая плита, лежащая горизонтально, представляет собой нижнюю границу одночастотной единой колебательной системы. Верхняя граница - поверхность Земли. Глубина залегания этой плиты в данном случае - примерно 400м. Собственная частота такой структуры равна (в соответствии с выражением (1)) примерно 6Гц. В случае, если частота вибрации поезда, проходящего над известняковой плитой, совпадает с собственной частотой колебательной системы, сформированной этой плитой, возникает резонансное явление.

По мере прохождения поезда над этой плитой, амплитуда колебаний насыпи будет возрастать от вагона к вагону, и если количество вагонов будет достаточным, то она достигнет такой величины, что в насыпи мгновенно, взрывоподобно образуется воронка, в которую провалятся обломки рельсов и шпал. После того, как эта воронка образуется, оставшиеся вагоны через это место не пройдут и оторвутся от тех вагонов, которые прошли через эту точку до момента разрушения насыпи.

В случае, если бы вот эта известняковая плита длиной 170м оказалась разрезанной зоной тектонического нарушения, то ее добротность уменьшилась бы, и аварии в этом месте уже не было бы.

Описанный здесь случай произошел в Литве, в Клайпеде. Когда мы расследовали этот случай, то сказали Заказчику, что как бы они ни ремонтировали этот участок пути, подобные аварии будут повторяться здесь постоянно, если поезда здесь будут идти с той же скоростью. После этого Заказчик признался, что такая авария здесь произошла не первый раз.

Точно такую же аварию удалось спрогнозировать на участке железной дороги под Орлом. Есть немало мест, где подобные аварии происходят время от времени. Почему-то руководству железной дороги выгоднее скрывать это явление, чем прекратить его, воспользовавшись нашими рекомендациями. Мы много ездим на поездах, и на вопрос, бывают ли подобные аварии, начальники поездов категорически это отрицают, а проводники показывают инструкции, в которых написано, что следует делать, если вагон оторвался от состава...

То есть, для прогнозирования описанного типа аварийных ситуаций, важно строить ССП-разрез вдоль железнодорожного полотна на глубину до 1000м.

Рис. 4

7. О поиске воды

В 1997 году было обнаружено, что если в центре ЗТН пробурить скважину или поставить колодец, то можно получать воду. Как всегда при первом знакомстве с неизвестным ранее физическим эффектом, явлением или свойством возникает много вопросов.

Пытаясь войти в тему, мы обратились к литературе, где надеялись найти информацию о происхождении воды, добываемой из Земли. При этом мы узнали от гидрогеологов, что вся вода в земле оказалась в результате осадков. И находится вода в Земле в водоносных горизонтах.

Однако факты не подтверждали то, что нам говорили гидрогеологи. С самого начала было понятно, что в нашей планете существует некий генератор напорной воды. Так, при бурении нередко вода выходит самоизливом, то есть, фонтаном. Напор воды, который обеспечивает самоизлив, не ослабевает со временем, что доказывает существование постоянного подпора.

Дальше, практика не подтверждает существование водоносных горизонтов. Так, считается, что самый известный у нас (на Северо-Западе РФ) Гдовский водоносный горизонт находится на глубине от 50 до 100м, и содержит огромное количество воды. Со слов гидрогеологов и буровиков, вода в Земле есть всюду, и вопрос только в глубине ее залегания. И это также оказалось совсем не так. Неоднократно мне доводилось увидеть, что бурение даже на глубину 200-250м (глубина залегания гранита) может не дать воду.

Особенно меня удивило заявление буровиков о том, что вода есть всюду. Это совершенно не вяжется с огромным количеством сухих скважин на участках, куда мы приезжали искать воду.

На основании своего 16-летнего пребывания под землей в угольных шахтах всех угольных месторождений СССР я знал, что под землей никакой воды нет. И только когда подземная выработка пересекает ЗТН, то происходит обычно сильное обводнение шахты. С какой глубины поступает вода и откуда, было непонятно. Обводнение шахт происходит на всех доступных глубинах. Так происходит даже в ЮАР, где шахты достигают глубины 4км.

Наличие подпора воды подтверждается тем, что есть на Земле родники, вода из которых выходит под весьма сильным давлением. Так, в Казахстане, в окрестностях г. Алматы, существенно выше катка Медео, неизвестно сколько лет выходит вода под давлением порядка 10 атмосфер. Известно, что при более высоком давлении вода выходит в виде пара (тумана). Вот примерно таким образом выходит вода там. Фото этого родника показано на рис.5.

Рис. 5

Обнаружив, что ЗТН являются надежным источником воды, мы, начиная с 1997-го года, стали заниматься постоянными поисками воды. Я никогда не представлял себе, насколько велика нужда людей в воде. На основании сделанных анализов добываемой в ЗТН воды, стало понятно, что эта вода по составу идентична воде из ближайших к скважинам родников. Поскольку первые лет пять эффективность наших поисков воды была практически 100%, возникло предположение, что эту задачу мы решили полностью. То есть, найдя ЗТН, мы готовы были гарантировать, что дело только за буровиками или специалистами по рытью колодцев. Но тут посыпались совершенно неожиданные сложности. Их можно свести к следующим.

1. Иногда ЗТН, вместо того, чтобы быть источником воды, воду поглощает. На ССП-разрезе различия между этими двумя типами ЗТН не видно. Такие ЗТН, оказавшиеся в воде (в озерах, реках, морях), формируют водовороты.

2. Как оказалось, вода родниковая - еще не значит вода хорошая. Поднимаясь к поверхности Земли с невероятных глубин, причем, вначале в виде пара, вода может нахвататься такого... Нам встречались случаи, когда в воде, полученной по нашей рекомендации, было многократное превышение по фтору, была и радиоактивная вода... К сожалению, людей не уговорить сдавать воду на анализ. Для них вкусная - это достаточный критерий. Кстати, более вкусной воды, чем с превышением фтора, я не встречал. А ведь фтор в воде - это яд.

В общем случае, на некоторой глубине залегает слой глины. Это водоупор, и он является плоскостью раздела между водой приповерхностной (верховодкой) и водой глубинной, родниковой. При рытье колодцев следует пройти глину, откачивая верховодку, и из-под глины под напором начнет поступать (часто - весьма интенсивно) вода.

Для того, чтобы получить воду бурением, необходимо пробурить на глубину, где находится острие воронки. Пример - на рис.5.

Скважина нередко имеет очень большой дебит. Для этого, из логических построений, нижний конец трубы должен быть опущен в сосуд, обильно снабжаемый водой. Таким сосудом является сама воронка, а вода, поступая снизу, обтекает воронку и заливается внутрь ее. А та вода, что остается, поднимается выше.

Приведенный на рис.6 ССП-разрез был получен в Светогорске, под Выборгом (СПб).

Если поступление воды в скважину происходит на глубинах, где находятся острия воронок, то колодезная глубина соответствует верхней границе верхнего воронкообразного объекта. Здесь - это примерно 6м.

Глубин для бурения - две. Примерно, 13 и 23 м. Чем на большей глубине острие воронки, до которой доходит труба, тем больше дебит. Это понятно. Вода поступает снизу вверх, и по мере увеличения количества препятствий для воды дебит уменьшается.

Проверка этого явления была проведена в Гаврилово, тоже в Выборгском районе. Там ставилась задача обеспечить водой 100 коттеджей, и для этого требовался соответствующий дебит. Острия воронок в точке водопритока находились на глубинах 30, 45 и 60м. С глубины 30м было получено 1м³ в час, с глубины 45м - 3м³ в час, а с глубины 60м пошел самоизлив, и насос с производительностью 5м³ в час не смог опустить зеркало воды.

Удовлетворяя потребность людей в воде, мы главной целью считаем изучение ЗТН. Сразу после того, как была обнаружена возможность выявления и картирования ЗТН с помощью ССП возникли три вопроса:

1. Насколько часто встречаются ЗТН;

2. Насколько велики эти зоны;

3. Какая разница между характеристиками различных ЗТН и их влиянием на разрушения различных инженерных сооружений.

За несколько лет удалось ответить на эти вопросы.

ЗТН разбросаны совершенно хаотично, и присутствуют практически повсеместно. За те 24 года, что мы даем информацию о наличии точки водопритока, эти зоны обнаруживались на всех участках земли, где мы вели поиск. Размеры этих участков - от четырех соток (20 на 20 метров). Бывало так, что выявленные ЗТН не были пригодны для получения воды. Но чтобы совсем не было этих зон - такого не бывало.

Один из отрядов, занимающихся поиском воды методом ССП, работает в Кемеровской области, в гористых местностях и на скалистой поверхности. Этот отряд для нас имеет особое значение. Там работают геологи, посвятившие свою жизнь как полевой, так и шахтной геологии. С самого начала (уже больше 10 лет назад) они отнеслись к ССП с большим недоверием. Они, естественно, относились к тектонике так, как их учили по книжкам. Но вот, вопреки всяческой логике они стали выявлять ЗТН на всех участках, куда их приглашали, а буровики исправно бурили в заданные ими точки и получали воду. Лет 5 назад их пригласили для работы в гористую местность. И вот они работают в Горной Шории, в Таштаголе. Не сглазить бы их, но за все годы, что они ищут воду, у них не было ни одного прокола.

Самые большие по протяженности ЗТН, встречавшиеся нам, имели размер, не превышающий 500м. Но вообще-то, не всегда понятно, что считать размером ЗТН, поскольку неясно, можно ли считать зоны, оперяющие ЗТН, входящими в ЗТН. Самые маленькие зоны составляют единицы метров. При наличии большого количества небольших ЗТН, целесообразно объединять их в отдельные группы по степени влияния на инженерные сооружения.

Самое сильное различие между ЗТН - это степень их симметрии. Если прорисована не целая воронкообразная структура, а всего одна ее образующая, то эта зона рассматривается как особо опасная по степени влияния на сооружения. Мы такие ЗТН называем сдвиговыми зонами, в отличие от разрывных, при симметричном рисунке. В таких зонах категорически не должно быть никаких инженерных сооружений. А если это неизбежно, то уже при строительстве следует предусматривать разного рода подпорки, мостовые конструкции и т.п. Воду в зонах со смещением может быть и можно брать, но сама скважина или колодец будут неизбежно разрушаться.

Вода - великое благо и жизнь. Но она же - причина страшных аварий. Обводнение шахт и рудников, аварийное заполнение строительных котлованов... Источник у воды один - это ЗТН. И контролируя эти зоны, можно дать воду там, где она необходима, и не допустить ее там, где она не нужна.

8. Вода и ЗТН в жизни Земли

Вода и ЗТН в жизни Земли играют особую роль. Первые трещины в коре произошли тогда, когда Земля была еще очень горячей. Поэтому по этим трещинам поднимались горные породы в расплавленном виде, и это привело к горообразованию. Далее, стала поступать и вода. Вода заполняла образовавшиеся трещины, и начали формироваться моря и океаны. Процессы трещинообразования продолжались (и продолжаются до сегодняшнего дня), и уровень воды в водоемах колеблется, потому что идет одновременно два процесса - расширение старых и возникновение новых трещин, что приводит к разбеганию материков, и поступление по этим трещинам воды.

То, что вода генерируется в ядре, подтверждается тем, что при извержении вулканов около 95% извергающейся массы составляет вода (естественно, в виде пара). Кроме того, об этом еще свидетельствуют встречающиеся термальные источники. Так, в СПб известны две скважины с теплой водой. А также на берегу Ладожского озера, в поселке Коккорево из скважины, пробуренной в центр ЗТН, идет теплая вода.

Когда поступление воды усиливается, а скорость разбегания материков недостаточно велика, то вода покрывает сушу, и геологи предвещают всемирный потоп. А если скорость разбегания материков увеличивается, уровень воды понижается и те же геологи пугают нас мировой засухой.

Влияние ЗТН ощущается нами на каждом шагу. Люди, даже далекие от геологии, поняли, что если дом строится над бывшим руслом ручья, то трещина, которая неизбежно возникнет в этом, порой, элитном доме, в точности повторит русло засыпанного ручья.

В случае, если некая территория содержит очень густую сеть ЗТН, грунт в пределах этой территории будет постоянно опускаться, обводняться, и через сколько-то (миллионов) лет образуется торф, и получится полноценное болото. Это противоречит существующим представлениям о происхождении болот. Предполагается, что болото - это высохшее озеро. И именно поэтому считается возможным строительство на территории осушенных болот даже ответственных сооружений.

На самом деле, основу болот составляют ЗТН, и если вы даже и осушите болото, извлечете торф и уплотните грунт, то влияние ЗТН на инженерное сооружение никуда не денется.

И, кстати, распознать заболоченность даже при условии очень давнего осушения нетрудно с помощью ССП.

Нельзя не рассказать еще об одном явлении, связанном с выходом воды в ЗТН. Очень нередко из скважины вместе с водой выходит газ. Бывает, что это горючий газ. Но метан это или водород - не знаю. В некоторых случаях умелый хозяин этот газ использует для обогрева и приготовления пищи.

Рис. 6

Если вы видите вертикальную трещину в кирпичной кладке дома или забора, то можете быть уверены, что эта трещина находится там, где проходит граница ЗТН. А чтобы совсем убедиться в этом, загляните в подвал дома. Там вы увидите, скорее всего, воду, отличающуюся скверным запахом. Не редко, что и сероводорода. А это значит, что под домом находится плывун, который всегда соседствует с ЗТН, поскольку питается водой из него. А запах сероводорода возникает из-за наличия в материале плывуна гумуса.

Если вокруг дома асфальт, то вертикальная трещина в стене нередко переходит в трещину в асфальте. И эта трещина, в свою очередь, всё время расширяется.

Точно также возникают и расширяются трещины длинномерных объектов типа перронов. А скорость удлинения перрона примерно равна скорости разбегания материков.

9. Полезные ископаемые в ЗТН

Что может быть более полезным, чем вода, добываемая из ЗТН?! Для себя мы давно уже поняли, что безводных мест на Земле нет. Встречаются сообщения о том, что то в одной, то в другой пустыне найдено подземное море. Бурили на нефть, а получили воду. На самом деле, это никакие не моря, а результат случайного попадания скважиной в центры ЗТН. Думаю, что когда люди освоятся с информацией о ЗТН, обстановка с водоснабжением на Земле улучшится.

Но из ЗТН, как оказалось, возможно получать еще кое-что. Так, нам удалось обнаружить, что в некоторых золотодобывающих регионах можно обнаружить источник золота. Это, опять же, ЗТН.

Происходит это следующим образом. Сначала из космоса, со спутников Земли определяют зоны с повышенным уровнем радиоактивного калия, что является признаком наличия в Земле золота. Сделав в зоне наличия радиоактивного калия сетку профилей ССП, находят ЗТН. Пробурив (естественно, с отбором керна) в центры этих зон, можно убедиться в том, что концентрация золота там существенно выше, чем за их пределами, и с глубиной увеличивается. Очень интересно, что золото, находящееся в этих кернах, сплавлено с вмещающими породами. То есть, выход этого расплава по вертикальным трещинам ЗТН происходил тогда, когда Земля была еще настолько горячей, что и золото, и горные породы представляли собой единый расплав.

Я недавно слышал спор геологов о происхождении золота на Земле. Как я понял, по мнению большинства геологов, золото на Землю попало из космоса. Так вот, на основании наших наблюдений можно сказать с уверенностью, что золото образовалось в результате термоядерных реакций в ядре Земли.

Эти наблюдения имеют довольно интересное следствие. Общеизвестен метод добычи золота с помощью драги. Идея этого метода заключается в следующем. Драга - это практически земснаряд, который черпает грунт со дна реки на глубину не более 30м, и промывает его в принципе так, как промывают в лотке. Добытчики считают, что рассыпное золото поступает в русло реки с верховьев реки.

Но мы-то с вами уже знаем, что русло реки представляет собой цепочку из ЗТН. Из опыта, полученного при работе на африканских приисках, мы знаем, что золото поступает к месту добычи не в результате работы течения, а поднималось, когда оно было жидкое, в ЗТН снизу вверх. И, значит, чтобы увеличить производительность при добыче золота в русле реки, следует не сверху сдирать грунт, а бурить в центры ЗТН.

Сейчас в Гане работает вертикальная горная выработка для добычи золота. Геологи этого прииска случайно обнаружили вертикальную структуру, концентрация золота в которой существенно превышает средний уровень по прииску. По мере заглубления фронта работ концентрация золота увеличивается, и геологи не понимают, почему так происходит.

Есть опыт применения ССП при картировании кимберлитовых трубок. Метод ССП проверялся в этих целях на различных месторождениях алмазов. Мы уже знаем, что магматическая структура на ССП-разрезах имеет форму купола. Этот купол - след от вышедшей магмы. А откуда выходила эта магма? Ну, естественно, из ЗТН.

На рис.7 показан ССП-разрез, где хорошо виден и купол, и та ЗТН, через которую выходила магма. Это трубка Поморская, обнаруженная в Архангельской области. Она разбурена, и полученные нами очертания самой трубки соответствуют результатам бурения.

Рис. 7

Существует гипотеза, заключающаяся в том, что месторождения нефти тоже приурочены к зонам тектонических нарушений. Косвенно это подтверждается выходом в этих зонах метана. В принципе, мы не возражали бы поучаствовать в проверке этой гипотезы.

Мы дали столько воды из центров ЗТН, что вполне можем считать, что перевели гипотезу Ларина о ядерном происхождении воды на Земле в статус теории. И не откажем себе в удовольствии перевести в теорию гипотезу этого замечательного человека о ядерном происхождении нефти.

10. Геопатогенные зоны

Некоторые газы глубинного происхождения, выходящие из ЗТН, попадая в наш организм, могут вызывать серьезные заболевания, а порой, и смерть. Если дом оказался в ЗТН, то глубинные газы попадают в поддомное пространство. Если поддомное пространство вентилируется, то влияние вредных газов минимизируется. Но если вентиляционные отверстия забиты (а это, к сожалению, встречается повсеместно), то глубинный газ поступает в жилое пространство сначала первого этажа. Частично выходя через форточки первого этажа, оставшиеся газы попадают в более высокие этажи. Хуже всего дело обстоит с теми людьми, кто работает в подвальных помещениях.

Ученые Екатеринбурга, уже много лет использующие нашу аппаратуру, выполнили очень интересную работу. Они давали медикам информацию о том, какие дома в Екатеринбурге попали в ЗТН, а медики выявляли заболеваемость в этих домах по сравнению с теми домами, которые не попали в ЗТН. В результате этих исследований медики пришли к выводу, заключающемуся в том, что подавляющее большинство тяжелых заболеваний возникает под воздействием ЗТН. Сам же их отчет был засекречен (!!).

Из известных мне случаев, в перечень заболеваний, возникающих в результате воздействия глубинными газами, попадают онкологические заболевания (больше всего). Далее идут сердечно-сосудистые заболевания, аллергические...

Мы обследовали территорию на предмет наличия ЗТН вокруг одного из домов на Ланском шоссе. Заказ на обследование сделали жители этого дома. Как потом они нам признались, все жители одной из парадных стоят на учете в психдиспансере. Причем когда они только поселяются в этот дом, никаких аномалий в их здоровье нет. И действительно, эта часть дома вместе с этим подъездом находится в ЗТН. Каков должен быть состав газа, чтобы вызвать психические отклонения, не знаю. Но вентиляционные отверстия в этом доме тоже было забиты, и никто не в силах сделать то, что должно быть, чтобы вентиляционные отверстия работали. Если боитесь, что в подвал попадут мелкие животные, ну поставьте в вентиляционные отверстия железные сеточки...

Мы работали с домом на Ленинском проспекте, не могу называть его номер. Рядом с больницей им. Костюшко. Там получился такой природный феномен. Дом оказался в ЗТН, форма и размеры которой совпали с размерами и формой дома. Весь первый этаж - 100% онкология. Когда я попытался заставить соответствующие службы привести в нормальное состояние вентиляцию подвала, мне сказали такое, что вот прошло уже столько лет, а я не могу прийти в себя. Меня попросили успокоиться, так как ... приличные люди на первом этаже не живут.

Всё это произошло примерно в одно время, когда мне сказали вот это, когда екатеринбургские медики сделали свои выводы, когда в МЧС сказали, что им наши прогнозы не нужны, потому что их бюджет зависит не от количества прогнозов, а от количества завалов, и тогда же мне строители сказали, что разрушение домов - это благо для них, потому что увеличивается количество ремонтных работ, а это наличка и прочие хорошие вещи.

Те эмоции, которые у меня возникли по этому поводу, просто даже описывать нельзя. Это же какое-то людоедство... Но до тех пор, пока у нас не будет ни прессы, ни общественности, ничего не изменится.

11. Роль ЗТН в проблемах экологии

Владельцам загородных участков известно, что среди ровных и гладких газонов бывают такие места, куда очень удобно выливать всякие жидкие отходы. При этом они в Землю как бы засасываются. Это одно из внешних проявлений ЗТН. К этим проявлениям следует относиться с осторожностью, и ни в коем случае не выливать туда ничего токсичного.

Некоторое время назад мне позвонила женщина и спросила, что делать. Она рассказала, что из пробуренной у нее на загородном участке скважины идет вода с отвратительным запахом гниения. Глубина бурения скважины - 60м. Казалось бы, откуда может идти такая явно инфекция...

Оказалось, что в двух с лишним километрах находится фермерское хозяйство. Фермер занимался там забоем скота и производством каких-то колбасных продуктов. Вот на этом участке владелец обнаружил такое место, куда засасывается вода. И он стал использовать это свойство поверхности Земли для слива отходов своего производства...

Известно много фактов, показывающих, что ЗТН представляют собой не отдельные структуры, а взаимодействующие между собой динамические системы.

15-го июня 2005 года под Ржевом по схеме, изложенной в разделе 6 произошла железнодорожная авария. Оторвавшиеся вагоны были цистернами с нефтью. Одна цистерна перевернулась и ее содержимое стало выливаться прямо на пути. Однако вопреки ожиданиям, вытекающая нефть не разливалась вдоль железной дороги, а как бы засасывалась в Землю.

На следующий день в колодцах деревни, находящейся в двух километрах от места аварии вместо воды оказалась нефть. Понятно, что случайно так получилось, что нефть, выливающаяся из цистерны, угодила прямиком в ЗТН. Грамотно поставленные колодцы также находятся в ЗТН. Вот и получилось, что за сутки нефть по каким-то подземным каналам мигрировала на два километра.

Подобных случаев, на самом деле, очень много. И все они свидетельствуют о том, что отношение к Земле должно быть очень бережным. Так называемые, деревенские сортиры - это просто бедствие. Сколько раз нам приходилось наблюдать заражение воды чуть ли не на километровых расстояниях от такого вот, извините, туалета. Ну как же так можно... брать воду из Земли, и туда же сливать нечистоты... Из этого следует, что люди, получающие воду из скважины или из колодца, должны время от времени сдавать получаемую из Земли воду на анализ.

К сожалению, существуют организации, которые для захоронения своих отходов производства бурят глубокие скважины большого диаметра и сливают туда различные отравляющие вещества...

К нам поступил запрос, содержащий следующую информацию. В 50км от реки Лена находится подземное хранилище некоторого «продукта», следы которого появились в реке Лена. Почему так могло получиться и что делать? То, что это хранилище «течет» -несомненно. Но сам факт распространения продукта под землей на расстояние 50км - это сигнал ученым-экологам о необходимости изучения проблемы проницаемости подземного пространства.

Серьезным экологическим бедствием является устройство подземных хранилищ нефтепродуктов и газа. Мы делали обследование территории в поселке Касимово, под Москвой, непосредственно над подземным хранилищем газа. Это было лет 10 назад. Тогда еще тема ЗТН была разработана существенно меньше, чем сейчас. Но то, что было видно невооруженным глазом, представляло собой печальное зрелище. Недавно еще замечательные леса стали мертвым пространством. Трава там больше не растет, никаких грибов-ягод нет и в помине. Листья на деревьях тоже не растут.

Наше исследование в Касимово показало довольно часто встречающееся наличие ЗТН... Что с этим делать, не знаю. Я несколько раз участвовал в конференциях по проблемам захоронения отходов. Все знают проблемы, возникающие при захоронении отходов, но что с этим делать, неизвестно.

12. Об инженерной геологии

Первый раз о том, что должны существовать геологические объекты, которые каким-то образом способствуют разрушению инженерных сооружений, стали говорить в начале XIX века, когда начался строительный бум в связи с развитием железнодорожного транспорта. Тогда было замечено, что железнодорожную насыпь приходится ремонтировать в одних и тех же местах. Рост строительства вдоль железнодорожных магистралей позволил заметить, что если дом разрушается, то построенный в том же месте другой дом также разрушится.

Напрашивался вполне определенный вывод. Не знаю, кто именно, но человек этот был наблюдательным и умным. Одним словом, возникло мнение, что причиной этих разрушений являются какие-то геологические особенности. Тогда в поисках этого геологического объекта стали перед строительством проводить бурение с тем, чтобы попытаться его обнаружить. Если сооружение разрушалось, то делали повторное бурение в ту же точку, чтобы попытаться найти виновника. Это породило новую область знания, которую сначала назвали подповерхностной геологией, а до нас она дошла как инженерная геология. Но поиски оказались тщетны, и с середины ХХ века все эту затею  во всем Мире бросили как бессмысленную.

Россия и здесь отличилась особым своим путем. И у нас бурят до сих пор. Правда, не так уж и бурят, потому что заставить людей добросовестно выполнять заведомо ненужную работу невозможно. Поэтому в основном делают вид, что бурят. Я немного поработал с этими буровиками, после чего на очередной конференции по инженерной геологии я задал вопрос главному геологу треста ГРИИ: «перед каждым бурением в геологическом журнале уже существует описание разреза. Вы можете это объяснить?». В ответ - молчание, а по реакции участников я понял, что это всем известно.

Самая страшная ржавчина - это обман. Чего бы он ни касался. Санкционированный и всем известный обман - это индикация того, что мы имеем дело с наукообразием, лженаукой. Как хотите называйте.

На самом деле, назначение инженерной геологии в РФ - давать разрешение на строительство. Там, где задумано и так, как задумано. Эта справочка обходится строителям примерно в 10% от стоимости всего строительства, но зато, если что и рухнет, то ответственности никакой строители не несут.

К тому моменту, когда мы обнаружили причины непонятных разрушений, инженерные геологи уже забыли, зачем они существуют, и мои доклады встречают с большим оптимизмом. То есть с хохотом. Самый главный инженерный геолог, директор центральной инженерно-геологической организации (АИИС), незабвенный Богданов, на мой рассказ сообщил, что научные проблемы у них уже все решены (я такого давненько не слышал), и осталось только упорядочить денежные потоки. С целью этого упорядоченья он ввел так называемые СРО - совершенно воровские организации...  Видимо, он денежные потоки упорядочивал не в том направлении, потому что как-то о нем никто сейчас не помнит. Но СРО остались.

Существует закономерность, которая заключается в том, что чем более бесполезна область наукообразия, тем она больше расширяется. В настоящее время в область инженерной геологии входит масса специальностей и профессий. Во главе стоят откровенные жулики, но в большинстве своем люди, работающие там, не подозревают, что занимаются лохотроном, и по сути, тратят свою жизнь на абсолютно никому не нужную чушь и ерунду. Мне кажется, что это как-то неправильно.

13. Мы по ЗТН ходим и ездим

Водители автомобилей знают, что есть участки дорог, которые практически сразу после ремонта содержат ямы и ухабы, а есть участки, которые вообще не требуют ремонта. Мы выполняли изыскания по трассе КАД вокруг СПб. Вопреки всяческим правилам и логике, мы делали свои измерения уже во время отсыпки. Как я понимаю, это должно делаться перед проектированием, чтобы выполнить наши предписания.

Но, с другой стороны, у нас получился полигон, на котором мы могли проверять эффективность наших прогнозов. Могу сказать, что дальнейшие события и состояние дороги полностью соответствуют данному нами прогнозу.

Кто же не знает, как плохо укладывают плитку на тротуарах, как плохо делают люки. Но обратите внимание, что как плитка, так и люки проваливаются во вполне определенных местах, а в других местах они стоят прекрасно. И это всё ЗТН.

Перемещение по Земле далеко не всегда безопасно. Так, когда идет уплотнительный вибрационный каток, то время от времени возникает рост амплитуды вибрации. Оператор старается как можно быстрее покинуть опасную зону. Как правило, этот резонансный процесс происходит в ЗТН. Такое же явление встречается и при использовании ручных вибрационных уплотнителей.

Не всегда столь же безобидно завершается встреча с ЗТН рельсовых путей подъемных кранов. В том случае, если под одним из двух рельсов оказывается центр небольшой ЗТН, то со временем под этим рельсом образуется в грунте выемка (как обычно в ЗТН), и рельс в этом месте остаётся без опоры. То есть, при опоре подъемного крана на этот рельс, пересекающий ЗТН, получится эффект натянутого каната. И в качестве надежной, жесткой опоры для подъемного крана останется всего один рельс (под которым ЗТН отсутствует). Для крана при этом получается неустойчивое равновесие, и он может начать раскачиваться. Амплитуда раскачивания начнет увеличиваться, и кран рухнет.

Крановщики, работающие на таких кранах, хорошо знают, что если кран начинает раскачиваться, то это закончится трагедией. Если перед тем, как проложить подкрановые пути, проверить территорию на наличие ЗТН, то для крановщиков исчезнет этот смертельный риск, о котором они хорошо знают, и называют себя смертниками. Но, к сожалению, среди работников Горгостехнадзора я не нашел людей, заинтересованных в том, чтобы сделать работу крановщиков более безопасной.

14. ЗТН и землетрясения

Наблюдения показывают, что землетрясению предшествуют сверхнизкочастотные колебания. Эти колебания очень плавно возрастают по амплитуде, и доходят до такого уровня, что разрушается грунт и находящиеся там сооружения. То есть, происходит землетрясение.

Наблюдения показывают, что какое-то количество сооружений при землетрясениях любой силы остается в целости и без единой трещины. Наше обследование в Ленинакане (Гюмри) показало, что остаются неразрушенными те сооружения, под которыми нет ЗТН.

Получается, что землетрясения есть не что иное, как планетарная пульсация, амплитуда которой возрастает до уровня землетрясения.

Мы с вами проходили, что если возникает вибрация, амплитуда которой неудержимо увеличивается, значит, имеет место резонансное явление. И чем более длительна вибрация, тем может быть больше амплитуда пульсации.

Для решения проблемы прогнозирования землетрясений осталось «совсем немного» - понять, как формируется резонансное явление, которое завершается сейсмотолчком. Из общих соображений, понятно, что для того, чтобы амплитуда планетарной пульсации достигла такой величины, чтобы она ощущалась как землетрясение, длительность планетарной пульсации должна быть достаточной.

Понятно также, что перед сейсмотолчком активизируется выход глубинных газов. Так что эффективность прогнозирования землетрясения увеличится, если совместно с наблюдением планетарной пульсации наблюдать динамику выхода в пульсирующих ЗТН глубинных газов и определять их состав.

15. ЗТН - убийцы шахтеров

Сколько существует вариантов пострадать при добыче полезных ископаемых! Обрушение пород, внезапный выброс угля и метана, прорыв воды, пучение почвы, обрушение откосов и уступов карьеров... У всех этих видов аварий один виновник. Это зоны тектонических нарушений.

Внезапно встречающаяся с ЗТН подземная выработка (а это всегда происходит внезапно) приводит к гибели людей и оборудования, к пожарам и затоплениям, и к уничтожению горных выработок.

Обрушение пород - это свойство пород в ЗТН здесь уже рассматривалось.

Одновременно с вмещающими породами в ЗТН разрушается и уголь. При этом из него выделяется метан. При добыче угля уменьшается расстояние между разрушенным углем и так называемым мешком метана, и атмосферой шахты. И когда это расстояние становится слишком малым, метан вместе с разрушенным углем выбрасывается в атмосферу шахты. Сейчас в результате развития технологии добычи угля постоянно увеличивается производительность добычных комбайнов. И если раньше вхождение в ЗТН происходило постепенно, и иногда удавалось успеть сохранить людей, то теперь в зоны тектонических нарушений при добыче буквально влетают. И количество смертей на тонну угля постоянно растет. Можно было бы, конечно, заранее, сверху, с поверхности определять местонахождение ЗТН и осуществлять хотя бы дегазацию их... Но об этом мы уже говорили.

Пучение почвы, как правило, происходит в штреке. Пучение происходит в глиносодержащих породах, которые распухают под воздействием воды в случае обводнения в ЗТН.

Теперь о карьерах.

Обрушение уступа происходит, когда какая-то часть его оказывается в ЗТН. И тогда неизбежно разрушение всего столба пород, до следующего уступа. Практически каждое такое разрушение приводит к гибели людей.

Выявление ЗТН на сегодняшний день не составляет проблемы. Но геофизики, к сожалению, предпочитают быть пассивными соучастниками убийств шахтеров нежели взять на вооружение чью-то разработку, с помощью которой можно эти зоны обнаруживать.

16. Заключение

Зоны тектонических нарушений равномерно распределены по всей поверхности Земли, и проблемы, связанные с ними, касаются столь же равномерно всех землян.

Первое осознанное общение с зонами тектонических нарушений произошло в 1993-м году, 24 года назад. За это время было обнаружено немалое количество свойств этих объектов. Но я совершенно не думаю, что на этом можно останавливать изучение ЗТН. Дело в том, что каждое исследование, каждая новая точка водопритока дает новые знания о свойствах ЗТН и выявляет новые потребности в знаниях о ЗТН.

И вот оказалось, что ЗТН сопровождает нас на каждом шагу. От них зависит наше здоровье и наша жизнь, экология и энергооснащенность Земли, и способность ее держать на себе так необходимые нам сооружения.

Важнейшая проблема, связанная с наличием ЗТН - это экологическая проблема планетарного масштаба. Наряду с заражением воды и воздуха растет заражение подземного пространства. И, что  особенно опасно, каналов, по которым происходит транспортирование на поверхность воды, синтезированной в ядре. Для того, чтобы хотя бы начать решать эту проблему, необходимо знания о зонах тектонических нарушений распространять через учебно-образовательные сети и организовать мониторинг состояния ЗТН.

У нас у каждого - свой мир. У каждого народа - своя религия. И только ЗТН у всех общие. У ЗТН общее - ядро Земли, которое их всех и породило.

ЗТН играет слишком большую роль в жизни планеты, чтобы продолжать делать вид, что этого геологического объекта не существует.

Литература

1. Гликман А.Г. Эффект акустического резонансного поглощения (АРП) как основа новой парадигмы теории поля упругих колебаний.
2. Гликман А.Г. Основы спектральной сейсморазведки. LAP LAMBERT Academic Publishing  (2013-12-29) 232с
3. Ларин В.Н. Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли). М. «Агар» 2005, - 248 с., табл., илл.
4. Сашурин А.Д., Панжин А.А., Коновалова Ю.П. GPS-технологии в исследовании деформационных процессов на горных предприятиях / ГИАБ. - 2002. -№11. -С. 98-101.
5. Гликман А.Г. О прогнозировании техногенных катастроф с позиций спектральной сейсморазведки 2008г