Перш ніж підійти до характеристики геофізичних аномалій, ко ротко зупинимося на основних визначеннях (поняттях) геофізики і деяких їх особливостях. Геофізичне поле - це конкретна форма чи вид існування матерії. Поле є видом матерії, що здійснює взаємодію між частинками ре човини. У кожній точці геофізичного поля, в будь-який момент часу всі геофізичні величини мають певні значення, відмінні в різних ча стинах простору. Геофізичне поле характеризує просторовий роз поділ геофізичної величини, змінної в часі. Геофізична величина - показник, який характеризує фізичний стан геосфер, геофізичних полів, явищ і процесів. Скажімо, для ат мосфери геофізичними величинами є атмосферний тиск, темпера тура і вологість повітря, швидкість, сила і напрямок вітру та ін. Основними характеристиками внутрішніх геосфер є, наприклад, тиск і температура в них, вологість гірських порід, параметри елект ричних і магнітних полів, радіоактивного випромінювання, при скорення вільного падіння тощо. До геофізичних величин також належать деякі функції вимірюваних харак теристик стану геосфер (густина гірських порід, води, повітря, в’язкість води, газів, плас тичність гірських порід). Зазвичай геофізичні величини - це такі характеристики геосфер, які вимірюються за допомогою приладів (інструментів). Геофізичні явища - форма прояву взаємодії геофізичних полів чи окремих їх складових. Коло геофізичних явищ дуже широке. До них належать, наприклад, обвали в горах, снігові лавини, селі, торнадо, цунамі, морські припливи і відпливи, утворення льоду в океанах, річках, озерах, полярні сяйва. Геофізичні поля, величини, явища мають ряд загальних особ ливостей. Всі вони характеризуються значною просторовою по ширеністю, неоднаковою спрямованістю та інтенсивністю змін по широті, довготі, висоті чи глибині, великою змінністю в часі (від короткочасних, що вимірюються секундами, хвилинами, година ми чи добами і аж до довготривалих, які проявляються протягом років, століть, мільйонів років).
Гі'і>фискологічні аномалії- це відхилення від певної середньої нпрми фізичних та хімічних носіїв, які складають невід’ємну части ну оточуючого середовища, суттєво впливають на нього і вивча ються екологією. Гсоттоі'енні зони - це зони, надто несприятливі для життєдіи іі.іюс іі живих організмів, включаючи і людину. Ід сучасними уявленнями джерела геофізекологічних аномалій \ і.іі дні.кому можна поділити на дві великі групи: природні, зуміін лені геологічними та іншими природними факторами; штучні, >і порені людиною. Крім того, виділяють природно-техногенні ом-рела аномалій, які, маючи природне походження, посилюють і мій вплив у результаті господарської діяльності. Природні джерела геофізекологічних аномалій існують у при роді постійно, незалежно від бажання людини. Вони служать інди катором тривалопротікаючих у надрах Землі, атмосфері, Космосі геологічних, метеорологічних, геофізичних та інших процесів, не рідко з катастрофічними наслідками. У свою чергу, джерела цього типу доцільно поділити на дві ве ликі групи. До першої слід віднести джерела, які генерують фізичні або геохімічні поля, квазістаціонарні(від лат. quasi - ніби, майже), або ті, що слабо змінюються в часі. Вони зумовлені динамікою гео логічних, атмосферних або космічних процесів, що безперервно роз виваються. До екогеофізичних аномалій такого роду джерел нале жить електричне, магнітне, теплове, сейсмічне та інші поля, що змінюються повільно протягом тривалого часу в силу протікання природних процесів. Лінійним джерелам описуваної групи аномалій відповідають глибинні розломи, через які безперервно, але з різною інтенсивністю, виділяється гелій, вуглеводневі та радіоактивні гази, зокрема радон. Вогнища сучасного вулканізму і активної геотер мальної діяльності, наприклад, у межах тихоокеанських острівних дуг, генерують регулярні термічні, сейсмічні і радіаційні поля, які відображають закономірну еволюцію мобільних окраїн літосфер них плит. Спалахи сонячної активності обумовлюють відповідні синхронні зміни інтенсивності різних складових космічного ви промінювання, перерозподіл телуричних струмів у земній корі, магнітні бурі та інші фізичні явища, які суттєво впливають на живі організми і стан здоров’я людини. Цей величезний перелік при кладів переконує в тому, що геофізичні аномалії мають не лише індикаційний характер, але й інформацію, що допускає можливість прогнозування динаміки розвитку відображуваних ними процесів.
Іншу групу природних джерел гсофізекологічних аномалій склада ють ті, які генерують поля, що випереджують або супроводжують т. зв. триггерні(від англ. trigger - спусковий гачок) геологічні проце си, котрі протікають миттєво і носять характер катакпізмів (від грец. kataklysmos - загибель, потоп). Це землетруси, цунамі, снігові лави ни, селі, торнадо, обвали. Оскільки перераховані процеси мають, як правило, катастрофічні наслідки для оточуючого середовища та на селення, існують й розвиваються спеціальні види геофізекологічних робіт, такі як мікросейсморайонування, служби попередження цунамі, зсувів, селів тощо. Всі вони базуються на принциповій можливості прогнозування часу або частоти чи сили прояву, місця, масштабів і наслідків катастрофічних явищ, підготовка яких проявляється у зако номірній еволюції індикаційних геофізичних параметрів і моніторинг яких технічно може бути здійснений. Штучніджерела геофізекологічних аномалій, що виникають і функціонують унаслідок антропогенної діяльності, дуже різні за формою, внутрішньою будовою, якісним і кількісним складом ге нерованих ними геофізичних та електрохімічних полів. Більшість з них має комплексний характер, тобто вони синхронно формують, випромінюють і розсіюють різні види енергії і/або речовини. На приклад, труба ТЕС, заводу чи фабрики безперервно викидає про дукти спалювання вуг ілля. Це просте і водночас доволі поширене джерело розсіює пил, важкі метали, теплову, а нерідко і радіоак тивну енергію, оксиди Нітрогену і Сульфуру. До головних типів штучних джерел геофізекологічних аномалій належать міські агломерації, великі промислові об’єкти, підприєм ства енергетики, транспортні магістралі, лінії електропередач, де які військові об’єкти, звалища побутових і промислових відходів, радіо- і телевізійні станції, радари. Зазначені джерела утворюють тривалі, квазістаціонарні, періодичні або імпульсні геофізекологічні чи електрохімічні аномалії. Розміри і амплітуди їх інколи приблиз но рівні, а в окремих випадках на декілька порядків перевищують аналогічні за природою фізичні поля або поля розсіювання хімічних елементів від геологічних об’єктів, рудних тіл і родовищ. Можна навести багато прикладів на доказ цієї тези, яка ще недавно здава лась парадоксальною і навіть неможливою. Зокрема, радіоактивна аномалія, що виникла внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС, за площею забруднених територій (4,6 млн га, в т. ч. 3,1 млн га орних земель України), спектром радіонуклідів та інтенсивністю випромінювання переважає будь-який із відомих природних геологічних об’єктів. Концентрації і сумарні запаси деяких важких металів у місцях акумуляції промислових викидів можуть наближатися і навіть гіе-
ревищувати аналогічні параметри природних родовищ корисних копалин. Напруженість електричних і електромагнітних полів потужних радіостанцій, АЕС у багато разів перевищує напруженість над при родними струмопровідними рудними тілами. Рівень флуктуації(від лат. ЛисШаио - хвилювання; випадкове відхилення від середніх значень фізичних величин, що характери зують систему з великої кількості частин) і градієнти магнітного поля силової мережі електрифікованої залізниці принаймні на по рядок вищі відповідних параметрів добових варіацій геомагнітно го поля. Іноді їх фізичні характеристики наближаються до типових магнітних бур. За відносними розмірами джерела геофізичних аномалій можуть бути: точкові, наприклад, загублений ампульний еталон радіоак тивного випромінювання, що використовується для калібрування радіометричної апаратури, ємність з фосфоресцуючою радіоактив ною фарбою тощо; локальні - місця складування токсичних від ходів, димова труба промислового підприємства; регіональні - ви соковольтні ЛЕГІ, великі залізничні і автомобільні магістралі, територіально-промисловий комплекс тощо. Традиційні джерела геофізичних аномалій геологічної природи можуть залягати на різній глибині літосфери. Будь-який зафіксо ваний на поверхні Землі розподіл фізичного поля відображає су марний вплив багатьох аномалієутворюючих об’єктів, як прави ло, ешелонованих по вертикалі. Значна частина геофізичних аномалій, зумовлених рудними покладами, неметалевими корисними копалинами, геоструктурами, геологічними об’єктами можуть розглядатись як умовно ста ціонарні. Нерідко вони проявляються у відносно однорідних фізичних полях і з достатньою для практичних цілей точністю описуються диференціальними рівняннями математичної фізики. Геофізики звикли до того, що збурюючий об’єкт, який відповідає якому-небудь рудному тілу або структурі, зазвичай, знаходиться в епіцентральній частині об’єму утвореного ними аномального фізич ного поля, напруженість або амплітуда якого закономірно змен шується при віддаленні від цього об’єкта. Стосовно аномалій фізичних і електрохімічних полів, що вивча ються в екології, описані закономірності проявляються далеко не завжди. Геофізекологічні аномалії характеризуються особливою специфікою прояву на денній поверхні та геологічному просторі. Значна частина аномалієутворюючих об’єктів, що викликають екологічні наслідки, має субгоризонтальну будову при дуже обме
женій вертикальній потужності. Вони скупчені найчастіше виключ но в межах т. зв. поверхневої частини геологічного розрізу і носять виражений площинний характер. Як приклади можна навести аре али поширення важких металів, радіонуклідів, токсичних речовин тощо. Цій закономірності по суті підпорядковані більшість лінійних джерел геофізекологічних аномалій: ЛЕП, трубопроводи, транс портні магістралі, повітряні та підземні лінії зв’язку. Геофізичні аномалії, що вивчаються з екологічними цілями, ха рактеризуються особливостями об’ємного розподілу. Стосовно джерела вони, як правило, дисконформні{ьіл лат. dis - порушення, розлад; conformis - подібний, відповідний). їх морфологія зумов лена не стільки розмірами і будовою джерела, скільки зовнішніми факторами середовища. На відміну від геологічних, рудних ано малій, фізичні поля яких конформні або хоча б приблизно концен тричні відносно аномалієутворюючих об’єктів, техногенні поля кон центрацій радіоактивних елементів, важких металів, будь-яких інших токсичних хімічних елементів і сполук розподіляються згідно з напрямками руху повітряних мас, рози вітрів, підземного і поверх невого стоків, уздовж автомобільних і залізничних магістралей гощо. Подібним закономірностям підпорядковані також поля вібрацій, шумові ефекти, локальні розподіли температури, елект ромагнітні поля ЛЕП та ін. Переважна більшість геофізекологічних аномалій має комплекс ний характер, що проявляється не лише у просторовому співпаданні декількох фізичних полів, але й у поєднанні аномалій різних за ви дами розсіюваних речовин та енергії, фазовим і хімічним складом аномальних параметрів.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Джерела аномалій та їх класифікація» з дисципліни «Геофізична екологія»
