Геодинамічні моделі сучасного поля напруг у верхній частині земної кори
Крім охарактеризованих в попередньому розділі результатів моделювання сучасного поля напруг по Згинальна деформацій земної поверхні в рамках проекту МПГК «Неогеодінаміка Балтика» по території Центральної
Третя модель запропонована фахівцями Центру геофізичного моніторингу (Р.Р.Сероглазов, А.Г.Аронов). Вона заснована на аналізі особливостей горизонтальної двовимірної поляризації хвиль Лява від віддалених землетрусів, що реєструються тій чи іншій сейсмічної станцією. На діаграмах, побудованих для чотирьох сейсмічних станцій на території Білорусі досить чітко проступає субмеридіональна орієнтування осі максимального стиснення, яка на півдні регіону кілька відхиляться на північний захід.
Четверта модель враховує геологічні індикатори наймолодших (голоценових) зсувів по розривних порушень, отримані в результаті аналізу сполучених систем лінеаментів і вимірювань трещиноватости.
Ознаки сучасної активізації розривних порушень
Найчисленніші прояви сучасних зсувів по активних розломів встановлені по геодезичним даними, які в загальних рисах охарактеризовані в розділі Кумулятивний ефект сучасних рухів земної кори найбільше помітний у деформаціях поздовжніх профілів водної поверхні і русел річок. Частина таких аномалій може бути пов`язана з литологическим фактором (різної стійкістю порід до розмиву) або триваючим галокінезом, але все ж більшість з них корелює з активними розломами.
Другу групу ознак такої активізації представляють сейсмологічні спостереження. Найкраще вивчена сейсмічна активність в зоні Центрального розлому Старобинского родовища калійних солей. Про сучасну активізації розломів в районі Солігорська і в тому числі ЦР, що виявляється в останні 20 років (принаймні починаючи з першого зафіксованого сейсмічними станціями землетрусу в районі Солігорська 10 травня 1978 р). засвідчує велике число відбуваються тут слабких землетрусів. Інструментальними спостереженнями, що включали сейсмічні станції в гірських виробках на глибині 400-800 м (2-й, 3-й і 4-й рудники), починаючи з 1983 р зареєстровано понад 700 сейсмічних подій з енергетичними класами К = 4,0-9 , 5.
За даними бюлетенів сейсмічних станцій були обчислені координати місцевих землетрусів: величина епіцентральним відстаней визначалася за різницею часів вступів поперечних і поздовжніх Р сейсмічних хвиль, а розрахунки азимутів на епіцентри проводилися на основі відомостей про поляризацію сейсмічних хвиль.
Розраховані координати епіцентрів землетрусів дозволили оцінити характер розподілу сейсмічності. Епіцентри вогнищ місцевих землетрусів розташовані переважно вздовж пересічних профілів субширотного і північно-східного напрямів і концентруються, в основному, в зонах великих розривних порушень, в тому числі приурочені до зони ЦР, а також до зон Східно-Лістопадовічского і Погостского (Північного) розломів. В цілому, Солігорськ геодинамічний полігон відповідно до карт сейсмотектонічного і сейсмічного районування території Білорусі і країн Балтії [7-8] відноситься до Північно-Прип`ятської сейсмогенних зоні (Любанськи підзона). В межах цієї підзони можуть виникати землетруси з магнітудою Ммаx = 4,0 (Кмаx = 11,0) і ефектом сотрясаемості на земній поверхні в епіцентрі Jo = 6-7 балів.
Зіставлення графіків кількості (частоти) сейсмічних подій і зміни рівня води в Солігорськ водосховище показало, що ряд піків зростання числа землетрусів з епіцентральним відстанями не більше 20 км від сейсмічної станції Солігорськ збігається з сезонними піками рівня води в Солігорськ водосховище (наприклад в 1985, 1986, 1994, 1996 рр.). Виявлена активізація сейсмічності в зоні Центрального розлому підтверджує відому кореляцію між рівень режимом водосховищ і повторюваністю землетрусів, індукованих коливаннями навантаження від водної маси. Площа Солігорськ водосховища, що існує з 1967 року, становить близько 23,0 км2, найбільша глибина -досягає 4,5 м, довжина - 24 км при максимальній ширині до 1-2 км. Загальна маса води в Солігорськ водосховище має обсяг близько 55 млн. Кубометрів. Сезонні коливання води в Солігорськ водосховище можуть досягати 1 м, тобто складають близько 25-30% від середніх значень рівня. Отже, і обсяг його водної маси зазнає таких самих сезонні коливання.Згідно з відомими положеннями механіки грунтів, в результаті гравітаційного впливу великих, витягнутих на значні відстані об`єктів в підстилаючих породах виникають значні додаткові напруги. Глибина, на якій зберігаються досить високі значення стискаючих напруг, прямо пропорційна ширині і довжині джерела смуговий навантаження і відстані до нього. На рівні 3-го калійного обрію значення додаткове стискуюче напруга може досягати величини порядку 0,3-0,4 кг / см2, а у верхній частині фундаменту - 0,1-0,2 кг / см2. Сейсмічні поштовхи, як правило, є наслідком розривів (утворення тріщин) в товщі гірських порід, коли досягаються граничні для даних порід значення напруг. Модуль Юнга, що характеризує пружні властивості гірських порід і граничну величину їх опору деформації і руйнування, становить для порід фундаменту 6000 кг / см2 і більше, кам`яної солі - близько 4000 кг / см2. Опір порід деформації і руйнування в ослаблених зонах розломів оцінюється приблизно вдвічі меншими величинами. Це свідчить про те, що сезонні коливання додаткового навантаження від водосховища в порівнянні з критичними значеннями дуже невеликі і можуть бути лише спусковим механізмом розривів в породах фундаменту і осадового чохла, які вже знаходяться в гранично напруженому стані вод впливом інших (переважно природно-тектонічних) факторів .
Особливості сучасного поля напруг, що впливають на періодичне «пожвавлення» розломів, відображаються циклічними коливаннями рівня ґрунтових вод. За даними ВО «Білоруськалій» у багатьох свердловинах (скв.99, 497, тисячі тридцять одна і ін.) В період з 1980 по 1997 рр. ці коливання виявлялися з амплітудою порядку 1-2 м (максимальні значення припадають на 1981-1982 і 1993-1994 рр., тобто період коливань рівня становить близько 11-12 років). Такі коливання рівня грунтових і підземних вод швидше за все обумовлені не тільки кліматичними причинами, а й варіаціями сумарного обсягу тріщин в результаті періодичної зміни напруженого стану гірських порід. Вплив деформаційних процесів на рівень режим підземних вод і сучасну тектонічну активність території Прип`ятського прогину було показано спеціальними роботами. За даними лабораторних досліджень під дією напруги, що підсилюється число і розміри тріщин в гірських породах спершу повільно наростають, потім періодично відбувається скидання тектонічних напружень у формі слабких землетрусів.
Викладені дані дозволяють зробити висновок, що періодична активізація Центрального розлому Старобинского родовища калійних солей обумовлена складним поєднанням довго- і короткоперіодичних змін прояви природно-тектонічних факторів і сучасним впливом техногенних процесів, характерних для великих гірничопромислових районів.
Третю досить численну групу ознак сучасної активізації розломів становлять гідрогеохімічні і газово-геохімічні аномалії. Гідрогеохімічні аномалії найчастіше представлені приуроченим до зон розломів ділянками з підвищеним вмістом в грунтових і підземних водах гелію, йоду, брому. Серед газово-геохімічних аномалій найяскравіше закономірна залежність від характеру мережі активних розривних порушень простежено для радону.
Нові можливості вивчення тонких особливостей сучасних і голоценових рухів по розломах обгрунтовані В.А.Кузнецовим, якому вдалося за геохімічним даними (аномалії змісту в русловому аллювии CaO, MgO, Fe203, Mn, Ni, Zr і ін.) Чітко виявити фази тектонічної акnot- активізація розломів (пребореал - Бореальну, позднеатлантіческо - раннесуббореальную, ранннесубатлантіческую і позднесубатлантіческую) в басейні р. Сож, включаючи зміни тектонічного режиму за останні 150-50 років.
