CC BY
0УДК 550.34 Цвигун С.В., Цвигун А.С., КойновР.С.
Цвигун С.В.
коммерческий директор ООО РТК (г. Москва, Россия)
Цвигун А.С.
менеджер продукта ООО Тинькофф, Центр Разработки (г. Москва, Россия)
Койнов Р.С.
главный разработчик Главный научный инновационный внедренческий центр (г. Новокузнецк, Россия)
ОБРАЗОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ГОР В СИБИРСКОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ
Аннотация: рассмотрены процессы формирования и разрушения гор в Сибирском Федеральном Округе РФ. Показано, что есть преимущественная ориентация роста хребтов, если использовать механизм роста трещин в трубе под давлением жидкости. Хребтовая и отроговые горы — это аналогия продольной и поперечной трещины в земной коре. Через такие расширяющиеся трещины, как через линейные разрывы экструдируется лава и идет рост гор при скачках давления лавы. Показано, что синфазные взрывы в карьерах опасны и необходимы интервалы между ними, для исключения алгебраического сложения импульсов на линиях задержки (залежи угля, глины и т.д.).
Ключевые слова: землетрясения, вулканическая активность, сейсмотектоника, передвижение плит, горообразование, мониторинг сейсмической активности, техногенные взрывы, сейсмоопасные регионы, процессы деструкции, гидрогеология, накопление энергии,
2243
сейсмическая активация, прогнозирование геологических процессов, волновые процессы в горных породах, региональная геология, гранитные массивы, геология Сибири.
СФО - Сибирский федеральный округ РФ,
ЗТ - землетрясения.
Внимательное рассмотрение спутниковых фотографий гор в СФО (GOOGLEEARTH 3D), выше 35° параллели, и сравнение их с картой последних землетрясений в СФО и картой разрушительных землетрясений за 100 лет, наводит на мысль, что гранитные массивы имеют дугообразный вид. Начало дуги находится в районе Гималаев, далее на Байкал и окончание дуги в районе севера Сахалина.
Особенно широкие площадки землетрясений расположены в районе от Акташа до Белово на севере, и от Барнаула до Кызыла на востоке. Сам по себе этот сейсмоопасный район дополнительно подвергается сейсмической нагрузке - ударам с магнитудой 3-4 от техно взрывов, что очень много.
Мировой уровень научной сейсмической регистрации очень высокий (точность определения локации GPS лучше 1 мм): например, сейсмическая служба Норвегии взрывы на подлодке «Курск» записала как два импульса 100 кг и 1400 кг (это на расстоянии 700 км). С точностью до 100 метров можно определять место падения вертолета, самолета, т.е. объекта менее 1500 кг.
Взрывы в сотни и тысячи тонн надо ограничить и запретить, поскольку это по нашей гипотезе ведет к разрушительным землетрясениям [1].
Гипотеза активации землетрясений путем мощных технических взрывов:
1. Землетрясения - это накопление энергии в гранитных (высокопрочных) массивах до высоких значений упругих деформаций без разрушения стопора или плотины (мрамор и другие малопрочные породы измельчаются до песка при сжатии и не смогут играть роль стопоров, плотин), затем импульсное излучение этой энергии (несколько длинных импульсов со скоростью около 2 км/с) в конфликтных зонах от поступательного сжатия плит.
2244
2. Любые циклы сжатия, выше пороговых, приводят к растрескиванию и деформации пород, способны вызывать разогрев и микровзрывы газов, минералов, веществ, которые могут запускать взрывы в соседних запасах углеводородов, угля, серы, азотных и йодистых солей.
3. До разрушения (по механизмам малоцикловой усталости) горная порода ещё сопротивляется нескольким тысячам или сотням циклов нагружения и весь объем горной породы постепенно превращается в пористый склад кубических фрагментов, которые на растяжение имеют нулевую прочность, а на сжатие, за счет трения, держит около 30% первоначальной нагрузки и заполняется водой и газами.
4. Каждый очень мощный рукотворный взрыв дает энергию землетрясению с магнитудой 3 и более и это записывается как 20 импульсов на сейсмограмме. Со временем от разных взрывов эти импульсы (амплитуды) алгебраически суммируются из-за того, что это малоцикловая усталость (пример: такие упругопластические знакопеременные деформации разрушают стальную проволоку за несколько перегибов) и вызывают горные удары, подвижки, прорывы воды, образование пустот, заполнение их метаном.
5. В СФО много старых гор с озерами на высоте более 1000м. На более низких горах такого количества горных озер почти нет. Часто такие озера расположены в одну линию, что говорит о том, что это кратеры старых вулканов, которые работали по очереди, т.е. сначала образовался первый конус вулкана, затем верхний слой поверхности- плита вместе с вулканом перемещается, например на север. Поток лавы перекрыт временно, но прожигает в плите новый канал и рядом начинает расти новый конус вулкана, растет новая гора, которая со временем будет иметь все более крутые склоны от того, что под весом снега, льда от скал отделяются через сетки трещин геоматериалы и уносятся ручьями. Материал, на стенках кратера старого, потухающего вулкана за десятки лет выгорает от потока горячих газов, обваливается, образуется на этом месте озеро, или цепь озер, рисунок 1.
2245
4 пава
камера 6 ^ плита 5
движение плиты 5
.канал 7 8 (плита)
| лава
Рисунок 1. Последовательное образование линейки вулканов 1-4 при передвижении плиты 5 по плите 8. Старые конусы вулканов становятся ниже (деструкция стенок), в их камерах образуются озера (1,2).
Например, в районе Поднебесных Зубьев (горы в Кемеровской области) таких озер около 10. Но стенки кратеров разрушаются от воды, ветра и низких температур. Трещина в камне — это капилляр с углом при вершине около 1,2°, он заполняется водой из воздуха за один час. Замерзая, вода расширяется на 8% и удлиняет трещину сразу на 0,01 мм и разрушение камней идет быстро. Вид гор в СФО имеет преимущественное направление при их образовании, которое имеет важное значение для понимания какие тогда были направления главного давления вдоль земной коры и места давления на кору, которое приводило к трещинам - разрывам коры:
а) образованию хребтов,
б) поперечных к хребтам - более низких гор. Гора образуется на месте разрыва, (аналог - трещина в трубе под давлением) как длинная трещина коры, через эту трещину - разрыв, экструдируется на поверхность лава, образуется длинная гора. Эта трещина, как продольная трещина в стальной трубе образуется первой (от внутреннего давления жидкости в трубе есть двукратное превышение поперечных напряжений для роста продольной трещины) - показывает направление каналов высокого давления под земной корой.
Земная кора - хрупкий материал с низкой прочностью на растяжение, низкой трещиностойкостью и наличие сжатия или растяжения в земной коре
2246
остается в виде документов - трещин, сетки трещин, деформированных слоистых материалов, по которым можно анализировать деформации. Для того, чтобы найти преимущественное направление, в котором вытянуты горы, необходимо установить трехмерное изображение гор, с помощью программы GOOGLE EARTH 3D. Для большей точности анализа изображение гор устанавливаем под углом около 35° к горизонту, а центр экрана будет точкой вращения изображения рельефа. После этого нажать на значок N (север) или вручную вращать рельеф вокруг выбранной точки. При этом легко измерить и оценить направление роста гор (если оно есть). Иногда встречаются случаи рельефа гор в виде звезды, т.е. было локальное давление снизу, которое создает радиальные трещины - разрывы коры, что может быть местом рождения нового вулкана.
Научные исследования, измерения дают знания факторов, которые способствуют землетрясениям:
1. Вода уменьшает трение между ступенчатыми трещинами и плоскостями сдвигов.
2. Вибрации от взрывов способны, вместе с водой, уменьшать в десятки раз (почти до нуля) силы трения, что бывает со снежными лавинами, мощными оползнями.
3. Мощные импульсы от взрывов (с большой амплитудой и длинными импульсами) охрупчивают и дробят горные массивы. Необходимо, чтобы амплитуды были низкие, импульсы короткие, разнесены по времени, не шли одним пакетом (это причина разрушений от волны Лява). Нужны условия для рассеивания волн, поскольку поверхностные волны (2 км/с) имеют свойства детонационной волны.
4. При добыче горных материалов, нельзя одним импульсом взрывать всю взрывчатку по нескольким причинам. Первая — кпд взрыва во много раз выше, если вблизи линии зарядов есть свободная поверхность и вылет -разрушения идут по линиям минимального сопротивления, то есть от растягивающих напряжений и необходимы взрывы порядовые и
2247
последовательные. Когда взрываем все сразу — будет суммарное землетрясение, которое легко считается [1], а когда взрывы следуют через 2 секунды предыдущая волна уже уйдет дальше 4000 метров и никаких суперволн не будет (уголь и глина работают как линии задержки).
5. Заполнение водохранилищ, выемка полезных ископаемых, закачка отходов под землю и другие проблемы деятельности нуждаются в знаниях, т.к. мы находимся на гранитном волноводе, который проходит от Гималаев до Байкала.
Выражаем благодарность В.Н. Цвигуну за проделанную научную работу.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Цвигун, В.Н. Модель мощных землетрясений - импульсный разрыв округлого массива базальта от сжатия двумя силами, действующими по одной линии / В. Н. Цвигун, Р. С. Койнов // JournalofAdvancedResearchinNaturalScience. - Seattle, USA, 2019. - Issue 8. - P. 4-14. - URL: http://library.sibsiu.ru;
2. Cladouhos T.-Results from Newberry Volcano EGS Demonstration. www. altarockenergy. com/wp-content/2013/06/p. 1-12;
3. Cudmasson A. Magma Chamber: Formation, Local Stress, Excess Pressures, J. of Volk. and Geothermal Reseach,2012, 23738, p. 19-41
2248
Tsvigun S. V., Tsvigun A.S., Koinov R.S.
Tsvigun S.V.
LLC RTK (Moscow, Russia)
Tsvigun A.S.
Tinkoff LLC Development Center (Moscow, Russia)
Koinov R.S.
Main Scientific Innovation Implementation Center (Novokuznetsk, Russia)
FORMATION AND DESTRUCTION OF MOUNTAINS IN THE SIBERIAN FEDERAL DISTRICT
Abstract: the processes offormation and destruction of mountains in the Siberian Federal District of the Russian Federation are considered. It is shown that there is a preferential orientation of ridge growth if the mechanism of crack growth in a pipe under fluid pressure is used. The ridge and spur mountains are an analogy of a longitudinal and transverse crack in the earth's crust. Through such expanding cracks, as through linear breaks, lava is extruded and mountains grow as lava pressure surges. It has been shown that in-phase explosions in quarries are dangerous and intervals between them are necessary to eliminate the algebraic addition of pulses on delay lines (coal deposits, clay, etc.).
Keywords: earthquakes, volcanic activity, seismotectonics, mountain building, monitoring activity, technogenic explosions, hazardous regions, destruction processes, hydrogeology, energy accumulation, seismic activation, forecasting processes, wave processes, regional geology, granite massifs, geology of siberia.
2249
