Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 2.

Введение Со второй половины XX в. мировое развитие характеризуется устойчивой тенденцией к увеличению количества, масштабов и тяжести последствий природно-техногенных катастроф, оказывающих возрастающее негативное воздействие на социально-экономическую и экологическую обстановку в глобальном масштабе. Проблема роста крупномасштабных чрезвычайных ситуаций является комплексной, системной и обусловлена не столько увеличением числа природных аномалий, сколько дисбалансом между темпами техногенного развития и мерами по обеспечению безопасности. Игнорирование рисков природного и техногенного характера, стремление сэкономить на исследованиях и защитных мероприятиях во многом связаны с ограниченными знаниями человека о существующих опасностях и негативных последствиях их проявления. Подвижные тектонические нарушения - источник нарушения равновесия в геологической среде. Для объектов недропользования современная геодинамическая активность является одним из основных факторов риска. Активным тектоническим разрывным структурам свойственны периоды активизации подвижности и периоды ее снижения. Современная геодинамическая активность распределяется по структуре неравномерно, в том числе и по простиранию. Она проявляется в трендовых и цикличных геодинамических движениях различной частоты и интенсивности. Если продолжительность трендовых движений измеряется месяцами и годами, то периоды циклов составляют секунды, минуты и часы. В подвижных зонах разрывных нарушений породы характеризуются открытой повышенной трещиноватостью, дезинтеграцией и водонасыщенностью, что создает условия для карстообразования, вызывает разуплотнение, оседание толщ горных пород. Проявляющиеся в геодинамически активных зонах деформации массива горных пород представляют опасность для инженерных объектов, вызывая повреждения инфраструктурных коммуникаций, горных выработок, зданий, сооружений (Сашурин, 2003; Селюков и др., 2010; Кузьмин, 1999; Николаев, 1988; Ульянов, 2015). В статье представлены результаты продолжающихся многолетних геофизических исследований, выполняемых в Институте горного дела УрО РАН (ИГД УрО РАН) по структурно-геодинамическому районированию массива горных пород. Теоретическая основа метода: радон как уникальный природный индикатор деформаций В основе структурно-геодинамического картирования - изучение петрофизических эффектов, возникающих в коренных породах и покровных отложениях в результате воздействия на них современной геодинамики. Под воздействием современных геодинамических процессов изменяется степень нарушенности геологической среды. Это позволяет исследовать проявления современной геодинамики с использованием геофизических методов, из которых наиболее чувствительным и информативным является метод эманационной (радон, торон) съемки. Обоснованием применения эманационной съемки для структурно-геодинамического изучения массива горных пород являются результаты исследований, свидетельствующие, что аномалии объемной активности почвенного радона (ОАР, Q, Бк/м3) генетически связаны с геодинамически активными разрывными тектоническими нарушениями (Селюков и др., 2010). Проницаемость тектонических разрывов и воздействие упругих волновых колебаний на породный массив зависит от степени геодинамической активности этих структур (Тагильцев, 2003; Алейников, 1983; Грацинский и др., 1967). Эманациями называются радиоактивные газы, состоящие из изотопов радона: радона 222Rn и торона 220Rn. Источником радиоактивных газов в природных условиях являются радиоактивные элементы - радий, торий и их дочерние продукты, рассеянные во всех без исключения горных породах (Зверев и др., 1980). Уран и торий в горных породах распределяются согласно геохимическими закономерностями (Сердюкова и др., 1969 ). Радон и торон не вступают во взаимодействие с другими элементами, так как химически инертны. Изотопы радона и торона являются альфа-излучателями. Период полураспада 222Rn составляет 3,8 сут, а период полураспада 220Rn - 55,6 с (Баранов, 1955). Перечисленные свойства радона и торона имеют определяющее значение для их практического использования при исследовании современной геодинамики. Миграция радона и сопутствующих газов в земной коре зависит от проницаемости геологической среды, так как происходит по открытым порам и трещинам под действием трех основных механизмов: диффузионного (за счет градиента концентрации), конвективного (вследствие температурного градиента) и эффузионного (обусловленного градиентом давления). Рыхлые покровные отложения являются коллектором для радона, поступающего из подстилающего массива. Таким образом, поле почвенного радона отражает геодинамическую структуру горного массива (Селюков и др., 2010). Поле почвенного радона формирует геодинамические и негеодинамические факторы. Для геодинамической диагностики горного массива интересны геодинамические факторы формирования поля почвенного радона: - изменение проницаемости геологической среды . Раскрытие трещин в зонах растяжения или дробление пород при сдвиге создают каналы для миграции газов из глубины. Соответственно, при сжатии трещины и поры смыкаются, и возможность миграции уменьшается (Горбушина и др., 1975);