Реферат

Реферат Исследования тектонических и тектогенных полей деформаций в верхних слоях литосферы

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 25.11.2024





Исследования тектонических и тектогенных полей деформаций в верхних слоях литосферы и их связь экологической ситуацией в регионе.

В.Н. Павлыш, В.В Шамаев (ДонНТУ)

Развитие экономики горнопромышленных регионов заключается в комплексном развитии подземной инфраструктуры, с учетом закономерностей взаимосвязи физических процессов и явлений, протекающих во всех геосферах планеты. Научно необоснованное планирование подземной инфраструктуры привело к глобальным негативным последствиям. Возросли затраты на добычу полезных ископаемых, строительство, защиту и поддержание подземных и поверхностных объектов различного назначения. Увеличилась интенсивность проявлений таких аномальных геодинамических явлений (АГДЯ), как сейсмические явления, горные удары, выбросы горных пород и газов и др. Выделения метана, радона и других газов через нарушенную толщу массива вызывают нарушение озонового «щита» планеты, воздействуют на психофизиологическое состояние людей. Перераспределение полей деформаций влияет на атмосферное электричество, обуславливает изменение теплового потока и геомагнитного поля, состояние атмосферы и подземных вод и др.[1-5]. Результатом такой деятельности явилось нарушение экологического равновесия, появление геопатогенных зон, ухудшение психофизиологического и социального климата в регионе. Данная статья является продолжением цикла работ по исследованию генезиса и эволюции геодеформационных полей в верхних слоях литосферы, играющих важную роль в физических процессах и явлениях, протекающих на планете

Целью настоящей работы является исследование тектонических полей деформаций и напряжений с использованием компьютерных технологий для последующей разработки научных основ анализа и принятия инженерных, экономических и экологических решений по развитию инфраструктуры региона. [5].

Проблема представляет комплекс взаимосвязанных задач, объективное решение которых, возможно только на основе изучения природы и механизмов взаимодействия разновозрастных тектонических и техногенных полей деформаций с учетом ресурсных циклов, влияния полей деформаций на биологические объекты и человека. Рассматриваемую проблему можно разделить на следующие основные этапы:

разработка методики по определению параметров разновозрастных тектонических полей деформаций и программно-аппаратного комплекса для ее реализации;

изучение природы и эволюции деформационных полей Земли;

изучение природы и эволюции техногенных деформационных полей, обусловленных проведением горных работ;

установление закономерностей взаимодействия разновозрастных тектонических полей деформаций и напряжений с полями деформаций, обусловленными техногенной деятельностью

исследование взаимосвязей в системе «горный массив - биологические объекты» с целью определения приоритета и иерархии основных влияющих факторов;

разработка научных основ теории анализа и физической модели «единого» начального этапа развития различных аномальных геодинамических явлений;

построение феноменологических и физических моделей, описывающих различные механизмы протекания аномальных геодинамических явлений.

Ранее, были изучены закономерности развития деформационных полей (преимущественно техногенного происхождения) в массиве горных пород при отработке месторождений полезных ископаемых в сложных геотехнических условиях с использованием традиционных методов [1]. Была выполнена оценка влияния технологии извлечения полезных ископаемых на состояние геодеформационного поля и деформирование горных пород для сложных горно-геологических условий Донбасса [2].

Следующим этапом исследований стало определение параметров разновозрастных тектонических полей деформаций и напряжений. С этой целью в ДонНТУ разработана и апробирована в условиях Донецко - Макеевского района кинематическая методика реконструкции параметров палео- и неотектонических полей деформаций и напряжений [8, 9] Задача реализована в виде модели нейронных сетей с ограничениями и критериями, разработанными на основе положений концепции геоде формационных полей (ГД-полей) и методики реконструкции разновоз растных тектонических полей деформаций и напряжений. Применение аппарата нейронных сетей обусловлено тем, что в модели нейронных сетей задача формализуется через задачу распознавания образов, базирующуюся на алгоритме обратного распространения (back propagation algorithm (BPA)). Алгоритм BPA в этом случае наиболее эффективен так как отношения между входом и выходом нелинейны, а количество обучающих данных весьма велико.

Реализация предложенной методики с использованием аппарата нейронных сетей позволила определить схемы траекторий главных осей эллипсоида суммарных деформаций региона, проанализированы стереограммы разрывов, зеркал скольжения, систем трещин (joint sets), а также составлены карты полей тектонических деформаций и напряжений. При наблюдениях в горных выработках среди мелкоамплитудных разрывов выявлено большое количество областей сдвиговых деформаций т.е. разрывов, у которых основная подвижка происходила в горизонтальной плоскости. Установлено, что основная масса АГДЯ (в частности, выбросов) на шахтных полях с интенсивным проявлением сдвиговой тектоники концентрируется в сдвиговых зонах. Фундаментальное изучение ГД- полей будет способствовать исследованию природы аномальных природных и техногенных явлений, разработке новых методов контроля и прогноза состояния горного массива, защиты природных и инженерных объектов от аномальных геодинамических явлений.

Таким образом, использование теории ГД-полей позволяет поновому взглянуть на деформационные процессы, протекающие в верхних слоях земной коры, объяснить процесс локализации деформаций, развивающийся одинаково у всех горных пород независимо от их состава и строения, показать, что он энергетически выгоден, а высшей стадией развития деформаций является возникновение ротационных вихре- вых или спиральных эффектов. Теория ГД-полей подтверждает, что для всех динамических систем с диссипацией энергии (каковыми являются и литосфера, и атмосфера, и гидросфера), устойчивым состоянием равновесия являются структуры с фазовыми траекториями в виде семейства логарифмических спиралей или кривых параболического типа. Это подтверждается возникновением «вихрей» в массиве горных пород. Таким образом, с точки зрения распространения деформационных волн в диссипативной среде существование кольцевых и вихревых структур в земной коре и массиве горных пород, как части земной коры, вполне закономерно. Предложенные решения проблемы как комплекса взаимосвязанных задач позволят: разработать научные основы управления региональными экосистемами; создать новые методы контроля и прогноза состояния полей деформаций; существенно снизить или даже предотвратить негативные последствия аномальных геодинамических явлений; улучшить экологическую ситуацию; предотвратить или значительно снизить последствия техногенных катастроф; сохранить почвенные ресурсы и плодородные земли, повысить их урожайность; снизить уровень заболеваемости и смертности среди населения; улучшить психофизиологическую, и социальную обстановку в регионах

Список литературы

Корчемагин В.А., Шамаев В.В., Павлов И.О., Сокуренко М.В. Тектонические поля деформаций и напряжений в развитии подземной инфраструктуры Донецко-Макеевского района. // Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины. – Днепропетровск. – 1998 - Т.3.- С.158-162.

Шамаев В.В. Исследование деформационных полей в массиве горных пород при отработке месторождений полезных ископаемых в сложных геотехнических условиях Центрального района Донбасса. // Препринт ИПКОН АН СССР. – Москва.- 1988 – 43с.

Шамаев В.В. Влияние технологии извлечения полезных ископаемых на состояние геодеформационного поля и деформирование горных пород. // Физика и техника высоких давлений. Киев, Наукова думка. –1989 - № 32.- С. 57-66.

Шамаев В.В., Стрельцов В.А Концепция геодеформационных полей в физике Земли. // Физика и техника высоких давлений. Киев, Наукова думка. –1990 - № 33.- С. 48-58

Шамаев В.В. Закономерности эволюции расслоений в массиве горных пород обусловленные геодеформационными полями. // Физика и техника высоких давлений. Киев, Наукова думка. –1990 - № 33.- С. 58-70.

Шамаев В.В., Рязанцев Н.А. О природе формирования деформационных структур в массиве горных пород и их связи с аномальными геодинамическими явлениями. // Физика и техника высоких давлений. Киев, Наукова думка. – 1990 - № 34.- С. 46-55.

Шамаев В.В. Развитие концепции деформационных структур в проблеме контроля и прогноза состояния массива горных пород. // Физика и техника высо- ких давлений. Киев, Наукова думка. –1992 – Т. 2 - № 1.- С. 58-69.

Шамаев В.В. Тенденции развития методов прогноза аномальных геодинамических явлений с использованием систем компьютерной томографии. // В кн.: Проблемы нейрокибернетики. – Ростов-на-Дону – 1995 – С.282-283.

Шамаев В.В., Корчемагин В.А., Едемская Е.Н. Реконструкция тектонических полей деформаций. // Физика и техника высоких давлений. Киев, Наукова думка. –1998 – Т. 8 - № 4.- С. 131-136.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua



1. Сочинение на тему Литературный герой ГЕРМАНН
2. Сочинение Незаурядность натуры Катерины по драме Островского Гроза
3. Доклад на тему Веласкес
4. Реферат на тему Fate And Free Will In The Odyssey
5. Реферат Социальная политика государства в современных условиях состояние, перспективы развития
6. Реферат Итоги Олипиады-2000 в Сиднее
7. Реферат Богословский Николай Андреевич
8. Курсовая Предложение как основная коммуникативная и структурная синтаксическая единица
9. Доклад Философия Мексики
10. Реферат Политические партии Россиии