Исследовано изменение проницаемости разломных зон при воздействии сейсмических колебаний
21 октября 2026 г.
Учёные рассмотрели основные механизмы изменения проницаемости в широком диапазоне параметров динамических нагрузок. Работа опубликована в Russian Journal of Earth Sciences.
Исследование провели Г. Г. Кочарян1, И. В. Шатунов1,2, Э. М. Горбунова1 и С. Б. Кишкина1 (1Институт динамики геосфер им. академика М. А. Садовского РАН, 2Московский физико-технический институт).
Горные работы зачастую приводят к нарушению гидрогеологического режима массива горных пород. Прорывы воды в горные выработки могут привести к разрушению рудников и повреждению инфраструктуры близлежащих населённых пунктов.
Прогноз аварийных ситуаций, возникающих при прорывах воды в ходе разработки месторождений или при строительстве крупных подземных сооружений, весьма сложен. Причинами являются высокая неоднородность фильтрационных свойств массива горных пород и неопределённость гидрогеологических характеристик разломных зон, которые служат основными путями перетока флюидов.
Учёные выполнили исследование нескольких механизмов изменения гидравлических характеристик разломных зон при воздействии сейсмических колебаний. В качестве экспериментальной основы были использованы данные наблюдений, полученные при проведении крупных подземных взрывов в массивах скальных пород. Анализировались уникальные архивные материалы, полученные в ИДГ РАН при подготовке и проведении крупномасштабных подземных взрывов на Семипалатинском испытательном полигоне и ряде горных предприятий России.
В результате были разграничены случаи преобладания разных механизмов изменения проницаемости в широком диапазоне параметров динамических нагрузок. Выполненный анализ позволил заключить, что даже сравнительно слабое динамическое воздействие способно вызвать заметный гидрогеологический отклик. Это происходит не за счёт образования новых путей фильтрации, а за счёт «расчистки» существующего трещиннопорового пространства.
Перспективным направлением дальнейших исследований является непосредственное изучение отложений коллоидов и вторичных минералов в трещинах разломов, а также их количества, состава, устойчивости к динамическим воздействиям и скорости последующего восстановления низкопроницаемых барьеров. Уточнение этих свойств позволит более обоснованно интерпретировать наблюдаемые гидрогеологические эффекты и прогнозировать их негативные последствия.
Метки: освоение недр, RJES, ИДГ РАН