Экологическая геофизика - это раздел прикладной геофизики, изучающий экологически опасные природные, природно-техногенные и техногенные явления и процессы в литосфере, гидросфере и атмосфере в целях оценки их воздействия на состояние живых организмов путем исследования естественных и искусственных физических полей.
Экологические задачи уже давно решаются средствами прикладной геофизики. Как известно, прикладная геофизика подразделяется на глубинную региональную (структурную), разведочную (нефтегазовую, рудную, нерудную и угольную), инженерную (инженерно-геологическую, гидрогеологическую, почвенно-мелиоративную, мерзлотно-гляциологическую, техническую), горную, скважинную геофизику (Геофизические методы исследования, 1988; Бондаренко и др., 1998). Дополнительным разделом прикладной геофизики следует считать экологическую геофизику (Хмелевской, 1997, 1999). Экологическая геофизика изучает опасные с экологических позиций процессы к явления, используя для этого традиционные и специально разработанные геофизические методы. Она является прикладным разделом геофизической экологии - фундаментального раздела геофизики (см. рис. 1.1).
19
У экологической геофизики и экологической геологии общий объект исследований - верхняя часть литосферы (или геолого-геофизическая среда), характеризующаяся нелинейностью свойств и изменчивостью во времени определяющих ее параметров. Нелинейность свойств литосферы проявляется в тензочувствительности - зависимости упругих свойств горных пород от давления, флюидочувствительности - зависимости упругих, электромагнитных и других свойств горных пород не только от геохимического состава твердой фазы, но и от состава флюидов (вода, нефть, газ), их перемещений - и в сложном характере реакции среды на внешнее воздействие (Атлас временных вариаций природных процессов, 1994). Вариации космических полей во времени приводят как к ритмичным (упорядоченным), так и к хаотичным (случайным) изменениям параметров естественных и искусственных земных физических полей и характера протекания сопровождающих их процессов. Таким образом, геолого-геофизическая среда характеризуется физическими и химическими свойствами, соотношениями твердой фазы и флюидов горных пород, геометрическими параметрами геологических тел, а также вариациями природных и все более возрастающих по интенсивности техногенных физических полей.
У экологической геофизики и экологической геологии единый предмет исследований - экологические функции литосферы (см. разд. 1.3), в частности:
- - ресурсная (разведка органоминеральных ресурсов, необходимых для жизни биоты и человека);
- - геодинамическая (выявление нарушений верхних частей литосферы вследствие эндогенных и экзогенных, естественных и искусственных процессов);
- - геохимическая (оценка вещественных загрязнений верхней части разреза);
- - геофизическая (изучение пространственно-временного распределения физических полей).
Имеют определенное сходство и основные задачи экологической геофизики и экологической геологии, которые сводятся к следующему.
- Изучение изменений приповерхностных частей литосферы под влиянием природных и техногенных катастрофических и медленно протекающих геодинамических процессов для оценки и прогнозирования их экологических последствий, геодинамической устойчивости литосферы и разработки способов контроля за сохранением ее экологических функций.
20
- Медико-санитарное и социально-экологическое обеспечение деятельности людей в условиях тесной взаимосвязи с окружающей средой и роста ее физико-химической загрязненности.
Различаются лишь методы исследований: они либо прямые геологические, в том числе литолого-петрографические, гидрогеологические, геохимические и т.п., либо, чаще, косвенные - физические (геофизические). В качестве относительно самостоятельной геофизическая информация экологического плана может быть получена при решении лишь отдельных аспектов перечисленных задач. Наиболее же целесообразно сочетание различных, дополняющих друг друга методов, используемых в экологической геофизике и экологической геологии.
21
