在人与自然相互作用的基本问题中，地质环境中发生的变化目前具有全球性特点。正如四十多年前科学院院士B. H韦尔纳茨基所断言的那样，人类已成为强大的地质力。事实上，人类对地壳所作的经济开发规模不断增加。据预测，到2000年15%的陆地将被建筑物和工程结构物所占据。在我们的时代，建设的地质依据和合理利用地质环境的问题并不比保证人类有足够的矿产资源次要。地质环境人为变化的后果已经超出了纯经济学问题的范畴，原因是它们对生态环境和人们的健康有很大影响。

岩石圈这个生物圈的矿物质基础，和大气层、植物及动物世界一样是如此地没有保护，经受着现代的人为作用。

岩石圈人为变化的相互关联

经济活动对地质环境的影响多种多样。取水时地下水的强烈抽出，地下和露天矿山工程的排水，以及从地下提取液体和气体矿产均导致地面下沉，景观的变化，地下水必威在线网站首页网址 和化学成分的改变及其资源的衰竭，建立水库和灌溉土地情况下潜水位上升，城市境内人为上层滞水的形成能引起土地和建筑物的渍水，使地区形成沼泽、盐渍化和地震活动性升高，粘土膨胀和黄土下陷。工业和农业污水的排放，固体和液体的日常生活和工业废物在地壳内的埋放均促使地下水和土壤发生化学、细菌学和温度的污染，食用水储量的减少，土壤性质变化及其各种物理化学过程的发展。地壳上部应力 - 应变状态和湿度、温度情况的改变会产生滑坡、山崩、塌方、岩体射落，下沉槽的发育，在多年冻土带产生融区和冻土层上的含水层，土的承载能力下降。经济活动影响到地壳中地球化学过程的强度和方向，它们造成污染元素的迁移，形成分散晕。

与生物环境中生物区一些物种的灭绝导致另一些物种的出现或死亡相类似，在地壳中数千年形成的平衡遭受最小的破坏也会引起一系列相互关联的过程，下面我们将举例说明这一情况。

地质环境的最活动组分是地下水。人类的生产活动首先正是影响到地下水。在某些含水层大力开采承压水的情况下，水位可下降100米或更多。在采矿地区，地下水的流体动力状态也发生不小的变化。为了使这里的水位降低，要从地球内部引出整条的地下河，这些河的水通常不被利用，而泄向地表水流中。例如，在库尔斯克磁异常地区，这种方式处理的结果使深度在400米以上的全部含水层干涸。

强烈的抽取地下水能引起岩石应力 - 应变状态的极大变化，这往往使地表下陷。在由透水性好的砂岩与弱渗透性、且强烈压缩的粘土沉积互层的土层构成的地区，这个过程发展得特别快。当抽取地卞水时，水压降低，土骨架中的有效压力增大，其结果整个岩层变得致密。

在碳酸盐沉积中地下水的持续和强烈抽取情况下，开始溶解陷穴岩体中的潜蚀过程活化，且常伴随有松散填充土的冲出和带入盖层砂泥物质组成的空洞中。结果在盖层厚度相对不大的地面上形成直径达100米，深度达20米或更深的塌陷。建在这里的建筑物和工程结构物发生变形，例如在莫斯科的一些地方就有这样的情况。在采矿时大量抽水也会发生类似的现象。

地质 - 生态学问题与部分淹没过程的联系还要更多些。在城市和灌区，该过程特别发育，在这里发生饮用水、技术和土壤改良用水的不合理损耗。在国家的工业中心和城市集聚区，从输水道和排水道排放的水占20%左右，在改良土壤时，非生产性耗水量更大（40 ~ 60%）。在苏联部分淹没的城市有1千多，其中包括位于干旱地区的古里也夫，阿什哈巴德，布哈拉，塔什干。由于部分淹没，地区的地震活动性发生变化，居民楼和工业建筑物的地基浸水，地下室被淹没，交通线损坏，结构物下沉和变形，在城市中出现蚊虫，各种疾病复发，植物生长受到抑制，等等。这个过程在粘土和黄土构成的地区引起最强的地质环境的变化。粘土变湿后引起膨胀，而黄土则下沉。在两种情况下，观察到工程结构物的大量变形，结果造成巨大的经济损失。比如，在塔什干的一些地段由于黄土层部分被淹而下沉了2.5-3米。在乌兹别克斯坦的一处灌区，八年的灌溉之后最大的下沉为0.87米，最小下沉为0.09米。

不理智的对待地下水不仅表现在贮水量的穷竭及自然界流体动力状态的破坏，而且也反映在地下水的污染上。主要的污染源是流入岩石圈上层的排污水，以及埋藏于水活动交替带内的工业和日常废物。流入地下水中时，污染使地球化学、地热、微生物过程活化。水的化学成分及其侵蚀性改变，形成水文化学晕、地热异常等。其中，莫斯科周围地热异常的形成就与排泄污水的渗透有关。在这里，温度高出背景值3 ~ 5度。

多年冻结岩层分布区对温度变化特别灵敏，众所周知，这样的地区约占全球陆地的25%。甚至由某设施的建设或植被的破坏引起的温度很微弱的升高也会使形成的水 - 温度平衡发生变化。在地表上形成融区或者发育其它降低岩石承载能力直至完全液化的不希望发生的过程。此外，在冻土带，人为的干扰经常促进冻土上面含水层的产生和加快它的污染，这使城区的生态环境更加复杂化。

地质危险性概念

合理利用地质环境方面缺乏有科学依据的构想，工程地质研究和设计水平低，建筑质量差，不按结构物施工要求和规范行事等情况可以解释与不合理对待地质环境有关造成的临界地质态势。

在不久之前，选择建设地点时优先考虑的仍是社会 - 经济问题。对地质条件的分析，建设的生态后果预测均做得相当不够，或者完全忽视了这方面的工作。甚至像核电站这样的生态危险性很高的设施也是在没有可靠的地质和生态学依据的情况下建设的。选择核电站场地的最重要条件之一是在附近有能作为电站冷却水池的自然或人工水体。这就事先决定了电站的场地位于地球的高构造破坏区，因为河网正是与这样的破坏区相关联。从生态学和地质学观点来看，在地面上建设核电站的实践是不明智的。必择其一的方案应是地下和半埋于地下的布局，然而高地震危险区的建站却往往；偏离这样的方案，甚至于对这些方案不作研究。

切尔诺贝利的悲剧带来的根本问题是改变核电站的安全战略。生态问题优先于包括经济问题在内的所有其它主意的原则应该成为新概念的基础，一切有利于经济，而危害生态的东西均应该排除于研究工作之外。为了实现这一战略，首先必须解决在何处建设核电站的问题。换言之，需要关于核电站建设的地质 - 生态危险性的明确的概念系统，否则即使有高可靠性的反应堆也不能确保十分安全。

核电站的选址问题应该在这样的概念范围内，即应K根据地震、构造、地貌、水文地质以及对建站最有利的其它条件来确定区域和地区。地区的地震活动性值和构造破坏程度有根本性意义。在一般和详细地震区划、包括地壳现代运动分析在内的构造分析基础上评估这些参数。

在确定地质危险性时，还必须考虑外成作用对地区的毁坏程度，它们是滑坡，泥石流，沉陷，喀斯特等。

地质危险性概念应该不仅是解决在何处建核电站，也是在地面、地下或半地下方案中如何建设问题的关键之处在。毫无疑问，地下设置反应堆部分的方案是最安全的、在生态学方面也是更合理的方案。然而，遗憾的是由于花费很大至今仍没被广泛采用。其实，专家们的计算以及挪威、法国、美国、瑞士地下核电站设计和建设的经验均表明，与地面方案相比较，地下核电站的价格贵不过10 ~ 15%。与此同时，地下核电站较之地面核电站有许多优点：在发生事故时地方性放射性污染水平下降了999/1000多，地震活动性水平减少1.5-2度，明显地简化和减少了埋藏作废站的工作。

地下核电站的建设不是随处都可以的，而仅仅在距地表不远存在少裂隙坚硬岩石的厚岩体才行。因此，地质危险性概念应该考虑各类岩石在国内的分布以及它们对建设核电站的适用性，最后，建设核电站地质 - 生态学条件的评估应该预见到在电站附近要有可能埋放放射性废料。

地质危险性概念可以成为区划图的理论根据，在区划图上将示出最益于建设核电站的地区。

自然-技术系统

对后果的科学预见不支持人干预地壳，因为它使建设的地质危险性升高。在这样的干预之后经常使自然失去自恢复的能力，最终地质 - 经济问题急剧尖锐化。因此，建立合理利用地壳的科学基础现在具有特别的紧迫性。这个问题包括3个最重要的方面：深入研究巨大工业、能源和其它设施布局的地质学概念，建立最佳的（在运用条件和生态学后果方面）自然 - 技术系统J地质介质上人为加载的依据和考虑介质现状及其变化预测的调节措施的根据；旨在预告事故状况的综合监测和自然 - 技术系统运转情况的预测。

解决第一方面问题的困难是由地壳中地质条件的多样化及人为作用的特殊性造成的。在一般情况下，任务表达得相当清楚：必须根据自然因素的综合将地质介质分型，这些因素决定自然 - 技术系统的运转特点。地区的地震活动性，地质结构、地貌、地下水和外成作用均属于这样的因素。评估地质介质对各种人为作用的稳定性标准是存在的。比如，地下水的保护程度根据通气层中弱渗透岩石的厚度，岩石学问题和含水层埋藏深度加以评定。在多年冻结岩石发育地区，用热状态、岩石的热惯性，地下水必威在线网站首页网址 等等来确定地区的保护程度。地区防御人类活动引起的外成作用的情况由作用产生的概率、强度和持续时间评估。区分出下列地区：产生工程地质作用的概率小的地区为稳定区；发育着的工程地质作用得以控制的地区是中等稳定区；不稳定区是经受灾难性作用，而且技术上不能控制或者要求巨大费用，使被设计结构物价格提高的地区。

除了建设地点的科学依据之外，重要的是评定人为作用于地质介质的允许极限。它们由地区对人为作用的保护程度和地质介质的自恢复能力确定。所有种类人为负载的总和评定是很复杂的问题。对于某些种类的人为作用的评定已找到根本的解决办法。例如，污染物质使自然介质所承受的人为负载近似地用所有种类污染物质的年抛弃量（液体、固体和气体污染物质）与抛弃和接收废物源所在地的行政区面积之比来说明其特点。

在对地区进行工程 - 经济开发之后，地质介质转变成自然 - 技术（或者地质 - 人为）系统，它由两个亚系统组成：地质的和人为的。后者可以是城市，工业综合体，水利枢纽或某些建筑物和结构物。人为亚系统破坏地壳中地质过程的自然构造，引起一些过程的衰减和另一些过程的活化；在许多情形中设施的建设刺激原则上是新的地质过程的发展。后者本身也影响人为亚系统：发生建筑物和结构物的变形，损坏交通线等，因此说，自然 - 技术系统有综合的正、反联系，它们决定地质介质变化的特点和程度，结构物运用的效率。

在合理利用地质介质科学概念的范围内，监测自然 - 技术系统的工作，预测地质介质的变化，为防止事故发生控制地质介质中人为过程的措施都是必须的，所有这一切仅仅在岩石监测，即综合观测自然 - 技术系统工作的基础上才有可能实现。为了获得发生在自然 - 技术系统中过程的演变资料，对地质和人为亚系统都要进行这样的观测。以这些资料为基础可以预测未来变化的情景和控制整个系统的运行。为了对地质介质的动力学问题有足够全的概念，岩石监测应该在三个分级结构水平上实现：全球的、区域的和地方性的。与此同时，重要的是区分地质介质的自然历史变化和人为变化，所用方法有古地理分析，人为作用于自然界的动力学回溯分析和远景分析。

[BecmнuкAH CCCP No. 8，1990年］