Исследование солянокупольных тектонических дислокаций Прикаспийской впадины как зон потенциального геопатогенеза

Важнейшей проблемой экологической геологии является изучение закономерностей формирования экологических функций литосферы крупных регионов Земли.

Огромный фактический материал о взаимодействии человека с окружающей средой, накопленный в мире, особенно во второй половине XX столетия, существенно изменил представление о влиянии отдельных компонентов окружающей среды на здоровье человека. Состояние среды обитания биоты, в т. ч. человека определяется не только степенью техногенного загрязнения окружающей среды, но и наличием ряда факторов природного характера, среди которых ведущую роль играют такие неоднородности земной коры как зоны разрывных тектонических нарушений и напряжений, определяемых как геопатогенные. Например, для территории Санкт-Петербурга установлено, что геопатогенные зоны, обусловленные активными разломами, оказывают отрицательное влияние на здоровье человека под воздействием геофизических, энергетических и геохимических полей значительно более интенсивно по сравнению с техногенным загрязнением. Над геопатогенными зонами повышение уровня онкозаболеваемости составляет 2,5 — 5 и более раз, а над загрязненными участками — в 1,5−1,7 раз (В.А.Рудник и др., 1997). Для территории Москвы и других городов имеются работы, показывающие связь геопатогенных зон с современными тектоническими движениями (В.И. Осипов, В. И. Макаров, 1997; Р. М. Лобацкая, Г. Л.Кофф- 1997).

В то же время активно растущие солянокупольные структуры и связанные с ними разломы в качестве геопатогенных зон не изучались, хотя солянокупольные бассейны достаточно широко распространены на Земле и, обладают специфичными типами геопатогенеза. Не исключено, что различным типам геоструктур Земли в целом соответствуют определенные региональные комбинации геопатогенных зон, различающиеся лишь по параметрам аномалий геофизических, геохимических и других полей в них при сходстве механизма их воздействия на организм человека.

Человек и другие живые существа являются генераторами физических полей, которые вступают во взаимодействие с геофизическими полями — магнитным, гравитационным, сейсмическим и др. (Р.Г.Гарецкий, Г. И. Каратаев, 1995).

Ряд органов (сердце, желудок, мозг) в результате электрохимических процессов в них генерируют переменные электические поля в диапазоне 0−1 кГцв свою очередь они формируют магнитные поля, фиксируемые на больших расстояниях от объекта (Гуляев Ю.В. и др., 1983).

Магнитное поле Земли и внешнее магнитное поле наиболее интенсивно проявляются в зонах глубинных разломов литосферы, особенно в местах их пересечений. Они возбуждаются солнечной активностью, космическим излучением, внутриземными физико-тектоническими процессами, движением подземных вод, техногенными и другими процессами (Б.М.Яновский, 1964). Магнитные бури, возникающие при воздействии заряженных частиц, излучаемых Солнцем, и попадающие в околоземное пространство, превращаются в электрические волны и индуцируют теллурические токи в земной коре. Эти зоны в результате активного воздействия геомагнитного, биомагнитного полей являются геопатогенными. Механизм этого явления по Р. Г. Гарецкому и Г. И. Караваеву (1995) следующий.

Магнитные бури, как аномальные проявления естественного переменного магнитного поля Земли, воздействуя на магнитное поле человека, изменяют параметры его биомагнитного поля. В связи с этим, изменяются параметры электрических полей соответствующих органов человека. Это нарушает нормальное протекание электрохимических процессов в органах человека, что приводит к нарушению его функциональной деятельности, т. е. к заболеваемости.

Очень важно отметить, что магнитотеллурическое поле — естественное электромагнитное поле Земли имеет региональное распределение — например, в зонах глубинных разломов земной коры длительного развития, как отмечает Р. Г. Гарецкий и др. (1995).

Влияние гравитационного поля Земли на человека пока еще не изучено, выявлено лишь тесная корреляция гравитационного поля с числами Вольфа, отражающими характер солнечной деятельности (Г.Т.Собакарь, 1982), а солнечная и магнитная активность так же тесно связаны между собой (Б.М.Яновский, 1964). Все эти взаимосвязи указывают на высокую вероятность влияния гравитационного поля Земли на здоровье человека.

Прогнозирование геопатогенных зон и явлений, связанных с ними, затруднено в связи с тем, что механизм и факторы, контролирующие их, слабо изучены и потому априорные математические описания не могут быть использованы. Обычно решения задач, отвечающих условиям слабой изученности процесса, определяются через информационные проявления причинно-следственных связей или результаты обработки наблюдений.

В районе осуществляемых исследований — Прикаспийской впадине важную роль играет солянокупольная тектоника, влияющая на комплекс современных геологических процессов. Активно растущие солянокупольные структуры и связанные с ними разломы рассматриваются в качестве геопатогенных зон, которые ранее с этой позиции не изучались, хотя солянокупольная тектоника достаточно широко распространена на Земле и обладает специфичными формами проявления геопатогенеза. Различным условиям развития соляных структур соответствуют разные комбинации геопатогенных зон, отличающихся интенсивностью и временной динамикой проявления геофизических, геохимических и других полей. Известно, что человек длительное время проживающий в районе геопатогенных зон через свое биополе, по разному реагирует на эти изменения. Его реакция чаще всего негативная, отрицательно влияющая на здоровье.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Преследовались две цели: 1) исследование тектонических дислокаций Прикаспийской впадины в пределах Волгоградской области и оценка тектонической напряженности исследуемой территории- 2) анализ связи показателей рождаемости и здоровья детского населения и тектонической напряженности территории. В качестве объекта исследований выбрана территория Волгоградской области, расположенная в Прикаспийской впадине, в т. ч. г. г. Волгоград и Волжский.

Основные задачи исследований заключаются в следующем:

1. изучение территории распространения солянокупольных структур Прикаспийской впадины;

2. картографирование предполагаемых геопатогенных зон: тектонических разломов надсолевого комплекса, разломов кристаллического фундамента и солянокупольных тектонических структур;

3. анализ геофизических и геохимических аномалий, связанных с соляными структурами;

4. определение количественных характеристик тектонической напряженности геопатогенных зон;

5. исследование связей между показателями рождаемости и здоровья детского населения и тектонической напряженности исследуемой территории методами корреционно-регрессионного анализа.

Научная новизна:

• впервые на примере Волгоградской области предложена методика определения количественных показателей тектонической напряженности территории солянокупольных бассейнов, в т. ч. коэффициентов галокинетической и дизъюнктивной напряженности;

• впервые методами корреляционно-регрессионного анализа получены значимые связи между показателями рождаемости и здоровья детского населения и тектонической напряженности исследуемой территории;

• впервые подтверждена гипотеза солянокупольных дислокаций и связанных с ними разломов как потенциальных зон геопатогенеза;

• впервые выполнено картографирование потенциальных геопатогенных зон: тектонических разломов надсолевого комплекса, разломов кристаллического фундамента и солянокупольных тектонических структур территории Волгоградской области, пространственно связанной с Прикаспийской впадиной.

Результаты исследований (уравнения регрессии, карта распространения тектонических дислокаций для территории Волгоградской области) могут использоваться в целях снижения риска для здоровья населения при планировании строительства мест длительного пребывания человека (селитебные, промышленные зоны и др.), транспортных коммуникаций, а также для прогноза динамики заболеваемости и смертности детей в регионах с развитой солянокупольной тектоникой. К ним относятся Прикаспийская впадина (Астраханская область, Калмыкия, Казахстан), Примексиканская впадина на юге США, Североморская впадина в Европе (северная часть ФРГ, Голландия, Дания), Персидский солянокупольный нефтегазоносный бассейн и др.

Основные защищаемые положения заключаются в следующем:

Ведущим фактором в формировании эколого-геологических особенностей Прикаспийской впадины является солянокупольная тектоника. В свою очередь тектонические движения сопровождаются возникновением тектонических разломов. В пределах тектонических разломов и над соляными куполами изменяются геофизические параметры среды — геомагнитное поле, электропроводимость почвы, электрический потенциал атмосферы, уровень радиоактивности. Эти места рассматриваются как геопатогенные. Наряду с тектоническими движениями земной коры активно растущие солянокупольные структуры формируют зоны растяжения в пределах межкупольных мульд и сжатия в пределах самих куполов, которые автором рассматриваются как обладающие специфичными свойствами гепатогенеза.

Выявленные закономерности между распространением солянокупольных структур и показателями здоровья населения, длительное время проживающего в зонах их развития позволило прогнозировать динамику заболеваемости населения.

Работа выполнена под руководством заведующего кафедрой инженерной геологии и геоэкологии ВолгГАСА, профессора, доктора геолого-минералогических наук, заслуженного работника высшей школы РФ Синякова Владимира Николаевича.

В работе использованы материалы отдела медицинской статистики областного комитета по здравоохранению Волгоградской области, аналитического организационно-методического отдела, областного центра диспансеризации детей с врожденными пороками развития, организационно-методического отдела областного клинического родильного дома.

Автор выражает особую благодарность за помощь в написании работы А. А. Акимовой, С. В. Кузнецовой, В. Е. Ломовских, Ю. В. Александрову, Н. А. Петрушовой.

Заключение

.

Результаты количественного анализа изученных показателей тектонической напряженности территории и некоторыми медико-демографическими характеристиками: детской заболеваемости и смертности дают основание утверждать о наличии взаимосвязи между ними.

Количественный анализ связи показателей уровня мертворождаемости и тектонической напряженностью исследуемой территории выявил тенденцию взаимосвязи между уровнем смертности и:

• показателем галокинетической напряженности по выборкам за два временных интервала — 1986;1990 г. г. и 1991;1995 г. г и как следствие по совокупной выборке за период 1986;1995 г. г.

Наиболее тесные связи характерны для полиномиальных функций при анализе выборок между уровнем мертворождаемости показателем галокинетической напряженности геологического разреза (г = 0,768 + 0,922 + 0,648).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле по выборкам за период 1986;1990 г. г. и 1991;1995 г. г полиномиальной функцией (г = 0,58−7-0,527).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте по выборкам за период 1986;1990 г. г. 1991;1995 г. г. и 1986;1995 г. г. и совокупной выборке за период 1986;1995 г. г. полиномиальной функцией (г = 0,66−4-0,61 + 0,56).

Все изученные коэффициенты корреляции значимы.

Количественный анализ связи показателей уровня перинатальной смертности и тектонической напряженностью исследуемой территории выявил тенденцию взаимосвязи между уровнем смертности и:

• показателем галокинетической напряженности по выборкам за два временных интервала — 1986;1990 г. г. и 1991;1995 г. г и как следствие по совокупной выборке за период 1986;1995 г. г.

Наиболее тесные связи характерны для полиномиальных функций при анализе выборок между уровнем перинатальной смертности показателем галокинетической напряженности геологического разреза (г = 0,7156 + 0,6424 + 0,6149).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле по выборкам за период 1986;1990 г. г., 1991;1995 г. г. и 1986;1995 г. г. полиномиальной функцией (г = 0,6329 + 0,5481 + 0,5415).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в кристаллическом фундаменте по выборке за период 1986;1990 г. г. полиномиальной функцией (г = 0,5268).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте по выборкам за период 1986;1990 г. г., 1991;1995 г. г. и совокупной выборке за период 1986;1995 г. г. полиномиальной функцией (г = 0,6898 + 0,5012 + 0,5652).

Все изученные коэффициенты корреляции значимы.

Количественный анализ связи показателей уровня врожденных пороков развития у детей и тектонической напряженностью исследуемой территории выявил тенденцию взаимосвязи между ними. Все вычисленные коэффициенты корреляции значимы. Наиболее представительной зависимостью является полиномиальная, причем более тесная связь наблюдается между уровнем врожденных пороков развития и показателем дизъюнктивной напряженности территории разломами в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте (г = 0,8996 + 0,9507), менее тесная с показателем галокинетической напряженности исследуемой территории (г = 0,7711).

Проверка значимости расхождений в остаточных дисперсиях по критерию Фишера показывает, что использование нелинейных моделей изученных показателей не увеличивает значимо тесноту связей. Таким образом, для прогнозных моделей целесообразно использование линейных функций как наиболее простых с построением 5% доверительного интервала.

Количественный анализ связи показателей уровня детской онкологической заболеваемости и тектонической напряженностью исследуемой территории выявил тенденцию взаимосвязи между: уровнем заболеваемости солидными опухолями и:

• показателем галокинетической напряженности исследуемой территории полиномиальной функцией (г = 0,6105).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле. Наиболее тесная связь отмечена полиномиальной функцией (г = 0,6787).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в кристаллическом фундаменте полиномиальной функцией (г = 0,5233).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте, наиболее тесная связь отмечена полиномиальной функцией (г = 0,6559). уровнем общей онкологической заболеваемости и:

• показателем галокинетической напряженности исследуемой территории полиномиальной функцией (г = 0,6872).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле. Наиболее тесная связь отмечена полиномиальной функцией (г = 0,666).

• показателем дизъюнктивной напряженности исследуемой территории разломами в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте. Наиболее тесная связь отмечена полиномиальной функцией (г = 0,6138).

Количественный анализ связей между показателями младенческой смертности и тектонической напряженности исследуемой территории позволяет сделать вывод об отсутствии взаимосвязи изученных выборок. Это обусловлено тем, что при оценке уровня младенческой смертности особое место занимают медико-организационные факторы, включая развитие службы по оказанию неотложной помощи детям первого года жизни. Кроме того, многолетняя практика дезинформации с мест об истинных показателях младенческой смертности нивелирует роль экологических, в том числе эколого-геологических факторов и искажает использованные данные. В связи с отрицательными результатами при изучении связи между показателями младенческой смертности и тектонической напряженностью территории была предпринята попытка изучения взаимосвязи между уровнем младенческой смертности и показателем подтопленности исследуемой территории. Это обстоятельство обусловлено исследованиями чешского врача-онколога Олдриха Юризека, который установил, что у людей, проживающих на землях высохших водоемов и русел рек, а также подтопленных территорий, ранняя смертность наблюдается чаще. В этой связи был выполнен корреляционно-регрессионный анализ по ранее описанной методике, который установил отсутствие значимых связей между изученными показателями.

Количественный анализ между уровнем онкологической заболеваемости детей гемобластозами и показателями тектонической напряженности исследуемой территории установил отсутствие каких-либо взаимосвязей. Полученные коэффициенты корреляции оказались незначимыми.

Таким образом, по изученным медико-демографическим показателям установлена тенденция взаимосвязи с природным фактором, выраженным коэффициентом тектонической напряженности исследуемой территории. Это подтверждает необходимость учета солянокупольных структур и связанных с ними тектонических разломов как зон проявления геопатогенеза.

Результаты исследований могут использоваться в целях снижения риска для здоровья населения при планировании строительства мест длительного пребывания человека, а также для прогноза динамики заболеваемости и смертности детей в регионах с развитой солянокупольной тектоникой. К ним относятся Прикаспийская впадина, Примексиканская впадина, Североморская впадина, Персидская впадина и т. д.

Материалы диссертации дают достаточное представление о современном состоянии рассматриваемой проблемы — проблемы геопатогенных зон в солянокупольных областях. Они показывают, что эта проблема находится еще в начальной стадии разработки, хотя огромное значение геопатогенных зон на здоровье человека вполне доказано. Основные методы изучения геопатогенных зон в известной мере определились и с их помощью уже получены довольно значительные научные материалы.

Однако, совершенно ясно, что арсенал применяемых методов нельзя считать достаточным и, безусловно, он нуждается во всемерном расширении.