1.3.2. Антропогенное прогибание земной коры

Данный процесс связан с добычей твёрдых полезных ископаемых, откачкой флюидов (воды, нефти и газов), с созданием водохранилищ, строительством в городах высотных зданий. Он отмечаются на фоне природных тектонических перемещений земной поверхности, но по частоте проявления, скоростям и негативным последствиям антропогенное прогибание превосходит естественные тектонические движения.

Установлены прогибания и оседания земной коры в связи с подземными выработками в районах угледобычи Силезии, Рурского бассейна, в Японии, Англии, США, в Донецком, Подмосковном и других бассейнах. Опасное оседание и сдвижение горных пород над выработками развивается тогда, когда толщина кровли менее чем в 300 раз превышает толщину отрабатываемого слоя. Прогибанию земной коры способствует также нагрузка колоссальных отвалов, нагромождённых на поверхности шахтных полей (например, в Донбассе за год скапливается наверху около 10 млн.т отвалов).

Откачка подземных вод в Мехико вызвала оседание города более чем на 8,5 м; в приморских японских городах Токио, Осака, Ниигата оседание происходило со скоростью от нескольких до 50 см в год и достигло местами 4 м, площадь оседания захватывает сотни квадратных километров. В Большом Лондоне оседание охватило площадь в 2000 км² на глубину до 2 м из-за снижения человеком уровня напорных вод на 100 м. В разных городах Калифорнии откачка подземных вод вызвала оседание поверхности на 3 и 4,5 м.

В районах нефте- и газодобычи в ходе процессов нефте- и газодобычи порождается стрессовое снижение давления в нефтегазоносных структурах осадочных толщ, нарушение гидро- и теплового режима больших площадей интенсивно осваиваемых месторождений. Наука ещё не готова ответить на ближайшие и особенно отдалённые последствия такого антропогенного воздействия на нефтегазоносные структуры.

Примером сильного опускания коры при откачке флюидов может служить город и гавань Лонг-Бич близ Лос-Анджелеса, где при скорости оседания 10–70 см/год опускание достигло 8,8 м, а горизонтальные смещения — 3,7 м. Серьёзно пострадали промышленные предприятия, военно-морская верфь, железнодорожные пути, трубопроводы, мосты и отдельные здания, а также сотни скважин, которые откачивали нефть. Опускание коры за счёт откачки флюидов происходит также в других штатах США (Аризона, Колорадо, Невада, Джорджия), а также в Венесуэле, Японии, Италии.

Прогибание земной коры зафиксировано под многими водохранилищами: Мид на р.Колорадо, Кариба на р.Замбези, под водохранилищами Красноярской, Братской ГЭС, на р.Чирчик, Нарын и др. Скорости прогибания достигают 1–2,5 см/год.

Строительство крупных городов с нагрузкой высотных и промышленных зданий также порождает опускание земной поверхности. Оно отмечается во многих городах. В Москве, например, скорость опускания 1–2 мм/год, причём особо выделяются полосы проседания вдоль тоннелей и станций метро на глубину 50–80 см; прокладка более глубоких линий метро уменьшила размеры проседания.

Рассмотренные выше процессы привели к тому, что по самым скромным подсчётам, к концу XX века общая площадь крупных городов, водохранилищ и разрабатываемых месторождений полезных ископаемых составит не менее 15% суши. Если учесть, что площадь суши составляет около 149,1 млн. км², то данный процесс охватит территорию площадью около 22,3 млн. км², то есть почти в 3 раза больше, чем площадь Австралии. Такие масштабы позволяют говорить о глобальном характере данного процесса. В результате соответствующая часть земной коры будет вовлечена в возбуждённые человеческой деятельностью движения. Причём эти движения охватят как раз наиболее населённые, то есть наиболее чувствительные к последствиям, территории.