2.1.2. Термический отклик литосферы на ядерных полигонах

Кратко рассмотрим возможные последствия ядерных взрывов на Семипалатинском исследовательском ядерном полигоне (СИЯП). Уже общеизвестно, что с 1947 по 1991 год на СИЯП было произведено около 470 ядерных испытаний [3,11,45], на площади в 18 тыс. кв. км. Из общей совокупности взрывов на территории полигона было взорвано (в пяти случаях ядерное устройство не сработало): 30 наземных зарядов, 88 - воздушных и 348 подземных ядерных взрывов, которые имели большой разброс по мощности зарядов и производились на разных глубинах. Следует также подчеркнуть, что подземные заряды взрывались в различных геолого-геофизических условиях и в разнообразных горных породах [1,11].

Естественно, что столь значительный по числу и мощности ряд ядерных взрывов на малом участке земной коры порождал ряд специфических эффектов в физических полях на территории исследований, часть из которых, как показало время, подлежат еще выявлению. И действительно, длительное и многократное воздействие электромагнитных импульсов от подрыва ядерных зарядов и порождаемые знакопеременные режимы пульсации давления на земные глубины могли вызвать значительные и энергоемкие отклики. Вполне возможно, что одним из таких откликов является возникновение и существование температурных аномалий на территории СИЯП.

По ежедекадным обзорным картам территории Казахстана (AVHRR/NOAA) зимой 1996-1997 годов было обнаружено отсутствие снежного покрова в районе полигона. Последующие работы по картированию бесснежной территории, которая на 20% совпала с площадью СИЯП, позволили установить конфигурацию термального пятна и выделить основные "очаги подогрева", в которых температура на 10-15ºС выше общего фона снежного покрова окружающего Семипалатинский полигон. Последующий мониторинг тепловой аномалии показал значительный дрейф этой аномалии. Так по космоснимку от 17.02.1997 г. зона повышенных температур локализовалась в основном на северо-восток от СИЯП, в Павлодарской области. При этом, было установлено четыре основных очага подогрева:

1) значительная площадь подогрева, примыкающая с северо-востока к горному массиву Мурджик;

2) высокотемпературное пятно (до 20ºС в отдельных местах) локализованное к северу от гор Дегелен (место максимального сгущения ядерных подземных взрывов; пл. "С", "Д", "Г" и др.);

3) температурная аномалия в бассейне реки Карасу (между хребтом Муржик и хребтом Жаксы-Абради);

4) значительный "температурный след", протягивающийся на юго-восток вдоль хребта Канчингиз.

Следует подчеркнуть, что модификация конфигурации тепловой аномалии во времени (вплоть до 2000 г.) имеет свою неизменную часть - территорию СИЯП. Более того, ряд резко выраженных температурных очагов совпадают с площадью интенсивных радиоактивных аномалий, хорошо трассируемых повышенным гамма фоном. Обращает на себя внимание и биоиндикация пятен повышенных температур. Так в целом, на территории СИЯП отмечается сильное разряжение растительного покрова. В местах максимальных поверхностных температур (на север от технических площадок Дегелена) растительный покров практически отсутствует [3,11,45]. Жаркий засушливый 1998 год замаскировал (при температурах более 30ºС) термальное пятно, но 1999 и 2000 годы по существу небольшими модификациями повторили ситуацию 1997 года. Конечно, рассматривать тепловую аномалию на площади более 20 тыс. кв. км как следствие лишь "радиоактивного подогрева" нельзя. Приходится расширять перечень возможных причин этого феномена в сторону тектонофизических откликов, возможно даже из астеносферных глубин.

Суммируя некоторые положения, характеризующие СИЯП, можно сделать заключение о том, что территория СИЯП - это район уникального техногенного воздействия на геолого-геофизическую среду. Причем характер этого воздействия, по всей видимости, уже запустил новый вид процессов техноприродного характера. Эти процессы явились результатом выхода из геолого-геофизического равновесия значительного участка земной коры. Такое неравновесие способствует возникновению процессов вертикального энерго- и массопереноса в нижних оболочках Земли. Неизбежность реагирования глубин на импульсные энергоемкие воздействия уже началось, и можно полагать, что возникновение тепловой аномалии является первой фазой этого реагирования.

Такой вывод подтверждается и дополнительными данными о сильном прогреве (по непроверенным данным - за 200ºС) горных пород в штольнях штата Невада, где производились подземные ядерные взрывы в США. Кроме того, начавшаяся ревизия сейсмических характеристик СИЯП за последние 50 лет начала обнаруживать нарушение скорости сейсмических волн под территорией полигона. Можно полагать, что ппоявление аномальной скорости распространения сейсмических волн к поверхности свидетельствует о сложном тектонофизическом процессе с участием астеносферных масс. Надо также подчеркнуть, что территория полигона располагается в зоне глубинного разлома.

Таким образом, общеизвестный факт влияния ядерных взрывов на нижние оболочки Земли уже выливается в локальное реагирование вещественного субстрата. Поэтому не исключено, что возникновение тепловой аномалии и ее развитие - это начавшийся отклик глубин Земли. Если учесть и все другие полигоны ядерных исследований, то локальные эффекты начнут приобретать и глобальное значение. "Ядерные пробои" земной коры создают условия для возникновения искусственных зон вертикальных (межоболочечных) энергоперетоков. Не исключено, что в отдельных случаях (где имеются подходящие тектонофизические условия) на дневную поверхность могут прорваться глубинные расплавы со всеми последствиями для окружающей среды. Характер глубинной геодинамики не противоречит таким возможностям возникновения техноприродных вулканов. Данное предположение не является чрезмерным, поскольку глобальное значение подземных ядерных взрывов (на всех полигонах мира) модифицировало сейсмический режим Земли в целом [34].