Техногенні (антропогенні) впливи на геологічне середовище — різні за своєю природою, механізмом, тривалістю та інтенсивністю впливи людини в процесі її життєдіяльності та промислового виробництва.
Загальна характеристика Антропогенна дія на геологічне середовище за своєю сутністю є геологічним процесом, оскільки за розмірами і масштабами прояву її цілком можна зіставити з природними процесами екзогенної геодинаміки. Різниця полягає лише у швидкості протікання процесу. Якщо природні геологічні процеси відбуваються повільно — сотні і мільйони років, то швидкість впливу людини на середовище — роки або десятки років. Ще одна риса, що є характерною для антропогенної діяльності — швидка інтенсифікація людської діяльності.
У основу найбільш універсальної сучасної класифікації техногенних впливів на геологічне середовище В. Т. Трофимова та ін.Трофимов В. Т., Королев В. А., Герасимова A. C. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду // Геоэкология. — 1995. — № 6. покладені природа впливу та його механізм. Відповідно до цього виділяються такі класи впливів: фізичний (в якому виділяються підкласи, зумовлені дією різних фізичних полів: механічного, гідромеханічного, гідродинамічного, термічного, електромагнітного, радіаційного), фізико-хімічний, хімічний, біологічний. Пізніше ця класифікація була доповнена характеристикою прямих екологічних наслідків впливу людини на геологічне середовище і зворотних впливів на життєдіяльність людини, природні ландшафти і біогеоценози.
У роботіВ. С. Білецький Класифікація техногенних впливів на геологічне середовище. Нафтогазова інженерія. — Число 2, 2017. — С. 27—34. запропонована узагальнена класифікація техногенних впливів на геологічне середовище (рис. 1). Розглянемо різні класи і підкласи техногенних впливів докладніше.
Фізичний вплив Це перший і найбільший і різноманітний клас техногенних впливів на геологічне середовище, що складається з декількох підкласів.
Механічне діяння. У цьому підкласі виділяються наступні шість типів впливів: ущільнення і розущільнення, внутрішнє (тобто те, що відбувається без зміни рельєфу) руйнування масиву і впливи, що відбуваються з руйнуванням і перевідкладенням ґрунтів і призводять до зміни рельєфу, планування рельєфу, техногенна «акумуляція» (утворення позитивних форм) і «ерозія» (утворення негативних форм) рельєфуКоролев В. А. Мониторинг геологической среды / Под редакцией В. Т. Трофимова. — М.: Изд-во МГУ, 1995. — 272 c. .
Будівлі, споруди та автотранспорт ущільнюють, укотковують, трамбують ґрунт, будівельні роботи руйнують поверхневий (ґрунтовий) шар, гірничі роботи (шахти, карʼєри, свердловини) руйнують гірські породи від поверхні до 12 км в глибину (з технологічною метою — як правило, до декількох кілометрів).
Гідромеханічне діяння. До підкласу гідромеханічних впливів, на відміну від попереднього, відносяться механічні впливи, здійснювані за допомогою гідромеханізмів. Ці дії в основному передаються безпосередньо на породи, рельєф і пов'язані з геодинамічними, але не передаються безпосередньо на підземні води. У цьому підкласі виділяється всього два типи: гідроакумуляція рельєфу (утворення позитивних форм) і гідроерозія (утворення негативних форм) рельєфу.
Одним із важливих чинників є вплив механічного навантаження (утворюваних водоймамиСмирнов В. Б., Чадда Р. Наведенная сейсмичность в. районе водохранилищ Койна и Варна, Индия: обзор. современных данных и гипотез // Физика Земли. — 2017. —№ 4. — С. 28—39. Уломов В. И. Трехмерная модель динамики литосферы, структуры сейсмичности и изменений уровня Каспийского моря // Физика Земли. — 2003. — № 5. — С. 5—17. , щільними забудовами) на літосферну плиту, наслідком чого може бути наведена сейсмічність. Таким чином, верхні шари літосфери, які традиційно сприймаються як інертна частина екосистем, беруть активну участь у глоабльному деформівному процесі й здатні реагувати навіть на малі по величині впливи (техногенні навантаження)N. V. Sharov, À. À. Malovichko, Y. K. Shchukin Earthquakes and microsesmicity in modern geodynamics problems on the east European platform} . Подейкують, що ядерні вибухи здатні понижувати сейсмічністьТажибаев Кушбакали Тажибаевич, Тажибаев Данияр Кушбакалиевич Научные основы способа предотвращения тектонических землетрясений и утилизации ядерных зарядов. . Насправді ядерні вибухи викликають активізацію сейсмічностіН. Т. Тарасов, Н. В. Тарасова Влияние на сейсмичность электромагнитных полей и взрывов, геодинамические последствия . Передвісником землетрусу є електромагнітне випромінювання, яке виникає внаслідок переміщення підземних порід, субдукціїДобрецов Николай Леонтьевич, Кирдяшкин Анатолий Григорьевич, Кирдяшкин Алексей Анатольевич Геодинамическая и тепловая модели зоны субдукции // Физическая мезомеханика. — 2009. — № 12. — С. 5—16. (тертя, розтріскування, п'єзоефект тощо), джерело якого знаходиться у товщі Землі — епіцентрі землетрусу, який має статисяGalper A. M., V. M. Grachev, V. V. Dmitrenko et al. High energy electrons in the radiation belt of the Earth, 18 Int. Cosmic Ray Conference, Bangalore, India, MG.10-33, 497–500, 1983. . Мікросейсмічні дані є не менш важливими, ніж макросейсмічні. Навіть відносно слабкі землетруси можуть нанести значні пошкодження, якщо вони часто повторюються . Моніторинг і дослідження, моделювання геодинамічних процесів має велике значення для складання містобудівних проектів поблизу масштабних водойм (наприклад, бурштинське водосховище, міське озеро тощо), як, наприклад, для Івано-Франківської області. До Прикарпатського крайового прогину з південно-західного боку безпосередньо примикає Скибова зонаНазаревич А. В. Геодинаміка, тектоніка та сейсмічність Карпатського регіону України / А. В. Назаревич, Л. Є. Назаревич // Геодинаміка. — 2013. — № 2. — С. 247—249.. Контакт із моласовими утвореннями прогину або із його фундаментом на усьому протязі тектонічний. Важливим моментом є стик платформової частини із Прикарпатським прогином, який супроводжується глибоким розломом. Важливим чинником є затоплюваність субрегіону.
Гідромеханічне діяння застосовується при гідромеханізації в гірництві — це єдиний технологічний комплекс процесів та технічних заходів, пов'язаних із руйнуванням ґрунтів та гірських порід, транспортуванням їх, укладанням в масив або переробкою гідравлічним способом з використанням енергії води. Методами гідромеханізації розробляють незв'язні та зв'язні ґрунти (пісок, глину), торф, крейду, сіль, кам'яне і буре вугілля, а також відходи різних виробництв. При цьому розрізняють свердловинний та шахтний гідровидобуток, гідровидобуток у кар'єрах.
Найбільше поширення гідромеханізація набуває у гідротехнічному будівництві і гірничій справі, як у наземних умовах (розмив ґрунтів, намив гребель, дамб, обвалувань, риття каналів, котлованів, очистка водоймищ тощо), так і під землею (гідровідбивання та гідрозакладка, гідротранспорт та гідропідйом). Основною схемою технології є комбінація «гідромонітор-землесос».
Гідродинамічний вплив проявляється також в результаті витоків і промислових стоків на території родовища, а також при відкачці води з підземних горизонтів.
Гідродинамічне діяння. Підклас гідродинамічних діянь об'єднує власне гідродинамічні впливи на підземні води, на їх гідродинамічний режим. Вони впливають як на речові компоненти геологічного середовища (гірські породи і підземні води), так і на геодинамічні процеси. При цьому зміни рельєфу проявляються в результаті активізації геодинамічних процесів. До цього підкласу відносяться впливи двох типів: що ведуть до підвищення напору або рівня підземних вод, що ведуть до їх зниження.
Гідродинамічне діяння на геологічне середовище передбачають ряд сучасних геотехнологій свердловинного видобування корисних копалин, зокрема, широко застосовуване заводнення — спосіб впливу на пласт при розробці нафтових родовищ, при якому підтримка і відновлення пластового тиску і балансу енергії здійснюються закачуванням води, та гідравлічний розрив пластів — нагнітання у породи великих кількостей води під великим тиском, що спричиняє радикальне збільшення тріщинуватості гірського масиву в зоні крекінгу; .
Термічні діяння зумовлені дією позитивних або негативних теплових полів. Це охолодження або навпаки — нагрівання гірських порід при їх руйнуванні, нагрівання флюїдів для зміни їх реологічних властивостей. Також термічні діяння при закачуванні розчинів (розвідувальні та бурові свердловини). Термічні діяння можуть бути направленими і спонтанними (наприклад, самозаймання вугілля, торфу тощо).
Зокрема, заморожування ґрунтів (порід) — спосіб проведення гірничих виробок у водоносних породах, при якому на деякій відстані від контуру виробки бурять низку свердловин до водотривких порід і обладнують їх заморожуючими колонками, якими циркулює холодоносій. При цьому утворюється льодопорідна стінка, що захищає виробку на час проведення від проривів води (пливунів). Відомий «сибірський спосіб» заморожування ґрунтів — спосіб проходження розвідувальних шурфів в руслах річок та річкових долинах в пливунних породах на глибину 5—20 м. Вибій виробки в зимовий час проморожують за рахунок природного холоду протягом 2–3 днів, а після цього проводять виробку на глибину, дещо меншу товщини промороженого шару ґрунту. Цей спосіб з успіхом застосовано в Росії, Польщі, Великій Британії, Франції, Нідерландах.
Теплові методи діяння на геологічне середовище поширені в практиці гірництва. Сюди належить підземна виплавка сірки, підземна газифікація вугілля, горючих сланців, сірки, підземна сублімація корисних копалин.
Теплові методи підвищення нафтовилучення застосовуються в покладах високов'язкої смолистої нафти, неньютонівської нафти, парафінонасиченої нафти. Серед них виділяють теплофізичні і термохімічні методи.
Застосовують в основному такі методи теплової дії: прогрів привибійної зони свердловин парою або різними нагрівачами (електричними, електромагнітними і вогневими) до температур 120—200 °С, можливе нагнітання в пласт великих об'ємів гарячої води або пари при температурі близько 150 °С; зокрема: витіснення нафти гарячою водою; пароциклічна обробка свердловин. застосування внутрішньопластового рухомого вогнища горіння (ВПВГ)..
Відоме і вогняне буріння — спосіб буріння, заснований на руйнуванні гірських порід на вибої свердловини високотемпературними газовими струменями, що вилітають з надзвуковою швидкістю з сопел пальника. До речі, термічний вплив на гірський масив для розміцнення породи при видобуванні корисних копалин відомий давно і описаний Г.Агріколою в його енциклопедії гірництва і металургії «De Re Metallica» (1556 р.)Georgii Agricolae. De Re Metallica libri XII. — Basileae: Froben. — 1556. — 590 s. .
Електромагнітне діяння. До підкласу електромагнітних техногенних впливів автори Класифікації Трофимов В. Т., Королев В. А., Герасимова A.C. відносять впливи, здійснювані під дією електричних, магнітних або електромагнітних полів. Електромагнітні поля впливають безпосередньо лише на речові елементи геологічного середовища: гірські породи і підземні води і не впливають на рельєф і геодинаміку території. У підкласі виділяються впливи двох типів: стихійні і цілеспрямовані. Перші обумовлені дією слабких електричних полів, вони, як правило, тривалі або квазіпостійні і пов'язані з витоками електрики, наведенням слабких полів тощо Другі зумовлені дією електричних полів як постійного, так і змінного електричного струму високої напруги, вони, як правило, короткочасні і пов'язані з цілеспрямованим впливом на об'єкти технічної меліорації гірських порід. .
Електромагнітний вплив заТрофимов В. Т., Королев В. А., Герасимова A. C. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду // Геоэкология. — 1995. — № 6. надають лінії електропередач, наслідком може стати порушення функцій головного мозку і психіки людей, руйнування їх імунної системи.