В геологическую науку понятие о геологической среде было введено академиком Е. М. Сергеевым и развито его учениками и последователями. Под геологической средой обычно понимают верхнюю часть литосферы, находящуюся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека. Таким образом, толщина, или мощность, геологической среды определяется глубиной проникновения в толщу горных пород глубоких и сверхглубоких буровых скважин. На континентах она в среднем составляет 5-6 км, а самая глубокая скважина (Кольская) проникла в толщу горных пород на глубину, немногим превышающим 12 км. В океанах с судов «Гломар Челленджер» и «Джойдес Резолюшн» пробурено около 800 скважин, которые углубились от морского дна на 1-1,5 км.
Таким образом, геологическая среда — это область наиболее активного тектогенеза, оказывающая существенное воздействие на наземные и подземные сооружения, агротехнические и другие условия хозяйственной деятельности. Области, охватываемые геологической средой в этом понимании, будут непрерывно увеличиваться по мере освоения человеком: глубоких недр и проникновения в них. Следовательно, с увеличением глубины проникновения человека в недра не только число геологических объектов, но и сам объем геологической среды будут непрерывно расти.
В отличие от сугубо техногенного понимания геологическую среду необходимо рассматривать значительно шире: это среда, в которой совершаются любые геологические процессы. Минералообразование и процессы образования горных пород протекают в различных структурных элементах Земли с разной скоростью и направленностью. На континентах — это осадочный, гранито-гнейсовый и базальтовый слои, т. е. по свой сути практически вся континентальная литосфера, а в пределах океанов — осадочный и базальтовый слои, т. е. океанская литосфера.
Деятельность геолого-геохимических процессов, которые протекают в астеносфере, в верхней и нижней мантии, а также в земном ядре, обязательно в той или иной форме отзывается в литосфере: проникновение плюмов в литосферу, появление расплавленного вещества, перемещение литосферных плит.
Однако наибольшие видоизменения геологическая среда претерпевает в литосфере, особенно в ее самой верхней части. Здесь геологическая среда находится в зоне воздействия современных тектонических движений, которые проявляются в форме разнообразных дислокаций. Наиболее универсальным и повсеместно распространенным типом современных дислокаций, имеющих первостепенное геоэкологическое значение, являются активно действующие разрывные нарушения, приводящие к трещиноватости. Кроме них большая геоэкологическая роль принадлежит и активным коровым разрывам различной морфологии (сбросам, сдвигам, взбросам, надвигам, раздвигам), а также крупным деформациям и перемещениям блоков земной коры (горсты, грабены). Все они формируют рельеф и затрудняют инженерно-хозяйственную деятельность человека.
Геологическая среда создает аномальные геофизические (магнитные, гравитационные, электромагнитные, геотермические и др.) и геохимические поля и аномалии, которые влияют не только на хозяйственную деятельность людей, но и на здоровье и состояние органического мира.
Неблагоприятные геодинамические процессы
На состояние геологической среды негативное влияние оказывают экзогенные и эндогенные процессы. К числу поверхностных относятся денудационные, гравитационные склоновые процессы, формирующие осыпи, оползни; процессы, происходящие в областях развития многолетнемерзлых пород или в криолитозоне и в областях активной циркуляции подземных вод. Проявлениями неблагоприятных эндогенных процессов являются зоны сейсмичности и сейсмоактивные разрывные нарушения, вулканические явления и сопутствующая им сольфатарно-фумарольная деятельность. Однако надо иметь в виду, что деятельность эндогенных и экзогенных процессов нередко оказывается взаимообусловленной. Например, вулканические извержения часто сопровождаются землетрясениями, хотя землетрясения могут возникать в местах полного отсутствия вулканической деятельности. Как извержения вулканов, так и землетрясения вызывают обвалы и камнепады, оползни, провалы и меняют характер циркуляции подземных вод.