Суперрегиональный уровень анализа

Поставим задачу типизации инженерно-геологических условий для крупных мегаблоков платформенного типа. К такому блоку относится Восточно-Европейский крагой (Восточно-Европейская равнина), который в течение фанерозоя развивается как платформенная структура, следуя закономерностям направленности, цикличности и неравномерности в отношении формирования полициклического осадочного чехла. Неотекто- нический этан развития окончательно оформил соотношения между разновозрастными структурными планами и определил облик этого структурного мегаблока Северной Евразии в виде ступенчато-зонального образования, охватывающего низменности, равнины, плоскогорья и остаточные г оры (Тиманский кряж, Донецкий кряж. Приазовский массив, Украинско-Подольский массив). Выровненный характер рельефа, открытость территории в северном направлении определили достаточно чёткое субширотное распределение ландшафтно-климатических зон, наложенных на морфоструктурный план региона (рис. 9).

Схематическая карга морфоструктур Русской равнины (но Ю. А. Мещерякову, 1974) Восточно-Европейский мегаблок как организменная геосистема

Рис. 9. Схематическая карга морфоструктур Русской равнины (но Ю. А. Мещерякову, 1974) Восточно-Европейский мегаблок как организменная геосистема

Структурно-геоморфологические зоны: А - краевая, дробно расчленённая на поднятия и прогибы (с общей тенденцией к опусканию); Б - переходная, испытывающая перестройку эндогенных движений в связи с вовлечением в сводовое поднятие; В - внутренняя, испытавшая эндогенные движения и вовлеченная в сводовое поднятие.

1 - границы зон; 2 - то же подзон с различным возрастом крупных форм современного рельефа. Основные прогибы: 3 - унаследованные (древние) активные; 4 - неунаследованные (миоценовые) активные. Основные поднятия: 5 - унаследованные (древние) активные; 6 - неунаследованные (миоплиоценовые) активные; 7 унаследованные (древние) неактивные или слабо активные, размытые; 8 - неунаследованные неактивные или слабо активные, размытые; 9 - новейшие, в целом унаследованные, включающие отдельные унаследованные элементы; 10 - унаследованное поднятие Балтийского щита; 11 - горные хребты альпийского складчатого пояса; 12 - то же герцинского.

Обозначенный мегаблок как организменная (внутренняя) система может быть сведен к модели, построенной на базовом множестве элементов (архетипов), выделение которых обосновано с помощью морфодинамического анализа генетических и исторических связей. Это множество не формируется из заранее заданных элементов, а, наоборот, его элементы выявлены в процессе исследования. Подобная система может иметь много модельных представлений и рассматриваться в различных науках о Земле (геоморфология, неогектоника, гидрогеология, физическая география и т. и.) для решения различных задач. При этом каждая наука будет в такой системе искать свою целостность через представление её в виде некоторой типизированной модели на основе интегрированной генетической характеристики. В геоморфологии эго будут структурно-геоморфологические зоны А, Б, и В (см. рис. 9), в инженерной геологии два субрегиона - Северный и Южный, в пределах которых инженерногеологические условия дифференцированы в зависимости от распределения и соотношения изверженных и метаморфических скальных пород фундамента, полициклического чехла осадочных пород (от палеозоя до кайнозоя) и покрова четвертичных отложений, связанного с покровными оледенениями. Именно эти моменты могут служить далее основными для типизации инженерно-геологической обстановки. Граница между субрегионами в этом случае пойдёт по стыкам основных орографических элементов: на западе широтно вдоль Припятской низины, далее - огибая северо-западные отроги Среднерусской возвышенности, далее - на северо-восток вдоль стыка Верхневолжских низин с Северными Увалами к северным отрогам Верхнекамской возвышенности и к юго-восточному замыканию Тимайскою кряжа. Внутри Северною субрегиона расположены краевые моренные образования двух ледниковий валдайского и московского (красная пунктирная линия на рис. 9 и 10 схематически разграничивает названные субрегионы).

Структурные и геодинамические особенности Северного субрегиона, вытекающие из соотношения акваторий и суши, пород фундамента, осадочного чехла и четвертичного покрова, направленности тектонических движений позволяют выделить четыре крупных области с достаточно чёткими и хорошо прослеживаемыми границами (рис. 10).

В целом, в пределах субрегиона широко представлены слабые водонасыщенные песчано-глинистые грунты, верхняя зона которых подвержена значительным изменениям физического состояния в силу сезонного промерзания вплоть до образования многолетнемёрзлых пород в субарктических районах Беломорско-Баренцевских гетерогенных равнин (помечены * на схеме районирования).

Весьма существенно влияние таких геологических процессов и явлений, как заболачивание, подтопление и затопление территорий, морозное пучение, плывуны, суффозия. Отчётливо проявлен платформенный карбонатный и гипсовый карст в породах ордовика, силура, девона, карбона и перми, образующих большие территориальные поля. В меньшей степени проявляют себя оползневые явления.

Акваториальное окончание Северного субрегиона относится к бассейнам Балтийского, Белого и Баренцева морей. Эго так называемый гляциальный шельф, в строении которого принимают участие три основных комплекса пород: ледниковый, ледниково-водный и морской. Представлены они в основном глинистыми отложениями различной степени лигификации: от плотных и прочных моренных ]рунтов до современных илов текучей и вязкой консистенции. Песчаные и крупнообломочные 1рунты имеют весьма ограниченное развитие. Рельеф дна равнинного и холмисто-равнинного характера осложнён моренными расчленёнными !рядами и уступами. На гляциальном шельфе ведутся обширные инженерно-геологические исследования, связанные с гидротехническим строительством, поисками и разведкой нефтяных и тазовых месторождений, с созданием крупных курортных и оздоровительных комплексов, с поисками и разведкой строительных песков.

Для Северного субрегиона характерен высокий уровень техногенного освоения и экологических нарушений природной среды со стороны горнодобывающей промышленности (Балтийский щит, некоторые районы Русской плиты), газо- нефтедобывающей промышленности (Барснцево-Псчорская провинция), гидротехнического, гражданского и промышленного строительства.

Инженерно-геологические условия Южног о субрегиона в целом более сложны, хотя менее разнообразны но сравнению с Северным субрегионом. Эго обусловлено тем, что он находится в краевой полосе активных неотектонических движений, связанных с альпийским тектоническим циклом. Преобладают прямые соотношения между современным рельефом и геологической структурой при сохранении общего ступенчатого строения дневной поверхности. В районах неотектонических опусканий активно протекают процессы субаэрального и субаквально- го континентального и морского осадкообразования, что обусловливает широкое развитие лёссовых и аллювиальнодельтовых покровов, слагающие плоские пространства лесостенной и стенной ландшафтно-климатической зоны.

Схема инженерно-геологического районирования Восточно-Европейского мегаблока (М. С. Захаров, 1986)

Рис. 10. Схема инженерно-геологического районирования Восточно-Европейского мегаблока (М. С. Захаров, 1986)

I - область приповерхностного залегания кристаллических докембрийских пород фундамента, перекрытых переменным по мощности покровом ледниковых и послеледниковых четвертичных отложений Балтийский щит;

II - область полупогребённого залегания кристаллических докембрийских пород фундамента, перекрытых чехлом осадочных пород и покровом ледниковых и послеледниковых четвертичных отложений - Тиманское поднятие;

III - область развития и приповерхностного залегания полициклического осадочного чехла, перекрытого переменным по мощности покровом ледниковых и послеледниковых четвертичных отложений - Северная часть Русской плиты и молодая Баренцевская платформа;

IV - область шельфа Балтийского, Белого и Баренцевого

морей.

Более детально инженерно-геологические условия Северного субрегиона отчётливо дифференцируются по гипсометрическим уровням ледниковой и послеледниковой денудации и аккумуляции, что подчёркивается и комплексно-зональным строением рельефа.

В области III, занимающей большую часть Северного субрегиона, можно выделить пять типов инженерногеологической обстановки (см. рис. 10):

Тип А - территории преимущественного развития слабых водонасыщенных песчано-глинистых отложений при относительно глубоком залегании коренных пород (низменные плоские абразионно-аккумулятивные, аллювиально-морские и озёрноледниковые равнины с редкими останцами морен);

Тип Б - территории преимущественного развития покровных валунно-суглинистых и песчаных моренных отложений (волнистые ледниково-аккумулятивные моренные равнины с участками !рядово-холмистого рельефа и озёрно-ледниковых бассейнов, значительно сглаженные денудацией и расчленённые эрозией до коренных пород; гетерогенные равнины с гляцио- морскими, гляциальными, флювиальными, аккумулятивными и денудационными участками);

Тип В - территории преимущественного развития разнородных но составу и мощности песчано-глинистых уплотнённых моренных отложений (моренные гряды и возвышенности со свежим холмисто-ледниковым рельефом);

Тип Г - территории преимущественного развития песчаных отложений различной крупности и плотности (аллювиально - зан- дровые низменные, слабо расчленённые волнистые равнины; зандровыс и аллювиально-зандровые низины с останцовыми ледниковыми возвышенностями, значительно расчленённые по речным долинам до коренных пород);

Тип Д - территории приповерхностною залегания коренных дочегвсртичных осадочных пород без плаща ледниковых отложений или с незначительным по мощности ледниковым покровом (возвышенности с неравномерным покровом ледниковых отложений и слабым эрозионным расчленением; эрозионноденудационные возвышенные равнины без плаща ледниковых отложений с волнисто-увалистым, местами сильно расчленённым рельефом).

Грунтовые воды на рассмотренной территории залетают близко к дневной поверхности и характеризуются различными видами агрессивности к бетонам и металлам.

В Южном (внеледниковом) субрегионе и его экваториальном обрамлении в пределах Чёрного, Азовского и Каспийского морей но таким же морфоструктурным признакам может быть выделено несколько типов территорий с различной инженерно-геологической обстановкой:

I - область приповерхностного залегания скальных и но- лускальных пород палеозойского и мезозойского возрастов с незначительным чехлом континентальных четвертичных отложений - Донецкое поднятие;

II - область нолупо1ребённого залегания кристаллических докембрийских пород фундамента, перекрытых чехлом осадочных пород и гетерогенным покровом четвертичных отложений - Украинская антеклиза;

III - область приповерхностного залегания полициклического осадочного чехла, перекрытого переменным но мощности покровом континентальных и морских четвертичных отложений со значительным участием лёссовых пород, - южная часть Русской плиты и участки её перикратонных опусканий - Скифская шшга, Предкавказский передовой прогиб. Прикаспийская низменность;

IV - шельфовая область Чёрного моря, Азовского и Каспийского морей.

В области III, представляющую большую часть Южного субрегиона, можно выделить три типа инженерногеологической обстановки (см. рис. 10):

Тип А - территории мощного современного континентального осадкообразования в пределах активных прогибов на морских и континентальных кайнозойских отложениях (аллювиальные, аллювиально-пролювиальные, дельтовые, эоловые, лёссовые, засолённые образования значительной мощности);

Тип Б - территории интенсивной денудации и аккумуляции рыхлого обломочного материала на размытой поверхности юрско-меловых и палеоген-неогеновых пород (редко более древних) в пределах основных поднятий, унаследованных и неунас- ледованных, активных и неактивных;

Тип В - территории преимущественного развития элювиальноделювиальных отложений на денудированной и расчленённой поверхности дочетвертичных пород, осложнённой сводами, валами и впадинами с проявлением карста, оползней, местами солянокунольной тектоники.

Южным окончанием Восточно-Европейской равнины является пояс передовых прогибов. Эти прогибы являются стыковой структурой между Восточно-Европейским и Альпийско- Гималайским мегаструктурными геоблоками (Карпаты, Крым, Кавказ).

Пояс Прсдкавказских передовых прогибов представляет собой аккумулятивную равнину, расчленённую речными долинами и сочленяющуюся с предгорьями Кавказского хребта. Эта равнина протягивается от Таманского полуострова до побережья Каспийского моря и разделяется на две ветви Ставропольским поднятием. В прибрежных частях абсолютные отметки поверхности не превышают 150-200 метров, а в предгорьях Большого Кавказа достигают 1200-1500 метров. В структурном отношении указанная территория представляет собой глубокий предгорный прогиб с погружением складчатого фундамента на глубину до 10 км. Прогиб выполнен мощной глубоководной глинистой толщей, относимой к майкопской серии отложений палеоген-неогенового возраста. Эти отложения распространяются далеко на север и определяют инженерно-геологические особенности строительства на весьма обширной территории там, где они выходят на поверхность или находятся в приповерхностном залегании. Майкопские глины отличаются большой склонностью к выветриванию с образованием мощных щебенистых осыпей, определяющих развитие многочисленных оползней. В зоне выветривания и дезинтеграции наблюдается ожелезнение и загинсованность, высокое содержание гумуса и гуминовых кислот. При взаимодействии с водой майкопские глины характеризуются сильным набуханием.

Большая часть Предкавказья находится в зоне 6-7- балльных землетрясений.

В пределах Южной зоны, в районах поднятий, интенсивно развиваются процессы денудации, сопровождаемые активным карстом, оползнями, просадками. В береговой полосе преобладают неустойчивые абразионные берега.

Каспийское побережье в последние годы подтапливается, хотя в целом характеризуется волнообразными движениями, которые определяют периодическую смену знака тектонических движений. В районах перикратонных опусканий сильно проявлена соляная тектоника (Прикаспийская низменность). Здесь расположена самая низкая точка России - минус 2В метров. Природные условия характеризуются испепеляющей жарой летом и трескучими морозами зимой, сильнейшими ветрами и длительными засухами.

Для Южной зоны характерен исключительно высокий уровень техногенного освоения и возникновение многочисленных очагов экологической напряжённости, что связано с разнообразной хозяйственной деятельностью: горнодобывающая промышленность (Курская магнитная аномалия, Донбасс, Крив- басс. Воронежская антеклиза и т. д.), гидротехническое строительство (Волжский и Днепровский каскады, крупные мелиоративные системы и каналы), энергетическое строительство (АЭС и ТЭЦ), городское промышленное и линейное строительство. Грунтовые воды имеют широкий спектр загрязнений и повышенную минерализацию. Многие районы зоны испытывают недостаток чистой питьевой воды.

Шельфовое обрамление этой зоны (IV) включает в себя северо-западную часть Черноморского шельфа, характеризующуюся равнинным рельефом с преобладанием глубин до 50-100 метров. Основной тип отложений пески, ракушечники, реже илы мощностью до 1-2 метров, покрывающие подводные абразионные и аккумулятивные участки. Многие участки черноморского побережья поражены оползнями.

Азовское море имеет среднюю глубину 8,5 м. Оно занимает пологую впадину - часть энигерцинской Скифской платформы, ушедшую иод воду в голоцене. Слабоволнистое дно бассейна сложено толщей верхнеплейстоценовых суглинков, перекрытых морскими обломочными осадками, достигающими в южной части бассейна мощности до 30-40 метров.

Особое место в Азовском море занимают лагуны Сиваша, отличающиеся высокой солёностью воды и выпадением самосадочной соли.

К Южному субрегиону следует отнести шельф северного и среднего Каспия, представляющий южное окончание Прикаспийской синеклизы. Эго обширная мелководная равнина, сформированная накоплениями терригенного материала, обогащенного ракушечником, и в изобилии поступающего сюда в виде выносов рек Волги, Урала, Терека и Сулака. В центральных районах прослеживаются многочисленные ракушечные и песчаные банки, к югу от которых расположена плоская равнина, сложенная песками и ракушечными осадками. В настоящее время на этом участке ведутся интенсивные разведочные работы на нефть и газ и инженерно-геологические исследования, связанные с эксплуатацией открытых месторождений, способных давать до 50 млн т нефти и более 100 млрд м3 г аза в год.

К югу мелководные районы Северного Каспия переходят в аккумулятивные донные равнины, сложенные песками и алевритами. Фундамент здесь обнаружен на глубинах до 15 км, широко представлены асимметричные гряды, образованные песчаниками и известняками ракушечниками. В восточной части Среднего Каспия за пределами российского шельфа развита ступенчатая наклонная равнина, выработанная в миоценовых (хвалынские и новокаснийские отложения) субгоризонтально залегающих породах. Ниже бровки шельфа породы перекрыты новейшими песчано-ракушечными отложениями. В связи с каспийским шельфом нельзя не упомянуть залив Кара-Богаз-Гол, находящийся ныне на территории Туркмении.

Залив представляет собой депрессию, борта которой сложены меловыми палеогеновыми и неогеновыми породами, а дно выстлано толщей эваноритов с мощными прослоями солей. По сути дела, в условиях жаркого засушливого климата залив работал как природная фабрика ценного химического сырья. Попытки отгородить залив от моря глухой дамбой для увеличения добычи солей привели к резкому изменению процессов осадкона- копления, ухудшению качества сырья и сокращению акватории залива. Пришлось срочно разбирать дамбу и восстанавливать естественную связь залива с морем.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >