Региональный уровень анализа

Поставим аналогичную задачу выделения архетипов инженерно-геологической типизации для такой территории, как восточная часть Балтийского щита, являющейся составным элементом Восточно-Европейского мегаблока (область I на рис. 9). Площадь свыше 500 000 км2. Для первичного анализа используем модифицированную схему геоморфологического районирования (рис. 11).

Схема геоморфологического районирования восточной части Балтийского щита (по М. К. Граве, 1974)

Рис. 11. Схема геоморфологического районирования восточной части Балтийского щита (по М. К. Граве, 1974)

  • 1 (1а, 16) - Северное прибрежное плато и возвышенная равнина Мурманского берега на гранито-гнейсах с дробным расчленением но линиям разломов высотой 150-300 м.
  • 2 (2а, 26) - Гряды, массивы, глыбовые горы Северной полосы возвышенностей (300-700 м) на протерозойских и архейских породах.
  • 3 (За, 36) - Северная полоса депрессий (50-170 м) - волнистые заболоченные равнины с зандрами и морскими террасами.
  • 4 - Средневысотные глыбовые горы (600-900 м), сложенные гранулитовым комплексом, с фрагментами поднятий и следами оледенения.
  • 5 - Центральные средневысотные глыбовые горы (800-1000 м), с многочисленными интрузиями габбро и сиенитов, с грабенами и озерными котловинами, с яркими следами оледенения.
  • 6 (6а, 66) - Южная полоса холмистых равнин (100-130 м) и ступенчатых низин (0-200 м) (Терская низина) на гранито-гнейсах Кандалакшского антиклинория, с ледниковой, морской и озёрной аккумулятивно-абразионной морфоскулыггурой.
  • 7 - Низкие глыбовые горы Ковдорского массива (400-600 м), сложенные гнейсами, с ледниково-аккумулятивными формами в понижениях.
  • 8 - Кандалакшские средневысотные глыбовые горы (600-800 м) на гранулитах, с морскими террасами по склонам.
  • 9 (9а, 96) - Плоские многоозёрные цокольные равнины (100- 180 м) с формами селективной ледниковой денудации и аккумуляции на кристаллических породах Цснтралыю- Карсльского и Восточно-Карельского синклинорисв.
  • 10, 11 (11а, 116, 11 в) - Северо-Карельская, Западно-Карельская возвышенные равнины и низкогорья (300-600 м) со структурноденудационными грядами метаморфических пород, разделёнными грабенами и озёрными котловинами, на юге переходящие камы и сельги высотой 100-200 м.
  • 12 - Холмисто-грядовая цокольная равнина Северного Прила- дожья (10-150 м) на сланцах и гнейсах.
  • 13 - Прибеломорская низменность (0-150 м), слабо наклонённая к морю с невысокими холмами и следами морской аккумуляции.
  • 14 - Уплощённая денудационно-тектоническая гряда кряжа Ветреного пояса (200-300 м), соответствующая протерозойской синклинали.

15 (15а, 156) - Приладожская и Прионежская слабо террасированные, местами цокольные, низины (5-150 м) со следами позд- нс-послеледниковых бассейнов; 15в - Олонецкое возвышенное плато (200-300 м) с наложенными формами ледниковой аккумуляции.

Переходя к инженерно-геологической характеристике рассматриваемой территории, отметим несколько важных выводов, вытекающих из истории геологического развития Балтийского щита и его морфоструктурного оформления.

^ Инженерно-геологическая специфика территории региона определяется, в первую очередь, приповерхностным залеганием метаморфических пород докембрия, формирующих выступ складчатою фундамента Восточно-Европейской платформы.

^ Снивелированная поверхность кристаллических пород, подвергшаяся длительной денудации, в результате блоковых неотектонических движений оказалась на разных высотах с амплитудой более 1000 метров. Гинсометрия, морфология и состояние (расчлененность, трещиноватость, выветрелость) этой поверхности оказались решающим фактором, определившим направление движения ледниковых потоков и их эрозионную и аккумулятивную деятельность, характер и результаты проявления эрозионных и аккумулятивных поздне- и послеледниковых процессов.

^ В результате обособленною развития блоков однотипных в инженерно-геологическом отношении пород к настоящему времени сформировались три генетических типа поверхностей выравнивания: денудационная, денудационно-аккумулятивная и аккумулятивная. Первая поверхность расположена на абсолютных отметках выше 400...500 метров, вторая - в диапазоне 200...300, третья - соответственно ниже 200 метров над уровнем моря. Каждая из указанных поверхностей характеризуется особыми чертами рельефа, комплексами четвертичных отложений, а также спектром современных геологических процессов.

Эти поверхности обусловливают общую ступенчатость рельефа и постепенный подъём поверхности с юго-востока на северо-запад и север, что особенно чётко прослеживается в пределах Карелии. На Кольском полуострове, особенно в его западной части, из-за сильной нарушенное™ геоморфологических уровней тектоническими дислокациями, сопоставление поверхностей выравнивания затруднено. Дадим систематическое описание выделенных поверхностей.

Для первой донеогеновой поверхности выравнивания прослеживаются две высотные ступени. Первая ступень представлена среднегорными районами центральной части Кольского полуострова, где абсолютные отметки дневной поверхности достигают 1000...2000 метров. Здесь горные массивы, сложенные палеозойскими интрузиями и архейскими гранулитами, имеют плоские платообразные формы, тогда как горные массивы, представленные основными и ультраосновными породами протерозоя, имеют форму островерхих хребтов (рис. 12).

Виды центральной части Кольскою полуострова в пределах донеогеновых поверхностей выравнивания

Рис. 12. Виды центральной части Кольскою полуострова в пределах донеогеновых поверхностей выравнивания

Вторая ступень приурочена к низкогорным грядовохолмистым районам в западной части Кольского полуострова и северо-западной и западной частям Карелии, где абсолютные

66

отметки дневной поверхности изменяются в пределах 300...650 метров. Здесь господствуют куполообразные возвышенности с крутыми или почти отвесными склонами, сложенные сильно метаморфизованными породами архея и нижнего протерозоя. Поверхность возвышенностей представляет собой пенеплен с мелкосопочным расчленением и перепадом высот ог 100 до 200 метров. В основе возвышенностей лежат крупные глыбы-блоки, обособленные но региональным и локальным разломам, вдоль которых развиваются глубокие изломанного профиля речные долины и озёрные котловины. Чередование гряд и понижений формирует так называемый сельговый рельеф.

Склоны возвышенностей крутые, слагающие их породы не перекрыты рыхлыми осадками, и лишь у подножия наблюдаются осыпи из крупных неокатанных обломков. Прерывистый тонкий покров четвертичных отложений в депрессиях и долинах резко увеличивает свою мощность.

Западно-Карельская возвышенность, являющаяся отрогом самого крупного на юге Балтийского щита водораздельного хребта Маанселька, протянулась на 130 км со средними высотами до 300...400 метров (рис. 13). Северная часть этой возвышенности (севернее озера Куйго) характеризуется наибольшими высотами до 500...600 метров.

Типичный ландшафт Западно-Карельской возвышенности (на переднем плане сельговая фяда)

Рис. 13. Типичный ландшафт Западно-Карельской возвышенности (на переднем плане сельговая фяда)

Вторая денудационно-аккумулятивная поверхность выравнивания датируется неогеном и нижним плейстоценом. Она приурочена к крупным глыбам-блокам, опущенным до абсолютных отметок 150...300 метров.

Здесь прослеживаются моренные равнины, скопления аккумулятивных водно-ледниковых форм, - озов, камов, долинных зандров; увалистые равнины, частично выравненные озёрно-аллювиальными и озёрно-морскими осадками мощностью до 20...30 метров. Наиболее высокие отметки занимают грядово- селыовые образования, вытянутые вдоль тектонических зон. Наиболее глубокие депрессии заняты современными озёрами и болотами (рис. 14).

Вид денудационно-аккумулятивного пенеплена в пределах центральной части Средне-Карельской равнины

Рис. 14. Вид денудационно-аккумулятивного пенеплена в пределах центральной части Средне-Карельской равнины

Принципиальная схема соотношения ледниковых и водно-ледниковых форм рельефа на аккумулятивно-денудационной поверхности показана на рис. 15.

Схема формирования различных ледниковых и водноледниковых форм рельефа на аккумулятивно-денудационной поверхности центральной части Карелии

Рис. 15. Схема формирования различных ледниковых и водноледниковых форм рельефа на аккумулятивно-денудационной поверхности центральной части Карелии

Денудационно-аккумулятивная поверхность у подножия внутренних торных массивов Кольского полуострова представлена предгорными равнинами, внутригорными долинами с плоским дном, обработанными ледниками и заполненными ледниковыми, водно-ледниковыми и озёрно-аллювиальными осадками, иногда значительной мощности.

Собственно аккумулятивная поверхность с абсолютными отметками 120...150 метров над уровнем моря сформирована в верхнем плейстоцене-голоцене. Это - озёрно-аллювиальные и озёрно-ледниковые равнины, а также морская наклонная плоская равнина, развитая вдоль южного побережья Кольского полуострова и беломорского побережья Карелии (Поморский берег) (рис. 16).

Аккумулятивные равнины представлены выровненными поверхностями с большим количеством озёр, болот, с меандри- рующими реками. Значительные площади заняты слоистыми глинистыми осадками морского и озёрного происхождения (рис. 17).

Аэрофотоснимок участка Приморской равнины Поморского берега восточной Карелии

Рис. 16. Аэрофотоснимок участка Приморской равнины Поморского берега восточной Карелии

Обнажение слоистых «иольдиевых» глин на Поморском берегу восточной Карелии

Рис. 17. Обнажение слоистых «иольдиевых» глин на Поморском берегу восточной Карелии

Выходы коренных пород образуют отдельные скалы и нагромождения глыб (рис. 18).

Отмелый аккумулятивный берег Онежского залива с выходами отдельных скал (на переднем плане)

Рис. 18. Отмелый аккумулятивный берег Онежского залива с выходами отдельных скал (на переднем плане)

Выполненный морфодинамический анализ позволяет обосновать типизацию инженерно-геологических условий и выполнить территориальное районирование рассматриваемой территории, используя морфологические границы между различными поверхностями выравнивания (рис. 19).

Для рассмотренной территории на региональном уровне, используя геологические карты масштаба 1:200 000... 1:500 000, можно подметить ещё одну закономерность, проявляющуюся на уровне соотношения основных групп пород но инженерногеологической классификации, выделив соответственно однослойные, двухслойные и трёхслойные толщи, среди которых первые представлены группой скальных и полускальных пород (СПС), вторая - несчано-глинистыми, перекрывающими скальные нолускальные (ПГ + СПС), третья - породами особого состава и свойств на поверхности первых двух (ОСС+ПГ+СПС).

Тогда для первого типа инженерно-геологических условий в пределах денудационной поверхности соотношение инже- нергкн сапог ичсских комплексов (СПС).. .(ПГ+СПС).. .(ОСС+ПГ+СПС) будет (в процентном отношении занимаемых площадей): 75:25:5. Для денудационно-аккумулятивной поверхности (второй тин инженерно-геологических условий) это же соотношение будет как 40:30:30, а для третьего типа инженерно-геологических условий в пределах аккумулятивной поверхности как 5:60:35.

Схема инженерно-геологического районирования восточной части Балтийского щита (М. С. Захаров, 1980)

Рис. 19. Схема инженерно-геологического районирования восточной части Балтийского щита (М. С. Захаров, 1980)

  • 1 - территории 1-го типа ИГУ: денудационная поверхность выравнивания;
  • 2 - территории 2-го типа ИГУ: денудационно-аккумулятивная поверхность выравнивания;
  • 3 - территории 3-го типа ИГУ: аккумулятивная поверхность выравнивания;
  • 4 — граница Балтийского щита;
  • 5 - границы территорий с различными ИГУ.

Первый тип инженерно-геологических условий приурочен к денудационной поверхности выравнивания. Инженерно- геологическая обстановка здесь определяется широким развитием скальных и полускальных сильно метаморфизованных архейских и нижненротсрозойских пород с прерывистым и маломощным чехлом четвертичных отложений. Инженерногеологические изыскания направлены на изучение характеристик коренных пород: положение их кровли, петрографический состав, трещиноватость, выветрелость, водообильноегь, бури- мость и т. д.

Выбор разведочного и опытного оборудования диктуется необходимостью работать со скальными и полускальными породами, обеспечивая высокий выход керна. Основные методические вопросы инженерно-геологических изысканий решаются для всех без исключения видов строительства: промышленное, гидротехническое, подземное, линейное, жилищное, с основным упором на полевую оценку пород. На данной территории весьма специфичны условия обводнения пород (трещинно-жильные воды) и комплекс геологических процессов и явлений: обвалы, снежные лавины, горно-геологические явления при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Второй тип инженерно-геологических условий приурочен к денудационно-аккумулятивной поверхности. Инженерногеологическая обстановка на этой территории более разнообразна в силу более пёстрого спектра развитых здесь пород - от скальных и полускальных до несчано-глинистых и органогенных (болотных). Мощность покрова рыхлых отложений отличается исключительной изменчивостью: от 2...6 метров на моренных равнинах Карелии до 170 метров во внутригорных депрессиях Кольского полуострова. Инженерно-геологическое изучение скальных полускальных пород получают здесь более узкое целевое направление: выбор и разведка отдельных скальных площадок, створов гидротехнических сооружений, разведка и строительство горных предприятий, поиски и разведка месторождений строительного камня. Основной объем исследований приходится на песчано-глинистые породы, сильно изменяющиеся по составу, состоянию и свойствам. Для этих пород характерно распространение норово-пластовых вод с относительно высоким стоянием уровня. Геодинамическая обстановка характеризуется умеренным развитием оползней при подрезке склонов, сплывами в местах выхода подземных вод на поверхность, пучением глинистых разностей при промерзании, широким развитием заболачивания.

Третий тип инженерно-геологических условий представлен в пределах аккумулятивной поверхности. Инженерногеологическая обстановка здесь весьма сложная, но однородная, так как развиты однотипные породы. В цешре внимания инженерно-геологического изучения находятся морские и озёрные слоистые обводнённые песчано-глинистые толщи, однородные водонасыщенные глины (типа «иольдиевых»), а также озёрноаллювиальные песчано-глинистые образования. Строительные площадки и трассы часто крайне неустойчивы и требуют предварительной инженерной подготовки. Более благоприятны в строительном отношении являются «пятна» распространения песчаных пород, отличающихся среднеплотным и плотным сложением. Выяснение пространственных взаимоотношений различных видов песчано-глинистых пород является насущной задачей инженерно-геологических изысканий.

На акватории, например, в пределах Онежского залива Белого моря можно наблюдать сходную с сушей картину, определяемую блоково-ступенчатым строением дна Онежской губы. Вдоль береговой линии прослеживается мелководная структурно-абразионная и неглубоко расчленённая равнина на архейском кристаллическом образовании. Голоценовая аккумуляция развита здесь локально, образуя довольно крупные и мощные аллювиально-морские покровы в местах дельтовых выносов многочисленных речных потоков. Восточная фаница данной ступени проходит по цепочке прибрежных островов, представляющих выступы кристаллического фундамента (рис. 20).

Типичный ландшафт островной части Поморского берега Онежской губы

Рис. 20. Типичный ландшафт островной части Поморского берега Онежской губы

Инженерно-геологическая обстановка и задачи инженерно-геологических исследований для гидротехнического строительства здесь определяются сочетанием многочисленных выходов скальных пород, местами перекрытых песчано- глинистыми осадками. В понижениях кровли скальных выступов встречаются водонасыщенные глинистые илы. К востоку от островного архипелага наблюдаются ещё три сопряжённые структурные ступени. Первая представлена крупно-увалистой аккумулятивно денудационной равниной, развитой до глубин 20-30 метров, с гетерогенным сплошным чехлом рыхлых современных осадков на поверхности ледниковых отложений. Поверхность равнины изобилует крупными структурноденудационными уступами, отдельными возвышенностями и впадинами, вытянутыми в северо-западном направлении. На глубинах свыше 20-30 метров залегает пологоволнистая аккумулятивная равнина с повсеместным чехлом современных морских осадков (илы, пески), залегающих на расчленённой поверхности ледниковых и ледниково-морских отложений. И наконец, центральную зону Онежской губы и далее до Архангельского берега прослеживается подводная моренная гряда, представленная на северо-западе выступом Соловецкого архипелага (рис. 21). Понижения в пределах гряды заняты современными

75

морскими отложениями. Особое место занимает выровненная аккумулятивная аллювиально-морская равнина, созданная мощным выносом р. Онети. Здесь наблюдается наибольшая мощность (до 10-20 метров) современных илов, что, главным образом, определяет сложность инженерно-геологических условий згой части залива.

Вид на острова Соловецкого архипелага

Рис. 21. Вид на острова Соловецкого архипелага

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >