Инженерно-геологическое районирование территорий

Инженерно-геологическое районирование проводится по определенным принципам, без которых было бы невозможно сравнить и оценить все разнообразие инженерно-геологических условий различных территорий.

Наиболее полно принципы инженерно-геологического районирова­ния были разработаны И. В. Поповым (1961), который предложил вы­делять в качестве самостоятельных таксономических единиц инженер­но-геологические регионы, области, районы и подрайоны разного порядка.

Инженерно-геологические регионы выделяются по структурно-тектоническому признаку. Инженерно-геологический регион первого порядка является наиболее крупной таксономической единицей. Примером инженерно-геологического региона первого порядка являет­ся Русская платформа, на которой выделяются регионы второго поряд­ка такие, как Балтийский щит, Московская синеклиза, Воронежская антеклиза, Причерноморская впадина, Предкарпатский прогиб и др.

И. В. Попов предложил выделять инженерно-геологические обла­сти в пределах одного региона по геоморфологическим признакам. При таком подходе не надо забывать, что геоморфологические особенности территории являются результатом истории ее геологического развития главным образом в новейшее время. Поэтому можно сказать, что ин­женерно-геологические регионы — это территории, выделяемые по гео­структурным признакам в результате анализа истории геологического развития данной территории за все доступное для нас время, а инже­нерно-геологические области — это части регионов, имевшие различное развитие в новейшее время, что нашло отражение, в частности, а их геоморфологических особенностях.

Инженерно-геологические области могут выделяться непосредствен­но при подразделении инженерно-геологических регионов первого по­рядка (когда они достаточно однородны в геоструктурном отношении) и в этом случае охватывать огромные территории. Примером в этом отношении является Западно-Сибирская плита. Если развитие территории в новейшее время было неоднородным, то при более детальном ее рассмотрении могут выделяться инженерно-геологические области разного порядка: не только первого, но второго и даже третьего по­рядка.

В инженерно-геологических областях выделяются инженерно-геологические районы, на территории которых отмечается од­нообразие геологического строения, выражающееся в одинаковой по­следовательности залегания горных пород, их мощности и петрографи­ческом составе. Такие сравнительно небольшие территории могут об­разоваться при условии, что они испытывали на всей своей площади строго одинаковые по знаку и интенсивности тектонические движения и находились в строго одинаковых палеоклиматических условиях на протяжении их истории развития, выходящей за пределы новейшего этапа геологического развития Земли.

В пределах одного инженерно-геологического района могут быть выделены инженерно-геологические подрайоны, если в этом возникает необходимость, по различному состоянию пород, прояв­лению современных и древних геологических процессов и т. д. Напри­мер, в пределах одного инженерно-геологического района часть пород может оказаться в многолетнемерзлом, а часть в талом состоянии и этом случае возникает необходимость в выделении двух подрайонов.

Если в пределах одного инженерно-геологического района окажется оползневой склон на значительном протяжении береговой линии, то в этом случае может возникнуть необходимость выделения двух инже­нерно-геологических подрайонов.

При крупномасштабном инженерно-геологическом изучении терри­тории внутри подрайонов выделяются инженерно-геологиче­ские участки, в пределах которых, в свою очередь, могут быть выделены и инженерно-геологические элементы.

Изложенные принципы выделения различных таксономических еди­ниц при инженерно-геологическом районировании базируются на регио­нальных инженерно-геологических факторах. При такой системе зо­нальные инженерно-геологические факторы учитываются на разных уровнях.

Зональные инженерно-геологические факторы в значительной степени зависят от тех условий, в которых находи­лась территория в четвертичное время и особенно в голоцене. Сопостав­ляя изложенное, можно прийти к выводу, что в доголоценовый период формировались главным образом региональные, а в голоцене — зо­нальные инженерно-геологические факторы; при инженерно-геологиче­ском районировании изучение зональных инженерно-геологических фак­торов имеет не меньшее значение, чем региональных.

Выделенные при инженерно-геологическом районировании таксономические единицы можно в определенной степени связать с характером горных пород, слагающих территорию. Это подчеркивает, что гор­ные породы являются не только главным фактором при изучении гео­логических процессов, но и инженерно-геологических условий.

Часто возраст породы при ее инженерно-геологической оценке име­ет меньшее значение, чем принадлежность к той или иной формации. По­этому при оценке горных пород в региональной инженерной геологии к ним подходят с позиции учения о формациях. Это, конечно, не значит, что в региональной инженерной геологии следует игнориро­вать стратиграфическое подразделение пород. Просто геологическая формация как геологическая категория имеет большее значение при инженерно-геологической оценке территорий, чем стратиграфические элементы.

Ставя на первое место формационный принцип оценки пород, мы исходим из того, что под формацией понимается, согласно определению Н. С. Шацкого (1955), «естественно выделяемые комплексы, сообщест­ва или ассоциации горных пород, отдельные части которых (породы, слои отложения) тесно, парагенетически связаны друг с другом как в возрастном (переслаивание, последовательность), так к в пространст­венном отношении (фациальные смены и др.)». Н. С. Шацкий указы­вал, что формации связаны с определенными тектоническими «структу­рами и изменяются с изменением тектонического режима и структур­ного развития земной коры». В то же время на формирование форма­ции не могут не оказывать влияние палеоклиматические условия, по­скольку речь идет об одновозрастных отложениях, занимающих опре­деленную территорию. Поэтому Н. М. Страхов (1956) назвал осадоч­ные формации ландшафтно-тектоническими сообществами пород. Позд­нее, в 1960 г. Н. М. Страхов писал: «Сохранение на достаточно боль­шом участке земной коры в течение длительного времени одного и то­го же тектонического режима, при одинаковых (а точнее, достаточно близких) климатических и гидрогеологических условиях (или при за­кономерно повторяющейся смене их), приводит к формированию еди­ного в структурно-вещественном отношении сообщества горных пород, которое мы называем формацией горных пород». Итак, два главных фактора обусловливают возникновение формации горных пород: тек­тонический режим и климатические условия. Трудно отдать предпочтение одному из этих факторов. Доминирующая роль одного из них будет в какой-то степени определяться тем, к какому из классов относится формация: платформенному, геосинклинальному или орогенному.

Для платформенных формаций характерны осадочные породы. Платформенные формации горных пород охватывают большие терри­тории; их формирование проходило при сравнительно небольших ам­плитудах тектонических движений. В этом случае роль палеоклиматических условий была больше, чем для геосинклинальных формаций. Палеоклиматические условии сказываются на составе и свойствах плат­форменных формации, которые достаточно выдержаны на больших пло­щадях и закономерно изменяются при переходе от одной фации к дру­гой (в случае морских отложений от прибрежной к глубоководной).

Геосинклинальные формации возникают при интенсивном прогиба­нии земной коры, поэтому мощность отложений может быть очень большой, а осадочные породы чередуются или залегают совместно с подводными вулканогенными образованиями. Это приводит к тому, что может не быть такой выдержанности в осадконакоплении, как у плат­форменных формаций.

По сравнению с горными породами платформенных формаций горные породы геосинклинальных формаций характеризуются большой метаморфизованностью, большей литифицированностью и большей дислоцированностью. По своему составу и свойствам горные породы геосинклинальных формаций являются менее однородными, но более прочными. Однако при характеристике массивов пород надо иметь в виду,
что разрывных нарушений у них встречается больше, чем в случае плат­форменных формаций.
При формировании горных пород геосинклинальных формаций роль климата снижается и увеличивается роль тектонических движений. Как правило, в строении геосинклинальных формаций принимают участие морские толщи; широкое развитие имеют вулканогенные образования. Подразделение формации можно провести и по преобладающему
петрографическому типу слагающих их горных пород. В этом случае можно говорить о группах магматических, метаморфических и осадочных формаций. При таком подразделении мы получим в пределах одной формации большее однообразие пород в инженерно-геологическом отношении и в то же время не будет утеряна связь сообществ пород» с тектоникой и климатом. Так, все магматические породы имеют определенные инженерно-геологические особенности и свойства в зависи­мости от их генезиса. Поэтому достаточно подразделить все разнооб­разие магматических пород на толщи близкого петрографического со­става, чтобы получить формации, состоящие из пород, близких в инже­нерно-геологическом отношении. Для подразделения на формации ме­таморфических пород необходимо учитывать их степень метаморфизма; ранее указывалось, что выделяются слабо-, средне- и сильнометаморфизованные породы. При подразделении осадочных пород необходимо учитывать их состав в соответствии с группами, выделенными в общей классификации грунтов, и степень их литификации.

Существует определенная зависимость между положением форма­ции в геологическом разрезе и степенью литификации и метаморфизма слагающих ее пород. Поэтому при оценке горных пород в региональной инженерной геологии важно установить, к какому структурному этажу они относятся. Обычно степень литификации и металюрфизации горных пород увеличивается, если они принадлежат к формации, приуроченной к более низкому структурному этажу. Г. А. Голодковская (1968) на примерах Алтае-Саянской складчатой области и Сибирской платфор­мы показала, что в пределах одного структурного этажа свойства по­род каждого петрографического типа остаются относительно постоян­ными, но качественно изменяются при перестройке структурного плана вследствие формирования новых областей сноса и создания нового тек­тонического режима осадконакопления и постседиментационных про­цессов.

Дата добавления: 2014-01-03