1. Прочитать конспект лекции.
2. Ответить на контрольные вопросы.
3. Отправить личных сообщением Вконтакте.
Под инженерно-геологическими условиями понимаются геологическое строение и горные породы, рельеф, гидрогеологические условия, геологические и инженерно-геологические процессы. Последнее добавление весьма существенно. Инженерно-геологические процессы возникают в результате деятельности человека; и поэтому в настоящее время надо говорить о том, что инженерно-геологические условия формируются не только под влиянием процессов, происходящих в природе, но и в результате инженерной и хозяйственной деятельности человека. Инженерно-геологические условия оказываются одинаковыми у тех территорий, которые имеют одну и ту же или близкую историю геологического развития и находятся в одних и тех же природно-климатических зонах. Если сравниваемые территории имеют разную историю геологического развития или расположены в различных природно- климатических зонах, то их инженерно-геологические условия не могут быть одинаковыми, они будут разными.
Региональная инженерная геология при изучении территорий должна опираться на историческую геологию в широком понимании этого предмета. Сложные задачи возникают перед региональной инженерной геологией, когда инженерно-геологическому изучению подлежат недостаточно изученные территории, для которых отсутствуют геологические и другие карты необходимого масштаба. В этом случае инженерам-геологам самим приходится проводить дополнительное геологическое изучение территории наряду с изучением своих специальных вопросов.
Глубина, до которой характеризуется поверхностная часть земной коры при ее инженерно-геологическом изучении, в региональном плане определяется глубиной проникновения в горные породы человека и глубиной его воздействия на них. В связи с высоким промышленным потенциалом в настоящее время увеличивается глубина заложения фундаментов, строительства тоннелей, карьеров при разработке полезных ископаемых, глубина шахт и других сооружений, и вместе с этим увеличивается глубина региональных инженерно-геологических исследований. Глубина ре-
гиональных инженерно-геологических исследований определяется мощностью ноосферы. По мере развития научно-технического прогресса увеличивается мощность ноосферы, и вместе с тем увеличивается глубина региональных инженерно-геологических исследований. При этом исходят из того, для решения каких практических задач эти исследования проводятся.
При инженерно-геологическом изучении территории помимо ранее перечисленных факторов, которые обычно называют региональными, изучают также зональные инженерно-геологические факторы, под которыми понимают те закономерности зональных изменений состояния горных пород, залегающих в поверхностной части земной коры, которые связаны с климатом, и в первую очередь с тепло- и влагообменом поверхности и горных пород изучаемой территории. Этим в основном обусловливается не только состояние пород в современной коре выветривания, но и глубина залегания и состав грунтовых вод. Для учета зональных инженерно-геологических факторов необходимо знать историю развития территории в антропогене и современное состояние пород. Несмотря на то что роль зональных инженерно-геологических факторов имеет немалое значение, все же при инженерно-геологических исследованиях конкретных территорий региональные факторы являются ведущими, так как они определяют основные, главные инженерно-геологические особенности территории, которые создаются на протяжении всей истории ее геологического развития.
При инженерно-геологическом изучении территорий существует два подхода: инженерно-геологическая типизация территорий и инженерно-геологическое районирование территорий.
Под инженерно-геологической типизацией территории понимается выделение на ней отдельных частей, которые соответствуют определенным, заранее установленным типам регионов, характеризующимся наиболее общими и существенными признаками инженерно-геологических условий. Такой подход при инженерно-геологическом изучении территорий иногда называется типологическим. Принципы типологического районирования территорий в инженерно-геологических целях до сих пор разработаны слабо. Проблема инженерно-геологической типизации территорий имеет большое значение, так как от нее во многом зависит рациональное решение ряда практических вопросов, и в частности рациональное построение детальных инженерно-геологических изысканий применительно к решению самых разнообразных задач.
Для того чтобы решить проблему инженерно-геологической типизации территорий, надо исходить из инженерно-геологической типизации всей нашей планеты. При этом в основу ее инженерно геологической типизации должны быть положены: тектоника, история геологического развития территории в Новейшее время, гидрогеологические особенности и современные ландшафтно-геоморфологические условия. В этом случае выявятся территории, имеющие
определенное геологическое строение, рельеф, гидрогеологические условия и современное состояние пород поверхностной части земной коры. Территории, сходные в этом отношении, и будут представлять определенный инженерно-геологический тип. Классификация инженерно-геологических типов территорий сама выявится как совокупность территорий, отличных друг от друга по перечисленным признакам. Особенности изучения каждого инженерно-геологического типа территории должны быть предусмотрены инструкциями по инженерно-геологическим изысканиям, строительными нормами и другими документами практического характера.
Инженерно-геологическая типизация территорий планеты основывается на разделении ее на глобальные структуры по основным особенностям строения земной коры и направленности нео- тектонических движений. При таком подходе, по-видимому, следует выделять материки, океаны и переходные между ними области. В пределах материков и океанов по типу мегарельефа, отражающему характер и интенсивность новейших тектонических движений, выделяются платформы, орогены и рифтогены, представляющие собой классы регионов. Такой же таксономический порядок имеют материковый склон и новейшие геосинклинали, на которые подразделяются переходные области.
Классы регионов можно подразделить на подклассы и типы; орогены и рифтогены — по характеру тектонического строения основания и возрасту складчатости основания, а платформ — по направленности движений крупнейших структур. Всего выделяется 12 типов регионов, каждый из которых резко отличается по инженерно-геологическим условиям от другого. Ими являются:
- 1) щиты древних платформ (Балтийский, Алданский, Украинский и др.);
- 2) щиты молодых платформ (Таймырский, Казахский и др.);
- 3) плиты древних платформ (Восточно-Сибирская, Русская и др.);
- 4) плиты молодых платформ (Западно-Сибирская, Туранская и др.);
- 5) эпиплатформенные орогены на палеозойском и более древнем складчатом основании (Скандинавские горы, Урал, Гренландия и др.);
- 6) эпиплатформенные орогены на мезозойском складчатом основании (горы северо-востока России, Скалистые горы на севере США и др.);
- 7) эпигеосинклинальные орогены на мезозойско-кайнозойском складчатом основании (запад Антарктиды, Памир, Кавказ и др.);
- 8) эпиплатформенные рифтогены на палеозойском и более древнем складчатом основании (Байкальская, Восточно-Африканская и др.);
- 9) эпиплатформенные рифтогены на мезозойском складчатом основании (хребет Черского, Мексиканские Кордильеры и др.);
- 10) эпигеосинклинальные рифтогены на мезокайнозойском складчатом основании (Сьерра-Невада и др.);
- 11) геосинклинальные островные дуги (Новая Зеландия, Япония, Филиппины и др.);
- 12) вулканические островные дуги (Курильские острова, Алеутские острова, юго-восток Камчатки, острова Фиджи, Ява и др.).
Наиболее полно принципы инженерно-геологического районирования были разработаны И.В. Поповым, который предложил выделять в качестве самостоятельных таксономических единиц инженерно-геологические регионы, области 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 территории которой выделяются регионы второго порядка: 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. Такой подход может быть. Но при этом 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, в их геоморфологических особенностях.
Инженерно-геологические области могут выделяться непосредственно при подразделении инженерно-геологических регионов первого порядка (когда они достаточно однородны в геострук- турном 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 и 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 образовываться при условии, что они испытывали на всей своей площади строго одинаковые по знаку интенсивности тектонические движения и находились в строго одинаковых палеоклима- тических 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. В этом случае возникает необходимость в выделении двух подрайонов. Если в пределах одного инженерно-геологического района окажется оползневый склон на значительном протяжении береговой линии, то в этом случае тоже возникает необходимость выделения двух инженерно-геологических подрайонов.
При крупномасштабном инженерно-геологическом изучении территории внутри подрайонов выделяются инженерно-геологические участки, у которых, в свою очередь, могут быть выделены инженерно-геологические элементы.
Изложенные принципы выделения различных таксономических единиц при инженерно-геологическом районировании базируются на региональных инженерно-геологических факторах.
Контрольные вопросы:
1. Дать определение: инженерно-геологические регионы?
2. Что такое инженерно-геологические области?
3. Что такое инженерно-геологические районы?