» » Перспективные направления и ограничения инженерно-геотектонических исследований

Перспективные направления и ограничения инженерно-геотектонических исследований

Предшествующее изложение позволяет достаточно определенно уяснить специфику инженерно-геотектонических исследований. По отношению к общетеоретическим тектоническим исследованиям прикладные инженерно-геотектонические должны быть ближе к региональному фактическому материалу в пределах геологической среды инженернохозяйственной деятельности человека. Можно сформулировать три правила, ограничивающих привлечение некоторых теоретических обобщений.
Правило схематизации — структурно-тектоническая схематизация, формализация (в том числе математизация) материалов будет эффективна только в той мере, в какой она не допускает упрощения конкретной (локальной) структурной информации.
Действительно, можно привести общеизвестные примеры подобных просчетов. Так, недостатки в дифференциации и оценке реальных типов разрывных нарушений при построении карты активных разломов в масштабе 1:2 500 000 привели В.Г. Трифонова к тому, что плотность активных структур, опасных для строительства, оказалась на Русской плите не ниже, чем в альпийских горно-складчатых областях. Другим столь же ярким примером можно считать линеаментно-доменно-фокальную (ЛДФ) модель СГС, положенную В.И. Уломовым, Н.В. Шебалиным и В.Г. Трифоновым в основу схемы зон ВОЗ для карты сейсмического районирования Северной Евразии. В ней не дифференцированные по типам разрывных структур линеаменты, преимущественно отдешифрированные на аэрокосмических фотоматериалах, не только разубоживают информацию, использовавшуюся ранее для сейсморайонирования, но часто (например, на Западном Кавказе) трассируются в стороне от СГС, доказанных геолого-геофизическими материалами.
Правило идеализации — структурно-тектонические гипотезы эффективны только в той мере, в какой они воспринимают ранее установленные (фактически доказанные) тектонические закономерности. Не удивительно, что в пределах континентов прежние ультрасхематичные структурные представления сторонников гипотезы (теории) литосферных плит постепенно все шире воспринимают более детальную информацию, накопленную сторонниками других геотектонических гипотез, например теории геосинклиналей и платформ с ее анализом колебательных движений и т.п. Столь же мало несет дополнительной информации для инженерных изысканий и карта новейшей тектоники Северной Евразии, составленная под редакцией А.Ф. Грачева с использованием мобилистских представлений, по сравнению с весьма информативными картами, составлявшимися под редакцией Н.И. Николаева на прежних, по-существу фиксистских позициях.
Правило локализации — смена общетектонических парадигм не снижает значимости прежних обоснованных региональных (местных) структурных закономерностей. Это правило позволяет придти к заключению о важности для инженерных изысканий именно региональных и локальных структурных обобщений и закономерностей, пусть даже противоречащих господствующей в настоящее время геотектонической гипотезе. Как известно, гипотезы эволюционируют и сменяют друг друга, а фактический структурный материал, если он достаточно надежно обоснован, сохраняет свое значение для принятия конкретных ответственных решений. В то же время новые гипотезы часто заставляют в иных ракурсах проанализировать прежние фактические материалы и нередко дополнить их свежей информацией, основанной на оригинальных методиках.
Все эти правила нацеливают инженерно-геотектонические исследования на максимально детальное восприятие местной структурной информации и проверку ее надежности на фоне общетеоретических достижений. В случае разногласий, предпочтение, безусловно, должно отдаваться именно доказанным региональным закономерностям.
Хорошим примером может служить структурная ситуация в районе стройплощадки Южно-Уральской АЭС, расположенной к северу от г. Челябинска, близ сочленения Южного и Северного Урала. Тектонические условия этой стройплощадки в значительной степени определяются наклоном крупного субмеридионального Сосьвинско-Коневского разлома, выходящего на земную поверхность в 5 км восточнее нее. Согласно традиционной фиксистской позиции основные региональные разломы субвертикальны или даже наклонены к востоку. Мобилистские построения приводят к представлениям о его достаточно пологом наклоне к западу. В этом случае все разрывные и крупные трещинные зоны рассматриваемой стройплощадки должны считаться оперением главного сместителя данного разлома, проходящего на глубине порядка трех километров под ней. Для решения данного вопроса через магистральный сместитель Сосьвинско-Коневского разлома был проложен комплексный геофизический профиль (ВЭЗ МДС, МОГТ), детальное рассмотрение результатов которого будет дано ниже. Общий принципральный результат исследований сводится к тому, что рассматриваемый сместитель до глубины 2,5 км характеризуется признаками субвертикального сброса. Следовательно, локальные тектонические элементы стройплощадки ЮУ АЭС не могут служить оперением сместителя надвига, осложняющим его относительно маломощное висячее крыло. И это практическое решение, опирающееся на конкретный фактический материал, не должно зависеть от господствующих общетеоретических построений.
При определении круга интересов инженерной геотектоники целесообразно отметить некоторые ограничения.
Во-первых, следует помнить, что трещиноватость скальных массивов имеет различное происхождение. Поэтому в данном случае будет затрагиваться только тектоническая трещиноватость. Кроме того, трещиноватость в целом уже прочно вошла в круг традиционных интересов инженерной геологии и с позиций проницаемости, прочности и других параметров скальных массивов изучена достаточно подробно. Соответственно, инженерно-геологические параметры трещиноватости будут упоминаться лишь при характеристике других тектонических структур.
Во-вторых, уже достаточно определившаяся самостоятельность инженерной геодинамики в сфере инженерно-геологических дисциплин освобождает данную работу от необходимости соответствующего раздела и описания анализа напряженного состояния скальных массивов.
Исходя из сказанного, можно сформулировать ряд наиболее перспективных направлений инженерно-геотектонических исследований. Именно на этих направлениях будет сконцентрировано внимание в дальнейшем изложении.
Большой интерес представляет, как было отмечено выше, вопрос о картировании и специфической классификации разрывных тектонических нарушений, а также о строении скальных массивов. С изучением разрывных нарушений тесно связаны тектонические проблемы выявления сейсмогенерирующих структур зон ВОЗ. Это вовсе не означает, что складчатые и диапировые структуры не нуждаются во внимании при инженерно-геотектонических исследованиях. С ними также могут быть связаны опасные или вредные деформации, например, наклоны оснований, которые по мере необходимости рассматриваются в соответствующих разделах. Но в изучении разрывных структур больше инженерно-геотектонической специфики. А поскольку данная монография не учебник, в ней анализируются преимущественно специфические подходы.
Анализ новейших тектонических движений важен во многих аспектах, но особенно интересен для разнообразных количественных палеореконструкций. Опасные процессы важно прогнозировать. Поэтому целесообразно затронуть и слабо разработанную проблему тектонической цикличности.
Современные тектонические движения наиболее актуальны для выявления и классификации активных структур. Активные тектонические движения, особенно разрывные смещения, должны рассматриваться как самостоятельный опасный эндогенный геологический процесс.
Будут отражены тектонические материалы, использующиеся в инженерно-геологическом районировании. Важно затронуть тектоническую специфику разномасштабных инженерно-геологических исследований. Эти материалы особенно важны для массового промышленного и гражданского строительства.
Специфика тектонического изучения скальных массивов существенно зависит от глубины погружения в них различных, обычно ответственных, инженерных сооружений. До последнего времени методика подобных исследований определялась назначением и ведомственной принадлежностью объектов строительства. Необходим новый ракурс, охватывающий весь диапазон реальных ситуаций.
Самостоятельный интерес в связи с расширением диапазона прецизионного строительства представляют микродеформации пород основания. В этих микродеформациях тектонический элемент часто значителен, но он не всегда может быть четко обособлен. Опыт изучения микродеформаций позволяет также существенно повысить уровень проектирования геодинамических полигонов для изучения современных тектонических движений.
Таким образом, специфика инженерно-геотектонических исследований самым значительным образом зависит от типа строительства. Во всяком случае, она существенно различается для: 1) массового строительства, 2) ответственных сооружений и 3) прецизионных сооружений. При этом сложность изысканий последовательно нарастает. Кроме того, неразработанность нормативно-методической базы в отношении тектонических исследований определяет актуальность краткой информации о специфике и недостатках рекомендуемых тектонических исследований в упомянутых направлениях инженерных изысканий.

title-icon Подобные новости