» » Структурно-геоморфологические исследования

Структурно-геоморфологические исследования

Особенностью структурно-геоморфологических исследований при инженерногеологическом районировании является их нацеленность на выявление самых молодых, активных приповерхностных структур, особенно получивших орографическое выражение. Поэтому наиболее эффективным следует считать рассмотренный выше оротектонический метод с полным набором составляющих его элементов:
— картирование геоморфологически выраженных и погребенных структур;
— выделение генетических комплексов континентальных отложений;
— возрастное расчленение рельефа;
— иерархический, стратиграфический и циклический анализ образований террасового генетического комплекса;
— анализ тектоно-климатической этапности и количественные палеотектонические и палеогеографические реконструкции;
— анализ этапности морфоструктурного преобразования выраженных в рельефе новейших тектонических структур.
Рассмотренные ранее традиционные комплексные методы могут считаться дополнительными, в различной степени используемыми оротектоническим методом (табл. 5.1). Особенно широко комплекс этих дополнительных методов используется при выделении и морфологической классификации существующих в настоящее время структурных форм, как орографически выраженных, так и погребенных. Многие методы играют существенную роль при анализе новейших тектонических движений и палеореконструкциях. В таблице приведены лишь основные варианты привлечения традиционных методов. В отдельных случаях могут применяться нестандартные возможности их использования. Многое зависит от степени овладения исследователем того или иного метода.
Следует особо остановиться на использовании структурно-геоморфологических методов в различных структурно-орографических обстановках, где тектонические структуры и движения выявляются с использованием разных признаков (по деформациям геологических тел или геоморфологических уровней, по аномалиям в расположении орографических элементов и т.п.), т.е. набора и последовательности методов и их модификаций (табл. 5.2).

В настоящее время нет общепринятой классификации структурно-орографических обстановок. Применительно к инженерно-геологическому районированию и выявлению современных разрывных тектонических смещений целесообразно разделять:
— горные и холмистые области с преобладанием новейших воздыманий и денудации и значительным эрозионным расчленением;
— возвышенные равнинные области с незначительным преобладанием новейших поднятий, сопровождающимся денудацией или аккумуляцией и слабым эрозионным расчленением;
— низменно-равнинные области с преобладанием новейших прогибаний и аккумуляции.
Области первого и третьего типов отличаются активностью, но противоположной ориентировкой вертикальных тектонически движений, а области второго типа наиболее стабильны.
Горные и холмистые области с преобладанием новейших воздыманий отличаются ярусным рельефом, т.е. широким распространением образований террасового генетического комплекса (террас и поверхностей выравнивания различного генезиса и с аккумулятивным чехлом различного строения). Картирование и геоморфологическая корреляция этих образований позволяют фиксировать и количественно оценивать разновозрастные новейшие, в том числе молодые (четвертичные) и голоценовые тектонические деформации (структуры и движения). Именно, в горных и холмистых областях известна большая часть современных разрывных смещений, а также высокоградиентные пликативные деформации (преимущественно флексурные), формирование которых также может привести к опасным тектоническим движениям. Флексуры здесь нередко переходят по простиранию в разрывы.
По тектоническому режиму горные и холмистые области с преобладанием новейших воздыманий могут относиться к орогеническим областям (внутриконтинентальным и островным), областям рифтогенеза, реже к платформенным областям.
Возвышенные равнины с незначительным преобладанием новейших денудации или аккумуляции представляют собой наиболее тектонически стабильные области (преимущественно платформенные), где обычно развит маломощный (сплошной или прерывистый) чехол новейших, в основном четвертичных отложений и слабо проявляется ярусностъ рельефа. Широким распространением здесь пользуются разнообразные по генезису покровные образования (эоловые, делювиальные и др.). Вертикальные тектонические движения отличаются знакопеременностью и минимальными скоростями. Опасные разрывные тектонические смещения здесь мало вероятны.
Низменные обычно плоские равнины с преобладанием новейшей аккумуляции и накоплением залегающих в нормальной стратиграфической последовательности часто мощных образований бассейнового генетического комплекса могут относиться к молодым платформенным плитам, в том числе к глубоким перикратонным и шельфовым областям прогибания и краевым и межгорным прогибам или впадинам.
В этих структурах на суше часто фиксируется молодая инверсия вертикальных тектонических движений со слабым преобладанием воздыманий в четвертичном периоде, эти воздымания обусловливают формирование террасовых образований в речных долинах и по берегам водоемов. Разрывные смещения чаще всего характерны для погребенных структур и проявляются у земной поверхности обычно в связи с общей инверсией вертикальных тектонических движений и развитием приповерхностных складок, преимущественно диапировой природы.
Формирование инверсионных и дисгармоничных новейших структур обусловливает существование разноглубинных структурных планов. Поэтому мало информативны для инженерных изысканий карты новейшей тектоники глубоких прогибов, фиксирующие только деформации подошвы новейших отложений. Ho именно такие карты преобладают в настоящее время при характеристике обширных территорий. Поэтому при детальном инженерногеологическом районировании и инженерных изысканиях для строительства необходимо специальное неотектоническое районирование, отражающее приповерхностные и выраженные в рельефе структурные формы и тектонические движения.
Дифференцированные тектонические движения отмечаются в областях всех трех перечисленных типов; поэтому в каждом типе областей могут встречаться районы (структуры) с иным типом геолого-геоморфологического строения. Например:
— в горных и холмистых областях (орогенах) часто присутствуют межгорные и краевые прогибы и впадины с преобладанием новейших прогибаний; по периферии таких впадин возможны стабильные участки, являющиеся аналогами возвышенных равнин;
— в пределах низменных равнин, особенно в пределах краевых и межгорных прогибов, нередко развиваются локальные поднятия с глубоким эрозионным расчленением, а по периферии встречаются тектонически стабильные участки (блоки);
— среди возвышенных равнин, особенно по их периферии, могут формироваться как участки стабильного прогибания (впадины), так и структуры (блоки или складки), длительно воздымающиеся.
В горных и холмистых областях с преобладанием новейших воздыманий и отчетливой ярусностъю рельефа:
— наиболее эффективными являются оротектонический, морфоструктурный, аэрокосмический комплексные методы и метод изучения геоморфологических уровней, позволяющие осуществить надежное неотектоническое районирование, провести анализ величин и тенденций развития тектонических движений и выявить активные тектонические структуры и разрывные смещения;
— структурно-геоморфологические исследования должны сопровождаться детальным возрастным расчленением рельефа и стратиграфическим расчленением образований террасового генетического комплекса; это расчленение отличается значительной региональной спецификой, что обусловливает необходимость детализации местных стратиграфических схем новейших (особенно четвертичных) отложений; поскольку для расчета скоростей тектонических движений необходимо определить продолжительность формирования региональных стратиграфических подразделений, желательно проведение палеомагнитных исследований и исследований по абсолютному возрастному датированию отложений, особенно принадлежащих террасовому генетическому комплексу;
— оценка суммарных амплитуд разрывных смещений производится по величине перемещения разорванных геологических тел и орографических форм; поэтапные величины смещений удается оценить в тех местах, где разрыв пересекает разновозрастные элементы, например, комплекс разновозрастных террас; однако в этом случае следует особенно тщательно коррелировать террасы по разные стороны от разрыва, поскольку в воздымающемся крыле возможно расщепление террас.
В низменно-равнинных бассейнах с преобладанием новейших прогибаний и аккумуляции:
— эффективны методы анализа мощностей, фаций и формаций, анализа деформаций стратиграфических уровней, палеогеографический; их применение эффективно при достаточно густой сети бурения и детальности геофизических (особенно сейсмостратиграфических) исследований;
— для выявления приповерхностных, особенно наиболее молодых структур важны оротектонические, аэрокосмические, картографические и морфометрические исследования;
— оценка поэтапных движений обычно производится раздельно для эпохи преобладания прогибаний и эпохи преобладания воздыманий; такая методика количественных оценок поэтапного изменения высоты рельефа, амплитуды и скорости тектонических движений детально описана применительно к Обь-Иртышскому междуречью на юге Западно-Сибирокой плиты.
На слабо расчлененных эрозией тектонически стабильных возвышенных равнинах, которые обычно характеризуются широким (или повсеместным) распространением маломощных (обычно до нескольких десятков метров) кайнозойских, преимущественно четвертичных отложений и меньшей или соизмеримой глубиной эрозионного расчленения:
— наиболее эффективны аэрокосмический, картографический и морфометрический методы; при широком распространении молодых толщ — метод анализа деформаций стратиграфических уровней; а при достаточном террасировании рельефа — метод анализа деформаций геоморфологических уровней;
— единообразная методика оценки поэтапных амплитуд новейших движений для областей данного типа не разработана; в зависимости от распространения стратифицированных толщ или террасовых образований рекомендуется использование приемов определения амплитуд суммарных и поэтапных вертикальных тектонических движений, применяющихся в горно-холмистых и низменно-равнинных областях;
— недислоцированность первично горизонтальных (особенно мелководноморских или озерных) доновейших мезозойских и палеогеновых отложений может служить свидетельством отсутствия новейших дифференцированных тектонических, в том числе и разрывных движений; анализ деформаций этих отложений позволяет локализовать участки возможных новейших и современных смещений;
— неровности продольного профиля днища переуглубленных особенно неоген-четвертичных речных долин могут отражать зоны дифференцированных новейших (четвертичных) движений; возраст движений может устанавливаться при датировке наиболее молодых дислоцированных аллювиальных отложений; наличие тектонических движений может получить отражение в изменениях фациального состава и мощности аллювия.
Сложность выявления активных разрывных структур и оценка тенденций изменения скоростей разрывных смещений обусловливают необходимость проведения комплекса структурно-геоморфологических исследований:
— на возможно более обширной территории, охватывающей районы перспективного освоения и включающей наиболее важные стратотипы новейших отложений;
— по возможности, до начала выбора конкурирующих строительных площадок под конкретные объекты.
Это позволит, во-первых, развернуть сеть геодезических режимных наблюдений за подвижностью наиболее активных разрывных и флексурных структур и получить более достоверный материал по тенденциям и современной интенсивности их развития. Во-вторых выявить перспективные территории (участки), где современные тектонические движения не представляют опасности сами и не обусловливают активизацию опасных экзогенных геологических процессов.
Для выбора рационального комплекса геодезических и геофизических исследований может оказаться полезным анализ региональных и локальных полей современных тектонических напряжений для выявления вероятной ориентировки наиболее активных разрывных смещений. При этом следует учитывать, что геологическими методами редко удается отличать современные поля тектонических напряжений от древних, а инструментальными методами трудно определить объем горного массива, для которого измеряется поле напряжений.

title-icon Подобные новости