» » Пригодность дистанционных материалов для изучения тектонических структур при инженерно-геологических изысканиях

Пригодность дистанционных материалов для изучения тектонических структур при инженерно-геологических изысканиях

До недавнего времени космические снимки считались эффективными для геологического картирования в масштабах 1:2 500 000 — 1 000 000. Для карт масштаба 1:1 000 000 — 1:500 000 необходимы космические снимки с вполне достижимым разрешением на местности менее 100 м, а для карт масштаба 1:200 000 и 1:100 000 — с разрешением около 30 м. Уже в 1976 г. в отдельных экспериментах разрешающая способность космоснимков достигала 20 м. При разрешающей способности 10 м возможно составление карт масштаба 1:50 000, а при разрешении 5 м — карт масштаба 1:25 000. Именно такое и более детальное разрешение необходимо для эффективного использования космоснимков в инженерных изысканиях, когда протяженность даже крупных стройплощадок, как правило, не превышает нескольких километров или сотен метров. На таких объектах выделяются преимущественно локальные структуры, часть из которых может оказаться элементами региональных структур. Ho сами региональные структуры обычно не попадают целиком в пределы одного объекта исследований. Соответственно плановые фотоматериалы должны иметь масштаб не мельче масштаба составляемой карты, т.е. 1:30 000 и 1:16 000. В настоящее время в таком масштабе изыскателям доступны преимущественно аэрофотоматериалы, которые рекомендуются и для детальных поисков подземных вод.
При линейных изысканиях (трассы железных дорог, трубопроводов и т.п.) возможно использование детальных (масштабы 1:200 000 и крупнее) космоснимков. Последние особенно целесообразны для обнаружения активных разрывных нарушений. Ho для детального изучения геологических процессов, связанных с подобными нарушениями, необходимы снимки масштаба 1:16 000 и крупнее.
Поскольку активные разрывные нарушения нередко фиксируются по гидрогеологическим признакам (например, источники, зоны подпруживания подземных вод и т.п.), характеризующиеся существенными сезонными вариациями, желательно иметь репродукции с залетов, проводившихся в разное время года. Иногда полезны и материалы разных лет, позволяющие оценить динамику геологических процессов, в том числе и тектонических. В целом, для изучения тектонических структур при инженерных изысканиях достаточны те аэрокосмические материалы, которые используются для анализа (в том же масштабе) опасных экзогенных геологических процессов.
В отдельных случаях активные разрывы контролируют локализацию радиоактивных и гелиевых проявлений. Тогда для их трассировки могут использоваться соответствующие съемки (например, гамма-съемка).
Как уже отмечалось выше, в эпигеосинклинальных орогенах хорошо дешифрируемые дислокации большинства толщ являются результатом главным образом доновейших (позднегеосинклинальных) тектонических движений. Новейшие же структуры, представляющие главный интерес для инженерных изысканий, отражены в деформациях геоморфологических уровней и террас, часто слабо сохранившихся. Для их выявления более эффективны перспективные, а не плановые фотоизображения. Они могут быть получены с низколетящих самолетов или вертолетов, для приморских районов — с плавсредств, а для горных областей — с помощью фототеодолита. В последнем случае возможны повторные фотоизображения, особенно стереофотограмметрические, дающие возможность анализировать динамику геологических процессов с высокой точностью.
Ho и в орогенических областях плановые аэрокосмические фотоизображения эффективны в пределах кайнозойских, особенно новейших межгорных и предгорных впадин, а также в инверсионных поднятиях, сложенных кайнозоем.
Как правило, целесообразны предполевое (предварительное) дешифрирование, полевой контроль полученных результатов, в том числе и аэровизуальные наблюдения, и заключительное дешифрирование с использованием полевых наблюдений.
Периодические аэрокосмические наблюдения, связанные с аэрокосмическим мониторингом, наиболее эффективны для решения третьей из сформулированных выше задач: выявления зон (структур) с активными современными смещениями для характеристики динамики их развития. Эти наблюдения важны как для районов, где уже имеются инженерные сооружения или ведется их строительство или проектирование, так и для регионов перспективного освоения. В последнем случае такие работы относятся к категории опережающих по отношению к обычным изысканиям исследований, которые позволяют в дальнейшем ускорить инженерные изыскания или повысить их качество.
Наблюдения, связанные с мониторингом, ведутся в масштабах, начиная от самых мелких, когда намечаются и контролируются большие активизированные структуры, и до самых крупных, при которых все с большей детальностью должны исследоваться участки современных смещений, сейсмодислокаций и зон активизации экзогенных геологических процессов.
Большая региональная специфика проявления тектонических структур и движений, а также их дешифрируемости на фотоизображениях, не позволяют выделить повсеместно наиболее эффективные виды фотоизображений. С одной стороны, каждый вид изображений может нести дополнительную специфическую информацию, а с другой стороны, он в одних регионах может оказаться информативным, а в других — второстепенным. В региональной литературе иногда содержатся сведения на этот счет. Ho такая литература должна, очевидно, периодически обновляться по мере совершенствования и специализации фотоизображений при съемках разной высотности.
Пригодность дистанционных материалов для изучения тектонических структур при инженерно-геологических изысканиях

Разрабатываются специальные технологии комплексных дистанционных методов по выявлению опасного влияния разрывных структур. Например, предложена схема исследований для обоснования благоприятных условий строительства горных тоннелей, в том числе для оценки обводненности разрывных зон по трассам строящихся туннелей. Для решения последней задачи предложена специальная технологическая схема (рис. 5.3). При этом используются разные варианты методов, с одной стороны, для уточнения расположения разрывных и трещинных зон, а с другой, — для выявления особенностей движения и разгрузки подземных вод по этим зонам. Необходимо учитывать и специфику геодинамической обстановки, т.е. проявление разрывных структур в условия сжатия или растяжения. Так, для Северо-Муйского туннеля БАМ, расположенного в Байкальской рифтовой зоне, гидрогеологические условия определяются относительным латеральным растяжением. Использование многозональной аэрофотосъемки позволяет дифференцировать элементы разрывных зон по степени обводненности. Раскрытые обводненные разрывные зоны лучше видны в “красной” части спектра. Ночные тепловые (ИК) аэроснимки позволили выявить в сложной разрывной зоне в районе Северо-Муйского тоннеля ряд линейных температурных аномалий, которые интерпретируются в качестве зон скрытой разгрузки холодных (4-5 градусов) подземных вод глубоких горизонтов.

Иная схема исследований предложена для обоснования структурной обстановки формирования экзогенных геологических процессов (рис. 5.4, табл. 5.3) в оползне- и обвалоопасных районах. Обобщение подобных материалов привело к необходимости создания специального ведомственного методического документа. Это обусловлено разнообразием аварийных ситуаций, особенно в горных тоннелях, где опасны мощные водопритоки, особенно термальные, вывалы неустойчивых горных пород, прорывы водно-грунтовых масс, проявления горного давления. Все указанные опасные процессы чаще всего связаны с разрывными зонами.
Разрабатывается классификация разрывов с учетом сложности строения их разрывных зон (деление на региональные и локальные, с разной шириной зон влияния), морфодинамический активности (деление на активные и пассивные), степени дезинтеграции пород в зонах (высокая, невысокая, низкая) и условий проходки тоннеля (весьма сложные, сложные, относительно простые, простые). Делаются попытки дифференциации с помощью космофотоматериалов напряженного состояния горных пород при размещении подземных сооружений.

Для крупнейших древних зон смятия удается с помощью дистанционных методов выделить подзоны с различным строением. Например, в пределах Бухтарминской линеаментной зоны на Алтае удалось разделить подзоны: милонитизации и брекчирования; насыщения дайками; интенсивного зеленосланцевого метаморфизма и рассланцевания; интенсивного кварц-полевошпатового метосамотоза, полосового брекчирования и милонитизации.

title-icon Подобные новости