» » Выявление и типизация платформенных линеаментов для инженерно-геологического районирования в Татарстане

Выявление и типизация платформенных линеаментов для инженерно-геологического районирования в Татарстане

Для инженерных изысканий, связанных с изучением опасных геологических процессов, основной интерес представляют приповерхностные тектонические структуры, затрагивающие окружающую среду техногенеза (по Е.М. Сергееву). Соответственно, на первой стадии выявления тектонических структур необходимо выделение именно приповерхностных линеаментов. Такое выделение существенно отлично от традиционного трассирования линеаментов, используемого при геологических исследованиях. Отличие заключается в нескольких аспектах:
1. Нет необходимости привлекать материалы глубинных геофизических исследований, поскольку во многих случаях глубокие структурные планы существенно отличны от приповерхностного; а, кроме того, влияние глубинных структур, рассеиваясь к поверхности охватывает обширные территории и значительно преобразуется;
2. Глубинные структуры, как правило, региональны или имеют значительную протяженность, поэтому исследователи часто объединяют территориально весьма разобщенные фрагменты анализируемых форм рельефа, которые должны рассматриваться самостоятельно при изучении структур приповерхностных;
3. При подобных исследованиях преимущественное внимание уделяется простиранию фиксируемых форм рельефа и не всегда учитывается возможность их принадлежности разнородным тектоническим элементам, например, объединяются склоны различной экспозиции, которые сформированы вдоль активных сбросов с противоположным относительным смещением однотипных крыльев;
4. При трассировке крупных линеаментов, отражающих погребенные или глубинные структуры, традиционно используются наиболее крупные элементы рельефа, например, линеаменты проводятся вдоль осей широких плоскодонных долин, в то время как для выявления приповерхностных структур разрывного типа важнее обращать внимание на характер конкретных склонов, спрямленные участки резких перегибов в их основании и т.п.
Все это и некоторые другие признаки, не приемлемые для анализа приповерхностных линеаментов, нашли отражение в многочисленных схемах, составленных для исследуемого региона или включающих в себя этот регион.
Конечно, система методических приемов выявления приповерхностных линеаментов, затрагивающих геологическую среду инженерных сооружений, разработана еще недостаточно полно. Тем не менее, с учетом вышеизложенного, можно кратко остановиться на основных чертах подобной методики применительно к платформенным территориям.
В первую очередь следует отметить, что типизация разрывных структур, используемая для инженерных изысканий, должна анализировать такие различия в строении этих структур, которые могут быть выявлены на локальных территориях. В основном это касается различий в строении их поперечного разреза.
Вторым важным обстоятельством, которое следует принимать во внимание, является специфика современного тектогенеза платформенных территорий, особенно разрывных нарушений. Во-первых, собственно разрывы часто переходят во флексуры. Во-вторых, возможно большое разнообразие зон повышенной трещиноватости и переходных форм от трещинных зон к разрывным зонам. Все они представляют собой зоны с повышенной проницаемостью, специфическим тепловым потоком, газовым, гидрогеологическим и гидрохимическим режимами и т.п. Это сказывается на локализации различных экзогенных опасных геологических процессов (карста, суффозии, линейной эрозии и пр.). Соответственно, обычными признаками, используемыми при трассировке разнообразных трещинных зон, служат спрямленные уступы, перегибы склонов, участки прямолинейных оврагов, V-образных долин, сочетания встречных сходно ориентированных долин, пересекающих водоразделы или противостоящих по разные стороны от поперечной долины.
В платформенном более или менее дифференцированном рельефе возможны специфические приповерхностные структуры и движения. Здесь могут возникать условия локального растяжения в пределах водоразделов и особенно в прибортовых частях долин с кругами склонами. Даже при небольших собственно эндогенных напряжениях возможно относительно мало амплитудное гравитационно-тектоническое мелкоблоковое “торошение”. Влияние высоты и расчлененности рельефа на проявление подобных дислокаций часто совершенно очевидно. Линеаменты с наиболее определенной разрывной природой часто прямо связаны с территориями, отличающимися повышением гипсометрии рельефа и глубины его эрозионного расчленения. Возникающие при этом разрывные структуры не имеют сколько-нибудь глубокого проникновения (может быть не существенно превышающего глубину эрозионного расчленения рельефа). Ho такие структуры могут играть важную роль в изменении условий строительства, за счет нарушения устойчивости оснований инженерных сооружений, а также за счет локализации опасных экзогенных и гидрогеологических процессов. Кроме того, специфическими оказываются приповерхностные разрывные смещения. Они, естественно, могут характеризоваться частой сменой ориентировки (в том числе возвратностью) будучи зависимыми от множества факторов, в том числе и нетектонических, например, от изменения обводнения скального массива, его неравномерного промерзания, влияния периодических смен различных эпох латерального сжатия и растяжения, фиксируемых во многих районах повторными нивелировками, триангуляционными и дальномерными, в том числе спутниковыми и геофизическими (деформографичесими и наклономерными) измерениями и т.п.
При трассировании линеаментов тектонической природы следует учитывать значительную ширину их зон. Так, трещинные приповерхностные зоны могут достигать ширины от нескольких десятков до 100 метров. Разрывные зоны обычно имеют ширину в сотни метров. Поэтому даже на мелкомасштабных картах линеаменты не следует изображать тонкими линиями. Кроме того, утолщенные линии позволяют отражать известную неточность трассировки линеаментов при использовании дистанционных геологогеоморфологических методов.
В качестве примера можно рассмотреть район г. Альметьевска на востоке Татарстана (рис. 5.14). Анализ топоосновы и аэрокосмической информации, имеющейся на рассматриваемую территорию, позволяет, с одной стороны, судить о сравнительно небольшой дифференцированности высот водораздельных элементов рельефа на коротких расстояниях, а во-вторых, о существовании весьма различных форм земной поверхности, которые можно использовать для типизации и трассировки приповерхностных линеаментов. Поэтому можно предполагать также малую молодую амплитудность молодых разрывных смещений. Ho при этом возможна определенная неоднотипность самих линеаментов предположительно разрывной природы.

Наиболее очевидны здесь три категории линеаментов, различающиеся по характеру проявления в современном рельефе.
Первая категория объединяет линеаменты, выраженные в рельефе отчетливыми уступами. Наиболее ярко они представлены в районе Альметьевска. Для них вполне возможна разрывная природа с вероятными молодыми (четвертичными) смещениями. Такая интерпретация подтверждается и другими исследованиями. Так, Л.Н. Розанов и др. именно здесь выделяют новейшие (неоген-плейстоценовые) “разломы и флексуры, отражающие разломы фундамента”. Т.П. Белоусов с сотрудниками интерпретирует эти же структуры в качестве активных разломов. Особенно четко, по их мнению, они представлены в районе рек Лесной и Степной Зай. Опираясь на анализ изолиний “идеального” рельефа, они оценивают в районе долины Степного Зая видимую амплитуду относительных смещений крыльев подобного разлома более чем в 200 м за четвертичный период. Кроме того, отмечается, что “вдоль разлома здесь заложился узкий приразломный грабен, активно развивающийся в голоцене и на современном этапе. Об этом свидетельствуют малые высоты пойменных террас, блуждание русла реки и заболачивание в отдельных местах днища долины”. Именно в этом районе ими отмечается значительная плотность эпицентров коровых землетрясений, что косвенно подтверждает его повышенную современную тектоническую подвижность.
Вторая категория включает линеаменты, выраженные в рельефе менее четкими и низкими уступами. Поэтому для них в принципе не исключена собственно разрывная природа и малоамплитудные разрывные смещения.
К обеим упомянутым категориям относится два типа линеаментов: прямолинейные и циркообразные. Прямолинейные линеаменты этих категорий, скорее всего, соответствуют сбросовым тектоническим дислокациям. Циркообразные линеаменты, как правило, осложняют прямолинейные уступы. Поэтому их рационально сопоставлять с циркообразными сбросами, обычно нарушающими поднятые крылья прямолинейных сбросов. Они обособляют блоки отседания тектоно-гравитационной природы.
Третья категория объединяет линеаменты, выраженные в рельефе спрямленными участками узких долин, оврагов и других линейных элементов рельефа, не позволяющих предполагать существенные дифференцированные тектонические движения. Поэтому такие линеаменты интерпретируются в качестве различного рода трещинных зон. При этом отсутствие заметного относительного смещения крыльев этих зон не позволяет выделять среди них разрывов, а недостаточная инструментальная изученность — дифференцировать их на обычные зоны повышенной трещиноватости и диаклазовые швы. Отсутствие значительного относительного перемещения крыльев подобных прямолинейных (или слабо изогнутых в плане) линеаментов подтверждается и отсутствием связанных с ними циркообразных линеаментов.
Рассматриваемый регион входит в состав весьма крупной структуры в пределах Русской плиты — Волго-Уральской антеклизы палеозойского заложения. В новейшем ее структурном плане фиксируется сложная иерархия тектонических форм. Альметьевское поднятие занимает наиболее возвышенную территорию (абсолютные высоты водоразделов достигают 320 м) с наиболее глубоким расчленением рельефа (до 200 и более метров, не считая четвертичного и плиоценового переуглубления ряда долин). Характерно, что большинство основных долин отличается ломаными изгибами (не связанными с нормальным меандрированием) и в целом ориентировано субпараллельно оси поднятия, т.е. в север-северо-восточном направлении. Данное обстоятельство свидетельствует о тектонической предопределенности расположения этих долин, поскольку в условиях свободного их растекания по растущему своду они приобрели бы радиальную ориентировку. Здесь присутствует наибольшее количество прямолинейных линеаментов первой и второй категорий и гораздо менее развиты циркообразные линеаменты. У большинства таких прямолинейных линеаментов поднятыми являются восточные крылья (по долинам рек Шешма, Кучуй, Степной Зай, Ик и др.). Это указывает, скорее всего, на общее торошение с преобладанием однотипно перекошенных блоков. Кроме того, местами (долины Степного Зая, Ика) намечаются линеаменты и со встречными возможными смещениями, допускающими образование грабенообразных проседаний. Водораздельные пространства пересекаются сетью линеаментов третьей категории с преимущественно диагональной ориентировкой.
Характер рельефа практически на всей рассматриваемой территории позволяет предполагать возможность выявления сети более мелких линеаментов при увеличении детальности исследований.

title-icon Подобные новости