Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Экзогенные геологические процессы и их прогноз
ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Автореферат диссертации по теме "Экзогенные геологические процессы и их прогноз"
Министерство природных ресурсов Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО) Национальный парк «Тункинский»
УДК:551.3.624(925 14/16) На правах рукописи
ЛЕХАТИНОВ Анатолий Михайлович
ЭКЗОГЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ
ПРОГНОЗ
(ЗОНА БАМ И СОПРЕДЕЛЬНЫЕ ТЕРРИТОРИИ)
25.00.08. - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Диссертация
в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук
Москва - Иркутск, 2004 г.
Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук
Круподеров Владимир Степанович
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук,
профессор Рященко Тамара Гурьевна
доктор геолого-минералогических наук, профессор
доктор технических наук, профессор
Подгорная Татьяна Ивановна Пластинин Леонид Александрович
Ведущая организация: Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС)
Защита диссертации состоится « лз » Л 2004г. в /¿' ^час
на заседании диссертационного совета Д 003.022.01. при Институте земной коры СО РАН по адресу: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке . Иркутского научного центра СО РАН (в здании ИЗК СО РАН)
Отзывы на диссертацию в виде научного доклада просьба направлять по вышеуказанному адресу Ученому секретарю диссертационного совета, а также по электронному адресу: Kustov@crust.irk ги
Диссертация в виде научного доклада разослана «2004г.
Ученый секретарь диссертационного
совета кандидат геол.-мин. наук Кустов Ю.И.
21115 нъ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность диссертационной работы. По мере восстановления экономики страны назревает острая необходимость освоения природных ресурсов Сибири и Дальнего Востока, включая зону БАМ и сопредельные территории (БАМ и СТ). Разрабатываются различные варианты строительства магистральных нефте- и газопроводов «Россия-Китай», «Россия-Япония» ... Решаются проблемы оз. Байкал, добычи полезных ископаемых, освоения лесных ресурсов новых районов. Соответственно возрастает потребность в опережающей информации о современном экологическом состоянии геологической среды (ГС), развитии опасных геологических процессов, прежде всего экзогенных с прогнозом их активизации. Однако, с переходом страны на рыночные отношения, научно-исследовательские работы в зоне БАМ и СТ выполняются в минимальных объемах. В связи с этим обобщение и анализ результатов инженерно-геологических, мерзлотно-гидрогеологических и сейсмогеологических исследований прошлых лет на этапе возрождения хозяйственного освоения горно-таежных территорий Сибири и Дальнего Востока рассматриваются как приоритетные задачи на современном этапе.
Цель исследований - выявление закономерностей распространения и развития экзогенных геологических процессов (ЭГП) и прогноз их активизации в естественных и нарушенных условиях.
Задачи исследований: 1. Выявление региональных особенностей распространения ЭГП, районирование территории по интенсивности их проявления. 2. Изучение природных и техногенных факторов и их влияния на развитие ЭГП. 3. Изучение режима ЭГП с восстановлением временных рядов процессов и их факторов. 4. Разработка принципов и методов прогнозирования ЭГП малоизученных территорий со сложными инженерно-геологическими условиями. 5. Составление региональных долговременных прогнозов активизации ЭГП в естественных условиях. 6. Разработка теоретических основ и методов оценки уязвимости геологической среды (УГС) и прогнозирование техногенной активизации ЭГП.
Объектом исследования являются экзогенные геологические процессы и факторы, обусловливающие их активизацию в различных морфоструктурных областях зоны БАМ и СТ.
Научная новизна: 1. Впервые выполнены комплексные инженерно-геологические исследования обширной территории зоны БАМ и СТ (Б > 1,5млн.км2.), характеризующейся большим разнообразием природных условий. 2. Выявлены основные закономерности ЭГП в различных инженерно-геологических регионах, в том числе: а) условия и интенсивность их проявления, б) механизм и генетические особенности развития отдельных процессов, в) причины катастрофической активизации наиболее опасных ЭГП, г) режим активизации селей и наледей за последние 300 лет. 3. Выполнено обоснование размещения наблюдательной сети из участков различных категорий для организации и ведения мониторинга ЭГП. 4. Разработаны и впер#Етг—гп1"Г'-1Г"1'зцч цяуццп-ч<»т/\'т"Ч'"'киа основы
I РОС.'нАиииНЛЛЬНАя]
БИс чПОТЕКА | 3
С.Петербург
т£рц
составления долговременных прогнозов ЭГП и режимоформирующих факторов применительно к малоизученным территориям. 5. Выявлены свойства уязвимости и обратимости изменений геологической среды и их связь с развитием природно-техногенных процессов.
Практическая значимость. Основные положения выполненных исследований вошли в отраслевые нормативно-методические документы (2, 26, 38, 42, 52 и др.) и внедрены в практику работ организаций МПР России (Мингео СССР), РАН (АН СССР), Минвуза, Госстроя и других ведомств, занимающихся изучением ЭГП. Они приняты за научно-методическую основу: а) инженерно-геологического обследования территорий, б) количественной оценки интенсивности проявления ЭГП, в) оценки подверженности населенных пунктов и других объектов воздействию ЭГП, г) организации и ведения мониторинга ЭГП, д) составления долговременных прогнозов с использованием восстановленных временных рядов ЭГП и их факторов продолжительностью 200 - 300 и более лет.
Разработаны и применяются методики: а) фитоиндикационного изучения ЭГП и землетрясений, б) прогноза уязвимости геологической среды, в) прогнозной оценки инженерно-геологических условий строительства Северо-Муйского тоннеля и изменения ГС в районе его влияния, г) прогнозирования изменения экологического состояния ГС при строительстве нефтепровода в условиях Байкальской рифтовой зоны (БРЗ).
Практическую ценность для малоизученной территории представляют специальные инженерно-геологические карты: а) условий развития ЭГП (масштаб 1: 200 000, 1: 500 000, 1: 3 000 000), используемые при разработке различных проектов и оценке экологической обстановки зоны БАМ и СТ, б) районирования территорий по интенсивности развития ЭГП различного масштаба, используемые для обоснования выбора наиболее безопасных районов и участков, в) прогнозной оценки уязвимости геологической среды, применяемые при районировании хозяйственной деятельности и разработке мероприятий по охране геологической среды, г) прогноза активизации ЭГП -применяемые при обосновании мер по защите от селевых, наледных, оползневых и других процессов, д) крупно-масштабные инженерно-геологические и структурно-геологические карты района Северо-Муйского перевала - использованы при проектировании обходной трассы БАМ и корректировке технологии строительства тоннелей (104, 106-110, 112).
Защищаемые положения: 1. Закономерности экзогенных геологических процессов различных генетических типов зоны БАМ и СТ, включая особенности пространственно-временной изменчивости основных факторов процессов, интенсивность и активность их проявления. 2. Принципы, методы и технология временного прогнозирования ЭГП малоизученных территорий и региональные долговременные прогнозы активизации наиболее опасных процессов в естественных условиях. 3. Теоретические и методические основы оценки уязвимости геологической среды (УГС) и её влияния на развитие ЭГП. Прогноз активизации природно-техногенных процессов и изменения экологических условий терриюрий с различной степенью УГС под влиянием антропогенных нагрузок.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзных, Всероссийских, Международных, ведомственных научных совещаниях, семинарах, конференциях, симпозиумах, конгрессах, съездах, выездной сессии Ученого совета АН, Советах КНИР БАМ, Совете Федерации, общественном слушании и т.д. (1964-2003г.г.).
По теме диссертации опубликовано 121 научных работ, включая 13 коллективных монографий, Атлас карт геологического содержания и специальные инженерно-геологические карты. Двухтомная монография «Оползни и сели» издана на русском и английском языках (5, 6, 11, 12), а монография «Геология зоны БАМ» с Атласом карт удостоена Госпремии РФ в области науки и техники (8). Монография «Оценка окружающей природной среды по трассе нефтепровода «Россия - Китай» на территории нацпарка «Тункинский» принята Государственной экологической экспертизой за основу при решении вопроса целесообразности строительства нефтепровода по югу Байкальского рифта (13, 14).
Исходные данные и личный вклад в решение проблемы. В диссертации систематизирован и обобщен большой фактический материал по всем аспектам ЭГП, который является итогом 45-летних исследований автора различных регионов бывшего СССР. Из них 35 лет выполнял НИР в Сибири и на Дальнем Востоке, включая зону БАМ. В 1960-1966гг. автор проводил инженерно-геологические исследования селеопасных районов Прибайкалья. С 1967 г. во Всесоюзном НИИ гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО) занимался изучением и прогнозом ЭГП в рамках государственных научно-технических, федеральных целевых и отраслевых программ, международных проектов и др.
Наиболее значимые по новизне инженерно-геоло! ические исследования, результаты которых использовались при научно-методических разработках по теме диссертации, выполнены в Таджикистане (1967-1970 гг.), на Черноморском побережье СССР (1971-1975 гг.). Весьма значительные по объему комплексные исследования, в том числе полевые, автором проведены в зоне БАМ (1975-1994гг.) в соответствии с постановлениями СМ СССР и ГКНТ СССР. Автор также принимал активное участие в реализации программ «Сибирь», «Литомониторинг СССР» и Международного проекта «Охрана литосферы как компонента окружающей среды». Оказывал многолетнюю научно-методическую и практическую помощь в проведении специального инженерно-геологического обследования территории СССР в масштабе 1: 200 ООО. Более десяти лет участвовал в координации НИР по инженерной геологии и гидрогеологии, выполненных производственными, научными организациями Мингео СССР, АН СССР, Минвуза СССР и других ведомств в зоне БАМ, в качестве ученого секретаря Совета КНИР БАМ.
За последние годы проводит работы по изучению влияния ЭГП на рекреационные качества особо охраняемых территорий. Принимал участие в НИР по изучению инженерно-геологических и экологических условий юга Байкальского рифта для строительства объектов, которые могут быть опасными окружающей среде и человеку (газо- и нефтепроводы и т.д.).
В рамках названных программ и проектов автор в качестве научного руководителя и ответственного исполнителя принимал участие в разработке около тридцати тем, основные результаты которых изложены в монографиях и других опубликованных работах.
Структура работы. Диссертация в виде научного доклада состоит из введения, пяти глав, заключения и списка научных трудов по теме. В главе 1 рассмотрены основные теоретические и методические разработки, использованные в процессе исследований по теме диссертации. Глава 2 посвящена анализу природных факторов и их влиянию на развитие и распространение ЭГП. В главе 3 рассмотрены механизм и динамика развития ЭГП на основе их генетической классификации. Выявлены закономерности пространственной изменчивости интенсивности проявления ЭГП. В главе 4 изложены теоретические, методические и технологические решения задач временного прогнозирования процессов. Составлены региональные долговременные прогнозы активизации ЭГП в естественных условиях. Глава
5 раскрывает принципы и методы оценки уязвимости геологической среды и её влияния на активизацию природно-техногенных процессов. Дана оценка уязвимости геологической среды при различных видах хозяйственной деятельности и обратимости изменений после снятия техногенных нагрузок. Во всех главах кратко изложена история изученности рассматриваемой темы.
Основная часть диссертации выполнена во ВСЕГИНГЕО и завершена в национальном парке «Тункинский» МПР РФ.
Автор с благодарностью отмечает, что первые практические навыки изучения ЭГП получил от Г.Б. Пальшина, Г.П. Вологодского, Ю.Б. Тржцинского. Благодарен за помощь и поддержку на раннем этапе моего научного становления ИЗК СО РАН: В.А. Астраханцеву, О.В. Павлову, М.М. Одинцову, В.П. Солоненко, H.A. Логачеву, Ю.Б. Тржцинскому, Ф.Н. Лещикову, Н.Г. Зарубину, Е.В. Пиннекеру, Б.И. Писарскому, М.Д. Будзу.
Приятно отметить, что довелось мне сотрудничать с С.Д. Хилько, М.Г. Демьянович, В.В. Николаевым, В.В. Хромовских, В.К. Лапердиным, В.К. Шевченко, В.В. Кулаковым, A.A. Бучинским, Г.Е. Колесниковым, А.Н. Скляревской, Н.Л Мельничуком, В.А. Ананиным, А.К. Тулохоновым, Л.И. Дунаевой, Ф.И. Шульгой, В.А. Топорковым, В.М. Литвиным, А.А Клюкиным, В.И. Преснухиным, Э.Д. Церетели, Д.Д. Церетели и др.
С глубокой благодарностью вспоминаю М.В. Чуринова, С.М. Флейшмана, Г.К. Тушинского, В.В. Кюнтцеля, К.А. Гулакяна, П.В. Царева, Б.М. Гамалея, B.C. Федоренко, Н.Г. Верейского, Е.В. Трепетцова, М.И. Горальчук, В.В. Фромма, И.О. Тихвинского, A.A. Шпака, В.В. Афанасенко, A.A. Бондаренко, Г.И. Тарасову, А.Р. Онготоева, Н.И. Краснова, В.И. Волкова, творческое общение с которыми положительно повлияло на мою научную деятельность.
Благодарен Л.И. Красному, A.B. Садову, Е.С. Мельникову, О.Н. Толстихину, С.Е. Гречищеву. Г.К. Бондарику, A.B. Павлову, Л.Г. Соколовскому, В.Ф. Перову, И. М Цыпиной и другим за полезные советы и конструктивные замечания.
Глубоко признателен: М.М. Максимову, B.C.. Круподерову, И.В.
Мальневой, Г.Ф. Гравису, Г.П. Постоеву, Н.М. Васильевой, Е.С. Шевляковой, В.И. Дьяконовой, М.С. Голицыну, Э.П. Потемке, H.H. Трушиной, М.В. Кочеткову, МЛ. Васильеву, Н.С. Сергеевой, Е.А. Толстых, Г.Р. Хоситашвили, В.В. Маркарьяну, В.П. Свешникову, А.Ф. Мошляку, Б.М. Крестину, С.И. Парфенову, И.А. Моссаковской, Л.В. Кругловой, А.Ф. Копыловой, Р.Н. Гельману, Л.И. Лысиковой, P.E. Шориковой и многим другим, совместная работа с которыми была интересной и плодотворной.
С большой благодарностью вспоминаю А.И. Шеко, оказавшего неоценимое влияние на формирование моих научных взглядов, с которым выполнял самые ответственные и сложные программы исследований по Таджикистану, Кавказу, Крыму, БАМ и другим регионам СССР в течение 27 лет. Признателен B.C. Круподерову за помощь, оказанную мне в виде консультаций, полезных замечаний и советов при подготовке данной работы.
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ И ПРОГНОЗА ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ЭГП)
1.1. Краткий обзор состояния проблемы. Инженерная геология начала развиваться в 20 - 30-е годы, и в науку оформилась впервые в Советском Союзе в середине века. Она достигла наивысшего успеха в 60 -80-х годах XX в., благодаря трудам учеников и последователей основоположников инженерной геологии - Ф.П. Саваренского, И.В. Попова, Ф.Н. Погребова и др. Фундаментальные теоретические и методические разработки Е.М. Сергеева, В.Д. Ломтадзе, Г.С. Золотарева, Е.П. Емельяновой, М.В. Чуринова, Ф.Н. Котлова, Н.В. Коломенского, В.И. Осипова, В.Т. Трофимова, Г.К. Бондарика, И.С. Комарова, Г.А. Голодковской, А.И. Шеко, В.В. Кюнтцеля, К.А. Гулакяна и других видных ученых страны подняли инженерную геодинамику на приоритетный уровень по объему решаемых задач в инженерной геологии.
Неоценимый вклад в развитие инженерной геологии Восточной Сибири и Дальнего Востока в 50 - 90-е годы внесли, прежде всего: В.П. Солоненко, Г.Б. Пальшин, Е.К. Гречищев, Г.П. Вологодский, Ю.Б. Тржцинский, О.В. Павлов, Ф.Н. Лещиков, Т.Г. Рященко, Н.Е. Зарубин, В.И. Астраханцев, Н.И. Демьянович, Г.Е. Серова, Г.И. Домрачев, М.Д. Будз, A.M. Лехатинов, В.К. Лапердин, И.И. Верхозин, К.П. Караванов, Т.И. Подгорная, В.К. Рябов и др.
Значительные НИР по изучению ЭГП выполнили в зоне БАМ при решении геоморфологических, картографических и других проблем: Л.Н. Ивановский, Б.П. Агафонов, A.C. Ендрихинский, Г.Ф. Уфимцев, А.Б. Иметхенов, Л.А. Пластинин, А.Д. Абалаков, В.М. Плюснин и др.
Закономерности распространения, развития и активность проявления ЭГП, обусловлены причинно-следственными связями определенного комплекса природных процессов и явлений, а также деятельностью человека. Выявление закономерностей ЭГП, механизма влияния факторов на их развитие и прогнозирование процессов является наиболее сложной проблемой инженерной геологии. Особенно трудно прогнозировать время проявления ЭГП в суточном, месячном и даже годовом разрезе времени.
Впервые теорию и методику временного прогноза на основе анализа временных рядов активизации ЭГП, гидрометеорологических факторов и солнечной активности разработаны во ВСЕГИНГЕО А.И. Шеко (1980, 1984, 1988) и под его руководством B.C. Круподеровым, И.В. Мальневой, В.И. Дьяконовой, A.M. Лехатиновым и др. Диссертантом усовершенствованы эти методы применительно к горно-таежным территориям Восточной Сибири и Дальнего Востока с широким распространением криогенных и сейсмогенных процессов, в условиях ограниченной информации о закономерностях развития двух групп ЭГП (5, 14, 28,44,47...).
1.2. Методические основы изучения и прогноза ЭГП. За основу изучения и прогноза ЭГП зоны БАМ и СТ приняты методические разработки ВСЕГИНГЕО, выполненные в 70-е и последующие годы, в которых автор принимал активное участие (1, 2, 3, 4, 5, 8, 20, 22, 25, 33 ...). Научно-исследовательские работы ВСЕГИНГЕО, кроме всего прочего, преследовали цель организации и ведения мониторинга ЭГП зоны БАМ, ширина которой составляет 400 км. Работы этого направления выполнены на значительно большей площади (более 1,5 млн. км2), включая перспективные сопредельные территории в связи со строительством БАМ. Исследования проводились по общей схеме мониторинга ЭГП (рис. 1.1).
Выявление распространения эгп и оценка пораженности _территории_
Районирование по испоВияп _развития эгп_
Организация опорной ваблю -дательной сети
организация специальной ерта
изучение режипа эгп и _ факторов
Региональный режин |t<-gmegpj,f
3 J
puu
Ш
Локальный режип ков
наблюдения за ЭГП и факторами
участ^
Прогноз эгп
Долговрепен -мые
Ж
[Региональные
Ж
локальные
. прогноз проявления ЭГП и оценка угрожаепости
кратко -срочные
РегиональныеЬяЛокальные
№
Выдача инфорпации а воз-пожноп проявлении ЭГП
Рис. 1.1. Общая схема мониторинга ЭГП (по А.И. Шеко и др., 1988).
В соответствии с технологической схемой на первом этапе были выполнены: а) сбор и обобщение фондовых и изданных материалов, б) дешифрирование аэро - и космоснимков различного масштаба и залета, в) полевые исследования по заверке результатов дешифрирования, г) составление специальных инженерно-геологических карт условий и районирования по интенсивности развития ЭГП, д) районирование территории по региональному режиму ЭГП и их изменяющихся факторов с организацией мониторинга на участках трех категорий, е)
дендрохронологические и лихенометрические методы изучения режима ЭГП в прошлом с выявлением их связи с климатическими и сейсмическими факторами, ж) восстановление временных рядов активизации ЭГП и их факторов (3,4,7, 8, 10).
На втором этапе составлен предварительный пространственный прогноз на основе районирования по интенсивности проявления ЭГП и подверженности населенных пунктов и других объектов их воздействию на региональном и локальном уровнях. Проводились наблюдения за режимом активизации ЭГП на трех уровнях с последовательным расширением наблюдательной сети. На третьем этапе составлены долговременные прогнозы активизации гравитационных, селевых и наледных процессов районов наиболее интенсивного их проявления па региональном и локальном уровнях (8, 28, 35,45,47 ...).
Использован опыт НИР, в первую очередь специального инженерно-геологического обследования территорий, проведенных в Таджикистане (20, 21, 24, 87-89) и на Черноморском побережье СССР (1, 3, 27, 28, 91 ...), где впервые была применена методика количественной оценки пораженности территорий ЭГП с составлением специальных инженерно-геологических карт. Методика доработана с учетом сложности рифтогенных структур, мерзлотно-гидрогеологических, инженерно-геологических условий и трудности картирования ЭГП таежных территорий зоны БАМ и других регионов Сибири и Дальнего Востока.
Впервые разработана и применена методика прогнозной оценки уязвимости геологической среды зоны БАМ и СТ при различных видах хозяйствования (8, 74, 81, 105). Разработана и применена методика прогноза строительства тоннелей на основе анализа структурно-геологических, морфоструктурных строений и характера развития ЭГП и гидрогеологических процессов (8, 106, 107). На особо охраняемой территории успешно применены инженерно-геологические методы оценки устойчивости окружающей среды при строительстве и эксплуатации нефтепровода. За основу прогнозной оценки загрязнения водной среды и горных пород, в случае аварии на нефтепроводе, принят анализ состояния разрывных структур и динамика подземных вод (13, 14).
2. ОСНОВНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Орографические и геологические факторы. Обширная территория площадью более 1,5 млн. км2 от р. Лена до Охотского моря представлена почти всеми типами рельефа Восточной Сибири и Дальнего Востока и сложным геолого-тектоническим строением (рис.2.1). Она до строительства БАМ была изучена неравномерно. Основное внимание уделялось побережью озера Байкал и сопредельным территориям с богатыми полезными ископаемыми, а также узкой полосе проектируемых дорог, включая БАМ, АЯМ...
История изучения Восточной Сибири и Дальнего Востока насчитывает около 400 лет. Однако целенаправленные орогеологические исследования
были начаты с середины XIX века А.Ф. Миддендорфом, Н.Г. Меглицким, Р.К. Маоком, Ф Б. Шмидтом, П.А. Кропоткиным, И.А Лопатиным, Н.Д. Черским, В.А. Обручевым, И.В. Мушкетовым, А.К Мейстером и др
Рис. 2.1. Схема тектонического районирования зоны БАМ (по Л.И. Красному с изменениями В.К. Шевченко, 8)
1- 2 - Сибирская плагформа 1 - кристаллический фундамент (Алданский щит, ARi), 2 - платформенный чехол (PR, PZj), 3 - 10 - Байкальская складчато-глыбовая область- 3 - Баргузино-Витимский массив - криааллический фундамент (AR) и различные, но возрасту гранитоиды, 4 - Чуйско-Тонодско-Нечерское поднятие (PRi). 5 -Байкало-Витимская геосинклинальная складчатая система (PR, 2), 6 - Бодайбинский прогиб (PR2), 7- Байкало-Патомский перикратонный прогиб (PR2), 8 - Акитканскии вулканоген (PRi), 9 - фрагменты протерозойских - раннепалеозойских прогибов, 10 Удоканский авлако[ен (PRi); 11 - Становая складчато-глыбовая область метаморфические образования (ARi и AR2) и различные по возрасту гранитоиды; 12-14 -Монголо-Охотская геосинклинальная складчатая система 12 - эвгеосинклинальные зоны (PR2, PZ), миогеосинклинальные зоны- 13 палеозойские, 14 - мезозойские, 15-16 -массивы- 15 - Буреинский, 16 - Аргуньский (выступы крис!аллического фундамента' Г -Гонжинский, М - Мамынский, Т - Туранский); 17 - Амурско-Зейская плита (MZ—KZ); 18-19—Сихотэ-Алиньская геосинклинальная складчатая система, 18 - антиклинории (PZ3), 19 - синклинории и прогибы (Т3—К2); 20-22 - рифтогенные системы, предгорные и межюрные впадины и прогибы 20 - мезозойские (TS - Ki), 21 - кайнозойские (Р - Q), 22 внутриматериковые и окраинно-материковые вулканогенные пояса и зоны В-С -Восточно-Сихотч-Алиньский (К2, Р N-Q), О - Ч - Охотско-Чукотский (J21, Кь Р), 23 платобазальты (N2 - Q); 24 - разломы а - главные (граничные), б-второстепенные, в том числе надвиги
Наряду с ними, пионерные геоморфологические и геологические исследования региона провели, особенно после окончания войны: Е.В. Павловский, H.A. Флоренцев, Н.В. Думитрашко, С.С. Воскресенский, A.A. Яценко, В.В Ломакин, М.М. Одинцов, H.A. Логачев, Н.П. Ладохин, Л.И. Красный, Л.И. Салоп, А.Г. Золотарев, Л.Г. Каманин, A.A. Григорьев, И.Н. Гладицин, Ю.К. Дзевановский, Е.П. Миронюк, И.М. Фрумкин, В.Н. Мошкин, H.A. Ракин и многие другие. В эти же годы были начаты исследования, направленные на выявление причинно-следственных связей развития сейсмогеологических, сейсмических, инженерно-геологических, мерзлотно-гидрогеологических условий со строением рельефа.
Рельеф и геологическое строение по классификации А.И. Шеко
(1980, 1988) отнесены к группе постоянных факторов, которые обусловливают генетические типы и интенсивность (пораженность) развития ЭГП. Нами дополнительно включается в эту группу понятие катастрофичность процессов. Под катастрофичностью понимается частота и размер (масштаб и объем) ожидаемых изменений окружающей среды, потерь материальных и экологических ценностей и угроз жизнедеятельности человека. Она оценивается дискомфортностью жизнеобеспечения, экономическими затратами и человеческими потерями. Энергия рельефа, состав, состояние и свойства пород предопределяют степень катастрофичности. Так, катастрофичность обвалов, оползней, селей, лавин зависит от высоты, крутизны склона и объема переместившейся массы. На ММП с островками таликов катастрофичность при землетрясениях увеличивается на 3 балла (В.П. Солоненко, 1979). Частая повторяемость любых опасных геологических процессов даже в малых масштабах превращает район их проявления часто непригодным и опасным. Например, ежедневный сход гляциальных селей на Усойском завале (Памир) с сильным гулом и грохотом обусловливает негативную экологическую обстановку ежегодно в июле-августе (20, 37).
Рельеф исследованной территории представлен тремя геоморфологическими провинциями: плоскогорья Восточной Сибири, горы Южной Сибири, горы и равнины Дальнего Востока (8).
Средне-Сибирское плоскогорье в тектоническом отношении находится в пределах Сибирской платформы, испытавшей на последних этапах геологической истории общее поднятие, неодинаковое в разных частях. Так, Ленно-Ангарское плато характеризуется большими абсолютными высотами 1000-1200м, чем Приленское. Оно сложено породами карбонатно-терригенной формации, которые перекрыты маломощными четвертичными отложениями и поражено гравитационными процессами - отседание склонов, осыпи, обвалы, курумы и т.д.
Приленское плато (600-650 м) преимущественно сложено карбонатными и частично гипсоносными породами и характеризуется выровненными водоразделами, но расчлененность рельефа гораздо ниже. Типичны невысокие параллельные гряды, простирающиеся с юго-запада на северо-восток, представляющие собой антиклинальные платформенные структуры, на которых преобладает карстовый рельеф.
Предбайкальская впадина выражена в рельефе как высокая эрозионно-денудационная равнина (абс. отм. 500-800 м). Она соответствует отрицательной морфоструктуре краевого прогиба между плато и Приморским, и Байкальским хребтом. В ней преобладают хорошо выработанные речные долины с плоскими водоразделами, которые осложнены термокарстовыми и карстовыми формами. Много мелких озёр и заболоченной земли. Ближе к хребтам имеются 1екгонические депрессии (Верхнехандинская, Киренгско-Ульканская и др.). У склонов хребтов преобладают моренные гряды с зандровыми полями (8, 35, 67, 93).
Альпинотипные, нивально-денудационные, тектонические горы и эрозионно-денудационные нагорья Становой и Байкальской складчато
глыбовых областей (рис. 2.1.), сложенных архей-протерозойскими породами метаморфической, терригенно-карбонатной, вулканогенно-карбонатно-терригенной и интрузивной формаций более молодого возраста, образуют поверхность Байкальской рифтовой зоны (БРЗ) и прилегающих территорий. Рельеф характеризуется глубокой расчлененностью и широким распространением ледниковых форм - кары, карлинги, троги, морены, зандры. Кары с висячими трогами служат селе-лавиносборами и регуляторами селеформирования ниже ригелей. Они гасят скорость добегания дождевых и снеговых вод в селестоковое русло. Высокие и крутые склоны хребтов, обращенные к впадинам байкальского типа, обусловили более интенсивное развитие нивационных, склоновых, русловых процессов. С высокой энергией рельефа теснее связано образование гигантских и очень крупных сейсмогенных оползней и обвалов скальных пород (Апсат, Ангаракан, Грамна, и т.д.) и развитие крупных наледей по окраинам впадин вдоль сбросовых уступов.
На противоположных, менее крутых и протяженных склонах, склоново-русловые процессы развиты слабее. Сели формируются преимущественно при трансформации горных паводков в вододревеснокаменные и водокаменные потоки.
Байкало-Потамское и Алдано-Становое нагорье высотой до 2264 м (верховье р. Гыным), Витимское плоскогорье (1602 м, хр. Сосновский) в основном сложены магматическими, метаморфическими породами и отложениями четвертичного комплекса, имеют куполо - и платообразные водоразделы с отдельными скальными гребнями и останцами. В условиях сурового климата они интенсивнее подвергаются процессам криогенного выветривания, курумообразования, заболачивания, наледеобразования и формирования полигонально-бугристого рельефа. На большинстве рек формируются гигантские наледи смешанного питания (р. Абчада, Тимптон, Гонам и т.д ) На водотоках с V - образными долинами и воронкообразными снего- и водосборами, расположенных на высоте более 1700-2200м, зарождаются водокаменные сели. На бортах древних цирков преобладают лотковые осыпи, лавины, микросели. (8, 22, 31, 35 ...).
Впадины байкальского типа - Байкальская, Баргузинская, Муйская и другие отличаются от предгорных равнин Приамурья наличием хорошо выраженного в рельефе тектонического контура угловатой формы и ассиметричного поперечного профиля. Они имеют пологие юго-восточные борта, а Муяканская, Ципиканская и Муйско-Куандинская, наоборот, северозападные; окраины впадин - места развития склоново-русловых наледей Прибортовые наклонные поверхности образованы конусами выноса и ледниковыми отложениями. В днищах впадин преобладает террасо-увалистый рельеф, осложненный озерно-болотными, мерзлотными, эрозионными и эоловыми формами. (8, 13, 14, 39, 93, 115, 116).
Горные образования Приамурья и Приохотья относятся к Монголо-Охотской складчатой системе, в которой горст-антиклинории и грабен-синклинории обусловили виргацию морфоструктур в северо-восточном направлении. Они сложены породами терригенно-карбонатной, терригенной,
флишоидной, метаморфической, интрузивной, вулканогенно-осадочной формаций и четвертичными отложениями. Доминируют горные сооружения средней высоты, и лишь отдельные хребты и вершины поднимаются до 2384м (хр. Баджальский). Распространен эрозионно-денудационно-тектонический рельеф с фрагментами древнего карового оледенения и гребневидными водоразделами. На куполо - и платообразных поверхностях преобладают микрорельеф каменных россыпей, курумов и полигональные формы. На стенках каров и цирков, скальных склонах прослеживаются обвально-осыпные, лавинно-селевые, эрозионные формы. Доминируют ключевые наледи в среднегорье, а русловые - в низкогорье и предгорье (хр. Джагды, Баджальский, Сихотэ-Алинь и др.). Русловыми селями больше поражены склоны, обращенные к рекам Селемджа (Эзоп) и Амгунь, (хр. Баджальский, Буреинский). Элювиально-делювиальные склоны (25-35°) являются средой интенсивного проявления оползней неглубокого заложения в виде оплывин и сплывов, особенно в районах залегания алевролитов, глинистых сланцев, песчаников (Амгунь, Урми, Кур и тд.). С высоких цокольных террас р. Бурея сползают большие боки пород флишевой и терригенной формации (8, 49, 51, 95 ...).
Амуро-Зейская равнина (абс. отм. 300-600 м) представляет собой возвышенную аллювиальную поверхность. По нижнему течению р. Зеи равнина несколько опущена до 150-200м. Рельеф плоскоувалистый, грядово-увалистый с эрозионными и термокарстовыми формами.
Межгорные впадины - Среднеамурская, Эворон-Чукчагирская, Тугуро-Нимеленская, Удыль-Кизинская, Нижнеамурская и другие имеют равнинный рельеф. Равнины преимущественно пойменного уровня, плоские, сильно заболочены и заозерены. Над ними местами поднимаются «островные горы» и отдельные сопки-останцы погружения. Абсолютные высоты низменностей от 10 до 100 м, преобладающие - 40 - 50 м, глубина вреза рек - 4-15 м.
На Среднеамурской низменности рельеф отличается чередованием плоских залесенных повышений, так называемых «релок», с заболоченными понижениями и мелкими озерами. «Релки» поднимаются на 5-20 м над болотистыми равнинами и считаются остатками 30 - 40 метровой террасы Амура, пойма которого достигает ширины - до 25 - 30 км.
Сложный рельеф, созданный циклическим развитием тектонических структур и гидрометеорологических факторов, предопределил мозаичность гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических, сейсмических условий. Так, активно воздымающиеся горы, на фоне опускающихся впадин БРЗ, предопределили сложность гидрогеологических структур, пестроту распространения мерзлоты и высокую интенсивность развития осыпей, обвалов, оползней, селей, лавин и т.д. Напротив, впадины являются ареной действия напорных вод и парагенетически связанных с ними процессов заболачивания, наледеобразования и т.д. (8, 43, 44, 67, 72).
2.2. Неотектонические и сейсмические факторы. Роль вертикальных, горизонтальных движений земной коры в формировании современных морфоструктур и морфоскульптур достаточно глубоко изучена (В.А. Обручев, И.П. Герасимов, B.C. Преображенский, H.A. Флоренсов, А.Г.
Золотарев и др.). Большой вклад в изучении неотектоники и сейсмичности, прежде всего Восточной Сибири, внес Институт земной коры СО РАН (ИЗК СО РАН). Впервые за последние 60-50 лет были выявлены основные закономерности взаимосвязи сейсмогеологических, сейсмических, инженерно-геологических, мерзлотно-гидрогеологических условий с активностью живой тектоники. Установлена связь землетрясений с формированием сейсмогенных морфоструктур типа зарождающихся, эмбриональных, зрелых впадин байкальского типа, сейсмодислокаций (сбросы, взбросы и т.д.). Работами H.A. Флоренсова, В.П. Солоненко, H.H. Афанасьева, H.A. Логачева, B.C. Хромовских, О.В. Павлова, P.M. Семёнова, В.В. Николаева, С.И. Шермана, С.Д. Хилько, P.A. Курушина, М.Г. Демьяновича, АА. Бухарова, К Г. Леви, В.А. Санькова и других установлено также влияние неотектоники и сейсмичности на динамику и масштаб развития сейсмогравитационных деформаций и других процессов.
В наших работах (8, 19, 37, 47) современные тектонические движения рассматриваются, прежде всего, как медленно изменяющиеся факторы, обусловливающие тенденцию развития ЭГП. Наиболее существенное влияние на ЭГП оказывают вертикальные движения блоков земной коры.
По внутреннему строению выделяются три типа зон разрывных нарушений в поле раздвиговых напряжений (8). К ним относятся зоны: 1) -сильно выветрелых водопроницаемых пород; 2) - умеренно выветрелых полупроницаемых пород (рухляк); 3) - слабо выветрелых с полостями полупроницаемых пород. Тектонические структуры, развивающиеся в поле сбросо-сдвиговых напряжений, отличаются содержанием продуктов механического измельчения пород, в которых интенсивнее протекают эрозия и выветривание. В условиях сжатия преобладают два типа разрывных нарушений: 1) - сильно милонитизированных, рассланцованных и катаклазированных до состояния мощной глинки трения, водонепроницаемых пород-водоупоры; 2)умеренно дроблённых до щебнисто-дресвяного состояния, рассланцованных, катаклазированных и слабо милонитизированных с прослойками глинки трения и с мелкими гнездами каолина полупроницаемых пород (8). Первые гри гипа разрывных нарушений при левосторонних сдвигах формируются в поле раздвиговых напряжений при левостороннем сдвиге, и азимуты их простирания меняются в диапазоне 0-90 . П^ и этом наибольшее раскрытие разрывов происходит в секторе между 45-90 . При правостороннем сдвиге разрывы развиваются в секторе северо-западных направлений. Два последних типа нарушений при левосторонних сдвигах формируются в условиях сжатия, и их простирание изменяется в пределах 270-360 , а при правосторонних - в секторе 0-90°. Притирка заполнителей увеличивается по мере сближения разрывных нарушений в субширотном секторе; по широтным разрывам происходит сдвиг. Сдвиги, как правило, отличаются слабой обводненностью и нередко становятся баражжами в узлах пересечения с водоносными разрывами -местом формирования крупных наледей (8).
По протяженное!и, мощности и глубинности выделяются генеральные, региональные и локальные разломы (К.Г. Леви и др., 1984). К генеральным разломам относятся Муяканский, Верхнеангарский, Баргузинский, Сюльбанский и др. Региональные разломы состоят из кулисообразных систем сближенных, главным образом, локальных разломов 1-го порядка, активизация которых нередко протекает с неодинаковым режимом.
При формировании разломов II порядка в поле раздвига интенсивные процессы выветривания сопровождаются дезинтеграцией пород.
Локальные разломы III порядка относятся к новообразованным нарушениям и отличаются незавершенностью формирования заполнителей под воздействием процессов выветривания. В них преобладают щебнисто-глыбовые образования, насыщенные водой, с которыми хорошо коррелируются склоновые наледи, обвалы, вывалы и т.д. (8, 35,49, 70,75 ...).
Большую роль в возникновении сильных землетрясений играют эндогенные процессы в узлах пересечения глубинных разломов. С ними теснее связаны наиболее крупные наледи и оползни (Апсат, Ангаракан, Иракинда). Олекминский узел, представляющий собой пересечение Станового и Темулякит-Джелтулакского разломов, характерен тем, что на небольшой площади (около 500 км2) здесь за девять лет (1958-1967 г.г.) произошло три землетрясения силой 9-10 баллов..., (М.В. Кочетков, 1966; В.П. Солоненко, 1981). По новейшим данным достоверно установлено наличие здесь Темулякит-Джелтулакского шовного прогиба, который трассируется вдоль долин рек Олекмы и Нюкжи, пересекая зону Станового разлома (Л.И. Красный, 2000). Это пересечение, очевидно, и является причиной высокой современной сейсмичности и наледности.
Сейсмичность зоны БАМ и CT по данным ИЗК СО РАН колеблется в широком диапазоне - от 5 до 12 баллов. Юго-восточное крыло Сибирской платформы и Предбайкальский прогиб относятся к асейсмической территории, находящейся в области воздействия транзитных сотрясений силой 6-7 баллов.
Байкало-Баргузинское массивное сводово-блоковое поднятие (СБП) и Верхнеангарское СБП характеризуются землетрясениями силой 8-9 и более баллов. Суммарная амплитуда неотектонических поднятий составляет более 2000 - 2500 м. Повышенная тектоническая и экзогенная трещиноватость в сочетании с высокой сейсмичностью обусловили максимальную интенсивность нивационных, гравитационных, эрозионно-селевых процессов и лотковых лавин. Крупнейшие оползни образовались на крыльях сбросов при сильных землетрясениях (р.р Средняя Кедровая, Шартла, Кичера, Ангаракан и др.). Суммарная пораженность обвально-осыпными процессами, особенно в районах с высокой повторяемостью землетрясений, включая слабых, превышает 60-80 % (49, 51, 67, 79).
Унгдар-Сынырское и Делюн-Уранское дифференцированные СБП высотой до 1800-2000 м относятся к 6-7 балльной плейстосейстовой области со средней повторяемостью землетрясений. Умеренная приподнятость блоков, в условиях значительной сейсмичности и сурового климата, предопределила повышенную интенсивность (40-60%) развития курумов на пенепленах и осыпей, обвалов, наледей на крутых крыльях сбросов.
Северо-Байкальское дифференцированное СБП с минимальной амплитудой поднятия до 800 и максимальной до 1600 м, хотя и входит в область 7-8 балльных землетрясений, слабо (10-15 %) и умеренно (20-30 %) поражено курумами, мелкими осыпями. Интенсивность развития гравитационных и русловых процессов протекает в прямой зависимости от размаха воздымания морфоструктур за олигоцен-четвертичное время.
Муйско-Чарское блоковое, Южно-Муйское массивное СБП
оцениваются 9-10 и более балльными землетрясениями. Они характеризуются интенсивным (пораженность более 70%) развитием склоновых, русловых и криогенных процессов, особенно наледей (хр. Кодар, Удокан, Северо-Муйский и т.д ).
Впадины байкальского типа и межвпадинные перемычки относятся к территориям с 10-11 балльной сейсмичностью. Наибольшая сейсмическая активность наблюдается на Северо-Муйской межвпадинной перемычке, где зафиксировано около 500 землетрясений в год (В .П. Солоненко, 1980). Строительные работы на перемычке с использованием взрывных методов, в условиях высокой сейсмоакгивности, сопровождались в первые годы сходом селей, лавин, оплывин в окрестностях п. Тоннельный (57,74, 84,105).
Регион Амурской складчатости Тихоокеанского пояса отличается более умеренным сейсмическим фоном - условно 6-8 баллов. Сейсмичность горной части региона изучена слабо, особенно восточнее Зейского водохранилища. Известен один случай 8 балльного землетрясения на Баджальском хребте в августе 1970 г., когда образовались многочисленные обвалы, мелкие оползни и осовы в осыпях в радиусе 90-100 км. По мнению В.В Николаева (1985) сейсмичность этой области выше и Омот-Макитский завал на Баджале образовался при 8-9 балльном землетрясении 300-400 лет тому назад. В пользу высокой сейсмичности указывают еще более грандиозные завальные плотины на p.p. Герби и Амут-Макит (8, 51).
Выявлена связь интенсивности проявления ЭГП, особенно гравитационных, с максимальными поднятиями сводово-блоковых и блоковых структур (пораженность 60-80 % и более). Массивные сводово-блоковые морфоструктуры менее поражены гравитационными процессами и, наоборот, больше курумами, каменными россыпями, солифлюкцией. Установлено также, что интенсивность процессов, при всех равных условиях, уменьшается в районах со слабой сейсмической активностью. Пораженность не превышает 40-50 % в условиях с умеренной сейсмоактивностью и она резко увеличивается до 60-80 % в областях с максимальной частотой землетрясений, включая слабые (Северо-Муйский перевал, верховье Ангаракана, Намама, и т.д.). На развитие современных ЭГП кроме частоты и силы землетрясений большое влияние оказывают интенсивность вертикальных и горизонтальных тектонических движений и густота разрывных нарушений. Высокая пораженность и активность ЭГП, в первую очередь склоновых, наблюдается в тех районах, где эти четыре фактора накладываются друг на друга (8, 47, 103).
2.3. Климатические факторы. Климат, так же, как неотектоника входит в группу медленно изменяющихся факторов. Он обусловливает не только общую тенденцию развития, как принято считать по А.И. Шеко (1980, 1988), но и генетический тип, и активность ЭГП. Главный агент выравнивания поверхности земли, каким является климат, предопределяет медленную или быструю денудацию, их разнотипность и темп. Быстрая денудация, включающая весь набор ЭГП, протекает активнее в климатической среде с большими перепадами суточных, сезонных и годичных температур, где сущсс1 венное влияние на развитие процессов оказывают осадки и температуры.
Зона БАМ и СТ до Приамурья входит в область резко континентального сурового климата, который зимой находшся под влиянием Сибирского антициклона, летом - в условиях циклонической деятельности.
Среднегодовые температуры воздуха на этой территории всюду отрицательные и понижаются в восточном направлении от -3 до -4,3 . Среднемесячная температура воздуха января меняется от -22 до -26° (Киренск) и до -32, -37 (п. Чара), а июля - соответственно от 17-18° до 1416°. Таким образом, годовая амплитуда средней температуры воздуха составляет 39-44° в Киренске и 46-53 в Чарской впадине. Абсолютный минимум температуры воздуха на западном фланге (п. Усть-Кут) достигает -49, -59° на севере Читинской области -60°. Абсолютный максимум равен соответственно 35 и 37°, а в Муйской впадине достигает 40-42°. Зимой отрицательные формы рельефа выхолаживаются, а летом прогреваются сильнее окружающих гор. Например, по данным метеостанции Чара зимой средний месячный градиент температуры относительно впадины с высотой повышается на 2,2 - 2,3°, а в отдельные годы - 3° на каждые 100 м.
В зоне БАМ и СТ осадки выпадают неравномерно - зависят от осадкообразующих элементарных циркуляционных механизмов (ЭЦМ), широты, долготы и высоты места По данным И.В. Мальневой и Н.К. Кононовой (1988) развитие ЭГП теснее связано с ЭЦМ 12 и 13 типа (по Б.Л. Дзердзиевскому). При типе 12а, например, формируются затяжные дожди (подряд 7 дней и более) нередко с ливнями со слоем осадков более 10 мм.
Во впадинах отмечается минимум годовых осадков - 200-400 мм. Максимум приходится на наветренные склоны гор Прибайкалья. Например, на северо-западном склоне Баргузинского хребта на высотах 1600-2000 м и выше, выпадает осадков до 1200-1300 мм/год, а на подветренном - до 1000 мм. Преобладают дождевые осадки - 70-90%. Засуха приходится на май-июнь, а сезон дождей - июль- август (8).
За дождливый период во впадинах выпадает 120-250 мм (ст. Тасса). Активизация ЭГП на прилегающих горных склонах происходит, когда за один дождь выпадает, по равнинным метеостанциям, месячная (100-150 мм) или сезонная (до 250 мм) норма осадков, что составляет 47-58 % годовой нормы. Например, в районе с. Тасса (Баргузинская впадина) за трехдневный дождь в августе 1949 г. выпало 150 мм, при максимальном суточном количестве на третий день равном 84,4 мм. В результате почти на всех водотоках юго-восточного склона Баргузинского хребта произошла активизация селей. Были разрушены автодорожные мосты (87 %), насыпи, засыпаны камнями сенокосы, размыты пашни и т.д (8, 16, 17, 31, 35, 93).
Восточная зона БАМ и СТ испытывает влияние муссонной циркуляции воздуха. Здесь так же, как и на западном участке, среднегодовые температуры воздуха отрицательные (-4, -5°). Средние температуры января в бассейнах Селемджи, Зеи и Бурей составляет: (-20) - (-33°) , а абсолютный минимум - (-48) - (-33°). Средние 1емпературы июля достигают 16-19°, абсолютный максимум -38 - 40°. Годовая амплитуда колебаний температуры воздуха 42-52° не намного ниже, чем в Предбайкалье. Зато средние суммы положительных температур здесь значительно выше - до 2800 против 12221916° (п. Чара) за счет продолжительности теплого сезона года.
Годовое количество осадков на равнинах Зеи - Бурей колеблется в пределах 450-550 (Зея) - 550-650 мм (Бурея). На хребтах Баджал-Буреинского узла эта сумма увеличивается до 800-1000 мм (85-90 % в виде дождя).
Снежный покров в зоне БАМ и СТ распределяется неравномерно на
всех уровнях рельефа и зависит от экспозиции склонов, их залесенности, скорости и розы ветров. Наибольшая мощность снега в лесном поясе гор достигает 200-250 см (Баджальский и соответственно Буреинский хребты). На перевале Дабан Байкальского хребта она превышает 6-8 м, а во впадинах БРЗ, на равнинах Приамурья колеблется в пределах 20-50 см. (8).
Для целей временного прогноза используется методика ВСЕГИНГЕО анализа метеофакторов, обусловливающих активизацию ЭГП А также анализ связи процессообразугощих осадков и температур воздуха с элементарными циркуляционными механизмами атмосферы и солнечной активностью (И В. Мальнева, Н.К. Кононова, 1984, 1988) (см. гл.4).
2.4. Почвы и растительность. Территория БАМ и СТ входит в подзону тайги лесной зоны, которая характеризуется преобладанием хвойных лесов с примесью мелколиственных пород (8).
В платформенной части зоны БАМ и СТ господствуют лиственнично-сосновые леса с травянисто-кустарничковым подлеском. Широко распространены горно-подзолистые и кислые неоподзоленные почвы и т.д.
На Байкало-Становом нагорье преобладают горные мерзлотно-таежные и кислые неоподзоленные почвы в сочетании с горно-подзолистыми, которые заняты в основном хвойными лесами с различным подлеском.
В высокогорье преобладают ерники, стланики, мхи, лишайники. Впадины байкальского типа заняты дерново-подзолистыми почвами в сочетании с болотно-подзолистыми и песчаными глубоко промерзающими породами. В Баргузинской впадине встречаются также лугово-черноземные почвы и солонцовые образования. На прибортовых поверхностях преобладают хвойные и смешанные леса, а поймы заняты лугово-болотной, степной растительностью, ольховником, березовыми рощами.
В пределах Амуро-Зейской равнины аллювиально-луговые почвы заняты широколиственными лесами из маньчжурского дуба, лиственницы даурской, лугово-болотной растительностью.
В горах Приамурья и Сихотэ-Алиня лиственные и темнохвойные леса из аянской ели и пихты с примесью широколиственных пород с кустарниково-травянистым подлеском произрастают на бурых лесных почвах. Преобладают гари различного возраста, на которых интенсивно развиваются склоновые процессы.
Подзолистые в сочетании с болотно-подзолистыми и болотными почвами и лиственные леса с травянисто-кустарниковыми ассоциациями, покрывают равнины Нижнего Приамурья, Удской и других впадин.
Велика роль растительности, особенно лесной, в развитии гидрогеологических, инженерно-геологических и геокриологических условий (8). Так, по данным П Н.Матвеева (1965), при полноте насаждений равной 1.0 (плотность стояния леса не позволяет поместить между ними деревья таких же размеров) фактически вся дождевая влага, выпадающая над лесом, достигает горизонта подземных вод. В условиях горной тайги Н.М.Смирновым (1963), выявлено, что в лесном поясе на северной экспозиции глубоко расчлененного склона отсутствовал поверхностный сток при выпадении осадков в количестве 1050 мм/год. Из этого следует, что инфильтрация дождевых вод находится в прямой связи с растительное 1ью, прежде всего, с полнотой леса (6).
В формировании селей древесная растительность выполняет двоякую роль. Первая заключается в сдерживании селевого процесса, растягивая
время поверхностного и внутрипочвенного добегания воды в русло - как усиливающий фактор денудации (C.B. Лютцау, 1959; В.И Турманина, 1963). Вторая - в увеличение мощности селя, нередко, и на трансформацию обычных горных паводков в вододревеснокаменный поток (8, 18, 32, 33).
Сведение травянисто-кустарниковой растительности на заболоченных землях увеличивает глубину сезонного промерзания и протаивания. По данным Г.Ф. Грависа и JT.H. Конченко (1982), например, при удалении только растительного покрова, всюду, где имеются ММП, глубина сезонного протаивания увеличивается от 1,5 до 5 раз (Чарская впадина).
Влияние растительности на характер развития водноэрозионных и эоловых процессов, как тормозящий фактор, изучено достаточно полно. Известно, что активность водной и ветровой эрозии находится в прямой зависимости от степени нарушенности почвенно-растительного покрова. Они многократно возрастают на пашнях, гарях, лесосеках, пастбищах и т.д. (32, 33). На песчаных почвах после нарушения целостности начинает перевевание песков, быстро изменяется экологическая обстановка. Наоборот, закрепление сыпучих и полусыпучих грунтов растительностью резко снижает их эоловую подвижность и размываемость, улучшается состояние всего природного экологического комплекса (ПЭК).
2.5. Гидрологические условия. По классификации А.И. Шеко они относятся к группе независимых быстро изменяющихся факторов, которые в зоне БАМ и СТ представлены гидросистемами крупных рек: Амгунь, Зея, Бурея, Олекма, Витим, Верх. Ангара, Киренга и т д Малые реки длиной до 10 км составляют 95% от общего числа водотоков (8).
Реки бассейнов Байкала и Лены наряду с дождевыми осадками имеют значительное участие снегового и подземного питания (25-40% снеговое, 2040% дождевое, 35-45% подземное).
На большинстве рек бассейнов половодье обычно начинается во второй половине апреля. Пик половодья проходит во второй половине мая и начале июня. Особенностью водною режима большинства рек является то, что в июне после спада волны половодья иногда наступает непродолжительная межень, сменяющаяся в конце месяца периодом дождевых паводков. Дождевые паводки в летне-осенний период наблюдается на всех реках, и для большинства из них является наиболее многоводным периодом стока. В годы с экстремальными дождевыми осадками паводковые периоды совпадают с активным селепроявлением в горах. Во впадинах наводнения сопровождаются береговой эрозией, затоплением, подтоплением и обусловливает усиление заболачивания.
Реки бассейна Тихого океана относятся к дальневосточному типу с преобладанием дождевого питания (47-81% дождевое, 2-26% снеговое, 937% подземное). Половодья имеют две фазы' снеговую и дождевую; снеговое на крупных реках формируется в мае, а на малых - апреле
Летние паводки обусловливаются частыми интенсивными муссонными дождями в июле - августе. Повторяемость паводков колеблется от 5-10 (Амгунь) до 15 (р. Бурея).
Средний многолетний модуль сгоконаносов изменяется по территории от 16-71 т/км2 в год Мутность воды резко увеличивается во время паводков за счет эрозионных, селевых, оползневых и других процессов.
2.6. Мерзлотно-гидрогеологические условия. Они, так же, как и современные тектонические движения, и климат входят в группу медленно
изменяющихся факторов История изучения геокриологических и гидрогеологических условий Восточной Сибири и Дальнего Востока связана с историей освоения этих регионов. Территория изучена неравномерно и с различной детальностью в зависимости от её экономической значимости.
Со времен И В. Мушкетова, В.Л. Обручева, А.И. Воейкова, К.И. Богдановича проблемой вечной мерзлоты и подземных вод сурового края занимались многие последователи. Первопроходческие исследования выполнили Н.С. Богданов, A.B. Львов, М.И. Сумгин, A.B. Вознесенский, В.Б. Шостакович, Н.И. Толстихин, В А. Кудрявцев, И.Я. Баранов и др.
Большой размах научно-исследовательские и производственные работы по решению этой сложной проблемы получили после окончания Великой Отечественной войны (БОВ). Силами Институтов мерзлотоведения, земной коры, географии Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР, ВСЕГИНГЕО, Гидроспецгеологии, Московского, Иркутского госуниверситетов и других вузов выполнены региональные, стационарные исследования ММП и подземных вод. Весомый вклад внесли видные ученые второй половины XX века: П.Ф. Швецов, В.А. Кудрявцев, Б.В. Зонов, В.П. Солоненко, В.Г. Ткачук, Е.В. Пиннекер. Ф.Н. Лещиков, С.М. Фотиев, И.А. Некрасов, Л.Н. Соловьева, С.Е. Гречищев, H.H. Романовский, А.В Павлов, А.И. Ефимов, Р.Я. Колдышева, О.Н. Толстихин, И.С. Ломоносов, Б.И. Писарский, И.Н. Угланов, В.Р.Алексеев, H.A. Вельмина, Г.Ф. Гравис, В.К. Шевченко, В.В. Афанасенко, В.В. Куренной, В.Г. Кондратьев, В.В. Кулаков, Ю.И. Кустов, Ю.И. Блохин, А.Б. Чижов и др. (8).
Многолетнемерзлые породы отсутствуют только в зоне влияния Охотского моря.
Предбайкальская платонизменная поверхность характеризуется редкоостровным и островным распространением ММП мощностью до 100 м и температурой пород не ниже - 1,5°. Глубина сезонного протаивания пород колеблется в пределах от 1,0 м (торф) до 3,5 м (пески). Она входит в пределы Восточно-Сибирской артезианской области.
Байкальская и Олекмо-Витимская гидрогеологические складчатые области с межгорными впадинами представлены районами прерывистого и сплошного распространения ММП различной мощности. Хребты и впадины Прибайкалья заняты на 40-45 % ММП с температурой до (-3°) и глубиной сезонного протаивания в песках до 2-3,2 м, супесчано-суглинистых образованиях - 1,5- 2,0 м, в торфяниках - 1,0- 1,5 м.
В пределах Алданского, Станового нагорья и Станового хребта распространены ММП сплошного и прерывистого характера залегания мощностью более 1200 м и температурой от (-1°) до (-12°) Максимальная мощность и минимальная температура ММП свойственны горной местности высотой более 1500-1600 м. Глубина протаивания колеблется в широком диапазоне - от 0,2 м (торф) до 4,2 м (пески). Эта часть зоны БАМ входи i в Алданскую гидрогеологическую складчатую область, а также Якутский артезианский бассейн.
Восточная зона представлена: а) районами развития сезонномерзлых пород в долине р. Амур и на прилегающих к ней предгорьях, где глубина сезонного промерзания не превышает 3-3,5 м, б) районами редкоостровного
и островного распространения ММП, которые занимают 40-45 % поверхностей низкогорий и среднегорий хребтов Баджало-Буреинского узла, долину р. Амгунь и Эворон-Чукчагирскую впадину. Температура пород не опускается ниже -1,5°, преобладают ММП с температурой близкой нулевой до -1
Высокогорья хребтов Приамурья, а также хр. Джагды, Тукурингра; Амуро-Зейская и Зейско-Буреинская равнины, входят в районы развития сплошной и прерывистой эпикриогенной многолетней мерзлоты мощностью до 100 м и более. Температура пород колеблется от -1 до -3,5° (Джагды), глубина сезонного протаивания - 1,5 м (на марях) - 3,2 м (Амуро-Зейская равнина). В целом вся восточная зона относится к Амуро-Охотской и Амгунь-Сихотэалиньской ГСО.
Гидрогеологическая обстановка зоны БАМ и СТ осложняется глубоким промерзанием пород, особенно на западном фланге и в ее центральной части. Глубокое промерзание определяет характер распределения подземных вод, ухудшает условия их питания и стока. В этих условиях таликовые зоны, связанные преимущественно с речными долинами, заложенными по активным разломам, существенно влияют на интенсивность развития наледей, прежде всего, крупных и гигантских по размерам (Олекмо-Витимская, Алданская, частично Байкальская ГСО).
В межгорных артезианских бассейнах промороженное состояние рыхлых пород обусловливает формирование наледей в таликовых зонах речных долин и вдоль обновленных прибортовых разломов в голоцене. Миграция наледей зон сейсмоактивных разломов отражает смену путей разгрузки подземных вод под влиянием сейсмогенных процессов (8, 35,43).
По химическому составу преобладают пресные и ультрапресные подземные воды. Имеют место гидрокарбонатные, солоноватые воды, которые отмечаются в Прибайкалье, Чульманской, Буреинской артезианских бассейнах глубоких горизонтов. Всюду подземные воды имеют низкие температуры. Исключение составляют только воды термальных источников с температурой выше 30-70° (ист. Алла, Кучигер, Хакусы и т.д.).
Подземные воды таликов речных долин, высокотрещиноватых зон в условиях широкого распространения ММП на фоне высокой сейсмичности и сурового климата более чем в других условиях подвержены загрязнению. Вероятность экологических катастроф, возрастает в районах строительства подземных коммуникаций - тоннелей, трубопроводов, прокладке кабелей и т. д. Низкие температуры воздуха затрудняют полную очистку сточных вод Глубокое промерзание пород обусловливает скопление отработанных вод в виде наледей и поступление их в большом объеме весной в речную сеть в неочищенном виде Мерзлота и подземные воды существенно влияют на интенсивность и катастрофичность развития ЭГП, экологическую обстановку территории в целом (44, 72, 75, 100)
3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Известно, что первопроходческие инженерно-геологические,
мерзлотно-гидрогеологические исследования в 15-километровой полосе от Тайшета до Охотского моря выполнили в первой половине прошлого века
известные ученые В.А. Обручев, П.Ф. Швецов, Е.В. Павловский, М.И. Сумгин, В.Е. Охотин, Н.И. Славянов, Н.Г. Верейский и др. (см.гл.2). Специальные работы по изучению ЭГП стали, проводится на локальном уровне в послевоенные годы, главным образом, в районах, где их активизация угрожала объектам народного хозяйства и населенным пунктам.
Впервые в истории инженерной геологии за небольшой срок (1975-1987г.г.) были выполнены региональные работы по изучению ЭГП с организацией наблюдательной сети для изучения их режима на огромной территории зоны БАМ и СТ институтом ВСЕГИНГЕО. На восточном участке региональные исследования проводили ПГО Дальгеология и МГУ с методическим и практическим участием ВСЕГИНГЕО. Изучение режима ЭГП на трех уровнях было организовано всеми ПГО региона в содружестве с ВСЕГИНГЕО.
По классификации геологических процессов зоны БАМ (А.И. Шеко, A.M. Лехатинов, 8), выделяются две группы геологических процессов -эндогенные и экзогенные, восемь классов - процессы, связанные с действием: а) тектонических движений земной коры, б) многих факторов, в) силы тяжести, г) поверхностных вод, д) подземных вод, е) поверхностных и подземных вод, ж) ветра, з) промерзания и протаивания пород. Выделены подклассы и типы процессов. Эта первая региональная классификация, хотя имеются много подобных работ по отдельным типам, классам, подклассам и группам процессов (Ф.П. Саваренский, 1937; И.В. Попов, 1959; Ю.Б. Тржцинский, 1968; Е.М. CepieeB, 1978; Г.К. Бондарик, 1981 и т.д.).
В главе 3 диссертации рассмотрены природные ЭГП, а в главе 5 -природно-техногенные как индикаторы уязвимости геологической среды при различных видах хозяйственного освоения территорий. С целью выявления общих закономерностей ЭГП в различных природных условиях использованы материалы исследований, проведенных в различных регионах бывшего СССР (Кавказ, Крым, Памир, Саяны и т.д.).
3.1. Эндогенные процессы и их влияние на развитие ЭГП. Влияние эндогенных процессов на развитие ЭГП выражается через изменение: а) базисов эрозии и денудации, б) многолетнего режима подземных и поверхностных вод, в) морфологии гидросети, г) активности землетрясений.
Вертикальные тектонические движения предопределяют формирование постоянных и местных базисов денудации и эрозии, а горизонтальные -рисунок гидросети, режим подземных и поверхностных вод. Развитие базисов протекает в двух главных режимах: а) медленном (геологическом), б) мгновенном (современном и историческом).
Медленное формирование базисов происходит в условиях без импульсных литосферных процессов. Относительно равномерные скорости поднятия-опускания сопровождаются формированием базисов в режиме геологического времени без катаклизмов. Так, опускающееся Черноморское побережье в районах Лазаревское-Геленджик, п-ов Тарханкут, Одесса-Ильичевск, сопровождается понижением базиса субаквальной денудации. В результате на этих участках преобладают клифы, каменистые пляжи, абразионно-оползневые берега, глубокие лиманы (1, 90, 91).
Влияние импульсных дифференцированных движений на местные базисы денудации прослеживается на сбросах и взбросах. Сбросы сопровождаются понижением местных базисов - усилением эрозионных и гравитационных процессов. Повышение базиса (взброс) сопровождается ослаблением этих процессов и, наоборот, усилением боковой эрозии, аккумуляции, затоплением, подтоплением и других процессов, связанных с подпором. Так, реки, пересекающие Обручевский сброс (хр. Байкальский) и Баргузинский разлом выработали на нижних крыльях в гляциальных, пролювиально-селевых отложениях глубокие каньоны (50-100м) и V-образные долины, а на верхних крыльях - ущелья с водопадами (8, 16, 18).
Базисы медленной денудации унаследованы и развиваются синхронно с умеренным тектоническим режимом Тогда, как базисы быстрой денудации больше зависят от сейсмогенерирующих процессов и активности вертикальных движений. Медленное воздымание морфоструктур обусловливает равномерный режим физического выветривания, делювиально-гравитационного сноса, руслового вреза, опускание - смену денудации на аккумуляцию рыхлых пород и их обводнение.
Особое место в перестройке базисов денудации, следовательно, изменении инженерно-геологических условий, занимают открытые разрывы значительной протяженности с амплитудой сброса до 20-30 м. и шириной трещин более 10-20 м (8, 37). С образованием новых структурных базисов денудации отдельные типы ЭГП, которые были характерны для этих мест, прекращаются или замедляются. И, наоборот, формируются условия развития нетипичных для этих мест геологических процессов. Например, на правом борту Сарезского озера вблизи руч Биром-Банд во время XI-балльного землетрясения 1911 г. образовались кулисообразные сбросовые трещины шириной 10-12 м. на участке длиной более 3, 7 км. Амплитуда смещения колеблется в пределах 0,7 - 15,5 м. В результате мгновенно сформировались многоступенчатые базисы денудации, на которых замедлился или полностью прекратился крип в просушенных склоновых отложениях. На стенках и на прибровочных частях трещин начались активные гравитационные процессы, которые ранее не наблюдались (20, 37). На Байкальском хребте между мысами Средний и Северный Кедровый произошли еще более грандиозные сейсмотектонические деформации, которые перестроили всю систему местных базисов. На протяжении 9-9,5 км на относительной высоте 850-1050 м по двум линиям сброса поверхность земли опустилась от 4-5 м до 20-25 м. В результате в руслах водотоков образовались водопады, например, в руч. Селевой высотой до 60 м. Ниже водопадов речки выработали в валунно-галечных отложениях каньоны глубиной до 100 м (8). Согласно В.П. Солоненко, В.М. Жилкину (1968) структура м. Сев. Кедровая имеет возраст 250-300 лет.
Землетрясения сопровождаются определенным набором отрицательных и положительных последствий. К отрицательным последствиям относятся любые изменения, происходящие мгновенно в земной коре и на ее поверхности, включая разрушения и человеческие жертвы. Сильные землетрясения перестраивают гидросеть, нарушают режим подземных,
поверхностных вод и активизируют ЭГП на больших площадях. Так, площадь активного влияния 10-балльного Муйского землетрясения 1957 г. составляла около 1 млн. км2. В горах произошли обвалы на расстоянии до 220-250 км от эпицентра. Сила подземных толчков достигала VII баллов на расстоянии 500 км (г. Чита). В эпицентральной зоне образовались водопады, провалы в мерзлых породах, оз. Новый Намаракит, перехват ручья и т.д. (В.П. Солоненко, 1966, 1985).
К положительным последствиям относятся образование родников в маловодных районах, миграция и исчезновение наледей, осушение болот, образование запрудных озер.... Так, Памирское землетрясение 1911 г., наряду с отрицательными последствиями, явилось причиной прекращения катастрофических наводнений на реке Пяндж. Гигантский оползень (2,2 млн. м3) перегородил долину реки Бартанг (Мургаб), образовав плотину высотой до 550 м, которая стала на пути гляциальных селей и паводков. На Кавказе оз. Рица и Амткел превратились в естественные селеуловители. В зоне БАМ и CT, особенно в горах БРЗ, много мелких и крупных завальных озер, которые положительно влияют на режим селевых и паводковых вод и наледеобразования. Значительно снижается селе - и паводкоопасность рек Ангаракан, Кичера, Баджал, Герби ниже завальных плотин (1, 8, 37, 71).
Установлено также, влияние активности (повторяемости) землетрясений на особенности проявления экзогенных и других эндогенных процессов. Анализ связи развития ЭГП с активностью и силой землетрясений, проведенный A.M. Лехатиновым и В.И. Волковым (1982), показал: а) пораженность территории гравитационными процессами уменьшается в районах с редкой повторяемостью землетрясений, б) максимальные значения пораженности (более 60-80 %) наблюдаются в районах с высокой повторяемостью землетрясений силой 3-4 и более баллов (100, 102).
Разломы различной генерации, вскрытые юннелями Северо-Муйского перевала, развиваются на фоне почти непрерывной эндогенной вибрации (около 500 землетрясений в год). В результате «зыбунные» движения тектонических блоков различного ранга сопровождаются активным измельчением пород до состояния глинки трения мощностью - до 15-ЗОм. В разрывных нарушениях Северо-Муйского феномена образовались почти вертикальные тектонические слои, различные по сложности инженерно-геологических и гидрогеологических условий (8).
3.2. Выветривание пород. Суровость климата, высота и расчлененность рельефа, пестрота состава горных пород и их трещиноватость, вертикальная и горизонтальная подвижность блоков земной коры обусловили интенсивность древнего и современного выветривания
Интерес к коре выветривания усилился во времена активного поиска полезных ископаемых, в первую очередь золота, Г.Е. Рябухиным, Е.В. Павловским, В.В. Ломакиным и др. Наиболее детально древняя кора выветривания изучена H.A. Логачевым (1964), который установил, что древняя кора чаще всего имеет ярко выраженный линейный характер. Им выделены так называемые «долины» Приольхонья с мощной корой
выветривания, вытянутые на десятки километров.
Строительство СМТ вскрыло кору выветривания в двух плоскостях - в разрезе и срезе. Тоннель на протяжении 15,3 км и глубине до 1050 м пересек 7 «долин» - зон разрывных нарушений, выполненных корой выветривания. Наиболее полный срез по разнообразию состава и строения линейной коры выветривания был получен срез по оси тоннеля в IV и VI тектонических зонах (блоках). В них вскрыты четко выраженные дочетвертичные красно-буро-желто-розоватые выветрелые образования на глубине 450-800 м По разрезу (скважинам) и срезу (дренажная штольня, тоннель) в этих двух зонах, выделено 5 типов коры выветривания: 1) граниты со слабой тектонической трещиноватостью, но с плотной сетью трещин отдельностей криогенного происхождения, на вид монолитные, устойчивые в массиве, в сухом состоянии легко разрушаются под динамической нагрузкой на дресву, щебень, песок с пылью (рухляк); 2) граниты трещиноватые, слабо разрушенные до состояния щебня, в меньшей степени дресвы, песка и глины; 3) граниты, разрушенные до состояния дресвы, умеренно дезинтегрированные местами до песка и глины, каолинизированные, менее ожелезненные; 4) граниты сильно выветрелые, осложненные милонитами и катаклазами, с гнездами каолина, ожелезнения, текстура пестрая; 5) граниты, полностью разрушенные до состояния каолиновой глины с зернами кварца, текстура слоистая, фон коричневато-красный со светло-розовыми включениями. Три последних типа характерны для сдвиговых структур субгоризонтального простирания Из них 1, 4, и 5 типы по строению близки к двум горизонтам, выделенным H.A. Логачевым (1964). Коры выветривания двух первых типов развиваются в поле растяжения, второй тип более водонасыщен, чем первый. «Рухляк» - первый тип соответствует первому горизонту, вскрытому скважиной в Приольхонье.
Установлено, что древняя кора выветривания по зонам тектонических нарушений в условиях БРЗ проникает значительно глубже 1000 м, т.к. их мощность в СМТ на отметке 1000 м достигает до 15-30 м. Соответственно корни линейного выветривания уходят значительно глубже общепринятых величин в инженерной геологии - до 1000 м (Справочник по инж. геол.,1974). Такое строение линейной коры выветривания обусловило сверхсложные инженерно-геологические и гидрогеологические условия проходки, что стало причиной задержки строительства СМТ почти на 27 лет.
Особыми свойствами отличаются выветрелые граниты (рухляк). Глыбы до 50 см в поперечнике полностью рассыпаются на дресву и крупный песок в течение 2-2,5 лет. Наблюдения, проведенные на техногенных обнажениях, показали: а) наиболее интенсивное выветривание (осыпание) происходило в первый год (110-130 кг/м2), а затем начался медленный спад в течение двух лет (до 80-100 кг/м2); б) после 3 лет установилось сравнительно равномерное выветривание глубоко дезинтегрированного массива - 70-50 кг/м2 (А М. Лехатинов, Н.И. Краснов, 1984-1992 гг.)
В нарушенных условиях склоновая денудация сильно активизируется в первые годы после искусственного обнажения пород. Нарушенный режим выветривания приближается к исходному режиму через 3-7 лет в
зависимости от петрографического состава пород и экспозиции склона. На южных склонах, например, скорость выветривания гранитов и гранодиоритов становится близкой к нормальному режиму через 4-5 лет.
Разброс показателей выветривания одних и тех же пород имеет значительный диапазон. Например, по нашим наблюдениям средняя скорость выветривания гранитов на Баргузинском хребте за 10 лет составила 0,6 см/год, гнейсов - 0,8 см/год; согласно Ю.Б. Тржцинскому и М.Д. Будзу (1966) граниты разрушаются со скоростью 0,5 см/год, а известняки - 10 см/год. По В.К. Лапердину (2003) разрушение крупнозернистых гранитов колеблется в пределах 0,0085 - 0,02 мм/год, гнейсы - 0,007 мм/год.
Несовпадение показателей выветривания обусловлено состоянием пород, микроклиматом, широтой, высотой и экспозицией склонов. Выветривание пород способствует быстрой денудации. По мере разрушения коры выветривания накапливается критическая масса на склонах, разгрузка которой происходит в виде гравитационных процессов различного генезиса. Так, в местах залегания «рухляка» формируются осыпи с песчано-глинистым заполнителем, на которых преобладает плоскостная и струйчатая эрозия. Подвижные щебнистые осыпи активнее развиваются в сильно трещиноватой коре выветривания. От глубины выветрелости тектонических контактов зависит неустойчивость пород обвально-оползневых склонов из гранитов и гнейсов. Выветривание обусловливает активное развитие осыпей и обвалов.
3.3. Гравитационные процессы. Обвалы в зоне БАМ и СТ имеют широкое распространение в горах и на обрывистых берегах. По составу обрушающихся пород и их объему М.Н. Ройнишвили обвалы подразделяет на скальные или каменные: а) крупные (несколько сотен или тыс. м3); б) малые (до 150-200 м3); в) падение и скатывание отдельных камней (камнепады); 2-земляные обвалы (все типы рыхлых пород, кора выветривания); 3--смешанные (скальные и рыхлые породы). Кроме них выделяются очень крупные (сотни тыс. м3) и гигантские (млн. м3) обвалы (8).
Обвальные участки наибольшее развитие имеют в гольцовом поясе хребтов зоны БАМ и СТ. Пораженность хребтов обвалами возрастает до 7080 % и более на гранитах и гранито-i нейсах, а также на эффузивных породах.
Количество крупных обвалов резко возрастает в узлах пересечения молодых разрывных нарушений (растяжений-сжатий). Повышенная неустойчивость скальных пород отмечается в зонах скалывающих разрывов и тектонических клиньев.
Развитие обвалов предопределяется действием одной главной или сразу нескольких причин, которые выполняют роль «пускового механизма». К таким «механизмам» относятся дожди, паводки (затопление), эрозия, абразия, оттаивание мерзлоты, землетрясения, взрывы, изъятие пород или одновременное действие нескольких причин (дожди, землетрясения и т.д ).
Так, в августе 1982 года за один дождь в трех местах обвалился щебнисто-глыбовый материал общим объемом около 2 тыс. м3 (пос. Нижнеангарск). Согласно В.П Солоненко (1960), на Кругобайкальской дороге из 564 обвалов 57 % произошло во время дождей.
Землетрясения являются главным фактором одновременного
проявления обвалов различного состава и размера Сейсмогенные обвалы отличаются крупными, гигантскими размерами. Так, В.С. Хромовских (1964) выделяет сейсмогенные обвалы объемом 20 и 80 млн. м3 в бассейне реки Бабха в сейсмоструктуре «Снежная». Нами в бассейне р. Бамбуйкан (Южно-Муйский хребет) обследован гигантский обвал гранитов объемом около 50 млн м3, который образовал пороги в русле. Сейсмогенные обвалы широко распространены на тектонических склонах долины р. Витим на участке р. Парама - оз. Орон, (Челолек, Падара, Каралон и т.д., 8). Многие из этих обвалов приурочены к сейсмогенерирующим разломам и расположены вблизи палеосейсмоструктур сильных землетрясений (Живая тектоника... 1966, Сейсмотектоника... 1968 и т.д.).
В долине р. Герби (хр. Баджальский) обследовано 6 очень крупных обвалов, развитых в верхнемеловых интрузиях, с суммарным объемом 2 млн. м3 (8). Они образовались в прибортовых региональных тектонических нарушениях, обновленных локальными разломами. Четыре обвала из шести произошли по крутому сместителю северо-западного простирания в районах завального озера. Два свежих обвала возникли в зоне разрывов северовосточного простирания, по которой заложена долина р Омот-Макит. Три очень крупных обвала в гранитах произошли по правому тектоническому склону долины р. Урми (49, 67).
К числу важных причин обвалообразования относится разрушение криотолщ. Вскрытые термоэрозией, эрозией или искусственными выемками высокольдистые породы и льды, при вытаивании образуют карнизы, которые полностью обваливаются за теплое время года (овраги Чарской, Намамской впадин, берега Зейского водохранилища и др.).
Интенсивность обвалов осенью снижается по мере формирования мерзлоты, а весной, наоборот, по мере ее разрушения; 31% обвалов приходится на период весеннего протаивания грунтов (В.П. Солоненко, 1960)
Осыпи в зоне БАМ и СТ формируются во всех классах пород на обнаженных и крутых склонах (45-60 ), береговых обрывах, бортах карьеров и на останцах и т.д.
Лотковые осыпи формируются вдоль рассекающих склон разломов с повышенной тектонической трещиноватостью и выветрелостыо пород. Площадные осыпи, напротив, связаны с экзогенной трещиноватостью и прибортовыми тектоническими нарушениями. Они накапливаются вдоль всего фронта области сноса (обнажений). Выделяются фиксированные осыпи, которые накапливаются у подошвы склона в стороне от русла водотоков. К нефиксированным «висячим» отнесены осыпи, залегающие выше подошвы склона и осыпающиеся в русло водотоков (8, 49).
Согласно классификации П.И. Пушкина (1968) осыпи подразделяются на глыбовые, среднеобломочные (щебнистые), мелкообломочные и дресвяные из угловатых обломков, разнообломочные из плитчатых или пластинчатых обломков. Выделяются также валунно-галечные и галечно-гравийные осыпи высоких террас и ледниковых отложений (8).
Преобладают глыбовые осыпи на склонах из интрузивных и метаморфических пород. Пораженность достигает 70-80% на осыпных
склонах крутизной 45-50° (Баджальский, Буреинский, Южно-Муйский и др.). Осыпные склоны до 45° обычно формируются средними обломками эффузивных и осадочно-эффузивных пород. Плитчатые осыпи широко развиты на Ангаро-Ленском плато на обнажениях пестроцветных толщ (пораженность 10-30 %) На известняках преобладают мелкообломочные осыпи. У бортов глубоких каньонов, выработанных в аллювиально-пролювиальных отложениях, активно развиваются нефиксированные валунно-галечниковые осыпи.
По степени подвижности осыпи могут быть подвижными, достаточно подвижными, слабо подвижными и квазинеподвижными.
Криогенная структура лучше формируется в фиксированных осыпях, тело которых разделяется на 2 слоя - подвижный и неподвижный. Подвижная часть образована СТС, которая, в свою очередь, подразделяется на 3 части. К первой части относится привершинная поверхность осыпи, крутизна которой колеблется между 37-45°. Скорость смещения обломочного материала не превышала 20-25 мм/год. Вторая часть подвижного слоя занимает среднюю часть конуса осыпания, рельеф которой террасо-увалистый крутизной 30-40°. Нередко сложена незакрепленными обломками, среди которых щебень составляет: 25-35 % (80-200 мм), 15-20% (40-80 мм), 20-27% (20-40 мм), а дресва - более 10-12 %. Подвижность деятельного слоя в средней части осыпи достигает 20-25 см/год. В этой части обычно формируются осовы в осыпях. Третья часть фиксированной осыпи -основание конуса Она характеризуется повышенным содержанием щебня (40-50%), обломков крупнее 200 мм (20-30%). Подвижность лимитируется подпором основания и значительно меньше, чем в средней части. Здесь движение носит пульсирующий характер и обуславливается пригрузкой и криогенными процессами (8, 49).
Исключительно высокой подвижностью отличается нефиксированные лотковые осыпи, особенно таликовые. На склонах крутизной 35-37° ежегодные смещения могут превышать 1-2 м. Так, щебнисто-глыбовая площадная осыпь за 3 года наблюдения перемещалась со средней скоростью 120 см в год, которая значительно увеличивается на подмываемых склонах.
По повышенной пораженности осыпями выделяются два региона -Байкало-Становой (до 60-70 %) и Баджало-Буреинский (до 80%). В зонах катаклазированных, миланитизированных и дезинтегрированных пород осыпи содержат мелкозем до 30-40 % и более.
Большое влияние на распространение и режим осыпей оказывает экспозиция склонов. На прогреваемой стороне возрастает пораженность крупными и активными осыпями. Тогда как на теневых склонах преобладают мелкие по объему слабоподвижные осыпи, как правило, сцементированные мерзлотой. Активность осыпания и проявления в них осов возрастает в периоды дождей и землетрясений, включая слабые.
Оползни зоны БАМ и СТ характеризуются широким разнообразием, их распространение носит неравномерный характер. По нашей классификации выделяются две группы оползней - пород коренной основы и покровных отложений (8) В каждой группе по основным причинам, механизмам,
породам, а также разновидностям, и, в первую очередь, положению основного деформирующегося горизонта (ОДГ по В.В. Юонтцелю, 1985), выделены подгруппы, типы, классы и подклассы.
Оползни первой подгруппы, связанные с активизацией тектонических движений, отмечаются во всех типах коренных пород и в коре выветривания Интенсивнее проявляются оползни в интрузивных и метаморфических породах зон долгоживущих разломов кайнозойской активизации. Ведущее место занимают оползни скольжения коры выветривания. Блоки пород сползают по наклонному горизонту дезинтегрированных до глины тектонокластовых образований и по приповерхностной зоне повышенной трещиноватости, совпадающей с падением склона (8). Активнее оползни развиваются в узлах схождения разрывных нарушений и зонах скалывающих прибортовых разрывов. Например, оползень выскальзывания образовался на склоне распадка в долине р. Кунерма, напротив р. Медвежий. Почти вся оползневая масса выскользнула из цирка длиной 60-70 м и отложилась на 200-250 м выше дна распадка. Скальные блоковые оползни, как правило, формируются при полого - и крутопадающих тектонических разрывах, в которых поверхность смещения развивается с захватом или без захвата подошвы склона.
Скальные оползни, развивающиеся по крутопадающим (45-70° и более) тектоническим нарушениям, отличаются крупными и гигантскими (млн. м1) размерами. Отличаются большой глубиной захвата и выходом ОДГ по вторично измененным породам ниже подошвы склона (Сюльбан, Чара, Апсат, Витим и др.).
Оползни второй подгруппы первой группы, связанные с изменением базиса денудации, развиты на Ангаро-Ленском плато. Выделяется класс оползней, развитие которых происходит в горизонтально залегающей толще пород кембрия и ордовика. По механизму и форме проявления они относятся к фронтальным оползням выдавливания (сдвиг) и раздавливания с отседанием. Их генезис недостаточно изучен. Ю Б. Тржцинский (1964) возникновение и развитие их считает возможным при сочетании следующих условий: а) жесткие трещиноватые скальные породы имеют форму пласта и залегают на мягких глинисто-мергелистых отложениях, которые склонны к пластическим деформациям при обнажении их в склонах; б) береговые склоны на протяжении длительного времени непрерывно размываются, причем господствует донная эрозия; в) повсеместно на склонах наблюдается разгрузка подземных вод. Процесс отседания склонов стабилизировался в раннем голоцене с завершением формирования современного базиса денудации, а также с разрушением мерзлоты, образовавшейся в период Сартанского оледенения.
Ко второй группе отнесены оползни покровных отложений, разделенные на три подгруппы. В первую подгруппу входят оползни, связанные с увлажнением элювиально-делювиальных отложений и переувлажнением песчано-глинистого ОДГ. В неё включены оплывины, сплывы, осовы в осыпях, наиболее широко распространенные на всех ярусах рельефа, особенно в среднегорье. Они формируются на: а) таликах
делювиальных склонов, б) склонах, подрезанных эрозией и строительными работами, в) солнечной стороне высоких террас и морен при глубоком прогревании и протаивании, г) подвижных нефиксированных осыпях. Оползни второй группы, связанные с термогенными процессами, подразделяются на два класса. В первый класс включены оползни типичных курумов, развивающиеся по высокольдистому рыхлообломочному контакту при аномальном оттаивании мерзлоты к сезону дождей. Ко второму классу отнесены термогенные оползни, развитие которых происходит в горизонтальных слоях песчано-глинистых отложений при вытаивании льдистых включений и по погребенным льдам. Термогенные оползни формируют ОДГ по глинистой прослойке, образуемой между льдистыми и талыми породами (8, 57).
Оползни, связанные с техногенной нагрузкой (третья подгруппа второй группы), возникают при подрезке склонов, разработке карьеров, выемок и других горных работах.
Оползни зоны БАМ и СТ имеют различные формы - циркообразные, грушевидные, фронтальные и т.д. По характеру распространения преобладают единичные и групповые, а площадные оползни - большая редкость. Блоковые оползни в скальных породах чаще формируются при землетрясениях, а в рыхлых - под воздействием климатических, гидрологических, техногенных факторов.
Оползни, вызванные сильными землетрясениями (сейсмогенные), отличаются от собственно гравитационных одновременностью проявления сразу нескольких форм в одном или разных местах в районе эпицентра. Нередко оползни образуются в местах, где ранее не наблюдались. Особенностью является и то, что оползни формируются в различных породах и нередко завершают полный цикл (отрыв, смещение, остановка) за короткий промежуток времени - минуты, часы, сутки (5, 8, 47, 51). Согласно B.C. Хромовских (1964) сейсмогравитационные (сейсмогенные) оползни могут быть связаны не только с мощными подземными ударами, но и с общим повышенным региональным сейсмическим фоном горного района. По распространенности древних и современных крупных и гигантских оползней выделены оползневые районы опасные для техногенной деятельности (8).
Ирельский район (6 оползней) связан со схождением взбросовых, сбросовых, сбросово-сдвиговых структур допалеозойских зон нарушений активных в кайнозое, осложненных молодыми локальными разрывами северо-восточного простирания. (К.Г. Леви, С.И. Шерман и др., 1984).
Кунерма-Дальбичанский район (10 оползней) охватывает зону пересечения оперяющих сбросо-сдвиговых структур Левоминьского разлома с широтной системой разрывных нарушений, трассирующихся в направлении Кунерма-Гоуджекит (рр Дельбичанда, Кунерма...).
Гоуджекит-Грамнинский район (17 оползней) включает территорию пересечения генеральных разломов (Левоминьского, Абчадского) с локальными разломами широтного и субширотного направления. Из 5 оползней долины Гоуджекит - 3 приурочены к левобортовому крутопадающему разлому, четвертый - к пологопадающему на правом
склоне, а пятый - сформировался в коре выветривания. В долине Грамны насчитывается 12 оползней. На левом тектоническом склоне преобладают оползни-блоки сбросового типа Они впервые были изучены С.Д. Хилько (1968) как палеосейсмодислокации. На стенках древнего оползневого цирка развиваются современные мелкие оползни в коре выветривания (8).
Тыйский район (9 оползней) включает скальные оползни левобережья р. Тыя южнее устья Нюрундукана и оползни коры выветривания верхнего крыла Абчадского сброса на участке Тывлыкит-Тыя. Блоки пород сползли по крутопадающим прибортовым разрывам регионального разлома.
Холоднинский район (6 оползней) поражен древними и молодыми оползнями протерозойских метаморфических пород долины р. Холодная и притока Гасан-Дякит. Они возникли в пучках схождения скалывающих нарушений по правому и левому борту долины р. Холодная севернее устья Гасан-Дякит. В верховье р. Гасан-Дякит два крупных скальных оползня сошло по крутопадающему сместителю и образовали завальное озеро.
Ковокта-Ангараканский район (5 оползней) охватывает территорию распространения древних оползней Перевальной перемычки на участке оз. Ангараканское - верховье р. Ковокта. Наиболее крупный трехблоковый оползень глубокого заложения расположен в зоне прибортовых нарушений западнее Перевального озера. Древний оползень выскальзывания расположен на междуречье Окусикан-Ангаракан.
Ангараканский блоко-оползень сошел с верхнего яруса левого склона распадка правого борта р. Ангаракан Он сформировался в зоне пересекающихся нарушений. Оползневая масса перескочила через неглубокий распадок и отложилась на дне долины Ангаракана, образовав плотину и озеро (8, 32).
Парама-Падаринский и Шаман-Витимский районы (13 оползней) включают зону Парамского генерального разлома шириной до 10-15 км, к которому по касательной сближаются локальные разрывы северо-западного и субмередиального простирания, образуя прибортовые клинья с неустойчивыми породами.
В Парамо-Падаринский район входят древние скальные оползни долины Витима от устья Парамы до устья Мал. Падары. Между Парамскими порогами (р. Витим) и р. Челолек сохранились следы трех крупных скальных оползней последниковья.
Шаман-Витимские оползни расположены на склонах горы Шаман и долины Витима южнее Многообещающей косы Все они приурочены к зонам активных разломов (6, 8, 51).
Апсатский район (3 оползня) - территория распространения оползней долины одноименной реки и горы Отт-Хая. Два крупных оползня выскальзывания с суммарным объемом в сотни миллионов куб м. (по С.Д. Хилько - обвалы) приурочены к сбросу Кодарского разлома, проходящего по левому борту долины Апсат Оползневой склон протяженностью более 3 км представлен двумя смежными оползневыми цирками с крутыми (60-70°) стенками отрыва высотой до 470 м. Оползневые тела глубоко продвинулись во впадину и выдавили озерно-аллювиальные отложения.
Иягамакит-Чинейский район (7 оползней) занимает горную часть бассейнов рек Ингамакит и Чина (хр. Удокан). Оползни тяготеют к тектоническим контактам метаморфических пород удоканской серии с палеозойскими интрузиями.
Гербинский район (4 оползня) включает бассейны рек Герби и Талиджак Баджальского хребта. С развитием оползней в интрузивных породах мела и коре выветривания. Наиболее типичными из них являются омотский и гербинский оползни (8, 51). Омотский блоковый оползень скольжения образовался на левом склоне долины Омот-Макит (левый приток Герби) в пучке схождения локальных тектонических разрывов. Блок гранитов объемом 20 млн. м3 сполз с высоты более 2000 м по скалывающей поверхности крутизной 50-55°.
Гербинский сейсмогенный оползень-поток находится в верховье реки Герби. Он сошел с высоты 2200 м левого склона левого безымянного притока. Блок сильно трещиноватых гранитов объемом до 15 млн. м3 сполз по сместителю крутизной 45-50°. Оползень перекрыл оба русла в месте их слияния, образовав завальное «рогатое» озеро.
Мяочанский район (3 оползня) - районы озера Амут. Оползни сформировались здесь в зоне региональных разрывов. Развитие Амутских оползней имеются много общего с Омотским. Смещение скальных пород произошло по пологопадающему (до 35°) разлому.
В Приамурье отдельные скальные оползни развиты в бассейнах рек Урми, Баджал, Сулук, Бурея (фронтальные оползни с. Дубликан), Торон, Шевли, Коврижка, Бургала и др.
Современные оползни отличаются от позднеплейстоценовых и голоценовых меньшими размерами и единичностью проявления. Они тяготеют, главным образом, к омоложенным скалывающим нарушениям, оперяющим живые региональные разломы допалеозойского заложения.
Лавины в условиях горной тайги наиболее интенсивно формируются при резких изменениях погоды Э.Г. Коломыц (1966) установил, что на хребте Удокан наступление лавинной опасности можно ожидать при следующей последовательности изменения погоды: 1) значительная степень (радиационная или адвективная) образования ледяных корок на поверхности снежного покрова; 2) продолжительные снегопады, дающие более 10 мм осадков; 3) интенсивный метелевый перенос снега в период выпадения осадков или сразу же после снегопадов; 4) резкое изменение направления ветра и усиление его скорости при метелях не менее чем до 6-8 м/сек; 5) падение температуры и сохранение высокой относительной влажности воздуха при метелях способствует энергичному переносу снега на оголенных склонах Удокана и цементации его в мощные ветровые доски в очагах накопления (лавиносборах)
Н.А Володичева и В.Г Пеунов (1974) выделяют 4 градации повторяемости лавин: 1) лавины частой повторяемости сходят ежегодно или несколько раз за зимний период в водораздельных зонах хребтов, на крутых стенках каров, цирков. Лавины не спускаются на дно долин, останавливаясь в средней части склона, на дне цирка или кара на абсолютной высоте 100032
1500 м; 2) лавины средней повторяемости сходят один раз в 10 лет с крутых склонов и достигают дна долин на абсолютной высоте до 600-800 м; 3) лавины редкой повторяемости сходят один раз в 25-50 лет с крутых склонов и достигают дна долин на абсолютной высоте 600-800 м; 4) лавины исключительно редкой повторяемости сходят реже одного раза в 50 лет при катастрофической метеорологической ситуации. Такие лавины дают максимальную дальность выброса, возможную при современных климатических условиях. Лавины двух последних видов наиболее опасны для объектов новостроек. Известны случаи повреждения ЛЭП в районе Гоуджекита, отдельных построек в п. Молодежный и т.д.
Максимальная лавинная опасность (мощные лавины, сходящие ежегодно) наблюдается в горах БРЗ и на наиболее высоких поверхностях хребтов Становый и Зверева, особенно на междуречье Тимтона и Учура (8).
В восточной зоне БАМ и СТ лавины более значительно развиваются в высокогорье и среднегорье Эзопа, Буреинского и Баджальского хребтов, где высота снежного покрова местами превышает 2-3 м. На Дуссе-Алине они имеют более ограниченное распространение и носят эпизодический характер проявления. К районам со средней лавинной опасностью относятся хребты Джагды, Турана, Тыльский и др. Режим схода лавин зимне-весенний, когда на ледяную корку сугробов ложится обильный снег.
Слабая лавинная опасность (единичные лавины сходят только в многоснежные годы) характерна для склонов крутизной 35-45°. Преобладают лавины, связанные с весенним снеготаянием. На низкогорьях (северная часть района) - с оттепелями и метелями. Режим схода лавин - весенний. Активизация лавинной деятельности может происходить в отдельные многоснежные годы и при сильных землетрясениях, особенно в западной части БАМа, а также на склонах со сведенным лесом.
3.4. Процессы, связанные с действием поверхностных вод. Переработка берегов в зоне БАМ и СТ с различной интенсивностью происходит на Мамаканском, Зейском водохранилищах и оз. Байкал.
На Мамаканском водохранилище практически завершилось формирование полосы осушки высотой 3 - 4 м. Амплитуда ежегодного колебания уровня воды зависит от количества осадков и режима работы ГЭС, что отражается на формировании стадиальных абразионных уступов высотой 0,3 - 0,6 м. (8). В элювиально-делювиальных отложениях переработка берегов сопровождается широким развитием мелких оползней, обвалов, осыпей в курумах. В подтопленных распадках усилилось заболачивание с интенсивным развитием пучения и термокарста.
На оз. Байкал со строительством Иркутской ГЭС подъем воды составил 1,2 м. Произошла активизация абразии, береговых оползней и обвально-осыпных процессов, в первую очередь на тех участках, где интенсивность их была значительной и до искусственного подъема воды озера. В настоящее время процессы переработки берегов наиболее интенсивно происходят на восточном берегу в районе п-ова Святой нос на высоких берегах. Отступание берегов происходит под преобладающим развитием мелких вывалов, обвалов, оползней и осыпей (8).
Затопленные устья Верхней Ангары, Томпы, Баргузина и других рек обусловили интенсивную аккумуляцию выносов и всплыв торфяников. Абразионно-оползневые берега формируются на левом наветренном склоне долины Зеи на участке от верхнего бьефа до м. Окака На подтопленных марях активизируются термокарст и сезонное пучение (Ижакский залив, др.).
Формирование берега Зейского водохранилища находится в начальной стадии, и не представляется возможным на этом этапе предсказать время выработки береговой зоны осушки. По прогнозам Г М. Пуляевского и др. (1984), при ежегодном повышении уровня водохранилища с поверхности береговых склонов будет смываться слой мощностью 0,2—1,5 м и в начальной стадии будет преобладать поперечное перемещение наносов. В целом после 10 лет эксплуатации водохранилища с поверхности склонов в зоне осушки будет снесен слой мощностью 0,4 -2 м.
Водная эрозия. Площадной смыв песчано-глинистых пород происходит во время интенсивных дождей и ливней на поверхностях с уклоном более 3 - 5°. Следы площадного смыва фиксируются по намывным почвенным шлейфам в основании склона на закраинах пашен...(окрестности Качуга, Баянгола, г. Зея, и т.д.). Струйчатая эрозия захватывает фракцию крупнее 0,2 мм, в результате образуются короткие (2 - 3 м) врезы глубиной до 15—25 см. Эти два вида эрозии наиболее активно проявляются на поверхностях с нарушенным почвенно-растительным слоем и насыпях. Ручейковый смыв происходит на всех уровнях рельефа и сопровождается образованием борозд глубиной до 1 м и более.
Овражная эрозия имеет локальное развитие и связана с хозяйственной деятельностью. Во впадинах байкальского типа овраги образуются на вырубках леса, вдоль насыпей и на участках, где нарушен тепловлагообмен сильнольдистых пород (Чарская, Намамская впадины и т.д.). Густой овражной сетью покрыты хозяйственные земли Амурско-Зейской и Зейско-Буреинской равнин. Крупные единичные овраги наблюдаются на склонах высоких террас крупных рек (Амур, Бурея, и т.д.).
В катастрофическом режиме протекает оврагообразование в льдистых породах. По данным В. Л. Познанина (1982) за один месяц (июль 1979 г), когда за два дня выпало 46,8 мм осадков, на склоне крутизной 5 - 6°, сложенном сильнольдистыми песчано-глинистыми породами, образовался овраг длиной 190 м и глубиной до 5 м. Скорость роста оврага в мерзлых грунтах достигала 1 м/час (Чарская впадина). Интенсивное развитие оврагов обусловливается одновременным действием вытаивания льдистых компонентов и смыва талых песчано-глинистых частиц проточной водой (район автодорог: Уоян - Улюнхан, Северо-Муйск - Таксимо, Леприндо -Чара. .). Незакрепленные кюветы на участках залегания ММП превратились за два-три года в глубокие (2—4 м), широкие (3—7 м), длинные (0,5—1,2 км) овраги (1,8, 57,67).
Глубинная эрозия активнее протекает на высоких и крутых склонах гор БРЗ. Наиболее глубокие ущелья и каньоны сформировались по разрывным нарушениям голоценовой активизации. На участках интенсивных дифференцированных движений морфоструктур глубина последникового
эрозионного вреза превышает 40 - 100 м (хр Баргузинский, Байкальский. .).
Боковая эрозия развивается на активно опускающихся аккумулятивных впадинах и равнинах. Очень часто меняют русло реки Баргузин, Киренга, Амур и др. Береговая эрозия в отличие от глубинной, развивается более катастрофично и мгновенно - часы, сутки, недели. Ее скорость зависит от состава, состояния рыхлых пород и их размываемости и размокаемости. Валунно-галичниковые уступы отступают (0,3 - 0,5 м/год) главным образом, в результате размокания песчано-глинистых заполнителей, обусловливающих вывалы и осыпания под водой, и в первые 2-3 дня после спада наводнения. Песчаные берега легко размываются, обрушаются и осыпаются после спада воды. Они отступают быстрее (10-15м/год), чем • валунно-галичниковые.
Наиболее интенсивно разрушаются берега, сложенные рыхлыми грунтами с сильнольдистыми прослойками. Монолитность пород разрушается при одновременном размывании и фронтальном вытаивании ММП ниже СТС при паводках (32). Эрозионный обрыв формируется обвальным и оползневым путем. В местах залегания ММП преобладают фронтальные мелкоблоковые (до 15-20м3) оползни скольжения по слабо наклонной (2-3°) поверхности льдистых пород. Трещинами закола служат морозобойные и полигональные трещины отдельностей с инъекционными льдами. Берег за один паводок к концу августа, к моменту завершения СТС может отступать до 5 - 6 м/год (8). По данным B.J1. Познанина (1979) в устье р. Наминга боковая эрозия в СТС развивалась со скоростью 0,5 м/ч.
Боковая эрозия наносит наибольший материальный ущерб, смывая мосты, дороги, сельхозугодья, строения и т.д.
Сели до начала строительства БАМ были изучены слабо в отдельных районах БРЗ. Селеопасность региона определялась условно на основе анализа физико-географических и геологических условий селеформирования с учетом неполных данных об их развитии на отдельных участках (СНиП-2А-6.72; Карта развития селей в СССР А.И. Шеко, A.M. Лехатинов и др., 1973; Карта селеопасных районов СССР под ред. В.Ф. Перова и С.М. Флейшмана, 1975) Селеопасность многих районов будущей зоны БАМ и СТ была завышена или занижена.
По СНиП-2А-6.72 западная зона БАМ и СТ (горы Байкало-Патомского и Байкало-Станового нагорий) отнесена к районам интенсивного проявления селей, а вся восточная зона (восточнее р. Олекма) - к районам возможного развития селей и селеподобных явлений. На карте селеопасных районов СССР (категории селеопасности; значительная, средняя, слабая) в районы со значительной селеопасностыо включены только высокие хребты БРЗ (Кодар, Баргузинский, Верхне-Ангарский и т.д.). Остальные хребты, включая горы Приамурья, отнесены к районам средней селеопасности.
Исследования ВСЕГИНГЕО, в которых автор принимал активное участие, проведенные с 1975г., позволили значительно уточнить селеопасность зоны БАМ и СТ (5, 32, 39, 50, 61). Выявлены новые селевые районы восточнее р. Олекма - на Становом нагорье. Из категории слабой в районы весьма сильной и сильной селеопасности отнесены наиболее
приподнятые поверхности Баджальского, Буреинского и других хребтов. На основе количественной оценки пораженности горных районов селеопасными водотоками (17, 23, 41, 65) выделены районы селеопасности: весьма сильной - количество селеносных водотоков превышает 50-70 %, сильной - 30-50 %, средней - 10-30 %, слабой - до 10 %, потенциальной - без следов проявления селей (8, 32, 61).
К районам весьма сильной селеопасности относятся хребты: а) Байкальский—водотоки между м. Болсодей - р. Слюдянка; б) Верхнеангарскнй - селевые водотоки между горой Кирон - р. Аякон; в) Северо-Муйский—селевые водотоки междуречья Котера—Ковокта; г) Муяканский - селевые водотоки северо-западного склона, включая, реки Оран, и Jlonpo; д) Южно-Муйский - селевые водотоки междуречья р. Мудирикан - р. Усмун; е) Кодар - водотоки междуречья Сайликит и Сулумат; ж) Кодар - междуречье Сюльбан - Конда, селевые водотоки северозападного склона; з) Баргузинский - селевые водотоки юго-восточного склона; и) Баджальский - междуречья Урми-Хургалту; к) Токинский Становик - междуречье Луча - Туксани.
Сильной селеопасностью характеризуются хребты: а) Кичерский -междуречье Сырой Молокон - Кичера; б) Верхнеангарский - притоки р. Левая Мама; в) Делюн-Уранский - междуречье Джалтукта - Мурин; г) Северо-Муйский - селевые водотоки юго-восточного склона; д) Южно-Муйский - селеносные притоки р. Тулдунь; е) Кодар - притоки р. Сыгыкта; ж) Удокан - водотоки юго-восточного склона; з) Баргузинский - междуречье Шаманка - Нестериха, (притоки р.р. Светлая и Намама); и) Джагды -междуречье Унья - Еранда; к) Буреинский - междуречье Сулук - Иппата; л) Эзоп - междуречье Пр Бурея - Селемджа. Хребты Эзоп и Ям-Алинь характеризуются концентрацией большого количества микроселей в зонах активных разломов. На Буреинском хребте грязекаменные сели сходят почти по всем правым притокам р. Сулук южнее оз. Сулук.
В районы со средней селеопасностью входят хребты: а) Верхнеангарский (северо-западный склон); б) Делюн-Уранский - левые притоки Чуро и правые Верхней Ангары; в) Дуссе-Алинь; г) Тайканский.
Районы слабой селеопасности и с единичными селевыми водотоками выделены на хребтах: Байкальский, Делюн-Уранский, Икатский, Большой Янг, Сихотэ-Алинь, Тыльский, Меванджа и т.д.
В зоне БАМ и CT выделяются очаги формирования селей двух групп (по классификации А И. Шеко, 1980): а) очаги, связанные со скоплением рыхлого материача в руслах временных и малых водотоков с крутыми (более 15°) и пологими (менее 15°) тальвегами; б) очаги, связанные с подпруживанием русел водотоков (8, 61).
В первой группе преобладают осыпные, оплывинно-солифлюкционные, обвальные и эрозионные очаги, а также селевые выносы боковых притоков. Осьгпньге очаги поставляют наибольшее количество щебнистого материала (65-90%), который активнее поступает со склонов крутизной 33-36°. Так, в Прибайкалье склоновые отложения на северных экспозициях содержат камней (обломков крупнее 200 мм) в 3 - 4 раза больше, а
дресвы (2-10 мм), наоборот, в 10-12 раз меньше, чем на южных склонах. Содержание песка и глины увеличивается в 3—4 раза на солнечной стороне, что связано с повышенной активностью выветривания дезинтегрированных гранитов южной экспозиции склонов.
Во вторую группу в условиях тайги относятся завально-заломные очаги, которые формируют сели древеснокаменного состава (18). Русловая эрозия на участках залегания пойменнорусловых отложений, покрытых лесом, сопровождается образованием крупных заломов, прорыв которых вызывает пульсационно-волновой режим селей.
Формирование селей может быть также связано с землетрясениями, особенно, когда они по времени совпадают с периодами дождей и активностью снеготаяния. Нередко происходит подпруживание водотоков оползнями и обвалами. Прорыв завальных плотин сопровождается формированием селей, как это было, например, на р. Северо-Кедровая и др.
Активность очагов первой группы зависит от высоты и широты места -времени формирования сезонноталого слоя. Оттаивание грунтов в высокогорье, особенно на затененных склонах северной экспозиции, запаздывает на 60—70 дней по сравнению с очагами, расположенными в низкогорье на южной экспозиции склонов. Поэтому в низкогорье сели развиваются в конце весны, а в высокогорье - в конце лета. Запаздывание схода селей в западной селевой области по этим же причинам наблюдается с юга на север. На юго-восточных склонах Баргузинского и Байкальского хребтов селеопасный период наступает на 15— 30 дней раньше, чем на аналогичных склонах Кодара, Удокана, Зверева и более северных хребтов.
Водная составляющая селей формируется за счет: а) активного снеготаяния в горах, особенно когда с этим периодом совпадают теплые дожди и ливни (май - июль); б) затяжных и муссонных дождей, завершающихся ливнями, когда за один дождь выпадает месячная, а в отдельные годы - почти сезонная норма осадков, ЭЦМ 12а (август -сентябрь); в) сильных ливней (с суммой осадков по равнинным метеостанциям более 40 - 60 мм/сут, с интенсивностью выше 2 мм/мин), ЭЦМ 13л, 2а; г) прорыва заломов и завальных плотин Модули поверхностного стока в бассейнах площадью до 12 - 15км2 при уклонах 0,2 -0,25 м/м составляют 8-13 тыс. л/с. Формирование селей зависит также от режима дождей. Наблюдениями за режимом осадков с помощью дождемеров, установленных на абсолютных отметках 930, 1110, 1540, 1600 и 2040м, выявлена последовательность формирования синоптической обстановки в селевом бассейне. Июль 1980 г. характеризовался частыми дождями через каждые два-три дня. Продолжительность и интенсивность их возросла в третьей декаде Так, 22 июля за четыре часа на высоте 930 м выпало 40,6 мм, 24 июля на высоте 2040 м за пять часов - 51,8 мм. В последующие дни моросящие дожди не превышали 10-15 мм/сут. Дожди закончились 29 июля интенсивным ливнем (75,7 мм осадков на высоте 1600 м) - сформировался селевой поток из русловых и склоновых эрозионно-осыпных очагов среднегорья и низкогорья. Очаги гольцового пояса не «отреагировали» на обильное увлажнение из-за малой мощности талого слоя
поверхностных отложений.
Реконструкция временных рядов активизации селей фитоиндикационными методами выполнена в районах интенсивного их проявления (5, 48, 54, 60). В западной селеопасной области сход селей происходит: в крупных водотоках (Алла, Куркула) через 15-20 лет, средних (Ендыхык) - через 10-15 лет, малых водотоках через 6-11 лет, временных водотоках - 4 - 6 лет. Сели малой мощности с эрозионно-осыпными очагами могут формироваться в одном бассейне подряд несколько лет с промежутками в 1-2 года.
Активность развития селей на Дальнем Востоке была также восстановлена дендрохронологическими методами. Составлен временной ряд активности селей на Баджальском хребте, в котором наибольший интервал составляет 39 лет, а наименьший - 4-6 лет (8, 50).
Основные закономерности активизации селей, прогнозируемой на основе анализа их связи с климатическими факторами, изложены ниже (4.2).
3.5. Карст. На Сибирской платформе в карбонатных, терригенно-карбонатных толщах кембрия и нижнего ордовика преобладают следы древнего карста. В доломитах усть-кутской свиты нижнего ордовика распространены глубинные, реже поверхностные карстовые формы — воронки, суходолы и т д. Они концентрируются в основном вдоль разломов, трещин и контактов пород. В условиях многолетней мерзлоты развитие карста протекает по долинным таликам.
В Предбайкальском прогибе карст развивается в породах гипсоносных и соленосных формаций. Выделяются как современные, так и дочетвертичные формы проявления карста. Древние карстовые воронки и котловины широко распространены на междуречье Лены и Правой Тангоды.
На Байкало-Потомском нагорье в карбонатных породах карст имеет слабое развитие из-за преобладающего распространения нерастворимых пород и сплошной мерзлоты большой мощности. У подножия северозападного склона в доломитах и известняках наблюдаются остепненные суходолы с воронками, которые прослеживаются вдоль тектонической зоны сочленения платформы с Байкальской горной областью.
В пределах Байкальской рифтовой области карбонатные породы имеют ограниченное распространение (5 % по площади) и проявления карста встречаются очень редко.
На Дальнем Востоке карст изучен очень слабо. Отдельные проявления карста обнаружены в карбонатно-терригенных породах Баджальского хребта (реки Дукки, Хогды), на хр. Турана (Мельгинский грабен) и в других местах.
3.6. Заболачивание. Процессы совместного действия поверхностных и подземных вод широко развиты во впадинах, речных долинах и на плоских поверхностях нагорий. Интенсивность проявления заболачивания обусловлена геоморфологическими, неотектоническими, климатическими, мерзлотно-гидрогеологическими и гидрологическими факторами (8, 92-97).
Региональной особенностью болот является их слабая заторфованность. Лишь 2 % общей площади болот приходится на торфяники, а 98 % - на заболоченные земли (лесные мари). Главной причиной
заболачивания земель является близкое расположение криогенного водоупора и слабосточность поверхностных вод в условиях лесных и мохово-лесных микроландшафтов.
К районам с полигональными и плоскобугристыми болотами отнесены поверхности со сплошной и слабопрерывистой мерзлотой. Кочкарниковые олиготрофные болота занимают территории, сложенные породами с прерывистой и островной мерзлотой. Плоские евтрофные и мезотрофные болота имеют более широкое распространение на равнинах и в долинах рек с редкоостровной и спорадической мерзлотой (Приамурье, Предбайкалье).
На платформенной территории болота и заболоченные земли занимают Предбайкальский прогиб, главным образом Хандинскую депрессию и долину р. Киренга. Наличие мерзлоты, близкое залегание грунтовых вод, значительное количество летних осадков, слабый поверхностный сток обусловили широкое развитие грядово-мочажинного комплекса низинных болот. На пологих склонах и плоских водоразделах преобладают мари.
Во впадинах байкальского типа болотами заняты наиболее пониженные поверхности, сложенные суглинками и глинами, а также участки с криогенным водоупором. Сплавинные болота распространены в низовьях рек Верхняя Ангара, Баргузин, в зоне затопления Зейской ГЭС.
В шовных зонах впадин в местах выхода термальных вод, преобладают евтрофные, гипново-осоковые, осоково-вейниковые болота. Крупные массивы таких болот есть в районе сел Кучегер, Суво, Умхей в Баргузинской впадине и у источника «Горячие ключи» в Чарской впадине.
Наиболее сильно (70-80%) болотами поражены днища впадин Приамурья, где 5-10 % болот представляют собой сплавинные болота-зыбуны. Они связаны с деградацией мерзлоты и зарастанием реликтовых термокарстовых и старинных озер. Мощные торфяные болота имеются в районах озер Чукчагир, Эворон, Орель, Удыль, и др.
Сезонное пучение на болотах сопровождается массовым движением кочек. Кочки, представляющие собой дерновину из корневищ, промерзают медленнее, чем соседние участки, и под ними создаются условия для притока влаги из зоны промерзания. По мере промерзания всей сезонной толщи кочки поднимаются на 0,3-0,5 м под напором ледяных штоков. С разрушением ледяных тел кочки оседают в свои «гнезда». В Приамурье глубина сезонного протаивания на заболоченных землях достигает 0,6-1,2 м (Амгуньская впадина), на торфяниках - 0,4-0,7 м (Эворон-Чукчагирская впадина). Верхнезейская равнина является областью значительной активизации заболачивания, что связано с заполнением Зейского водохранилища.
3.7. Эоловые процессы. Они распространены во впадинах, на побережьях оз. Байкал, Охотского моря и Татарского пролива, а также в долинах крупных рек. Процессы развевания и перевевания активны на незакрепленных растительностью песках (8).
В Баргузинской впадине активность эоловых процессов в основном обусловлена хозяйственной деятельностью Выделяются участки с возрожденными и унаследованными процессами Дефляция возобновилась в результате распашки песчаных почв Унаследованные участки выдувания
песков сохранились на наветренных поверхностях террас рек, протекающих через песчаные массивы, на которых развиты котлы и воронки выдувания.
Крупные дюны высотой до 10-16 м, длиной 200-300 м занимают подветренные склоны Куйтунов левобережья Аргады и Гарги. На их распаханных поверхностях, преобладает перевевание песков. За последние 30-35 лет местами сформировался эоловый рельеф. На берегах оз. Байкал, эоловые процессы наблюдаются в крупных заливах - устьях рек Турка, Большая, Верхняя Ангара.
В Верхнеангарской впадине до строительства БАМ пески были покрыты лесом. Активное развитие эоловых процессов возродилось вдоль автодороги Уоян - Кумора, Уоян - Янчуй и трассы БАМ. Мелкие котлы выдувания и дюнообразные гряды формируются в районах пос. Новый Уоян, Уоян. При сильных ветрах пескуются улицы, дороги и коммуникационные сооружения.
Своеобразный эоловый феномен для зоны БАМ и СТ представляет урочище «Пески» в Чарской впадине. Пустыня среди болот и тайги имеет длину более 10 км ширину 3—4 км. Она сложена незакрепленными и подвижными песками. Типично пустынный рельеф представлен цепью крупных дюн, длина которых более 150-400 м, высота 50-40 м, котловинами выдувания и междюнными мочажинами. О генезисе урочища «Пески» имеются различные мнения, бесспорно, то, что песчаные отложения имеют озерное происхождение В плейстоцен-голоцене они были приподняты тектоническими движениями.
На остальной территории зоны БАМ и СТ подвижные пески распространены на современных речных и морских отложениях (косы, песчаные пляжи и т. д.). На Дальнем Востоке, например, дюнный рельеф фрагментарно развит вдоль морского побережья в районах заливов Александры, Екатерины, Счастья, Торомской губы. Перевевание песков происходит на всех песчаных пляжах моря.
Подвижные пески наблюдаются также на Среднеамурской равнине вдоль Амура в окрестностях пос. Троицкое, Иннокентьевка, г Амурск и др. Небольшие площади развеваемых песков имеются по долинам рек Зея, Селемджа, Бурея.
3.8. Криогенные процессы. В 1974 - 1992 г.г. изучением региональных и локальных закономерностей развития криогенных процессов в зоне БАМ и СТ занимались ВСЕГИНГЕО, Институты мерзлотоведения, географии, земной коры СО РАН, Московский госуниверситет, Читинский политехнический институт и т.д.
В данной работе рассматриваются наиболее опасные и распространенные криопроцессы, которые прямо или косвенно влияют на хозяйственное освоение и представляют научный интерес (32, 43, 44, 72, 79).
Криогенное пучение самое распространенное явление в местах залегания дисперсных фунтов. По мнению Г А. Грависа (1988) это комплекс процессов, обусловленный промерзанием грунта и включающий в себя безнапорную или напорную миграцию воды или разжиженной грунтовой массы, ее замерзание и образование льда, разуплотнение грунтового скелета,
приводящее к увеличению объема, а также поднятие поверхности грунта. Криогенное пучение развивается в сезонном и многолетнем циклах промерзания - протаивания.
Главной предпосылкой активизации пучения считается повышенная летне-осенняя увлажненность пучинистых пород. Так, Л.В. Чистотинов (1973, 1981) показал, что в песчаных грунтах имеется хорошо выраженный максимум миграционного потока влаги и пучения, соответствующий влажности 9 - 11 %, тогда как для суглинистых и глинистых грунтов максимальные значения миграционного потока и пучения достигаются при влажности близкой к полному насыщению. Отмеченная зависимость миграционного потока влаги от влажности промерзающего грунта объясняется строением порового пространства грунтов и связанными с этим особенностями образования льда в порах (С.Е. Гречищев и др., 1984г.).
Общеизвестно, что в зоне БАМ и СТ заболоченные земли и болота сложены ММП. Формирование СТС сопровождается насыщением пород избыточной влагой к периоду промерзания. От мощности СТС зависит величина сезонного пучения, бугры которых, особенно гидролакколиты, местами достигают 2 - 3 м высоты до 5 - 12 м в поперечнике. Пораженность заболоченных районов сезонным и многолетним пучением возрастает до 7080% в сторону наиболее пониженных участков (44, 55, 67).
Многолетние бугры пучения, включая гидролакколиты, менее распространены в зоне БАМ и СТ, чем сезонные. Они более характерны для мест залегания островной ММП (Улюнхан, Кучигер, Ковыли и т. д.).
Бугры пучения ослабляют устойчивость пород эрозионному разрушению. При вскрытии их в стенках оврагов и береговыми обрывами, интенсивное вытаивание льдистых включений сопровождается оползневыми процессами и выплыванием дисперсных грунтов (8, 57).
Криогенное пучение - наносит значительный материальный ущерб линейным сооружениям, населенным пунктам и т.д.
Наледи, в изучение которых наибольший вклад внесли Н.И. Толстихин, Б.В. Зонов, О.Н. Толстихин, Г.П. Зарубин, В.Р. Алексеев, В.К. Рябов и др. По генезису наледеобразующих вод они подразделяются на следующие группы: а) поверхностных вод; б) подземных вод; в) смешанных поверхностных и подземных вод.
Наледи поверхностных вод, в том числе и промышленно-бытовых, распространены очень широко. Режим их имеет тесную связь с гидрометеорологическими факторами и антропогенной нагрузкой Объем наледей изменяется в зависимости от режима увлажнения предналедного сезона и температуры воздуха периода наледеобразования. Речные наледи, сливаясь, друг с другом, затопляют большие участки пойменных поверхностей и достигают значительных объемов (реки Витим, Олекма, Гарга, Ципикан и др.). Продолжительность разрушения наледей поверхностных вод -краткосрочная. Русловые наледи разрушаются при ледоходе, а пойменные -почти одновременно со сходом снежного покрова.
Наледи подземных вод подразделяются на классы—наледи речных долин, водоразделов, впадин и равнин. По характеру залегания питающих их
вод выделяются типы наледей—надмерзлотных (фунтовых) и подмерзлотных вод, включающих в себя воды глубоких горизонтов (8, 72).
Наледи смешанных вод отличаются большими размерами и относятся к классу наледей речных долин, характеризуются повышенной угрожаемостыо на хозяйственные объекты по сравнению с другими наледями. Формирование их зависит, прежде всего, от климатических и сейсмических факторов и техногенных нагрузок.
Группа наледей, связанных с замораживанием озерных и подземных вод, встречаются очень редко и характеризуются непродолжительностью развития и малыми размерами.
Характер распространения наледей зоны БАМ и СТ весьма разнообразен. Это обусловлено многими факторами: широтой, высотой и расчлененностью местности, тектонической нарушенностью, состоянием пород, гидрогеодинамическими напряжениями и строением ММП. Поэтому пораженность наледями меняется не только в разных регионах, но и внутри каждого гидрогеологического массива и бассейна Например, в пределах Северо-Муйского массива трещинных вод наледность резко увеличивается на интрузиях Баргузинского комплекса. Повышенная обводненность обычно свойственна разломам допалеозойского заложения и кайнозойского омоложения Баргузино-Витимского батолита.
Количество наледей в рифтовой части зоны БАМ и СТ возрастает в среднегорье в интервале высот 700—1600 м и уменьшается на отметках выше 2000—2400 м (хр Кодар). На поверхностях ниже 700 м отмечаются единичные крупные наледи. Наибольшее число наледей, связанных с подземными водами, наблюдается по бортам Чарской и Муйской впадин. Далее на запад в сторону Верхнеангарской и Северо-Байкальской впадин происходит уменьшение наледности.
Гигантские наледи формируются в эмбриональных впадинах и вдоль региональных тектонических разломов. Повышенной наледностью характеризуются локальные и региональные «живые» разломы северозападного и субмеридионального простирания. В системе разрывных нарушений северо-восточного и субширотного направлений более водоносны региональные, особенно прибортовые разломы, в узлах пересечения которых с нарушениями других систем формируются крупные наледи. Плотность наледных участков на единицу площади возрастает пропорционально густоте и глубине расчлененности рельефа.
Крупные наледи, формирующиеся при слиянии нескольких наледей в единое поле, преобладают в пределах массивов трещинно-таликовых вод со сплошной многолетней мерзлотой. Среди них выделяется Байкальская система массивов и бассейнов со значительной интенсивностью наледеобразования. Так, в верхней части бассейна р. Чара зафиксировано 220 наледей постоянного функционирования, среднемноголетняя площадь которых составляет 100 км2 . Суммарный средний объем наледей составляет 151 млн. м3. В бассейне р. Муя насчитывается 417 наледей подземных вод общей площадью 77,2 км2 при максимальных размерах Амнундской наледи равной 3,53 км2. Средняя мощность льда увеличивается до 2,6 м, а
суммарный объем Муйских наледей уменьшается до 125,6 млн. м3 (8).
Неравномерность распространения наледей отмечается в бассейне р. Верхняя Ангара. Более 90 % из 475 наледей (суммарная площадь 67 км2) приходится на раздробленные граниты Баргузинского и Северо-Муйского хребтов, лишь 8-9 % на хребты Верхнеангарский и Делюн-Уранскнй. В бассейнах рек Котера, Няндони, Светлая, Намама преобладают вытянутые (до 11490 м) наледи, которые подчеркивают протяженность водовыводящих участков разломов. Самая большая наледь площадью 4,39 км2, средней мощностью 4 м формируется в Намамской долине. Максимальная мощность наледи (12 м) достигала в ущелье р Ангиджан в 19 км от устья (апрель 1980г.).
Высокой наледностью характеризуется Алданская гидрогеологическая складчатая область особенно в пределах наложенных артезианских структур с несквозными и сквозными таликами (бассейны рр. Чульман, Алдан и др.)
Амуро-Охотская гидрогеологическая складчатая область включает горы восточного фланга зоны БАМ, где разнотипные наледи имеют неравномерное распространение. Ключевыми наледями небольших размеров более поражены горы Приамурья (хр. Баджальский, Хоми, Мяочан ...). Наледи подземных и смешанных вод увеличиваются в западном направлении от Буреинского хребта. Их количество и объемы возрастают на Селемджинском, Тугурингринском, Якбыянском хребтах и в межгорных впадинах В полосе вдоль железных дорог формируется много природно-техногенных наледей (БАМ - Тында, Известковая - Ургал и т.д.).
В гидрогеологических складчатых областях с повышенной сейсмичностью активность наледей напорных вод впадин Байкальского типа связана с землетрясениями. Подготовка сильных землетрясений сопровождается изменением режима подземных вод чаще подъемом уровня и увеличением расходов родников. Поэтому проявление сильных землетрясений в холодные периоды года обусловливает увеличение количества и объема наледей межпластовых вод глубоких горизонтов не зависимо от климатической наледности года (8, 72,78).
Площадь влияния землетрясений на подземные воды измеряется многими тысячами квадратных километров. Так, при Муйском 10 - 11-балльном землетрясении 1957г. режим подземных вод существенно изменился в радиусе до 500 км от эпицентра. Уоянское 7-балльное землетрясение 1976 г сопровождалось в районе пос. Новый Уоян увеличением числа незамерзающих родников и возрастанием их дебитов. С помощью дендрохронологических исследований установлено, что с сейсмическими процессами лучше коррелируются наледи эмбриональных впадин (Намамской, Лурбунской, Ингамакитской, Сюльбанской). Анализ связи угнетенности радиального прироста деревьев на наледных полянах и около них с фактическими данными о землетрясениях показывает, что активизация наледей при 8 - 9 балльных землетрясениях происходит в радиусе 400 - 450 км от эпицентра. Тас Юряхское 9 - 10 балльное землетрясение 1967 г повлияло на усиление наледеобразования на реках Намама, Сининда, Няндони (Баргузинский хребе!).
Кроме сильных фоновых землетрясений на наледи оказывают влияние местные очаги слабых сотрясений. В 1971, 1973 и 1978г., например, сформировались крупные наледи подмерзлотных вод в эмбриональных впадинах Баргузинского хребта при активизации землетрясений в три балла и более В холодный период 1971 г произошло 103 землетрясения (130 за год), а в 1973 и 1978 г соответственно 67 и 84 (99 и 109 за год) землетрясений. При этом весенние (март - май) землетрясения составили 3546 % от общего годового количества и превышали зимние более чем в 2 раза. В годы сейсмического затишья (минимум 24 землетрясения в год при максимуме 267) размеры наледей не отличались от среднемноголетних (1970, 1974, 1976г.). В сейсмоактивные годы водоприток усиливается в области разгрузки под действием геодинамических процессов со значительной заблаговременностью - за 3-4 месяца до начала сильных землетрясений. Подземные воды глубоких горизонтов, реагирующие на тектонодинамические процессы недр, питают наледи. Активность землетрясений более значительно оказывает влияние на увеличение наледности тектонических впадин с подмерзлотными водами и менее - на формирование наледей трещинно-жильных вод (8, 58, 60, 63)
Курумы - это глыбовые и глыбово-блоковые образования на склонах и пологих поверхностях, сложенных, главным образом, магматическими и метаморфическими породами. Они широко распространены в горно-таежной зоне и слабо изучены. Нет единого взгляда на генезис образования и подвижность курумов. Преобладает мнение о криогенном происхождении курумов (В.П. Солоненко, H.H. Романовский, Г.Ф. Гравис и др.). Наряду с криогенными выделяются гравитационные, ледниковые, селевые, пролювиальные и другие курумы.
По ведущим генетическим признакам выделяются три класса курумов - полигенетические, криогенные и сейсмогенные и два подкласса - типичные и атипичные (44, 8). К атипичным отнесены ледниковые и другие курумы, которые выделены по схожести внешних признаков скопления крупных камней. Они не имеют генетической связи с процессами курумообразования, а являются формой залегания пород, отложенных другими процессами
Типичные курумы - это полигенетический процесс, тесно связанный с формированием коры выветривания. Они отличаются незавершенностью развития, интенсивность их проявления зависит от многих факторов -структурно-геологических, геоморфологических, климатических, сейсмических и т.д.
Структурно-геологические условия обеспечивают непрерывное питание курумов. От них зависят тенденция, площадь, форма развития и размер камней. В зонах разрывных нарушений с полем растяжений, где преобладают глыбо-блоковые отдельности, формируются аналогичные по составу, форме камней курумы, а в местах сжатия - сдвига, глыбовые. По форме курумовые поля как бы повторяют курумопитающие разрывные нарушения. В узлах пересечения разломов формируются курумы округлой формы, схождения - эллипсоидной. Фронтального вида курумы повторяют простирание разрывов. Размер типичных курумов зависит от площади
раздробленных курумообразующих пород.
Наше исследование курумов, вскрытых в бортах карьеров, дорожных откосах, показали сложную структуру курумообразования. Типичные курумы, как правило, развиваются в верхнем горизонте линейной коры выветривания на крыльях разрывных нарушений. Курумы из крупных глыб и мелких блоков приурочены к зонам нарушений второго типа (гл. 3.2.) В первом и третьем типе нарушений преобладают средне - крупноглыбовые курумы. Образование их в этих условиях связано с постоянной сменой пучения - термокрста, криогенной - термогенной дисерпции, вибрационного воздействия активных землетрясений, вымыванием мелкозема.
Геоморфологические факторы предопределяют положение курумов на местности, активность выноса мелкозема, льдистость пустот и их подвижность. Типичные курумы обычно занимают элювиальные тектонические склоны и платообразные поверхности, осложненных разрывными нарушениями. Особенно мощные типичные курумы развиваются на верхних крыльях разрывных нарушений. Криогенные курумы наиболее широко распространены на плато и куполообразных водоразделах Витимского, Алданского, Станового и других нагорий. Преобладают полигональные, многоугольные курумы с торчащими глыбами (криогенно-термогенное торошение). Крупные курумы фронтального развития занимают основания склонов речных долин, особенно древних. Их концентрация обусловлена дисерпцией и сейсмогенной вибрацией.
Курумы подразделяются на молодые и древние. К молодым отнесены курумы, у которых угловатые формы камней хорошо сохранены без следов десквамации, плотного пустынного загара с мелкими колониями накипных лишайников. Они отличаются трехъярусным строением: неподвижное основание (кора выветривания), непрочный дресвяно-щебнистый с песчано-глинистым заполнителем фундамент, и активный курум с пустотами, занятыми сезонным и многолетним льдом. К древним отнесены курумы, глыбы которых имеют полуокатанный вид со следами интенсивной десквамации и плотного пустынного загара; пустоты заполнены рыхлыми отложениями.
Подвижность курумов зависит от крутизны склона, возраста, интенсивности мерзлотных процессов, активности и силы землетрясений.
В целом курумы характеризуются малой подвижностью (мм, см / год), на фоне которой нередко происходят катастрофические срывы курумников в больших объемах (Ф.А. Никитенко, 1951; В.П. Солоненко 1960; A.M. Лехатинов, 1982 и др.). Существуют взгляды о полной неподвижности курумов независимо от их типа, возраста и места развития (Е А. Толстых, Ю.А. Сагайдачный, 1982) По данным наблюдений В.К. Лапердина (2003) подвижность курумов зависит от крутизны склона и исчисляется первыми миллиметрами и сантиметрами в год. Исследованиями ВСЕГИНГЕО (А М. Лехатинов, Н.И Краснов и др) в районе Северо-Муйского перевала установлена средняя скорость движения типичных курумов 0,32 см/год (крутизна склона 28-30°) и 2,59 см/год (крутизна 35-45°). Первый год техногенной нагрузки (строительство портала тоннеля № 3) курумник
сдвинулся на 5,4-6,9 м/год, а на следующий год во время теплых дождей он сполз и перекрыл портал (август, 1986г.).
По мнению Г.Ф. Грависа (1988) все известные катастрофические подвижки курумов связаны с деформациями их основания (оттаивание и оседание, течение, оползание), тогда вся масса курума вовлекается в движение пассивно. Наиболее распространенными причинами внезапной потери равновесия курумов являются сильное увлажнение их во время дождей и интенсивного оттаивания льдистого основания с формированием более мощного талового слоя, чем в обычные годы
3.9 Основные закономерности распространения и развития ЭГП. Платформенный режим обусловил интенсивное развитие отседания склонов, оползней фронтального типа и площадного карста, которые типичны только для Предбайкалья Курумы, каменные россыпи, осыпи, обвалы, оплывины, склоновая эрозия имеют фрагментарный характер проявления на Лено-Ангарском и Приленском плато. На лесных марях и болотах, прежде всего Предбайкальского прогиба, формированию пучения благоприятствуют тонкодисперсный состав пород и глубокое сезонное промерзание (2-Зм) и протаивание (0,6-3,Ом). Умеренно распространены наледи русловых и фунтовых вод.
Наиболее приподнятые морфоструктуры Байкальской и Монголо-Охотской складчатости поражены полным набором ЭГП (рис. 2.1). На интенсивность проявления их большое влияние оказывают, прежде всего, дифференцированные подвижки геологических структур, особенности режима процессоформирующих ЭЦМ и высокая сейсмичность, а также морфология и морфометрия склонов.
В высокогорьях пораженность фавитационными процессами и склоновыми селями возрастает на нивально-альпинотипных поверхностях до 60-80 % (БРЗ) и эрозионно-денудационных - 90-100 % (Приамурье). В Приамурье максимальная пораженность осыпями и россыпями характерна только для Баджальского хребта в районах интенсивного выветривания нижнепермских сланцев различного состава, алевролитов, песчаников, спилитов (верховья рек Урми, Кур, Дуки...).
Остальные хребты Дальнего Востока умеренно поражены (40-50 %) процессами склоновой денудации, интенсивность которых возрастает до 6070 % на псевдоледниковых поверхностях (хр. Буреинский, Эзоп и т.д.).
Исключительное отличие БРЗ от других регионов заключается в широком развитии сейсмогенных скальных оползней и обвалов фандиозных объемов (Сев. Кедровая, Ангаракан, Апсат...). Повышенная интенсивность их проявления является следствием голоценовой активизации сейсмогенерирующих прибортовых разломов впадин байкальского типа. В зоне БАМ и СТ изучено 79 эндокинетических оползней, из которых 76 расположены в БРЗ, лишь 3 в горах Приамурья Мобильный рифтогенный фон обусловил широкое формирование неустойчивых структур в зонах тектонических нарушений. В плейстосейстовых областях с плотным роем сильных землетрясений в неустойчивых структурах формируются наиболее крупные сейсмодислокации, на которых активизируются современные ЭГП.
Типичными для северной половины территории являются каменные россыпи и курумы. Пораженность ими возрастает от 40-50 % в низкогорьях до 70-80 % на высоких нагорьях Алданского щита, Становой складчато-глыбовой области, Удоканского авлакогена (рис. 2.1). Значительно слабее они развиваются на хребтах Джагды, Буреинский, Джаки - Унахта -Якбыяна (30-40 %).
В альпинотипном высокогорье БРЗ сильнее развиваются ледниковые, гравитационные и другие нетипичные курумы. Типичные курумы более распространены на прогреваемых гольцовых склонах (70-80%). Интенсивность площадных курумов снижается от среднегорья к низкогорью до 10-20 % и единичного проявления. В долинах они занимают склоны крутизной 10-30°.
Отрицательные ледниковые формы хребтов аккумулируют продукты склонового сноса и гасят селеформирующий сток на верхнем ярусе рельефа. Зарождение русловых селей начинается на размываемых ригелях подгольцового пояса из эрозионно-осыпных, оплывинно-солифлюкционных очагов. В БРЗ сели наиболее интенсивно (70-80%) формируются в среднегорье на крутых и коротких склонах юго-восточной и южной экспозиции (хр. Верхне-Ангарский, Байкальский, Баргузинский ...). На противоположных склонах ассиметричных хребтов, как правило, горные паводки на отдельных участках транзита трансформируются в водокаменные и вододревеснокаменные сели. Пораженность селеносными водотоками не превышает 30-40 % (Байкальский, Баргузинский, Южно-Муйский хребты).
На восточном участке зоны БАМ и CT селеопасность в целом ниже, чем в БРЗ. Исключение составляет Баджальский селеопасный район с максимальной пораженностью селеносными водотоками. Уникальность района заключается в 100 % пораженности северо-западного «теневого» склона на обширном междуречье Дуки - Макит - Орокот, тогда как юго-восточный прогреваемый склон хребта менее селеопасный (60-70 %). Максимальная селеопасность приамгуньского склона связана с его крутизной и несложным строением сети временных и малых водотоков, на которых сели зарождаются в воронкообразных водосборах с осыпными бортами крутизной 30-40°.
На остальных хребтах Приамурья селевая пораженность достигает 4050 % (р. Сулук), 20-40 % (р. Нимелен), 10-20 % (р. Бурея) и менее 10 % (р.Селемджа).
Криогенные процессы, особенно сезонные, развиты повсеместно В межгорных впадинах и на равнинах интенсивное пучение происходит при промерзании надмерзлотных и грунтовых вод, формируются сезонные гидролакколиты. Здесь же развивается криогенное растрескивание с максимальной интенсивностью. Многолетние ледяные жилы встречаются в Прибайкалье, но наибольшего распространения они достигают в Чарской впадине. Далее в восточном направлении интенсивность снижается до минимума в долине Амура.
Термокарст различного возраста более распространен во впадинах байкальского типа, на равнинах, по берегам Мамаканского и Зейского
водохранилищ. Западины, провалы, воронки формируются при деградации бугров пучения с ледяным или льдистым ядром На востоке территории преобладают сезонные термопросадки и реликтовые формы.
Термоэрозия в естественных условиях встречаются редко, главным образом в БРЗ на подмываемых берегах рек Чара, Муя, Верхняя Ангара, Баргузин и т.д. В нарушенных условиях на наклонных поверхностях, сложенных льдистыми отложениями и пластовыми льдами, термоэрозионные овраги развиваются с катастрофической скоростью. На полигональной поверхности формируется овражная сеть, образуя рельеф «дурные земли» непригодные для освоения (Ковыли, Намама, Чарская и т.д.).
Наледи вод глубокой циркуляции таликовых зон широко развиваются в долинах рек, межгорных впадинах Северо-Байкальского, Байкало-Патомского нагорий. Интенсивность их повышается на Алданском, Удокано-Каларском нагорьях и Становом хребте. Относительно умеренно поражены разнотипными наледями прибортовые поверхности впадин байкальского типа. В горах БРЗ и Приамурья преобладают наледи трещинных вод (ключевые, каскадные, русловые) и каровых, завальных озер. Речные наледи менее распространены на внутренних склонах хребтов, обрамляющих впадин, и значительно больше - на их противоположной стороне. Перехват подземных вод линейными сооружениями на наклонных поверхностях сопровождается формированием разрушительных наледей в выемках, полувыемках, у мостов, насыпей и других сооружений (междуречье Унахта -Утугуй, Муяканский хребет . .).
Экзогенные геологические процессы зоны БАМ и СТ наибольшую опасность представляют хозяйственным объектам по окраинам впадин и в речных долинах, так как селевые потоки, лавины, горные паводки и наледи своё разрушительное воздействие оказывают на значительном удалении от склонов. Нарушение режима тепло-влагопереноса льдистых пород, подземных льдов при строительстве любых объектов, особенно нефтепроводов, нередко становится причиной частых аварий.
Инженерно-геологическими исследованиями установлено, что зона БАМ и СТ не имеет аналогов в Северной Азии по набору разнообразных типов ЭГП, особенно в БРЗ, интенсивность развития которых обусловлена развитием рифта и суровым климатом. Активность ЭГП интегрально отражает результаты совместного действия эндогенных и внешних факторов при формировании лика земли.
4. ПРОГНОЗ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
4.1. Теоретические и методические основы прогноза. Под
прогнозом понимается научное предсказание места, времени и размеров проявления ЭГП, а также определение степени подверженности хозяйственных объектов их воздействию, основанное на анализе закономерностей развития процессов (8). Прогнозы подразделяются на пространственные (глобальные, региональные, локальные), временные (долговременные, краткосрочные) и оценку мощности - размеров (8, 10).
Общая теория долговременных региональных прогнозов ЭГП была раз-
работана во ВСЕГИНГЕО (А.И Шеко, B.C. Круподеров, A.M. Лехатинов и др, 88). Инженерно-геологической основой для составления региональных долговременных прогнозов ЭГП являются две специальные инженерно-геологические карты: а) условий развития ЭГП, б) районирования территории по условиям и интенсивности их проявления. Они отображают пространственные закономерности распространения и развития ЭГП (55, 67, 76, 89, 90,91).
Общая технологическая схема долговременных прогнозов ЭГП, разработано ранее А.И. Шеко (1980), усовершенствована автором применительно к условиям зоны БАМ и СТ, и имеет ряд особенностей. В связи с отсутствием сведений о проявлении ЭГП, позволяющих составить временные ряды, и недостаточной продолжительностью наблюдений за факторами, определяющими развитие этих процессов, прогнозы составлены с восстановлением временных рядов (4, 8, 59, 63, 64).
Методика предусматривает такую последовательность исследований: а) анализ информации о проявления процесса, сопоставление всех известных случаев его проявления с количеством осадков, температурой воздуха, числом дней с процессоформирующим ЭЦМ; б) выявление комплекса основных изменяющихся факторов развития ЭГП (метеорологических, гидрологических, сейсмических, антропогенных); в) составление, обработка и анализ временных рядов проявления процесса и факторов, обусловливающих его развитие, выявление закономерностей развития процесса; г) районирование территории по режиму многолетней изменчивости ЭГП и факторов, их обусловливающих, выделение районов с одинаковыми периодами активизации ЭГП или временных зон.
Для каждой временной зоны составляется прогноз основных изменяющихся факторов, который на основании исследования причинно-следственных связей между ЭГП и факторами, их обусловливающими, считается прогнозом ЭГП. При этом прогнозные характеристики различных показателей сопоставляются и суммируются.
Наибольшая активизация ЭГП возможна при благоприятном сочетании нескольких быстро изменяющихся факторов Например, в зоне БАМ и СТ наиболее сильная активизация селевых и гравитационных процессов будет наблюдаться в конце теплого лета при условии, когда продолжительные теплые дожди с ливнями по времени совпадают с активизацией землетрясений и глубоким сезонным оттаиванием мерзлоты (4, 7, 8, 19).
При составлении долговременных прогнозов ЭГП учитывается циклический характер развития быстро изменяющихся факторов и наличие существенных связей их с солнечной активностью (А.И. Шеко, 1980, 1988).
Основные «ведущие» циклы, как отмечено Е.В. Максимовым (1976г.) -11, 22, 80-90 - летний, 1850, 40700 лет, проявляются в различных природных процессах. Солнечная активность, выраженная в числах Вольфа, достаточно хорошо коррелируется с активностью проявления многих ЭГП и используется при прогнозировании в качестве фактора-предиктора.
Вековая тенденция развития ЭГП и факторов, их обусловливающих, может быть установлена в результате сопоставления интегральных кривых
аномалий модульных коэффициентов солнечной активности, различных типов и групп атмосферной циркуляции, с которыми связано изменение гидрометеорологических условий.
Степень активизации ЭГП при составлении прогнозов определяется в зависимости от силы воздействия определяющих процесс факторов. Сильной считается активизация при прогнозных значениях различных показателей обеспеченностью 10% и менее, средней - выше нормы, но не достигающих уровня 10% обеспеченности, слабой - немного выше нормы.
Заключительным этапом прогнозирования является составление инженерно-геологической карты прогноза ЭГП (8).
4.2. Прогноз селей. Сведения о прохождении селей в зоне БАМ и СТ получены в основном дендрохронологическими методами (8, 15, 29, 48, 54, 60). Для наиболее значительных по мощности селей составлены временные ряды селеопасных районов Прибайкалья и Приамурья. Например, наиболее сильная селевая активизация на Баргузинском хребте наблюдалась: 1824, 1835, 1840, 1850, 1854, 1865, 1869, 1874, 1891, 1900, 1907, 1911, 1917, 1922, 1932, 1933, 1938, 1945, 1952, 1962, 1967, 1976, 1986, 1994, 2001. Из анализа ряда следует, что наименьший интервал между проявлениями селей составляет 4-5 лет, средний -7-11, наибольший - 16 лет.
Для сравнения, временной ряд схода мощных селей на хр. Удокан, составленный Л.Н. Концовой, имеет интервал 6-8, 13-19, и 39 лет и больше согласуется с ЭЦМ 3-го типа (дождливый южный циклон).
При анализе взаимосвязей характеристики показателей климата, многолетней мерзлоты, подземных вод и ЭГП установлено, что наиболее влажные годы в зоне БАМ и СТ были и наиболее селеопасными. Благоприятные условия для формирования селей создаются при одновременном сильном увлажнении и глубоком протаивании пород. Режим увлажнения и температурный режим определяются соответствующим типом погоды, характеризующимся для различных территорий количественно числом дней с различными ЭЦМ (по Б.Л. Дзердзеевскому) за год, сезон, месяц, когда наблюдалось прохождение селей (8).
В Байкальской рифтовой области сели формируются под влиянием южных и юго-западных циклонов, проникающих по впадинам вглубь территории. С ними связано повышенное потепление и увлажнение пород наветренных (теневых) склонов хребтов, где формируются условия усиления активности ЭГП. В частности, в бассейнах рек Ангаракан и Сюльбан активизация селей происходит при прохождении затяжных и теплых дождей, завершающихся ливнями. Данная погода возможна при ЭЦМ 13 л, 7 ал, 9а.
На юго-восточном склоне Баргузинского хребта вероятность проявления селей повышается после теплых зимних сезонов, особенно в том случае, если за теплой зимой последует теплое, дождливое лето. Осадки в значительной степени связаны с циклонами, приходящими с юго-запада (ЭЦМ 12а, 2а). В зоне БАМ и СТ отмечается следующий комплекс метеорологических факторов, способствующих развитию и активизации селевого процесса (64, 8):
1) погода количественно характеризуется числом дней с ЭЦМ 13л, 12а,
7 ал, 9а, 2а, причем вероятность прохождения селей увеличивается при развитии за селеопасный сезон нескольких ЭЦМ (например, 1 Зл, 12а, 2а или 7ал, 13л, 9а); 2) количество осадков и средняя температура воздуха за год, по сезонам года, по отдельным периодам (например, за период снеготаяния)
Активизация гравитационных процессов также в значительной степени обусловлена метеорологическими условиями. Сведения о времени проявлении этих процессов отсутствуют, в связи с чем анализу метеорологических условий при их прогнозировании придается особенно большое значение. На развитие обвалов влияет увлажненность обвалоопасных участков, а также характер погоды. Так в высокогорье массовые проявления обвалов происходят во время затяжных дождей (гл. 3).
Активизация осыпания продуктов выветривания наблюдается весной при интенсивном снеготаянии, летом и осенью при интенсивных дождях.
Для активизации оползневого процесса решающее значение имеют переувлажнение и протаивание пород, происходящих при метеоусловиях таких же как и для селей (определенный тип ЭЦМ, необходимое количество осадков, высокие температуры).
Анализ интегральных кривых аномалий модульных коэффициентов, количество сильных землетрясений более 6 баллов, активности селей и солнечной активности (числа Вольфа) по годам показывает достаточно высокую степень корреляции между ними. Эта связь существует и для других регионов. На основе анализа интегральных кривых аномалий солнечной активности, количества землетрясений и проявления селей в Средней Азии, Казахстане, на Кавказе и в Прибайкалье установлено близкое сходство интегральных кривых землетрясений и селей, многолетний ход которых в значительной степени совпадает с многолетним ходом солнечной активности (47).
По прогнозу до начала XXI века в зоне БАМ и СТ селевая активность ожидалась менее значительной, чем в 80-х годах XX века (табл.4.1).
Прогноз активизации селей западной зоны БАМ и СТ
Таблица 4.1
Временные Периоды активизации селей, годы
Прогноз 1982г. Уточненный прогноз 1984г.
Зоны Подзоны (хребты) сильная средняя слабая сильная средняя слабая
I орное Прибайкалье Верхне-аш арский и Байкальский 1983 1984 1987-1988 1990 1991 1993-1994 1996-1998 1989-1991 1985 1986 1998-1999 1984, 1987, 1995 1996
Баргуэин- ский и Икатский 1982-1985 1997-1998 1987-1989 1990-1991 1993-1994 1997-1999 1985-1986 1998-1999 1988-1989 1995-1996 1984, 1986-1987 1990-1991 2001-2002
Становое нагорье Северо-Муйский 1982-1983 1986-1988 1995-1996 1990-1992 1998-1999 1986-1988 1997-1999 1995-1996 1990-1992 2000-2002
Кодар и Удокан 1982-1984 1986-1988 1989-1992 1995-1996 1998 1986-1988 1989-1992 1995-1996 2000-20001
Уменьшение селевой активности прогнозировалось с наступлением новой меридиональной циркуляционной эпохи в сибирском секторе, при которой на всей территории возможно общее уменьшение увлажненности и некоторое похолодание.
Прогноз внутривековых периодов активизации селей и гравитационных процессов составляется на фоне вековой тенденции их развития. В 1982 г. для территории, прилегающей к трассе БАМ, впервые были составлены региональные долговременные прогнозы ЭГП по отдельным районам интенсивного их развития (64).
Прогноз селей составлен для двух временных зон Прибайкалья и Станового нагорья (табл. 4.1). В таблице указаны периоды активизации селей различных подзон.
В соответствии с прогнозом, активизация гравитационных процессов (до 2005г.) ожидалась в 1987-1989, 1990-1991, 1996-1999 г.г. Проверка прогнозов, проведенная в 1987, 1992, 2002 г.г. подтвердила ожидаемую активизацию селей и мелких оползней (оплывин,сплывов). Степень активизации не всегда соответствовала прогнозируемой. Так, в 1999г. наблюдалась средняя активизация на Баргузинском и Северо-Муйском хребтах, хотя предполагалась сильная В 1986 г для всего Прибайкалья прогноз оправдался как по времени, так и по степени активизации. Наблюдалась сильная активизация, причем сели прошли по 90 -100 % селевых водотоков.
4.3. Прогноз наледей. Прогноз наледей составлен на основе анализа: а) направленности и скорости современных тектонических движений, б) смены растительных ассоциаций, в) техногенного фактора, г) длительных климатических изменений и реконструированных временных рядов активизации наледей (67, 68).
Временные ряды реконструированы с помощью дендрохронологического метода, сущность которого заключается в датировании аномального проявления наледей исследованием радиального годичного прироста модельных и эталонных деревьев. (53, 63, 68).
К модельным относятся деревья, произрастающие в условиях редкого влияния мощных наледей, а к эталонным - деревья, растущие на смежных вне наледных поверхностях. Прирост модельных деревьев в год затопления наледями лимитируется «холодильным эффектом», тормозящим вегетацию, тогда как прирост эталонных деревьев протекает в обычных условиях и зависит только от климатических факторов. Годы значительного ухудшения текущего прироста, следовательно, активизации наледей, выявляются путем анализа дендрограмм (графиков) прироста модельных и эталонных деревьев. При сравнении общего хода положительных и отрицательных экстремумов прироста, угнетенность годичных колец выделяется на дендрограммах в виде: а) отставания пика прироста модельного дерева от пика прироста эталонного, б) противоположной направленности пиков прироста эталонного (положительного) и модельного (отрицательного) деревьев, в) отсутствия пиков прироста модельного дерева подряд несколько лет на фоне пиков прироста эталонного. По наибольшей разности годичного прироста между эталонным и модельным деревьями выделяются годы формирования
крупных наледей (рис.4.1).
По графику видно, что землетрясения 1902, 1907, 1911, 1917, 1936, 1937, 1957, 1960, 1961, 1962, 1968, 1969, 1970, 1976, 1979гг. не повлияли на режим наледей среднегорной части р. Сюльбан. Здесь наледеформирование обусловлено климатическими факторами, активизация которых происходит в эпохи минимума 11- летней солнечной активности нечетных циклов.
Рис. 4.1. Прогноз активизации наледей бассейна р. Сюльбан по разности радиального прироста модельных и эталонных деревьев.
1- многолетний ход разности прироста; 2 - прогноз активизации наледей по разности прироста (увеличение наледности - увеличение разности прироста и наоборот), 3 - в числигеле магнитуда землетрясений, в !намена!еле месяц года, 4 - высокие уровни воды воз. Байкал, связанные с повышенной увлажненноеIью (по Г И Галазию, 1967)
Временные ряды составлены по двум основным гидрогеологическим областям: Байкало-Патомской и Байкальской. Наледи Байкало-Патомской области массивов трещинных вод изучались в бассейнах рек Мама, Чая и Чуя, по которым с помощью дендрометода восстановлен обобщенный временной ряд их активности с 1809г. по 1980г. (8). На основе анализа этого ряда и факторов, обусловливающих развитие наледей, выявлено, что наледные процессы этой области зависят от климатических факторов.
Для образования наледей надмерзлотных вод более благоприятны теплые и умеренно холодные, но не суровые зимы (ЭЦМ 12-13). Это связано с тем, что в суровые зимы каналы фильтрации подрусловых вод и областей их разгрузки промораживаются значительно быстрее. В результате резко уменьшается или прекращается водоприток к наледям. Быстрое промерзание пород с межмерзлотными водами, наоборот, увеличивает излияние последних на поверхность в течение всего холодного периода, что приводит к формированию мощных наледей (63).
Наледи горных массивов трещинных вод изучались в бассейнах рек Баргузин, Котера, Амнунда, Хадатханда и Ср. Сакукан. В этих бассейнах также выявлена связь наледеобразования с количеством осадков и суровостью зимы. В крупных наледных районах бассейна реки Сюльбан активизация наледей наблюдалась: 1853, 1860, 1864, 1871, 1877, 1884, 1889, 1891, 1894, 1897, 1901, 1906, 1912, 1914, 1923, 1922-1923, 1928, 1932, 1935, 1941, 1945, 1950, 1953, 1956, 1959, 1961, 1963, 1965, 1967, 1978,1980 гг.
В последние годы условия наледеобразования характеризуются повышенной увлажненностью и теплыми и умеренно-теплыми зимами. Наблюдается слабая связь наледеобразования в бассейне р. Котера с землетрясениями 1954, 1958, 1972-1973, 1978-1979 гг. Практически не реагируют на сейсмический фактор наледи несквозных таликов р. Сюльбан. (рис. 4 1.). Активизация наледей трещинных вод больше совпадает с основными эпохами высоких уровней воды в оз. Байкал, которые были обусловлены, по мнению Г.И. Галазия (1967), повышенной увлажненностью.
Наледи артезианских бассейнов впадин байкальского типа более зависят от сейсмических факторов. Например, активизация их в эмбриональных впадинах Намама и Сининда с 1752г до 1979г. совпадает по времени с землетрясениями силой 4-7 баллов. Сопряженный анализ длинного (200-300 лет) временного ряда активизации наледей и короткого (20-30 лет) ряда сейсмоактивности на севере Прибайкалья, показывает наличие удовлетворительной связи между ними. Для выявления более надежной зависимости наледеобразования от количества слабых землетрясений силой до 3-4 баллов, требуется ряд наблюдений продолжительностью не менее 5060 лет (20,48). Анализ дат проявления Чуроканского, Муйских, Уоянских и других землетрясений, в сравнении с годами экстремального ухудшения прироста модельных деревьев, отмечает их прямое и косвенное влияние на наледеобразование. Прямое воздействие они оказывали в наледный период, а косвенное - в предналедный и в весенний сезон. Землетрясения воздействуют на распределение подземных вод в таликах и промерзающих породах. Гидродинамические процессы пластовых напорных вод сильнее реагируют на тектонические напряжения. До разгрузки напряжений в артезианских бассейнах повышается водоприток в наледных районах.
Климатический фактор обусловливает общий характер развития наледей пластовых вод, на фоне которого выделяются пики их активизации, связанных с сильными землетрясениями. Поэтому эти пики не совпадают с климатическими аномалиями (8). Отсутствие удовлетворительной связи между наледеобразованием и климатическими факторами в Нижнеингамакитской эмбриональной впадине отмечали и В Р. Алексеев, М.Ш. Фурман (1978).
Для выявления внутривековой цикличности наледеобразования использованы различные методы анализ по частям 11-летнего солнечного цикла корреляционно-регрессионный и гармонический анализ (8) При этом рассматривались графики разности прироста эталонных и модельных деревьев. Например, во временном ряду наледей бассейна р. Сюльбан продолжительность циклов I порядка изменяется от 3 - 5 до 8 - 9 лет, причем
экстремумы наледеобразования приурочены к I и IV четвертям 11-летнего солнечного цикла. Циклы II порядка имеют продолжительность 8-12 лет. III порядка - 8 - 23 года, IV-32, V-71 -73 года.
Циклы наледеобразования в бассейне р. Левая Мама характеризуются наибольшей продолжительностью (29 - 33 года, 66 - 68 лет, 80 - 84 года). Существенные гармоники имеют периоды 27, 56, 85 лет. При исследовании временных рядов атмосферных осадков и наледеобразования выделяется гармоника 25 - 29 лет, что подчеркивает связь многолетнего режима наледей с увлажненностью территории.
Сейсмическая активность носит циклический характер, и наибольшее количество землетрясений в целом тяготеют ко II и III четвертям 11 -летнего солнечного цикла. По интегральной кривой чисел Вольфа и количества землетрясений отмечается тенденция спада сейсмической, а значит, наледной активности во впадинах байкальского типа на период до 2005 - 2010 г.г.
Прогнозы с учетом современной тектоники составляются на основе анализа направленности, интенсивности и контрастности современных движений, которые предопределяют мерзлотно-гидрологические условия формирования наледей. Они позволяют предвидеть региональную тенденцию развития наледных процессов. Например, Баргузинский хребет поднимается быстрее, чем Верхнеангарский, но медленнее Кодара. Соответственно наледи вдоль подножья юго-восточного .склона Верхнеангарского хребта менее развиты, чем на тех же поверхностях Баргузинского и Кодарского хребтов. В свою очередь, Кодарский склон, приуроченный к долгоживущему разлому, более сильно поражен наледями, чем предгорье Баргузинского хребта.
Прогнозы, основанные на анализе смены растительности, позволяют прогнозировать локальную тенденцию формирования наледей. По смене растительности определяется общий многолетний ход развития наледей. Лесовозобновление на наледных полянах указывает на ослабления наледей. Гибель зрелого леса, наоборот, служит признаком усиления наледности. Так, на наледных полянах в низовьях трех Сакуканов в Чарской впадине сохранились крупные мертвые деревья и пни, указывающие на былое наличие перестойного леса, отмирание которого произошло с появлением постоянных гигантских наледей с перелетками, возможно, после сильных землетрясений. В Намамской и Верхнесюльбанской впадинах отмечается тенденция к усилению наледных процессов, что подтверждается разрастанием наледных полян. Увеличение наледности расширяет зону мертвого леса. Вероятно, что активность наледеобразования во впадинах развивается синхронно с их тектоническим развитием, сопровождающимся сменой путей разгрузки подземных вод при землетрясениях.
Прогнозы, основанные на анализе техногенных факторов, составляются безотносительно к времени и позволяют определить место (район), масштаб и общий ход развития наледей в нарушенных условиях. Новые места и тип наледей прогнозируются на основе учета особенностей мерзлотно-гидрогеологических условий территории, подлежащей определенному виду техногенной нагрузки. В зависимости от характера
залегания и формирования подземных вод оценивается достоверность прогноза активизации наледей. Близкое залегание грунтовых вод почти всегда указывает на возможность сильной активизации наледей в первые годы изменение ГС в результате техногенного воздействия (8, 75,78).
Исследования наледных временных рядов, режима землетрясений и климатических условий, обусловливающих развитие наледей, позволяют утверждать, что на ветви спада интегральной кривой аномалий чисел Вольфа в целом будет наблюдаться ослабление активности наледеобразования. Этому будут способствовать также частое развитие меридионального ЭЦМ, обеспечивающий несколько меньшее увлажнение и более низкие среднегодовые температуры воздуха и, кроме того, пониженная сейсмическая активность. Для бассейна р. Намама (Баргузинский хребет) возможно, некоторое усиление наледеобразования. Отдельные годы, приуроченные ко II и III четвертям 11-летнего солнечного цикла, будут сопровождаться усилением активности наледей, обусловленных землетрясениями. После 2005-2006 г.г. ожидается 4-5 летний цикл активизации метеозависимых наледей (8).
5. ТЕХНОГЕННАЯ УЯЗВИМОСТЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
5.1. Общие положения. Уязвимость геологической среды - это ее свойство изменяться под воздействием хозяйственного освоения, она оценивается по разности показателей пораженности и активности проявления ЭГП в нарушенных и ненарушенных условиях. Показателем предрасположенности геологической среды к изменениям в результате внешних воздействий, т.е. её уязвимости, служит коэффициент интенсивности ЭГП, который интегрально отражает ее реакцию к природным факторам денудации, техногенным нагрузкам (85, 105, 114).
К наиболее уязвимым компонентам геологической среды относятся породы, многолетняя мерзлота, подземные воды. Нарушение целостности пород всегда сопровождается преобразованием рельефа и фитоценоза, которые в свою очередь оказывают влияние на тепловой, водный баланс. Усиление тепло - и влагопереноса ускоряет физико-химические процессы изменения инженерно-геологических свойств пород. Меняется режим подземных вод и мерзлоты, а, следовательно, активность ЭГП.
Нарушение фильтрационных свойств пород в области питания вызывает понижение уровня, а значит, осушение болот. Перехват напорных вод в области транзита сопровождается образованием новых наледных, заболоченных участков постоянного функционирования.
Прогноз уязвимости составляется на основе анализа данных: а) инженерно-геологических обследований, проведенных до и после хозяйственного освоения района; б) изучения режима ЭГП в ненарушенных и нарушенных условиях. При этом прогнозируются: а) приращения пораженности и активности проявления ЭГП в нарушенных условиях; б) тенденция развития ЭГП, которая до нарушения природных условий не наблюдались; в) релаксация (восстановление) нарушенного состояния ГС близкого к прежнему состоянию (степень обратимости).
Приращение определяется разностью показателей пораженности
территории ЭГП до и после техногенных нагрузок. По расчетным показателям приращения пораженности и обратимости нарушенного режима ЭГП выделяются прогнозные категории техногенной уязвимости геологической среды (ТУГС).
К 1-ой категории относятся устойчивые по отношению к техногенным нагрузкам территории без следов развития ЭГП. К 2-ой категории уязвимости относятся участки с пораженностью ЭГП 10-30 %, которые в нарушенных условиях возрастают еще на 10-15 %. В 3-ю категорию входят участки с пораженностью 30-50 %, где ожидается увеличение на 15-20 %. К 4-ой категории отнесены участки, пораженные более 70 %, а при хозяйственном освоении она может возрасти до 100 %.
На участках первой категории нарушенный режим ЭГП восстанавливается через 1-2 года. Слабая активизация в первые 2-3 года наблюдается на участках с пораженностью ЭГП 10-30 %; нарушенный режим восстанавливается в течение 5-10 лет.
Сильное изменение режима ЭГП происходит в первые 3-4 года на участках третьей категории. Активность процессов начинает снижаться через 4-7 лет и приближается к первоначальному режиму спустя 10-15 лет. Очень сильно активизируются ЭГП в первый и последующие 3 года на участках с пораженностью более 70%. Восстановление нарушенного режима ЭГП происходит в течение 15-20 лет или процесс переходит в необратимый характер развития, например, при нарушении условии залегания сильнольдистых и сыпучих грунтов, и подземных льдов.
Необратимый или частично обратимый режим развития формируют природно-техногенные процессы УГС под действием статических нагрузок. Так, Т.И.Подгорная (2000) установила, что в Хабаровске увеличивается пораженность техногенными ЭГП и растёт их активность за период 30-130 лет. И характер изменения ГС под влиянием градопромышленного техногенеза, демонстрирует её уязвимость к техногенным нагрузкам ' и развитие комплекса опасных процессов. Пример подтверждает наш вывод о развитии природно-техногенных процессов в режиме условной бесконечности в нарушенных условиях уязвимой геологической среды.
5.2. Прогноз уязвимости геологической среды при дорожном строительстве. Строительство дорог сопровождается земляными работами с нарушением и без нарушения целостности пород и растительного покрова.
Сильная уязвимость ГС характерна для равнинных территорий, сложенных льдистыми песчано-глшшстыми отложениями. При отсыпке насыпей, планировке поверхностей с использованием пород из резервов полосы отвода, резко нарушаются мерзлотные условия, поверхностный и надмерзлотный сток в первые 2-3 года В резервах у насыпей активизируются наледеобразование, овражная и плоскостная эрозия (Северомуйск, Тында и т.д.) На участках неглубокого (5-Юм) залегания подземных льдов «провоцируются» термокарст и термоэрозия с термооползнями (Барянхур, Спицино, Чара и др.). Кольматация насыпей обусловливает скопление поверхностных вод, что становится причиной заболачивания и возрождения криогенных процессов (8).
Повышенной уязвимостью отличается геологическая среда лесных
марей на склонах крутизной 10-20°. Строительство на них автодорог с кюветами сопровождается развитием эрозионных и термоденудационных процессов в первые 3 года. Особенно сильно уязвимы территории с полигональным рельефом. Нарушение сплошности почвенно-растительного слоя обусловливает активное развитие избирательной эрозии по жильным льдам - формируются «дурные земли» в течение 3-5 лет. По мере вытаивания льдов (7-10 лет) рельеф приобретает овражно-балочный вид с «пьяным лесом» (8, 57).
Высокая степень уязвимости сильнольдистых фунтов предопределяет интенсивное развитие избирательной термоэрозии. Так, в верховье р. Намама (хр. Баргузинский) образовались овраги в местах залегания повторно-жильных льдов в полосе автодороги. Термоэрозия разрушила повторно-жильные льды - образовались глубокие овраги, повторяющие конфигурацию полигонов. На склонах с вогнутым профилем при техногенной подрезке активизируются эрозия и фавитационные процессы, особенно оплывины. Активизация продолжается 2-3 года до зарастания откоса травой. Процессы замедляются на 4-6 году после снятия нафузок. На прямых эрозионно-тектонических склонах с небольшой мощностью делювия, где пораженность курумами, обвалами и осыпями достигает 30-40%, при сооружении полувыемок пораженность увеличивается за счет откоса и новых процессов выше бровки более чем на 10%.
Выпуклые денудационно-тектонические склоны отличаются от вогнутых и прямых склонов малой мощностью четвертичных отложений, крутизной, большей обнаженностью и значительной пораженностью ЭГП. На них образуются крутые (50 - 60°) и высокие (20-40 м) техногенные откосы с бермами, создающие благоприятные условия интенсивного развития фавитационных процессов в первые 3-7 лет, суммарная пораженность увеличивается на 10-15% (мыс Курлы на Байкале). На курумных склонах крутизной 30 - 35° при строительстве дорог «провоцируются» фавитационные процессы, наледеобразование в первые 4-6 лет.
Сильной уязвимостью характеризуются породы терригенной и терригенно-угленосной формаций. Выемки в пологопадающих аргиллит-алевролитовых слоях ордовика сопровождаются формированием блоковых оползней. Сильно уязвимы повышенно трещиноватые мезозойские сланцы и базальты, на которых после устройства полувыемок и выемок возрождаются вывалы, осыпание мелкого щебня и дресвы, оползни выше откоса (трасса Сулук - Амгунь).
При подрезке склонов, сложенных сланцами, формируются обвалы и блоковые оползни (Буреинский хребет). Так, около ст. Сонах над полувыемкой образовались оползневые заколы циркообразной формы шириной по фронту до 200 м, со смещением двух блоков на 3 - 5 м. Заколы захватывают поверхность на 70-75 м выше бровки откоса.
К второй категории уязвимости относятся склоны, сложенные интрузивными и метаморфическими породами, исключая зоны тектонического дробления. На монолитных породах происходит непродолжительная (1—2 года) умеренная активизация камнепадов и осыпей.
Повышенной уязвимостью обладают склоны с ключевыми и фунтовыми наледями. По данным В.М. Литвина (1984), в платформенной
части зоны БАМ и СТ строительство полувыемок вызвало изменение условий стока и разгрузки трещинно-карстовых и грунтовых вод на склонах долин рек Лена и Таюра. Активность ключевых наледей снизилась, а грунтовых - увеличилась.
Строительство железной дороги Чегдомын - Известковая сопровождалось сильным нарушением режима наледей в первые годы. В 1940г - 1941г.г. сформировалось 247 наледей при обычных климатических условиях. Характерно, что до строительства магистрали здесь насчитывалось до 140 - 180 наледей даже в годы с более благоприятными для наледеобразования климатом. В последующие годы после экстремального проявления произошел спад активности наледей, и через 7-8 лет она приблизилась к исходному режиму.
5.3. Техногенная уязвимость геологической среды при сведении леса. Устойчивость геологической среды к техногенным воздействиям в условиях тайги зависит от полноты лесных насаждений, целостности почвенного покрова и энергии рельефа. Она заметно возрастает на средне - и низкогорных поверхностях, занятых перестойным лесом с хорошим пологом, под покровом которых сохраняется балансированный тепло-влагообмен. Вырубка, особенно сплошная, резко нарушает многовековое природное равновесие. Иссушается и разуплотняется почва, увеличивается деятельный слой, возобновляются эрозионные, гравитационные и другие процессы.
Тесная связь между вырубкой леса и уязвимостью геологической среды наблюдается в бассейнах селеносных водотоков и на участках с признаками проявления водной и ветровой эрозии. В условиях горной тайги 70—80 % очагов формирования селей сосредоточено в лесном поясе. Расширение сети селепроявления в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке обусловлено интенсивностью лесных пожаров и рубкой леса. Лес не только регулирует поверхностный сток, но, и сдерживает поступление склонового, пойменного материала в русла водотоков. По данным Д.К. Башлавина (1970), в районах развития ММП после лесных пожаров склоны крутизной более 20° могут в течение короткого времени полностью лишиться «вековых запасов» рыхлых отложений.
Пожары, особенно низовые, полностью уничтожают лесную подстилку и корневую систему, и лесовозобновление начинается на 3 - 5 лет позже, чем на концентрированных вырубках. Для гарей более свойственно развитие плоскостной эрозии до восстановления вторичного леса (5-10 лет) и очагов формирования селей в первые 2-3 года.
На сосновых вырубках предгорий хр. Эткиль-Янканский лесовозобновление началось в первые 2-3 года после окончания лесозаготовок. На деляне сплошной вырубки пятилетней давности, где образовались овраги глубиной до 0,8 - 1,2 м, был обнаружен густой сосновый подрост в возрасте 3-4 года, под которым не были отмечены свежие признаки проявления эрозии. Для зоны БАМ и СТ примером влияния бессистемной вырубки лесов на активизацию селей может служить опыт хозяйственной рубки лесов в Прибайкалье (8, 33). Интенсивная эксплуатация лесов бассейнов рек Баргузин, Уда, Турка становилась местами причиной схода склоновых селей.
На выборочной вырубке режим активизации эрозионных процессов стабилизируется быстрее, чем на сплошной Уже через 2-4 года интенсивность плоскостного смыва приближается к исходной, а линейная -становится более умеренной. Приближение нарушенного режима склоновой эрозии к исходному завершается через 10-15 лет.
Наиболее уязвимы песчано-глинистые грунты, содержащие ледяные включения, которые перекрыты зрелым лесным пологом. Вырубка лесов с нарушением сплошности почвы обусловливает интенсивное развитие эрозии, термоэрозии и других процессов.
Делювиальные щебнисто-дресвяные образования с супесчано-сугли-нистым заполнителем до 40-50% при увеличении мощности сезонного протаивания на вырубках и гарях активнее сползают в год оголения склона вследствие образования стока на контакте с коренными и мерзлыми породами.
5.4. Прогнозная оценка уязвимости геологической среды при промышленно-гражданском строительстве и сельскохозяйственном освоении. Застройка ведется с полным или частичным нарушением целостности пород и почвенно-растительного покрова. Опыт строительства поселков Звездный, Ния, Улькан и других показывает, что основной причиной изменения геологической среды являются неучет мерзлого состояния пород и развеваемости песков, особенно эоловых.
Террасирование склонов с предварительной вырубкой леса при строительстве пос. Ния вызвало сильное нарушение равновесия тепло- и водно-физического режима пород. Изменились инженерно-геологические свойства пород, рельеф и режим проявления ЭГП. В результате в районе поселка возникли оплывинно-солифлюкционные, эрозионные процессы, которые до строительства не наблюдались.
Строительство п. Новый Уоян с нарушением целостности почвенно-растительного покрова обусловило активизацию эоловых процессов. Нарушение верхнего горизонта песчаных пород обусловило осушение и разуплотнение ранее неподвижных эоловых песков. Увеличение мощности деятельного слоя, сопровождалось усилением эоловых процессов. Понижение уровня грунтовых вод, снятие растительного покрова, увеличение 1лубины протаивания - усилили развитие эоловых процессов. Напротив, при возведении поселков Могот, Улькан, Беркакит строители максимально сохранили целостность почвенного слоя и растительности. И в тех местах, где подготовка строительных площадок велась без использования землеройной техники с сохранением деревьев, не произошло заметных изменений в эоловом рельефе.
Повышенная уязвимость заболоченных поверхностей наблюдается в районах п. Улюн, Майский, Ягдык, где интенсивность многолетнего пучения и термокарстовых процессов достигает 40—60%. При осушении болот наибольшая активизация этих процессов произошла в первые 3 года. Раскорчевка и распашка заболоченной земли в окрестностях с. Верхнеангарский без учета ММП стали причиной интенсивного развития термокарста и болотообразования. В результате через 4 года пашни стали непригодными и были забракованы (8, 74).
Распаханные поверхности Верхнего и Нижнего Куйтуна (Баргузинская впадина) за 30 лет сильно изменились. Практически полностью снесен гумусовый горизонт. На наветренной и подветренной стороне озерно-речных террас образовались, с одной стороны, ниши выдувания, а с другой - дюны (долина Аргады). Куйтуны стали местом зарождения пыльных бурь, особенно весной. Эоловые процессы почти ежегодно становятся причиной образования «пестрых» посевных полей в результате выдувания и перевевания посева.
5.5. Особенности инженерно-геологической оценки уязвимости геологической среды района Северо-Муйского перевала. Инженерно-геологические условия района строительства Северо-Муйского тоннеля (СМТ) и обходной трассы с двумя тоннелями обусловлены особенностями геологического строения перевальной перемычки. «Шарнирная» перемычка между Ангараканской и Муяканской впадинами сложена гранитоидами Баргузинского комплекса позднего протерозоя Она является блоковой структурой осевой части Байкальского рифта, которая выражена в рельефе в виде седловины, разделяющей Северо-Муйский хребет. Абсолютная высота седловины не превышает 1120 м, а прилегающих вершин - 2086 м. Отсюда берут начало р. Итыкит в Ангаракан и р. Окусикан в Муякан. Рельеф образован эрозионно-тектоническими и денадуционно-ледниковыми процессами. Район отличается высокой сейсмической активностью в БРЗ, сложными инженерно-геологическими и мерзлотно-гидрогеологическими условиями на фоне сурового климата.
Место заложения крупнейшего СМТ (15,3 км) было выбрано без учета всей сложности гидрогеологических, инженерно-геологических и сейсмических условий, в т.ч. уязвимости геологической среды, что стало причиной частых аварий. Отсутствие технических и технологических возможностей проведения бурения, геофизических исследований в альпинотипном высокогорье района СМТ, обусловило необходимость составления прогнозов на основе использования методов аналогии (ВСЕГИНГЕО, ПГО Бурятгеология, ИЗК СО РАН и др.). Анализ структурно-геологического, геоморфологического строения непройденной части СМТ, сейсмогеологических, мерзлотно-гидрогеологических условий, характера развития ЭГП и геологических процессов, сопутствовавших проходку на западном и восточном флангах тоннеля, были приняты за основу прогноза условий строительства (8, 106, 107, 108).
Разрывная тектоника и блоковое строение района СМТ обусловили необычайно разнородные инженерно-геологические и гидрогеологические условия. Район строительства СМТ подразделен на восемь блоков более низкого порядка (рис. 5.1; 8).
Блок I - Итыкитский, пройден тоннелем и характеризуется простыми условиями строительства. Блок II - Ангараканский грабен, заполнен рыхлообломочными отложениями. Активные докайнозойские разломы, обрамляющие грабен, переживают длительное обновление в условиях проявления раздвиговых напряжений; в них циркулируют термальные воды, вскрытые тоннелем в грабене. Строительство велось в исключительно сложных условиях и сопровождалось выбросами горячих вод и прорывом плывунов. В блоке III преобладают зоны разрывных нарушений с заполнителем из сильно дезинтегрированных гранитов мощностью 5 - 20 м. Проходка
открытых водоносных разломов сопровождалась водопритоками в забой до 3 - 5 тыс. мV ч, а местами выбросами грязекаменного материала. Наибольшая сложность инженерно-геологических и гидрогеологических условий проходки тоннеля наблюдалась при пересечении взбросо-сдвигов и надвигов с заполнителем из глинки трения, милонитов и рассланцованных гранитов.
Блок IV - один из наиболее сложных участков строительства тоннеля, он выделяется в узле пересечения оперяющей ветви Ковокта-Ангараканского разлома с прибортовыми нарушениями систем Перевального разлома, мощность блока около 1000 м. Выделяются западный и восточный участки. В каждом из них наблюдается чередование небольших блоков измельченных, дезинтегрированных, в разной степени трещиноватых гранитов, что обусловило весьма неоднородные инженерно-геологические и гидрогеологические условия.
В? ЕЭг Ш 3 & * ШИе / 7
Рис. 5.1. Инженерно-геологический разрез района Северо-Муйского перевала- 1 - покровные отложения, 2 - тедниковые отложения ангараканского 'фаз мыва» (грабена); 3-7 - зоны 3 - активного выветривания гранитов, 4- сильной трещиноватости и умеренном выветрелости гранитов, 5 - весьма интенсивно разрушенных и глубоко дезинтегрированных до щебнисто дресвяного состояния пород 6 - сложного строения с чередованием катаклазированных, милонитизированных, дезинтегрированных, выветрелых гранитов с монолитными и грсщиноватыми мелкими блоками 7 - крупных тектонических трещин 1-УТТ1 тектонические блоки различной сложности инженерно геологических условий проходки выработок.
Разломы северо-восточного направления служат водоносными коллекторами, а нарушения северо-западного и субмеридионального простирания нередко выполняют функцию водоупоров. В тектонических зонах длительного обновления интенсивный тепло - и влагообмен, сопровождается дезинтеграцией гранитов до щебнисто-глинистого состояния в условиях сжатия, формируется мощный (15 - 30 м) заполнитель из глинки трения, милонитов и др.
Опыт строительства тоннеля показывает, что зоны тектонических нарушений трех первых типов характеризуются сложностью проходки в случае, когда они водоносны. Проходка сильно дезинтегрированных, каолинизированных и милонитизированных пород с мощной глинкой трения нередко сопровождалась формированием подземных грязекаменных селей.
В пределах IV блока развиты безнапорные и слабонапорные трещинные и высоконапорные трещинно-жильные воды. Трещинные воды приурочены к коре выветривания гранитов. Верхняя часть разреза пред-
ставлена рыхлыми четвертичными отложениями и содержит грунтовые воды. Как показали данные бурения и опытно-фильтрационных работ, подземные воды разных типов в западной части зоны гидравлически связаны.
В блоке V выделен тектонические нарушения, мощность которых достигала 30 м. Проходка была осложнена продольной по отношению к тоннелю зоной разрывных нарушений, в которой породы дезинтегрированы до состояния щебня и дресвы.
В VI блоке выделялась зона дезинтегрированных до щебнисто-дресвяно-глинистого состояния пород мощностью 50 - 70 м. Из этой зоны ожидались выбросы грязекаменной массы и воды.
Блок VII почти полностью был пройден тоннелем. По возрасту заложения, режиму и динамике активизации он, вероятно, аналогичен блоку I, но меньше осложнен взбросо-сдвиговыми нарушениями. Сложные инженерно-геологические условия строительства связана с участком сближения тектонических разрывов, среди которых встречена 50-метровая зона сильно дезинтегрированных гранитов.
На восточном фланге блока VIII наблюдаются разрывные нарушения прибортовой зоны Муяканского разлома. Они сочленяются с глубинным разломом муяканской системы и служат коллекторами термальных вод. Блок имеет повышенный сейсмический потенциал.
В целом прогнозы инженерно-геологических, гидрогеологических условий проходки тоннеля, составленные без данных разведочных бурений, оправдались. Самый сложный Центральный блок и IV тектоническая зона пройдена с корректировкой технологии строительства и учетом прогнозов без серьезных аварий.
Особенности оценки техногенной уязвимости геологической среды (ТУГС) районов строительства тоннелей заключается в выявлении влияния подземных сооружений на ГС, в первую очередь на развитие ЭГП. Они основаны на анализе связи наземных геологических процессов с подземными явлениями, вызванными строительством и эксплуатацией тоннелей.
Строительство СМТ и анализ вызванных им изменений геологической среды позволили оценить степень ТУГС, как глубоких горизонтов, так и при поверхностной части. На глубине она проявилась посредством существенного изменения гидрогеологических условий в разломах различного типа и возраста в результате разгрузки подземных вод в виде грязекаменных выбросов из верхнего горизонта массива. В условиях тесной гидравлической связи подземных вод различных горизонтов и нарушения тепло - влагопереноса в результате строительства тоннеля, интенсивно отреагировали легкоуязвимые компоненты при поверхностной части геологической среды - мерзлота, грунтовые воды и ЭГП. Так, в блоке III подземные грязекаменные выбросы и водопритоки в забой тоннеля и транспортно-дренажной штольни повлияли на снижение наледностей на заболоченной поверхности Через два года формирование наледей в зоне влияния тоннеля прекратилось; снизилась обводненность болот, появились признаки смены болотной растительности (107-112). Слабая уязвимость ГС отмечалась в блоке I, сложенном гранитами с редкой сетью безводных
трещин. Строительство тоннеля и дренажной штольни проходила в нормальных условиях и не повлияло на изменение мерзлотно-гидрогеологической обстановки и режим ЭГП на поверхности.
Очень высокая ТУГС наблюдалась в IV блоке в местах залегания сильно дезинтегрированных и трещиноватых обводненных пород, проходка которых сопровождалась мощным водопонижением и грязекаменными выбросами. Легкоуязвимые глинисто-песчано-щебнистые образования разломов с высокими фильтрационными свойствами обусловили сокращение объема и количества наледей в IV тектонической зоне (распадок Вертолетный). Значительно снизилась интенсивность формирования бугров пучения, особенно гидролакколитов.
Строительство трех тоннелей, двух обходных трасс, включая временную железную дорогу с уклоном 0,04, и автодороги в условиях повышенной техногенной уязвимости геологической среды изменила лик природных ландшафтов в результате активизации ЭГП некриогенной группы (эрозия, микросели, осыпи, оползни и т.д.) и ослабления заболачивания, наледеобразования и других криогенных процессов на Северо-Муйском перевале (8, 107-112).
5.6. Прогнозная оценка уязвимости геологической среды и экологического риска в районе проектируемого нефтепровода «Россия-Китай». Наиболее дискуссионным считается проект строительства нефтепроводной системы «Россия - Китай» (НПСРК), реализация которого может стать причиной постоянной угрозы экосистемам уникальных природных объектов - озеру Байкал и особо охраняемой территории национального парка «Тункинский».
Первый вариант проекта предусматривает прокладку трассы вдоль прибрежной зоны Южного Байкала. По второму варианту она пройдет через территорию Тункинского национального парка (ТНП).
Однако, принимая во внимание, что озеро Байкал входит в список ЮНЕСКО Всемирного наследия, а также является национальной гордостью нашей Родины, первый вариант считается не перспективным и очень опасным для озера.
На территории ТНП нефтепровод проектируется также по двум вариантам: восточному (основному) и западному. Предварительный выбор сделан на «основном варианте», по которому НПСРК пересекает Торскую впадину кратчайшим путем. На Хамар Дабан поднимается вдоль восточной границы района по гребням водоразделов рек Тибельти, Быстрая, Утулик, Снежная, не заходя на сторону Байкала. По сложности ведения строительства и протяженности нефтепровода (2247 км, из них 1452 - по России) она близка к стройке БАМа, а экологический риск может быть на порядок выше, чем в зоне БАМ и СТ.
Масштаб влияния НПСРК на экогеологические условия, точнее экологические последствия строительства, будут определяться особенностями рельефа, тектонической пораженностью, литологией пород, сейсмичностью, наличием и характером многолетней мерзлоты, условиями залегания подземных и фунтовых вод, состоянием почвенно-растительного
покрова и технологией строительства В зависимости от положения границ прямого и косвенного влияния НПСРК на ГС выделяются район строительства и зона потенциальной экологической опасности (13, 14).
К району строительства относится территория, в пределах которой будут выполняться все виды строительных и вспомогательных работ: прокладка автодорог (притрассовой, подъездных, карьерных, лесовозных), возведение других объектов, включая жилых
Зона экологической опасности представляет условную территорию, в которой разлив нефти может негативно отразиться на качестве природной, прежде всего водной среды. Она выделяется на основе анализа уязвимости всего комплекса природных условий каждого участка, прилегающего к трубопроводу и его объектам. Зона рассчитывается по глубине проникновения и скопления разлившейся нефти и площади растекания -загрязнения пород и вод. Мощность зоны инфильтрации будет зависеть от строения разреза и наличия многолетнемерзлых пород, а горизонтальная - от типа рельефа, состояния пород, почвенно-растительного покрова и леса. Границей растекания жидких загрязнителей по склону служит перехватывающий водоток (распадок). Район строительства нефтепровода относится к очаговой территории зоны экологического неблагополучия.
Катастрофичность экологических процессов в случае аварии на нефтепроводе будет возрастать по мере осложнения рельефа. На гольцовых склонах высокогорья Хамар-Дабана, где преобладает легко уязвимая многолетняя мерзлота с таликами, ожидается повышенная катастрофичность, чем на равнине. В целях исключения или минимизации аварий на НПСРК следует отказаться от проекта подруслового перехода водотоков БРЗ, так как почти все водотоки рифта заложены по активным разломам, в зоне которых нередко происходят мгновенные тектонические разрывы Любая подземная авария станет причиной загрязнения нефтью таликовых и трещинных вод, которые питают артезианский бассейн Торской впадины (13, 14)
Широкое распространение ММП в горах обусловливает хорошую естественную защищенность подземных вод. При наземном разливе нефти мерзлота сыграет роль нефтеупора, что значительно снизит риск загрязнения меж - и подмерзлотных вод. Подземное сооружение нефтепровода повысит уязвимость подземных вод в результате образования техногенных таликов.
Вибрационное и тепловое поле нефтепроводной трубы сформирует таликовый коридор в любом типе ММП. Он станет местом притока близко залегающих подземных вод, которые при промерзании пород могут образовывать крупные бугры пучения и наледи Техногенный коридор изменит режим и динамику подземных вод в результате разрушения криогенного водоупора Он будет способствовать усилению водообмена над - меж - и подмерзлотных горизонтов подземных вод, что обусловит повышение экологического риска для всего гидрогеологического района, и возможно области, при разливе нефти. При загрязнении надмерзлотного горизонта изменится химический состав вод более глубоких слоев, питающих артезианский бассейн Торской впадины
Вероятность возможного загрязнения нефтепродуктами во многом
будет зависеть от соблюдения природоохранных мероприятий, надежности оборудования и принятых технических решений. С целью минимизации экологического риска рекомендуется надземная прокладка нефтепровода в пределах БРЗ и бассейна Байкала Наземные аварии легко обнаруживаются и более оперативно ликвидируются их последствия.
Нефтепродукты, попадая в почву, воду и донные отложения, нарушают сложившийся геохимический баланс в экосистемах. Эти нарушения выражаются в изменении состояния природной среды, ее водно-воздушного режима, привносе токсических веществ, ингибирующих деятельность отдельных компонентов биоценоза. Например, разлившийся 1 литр нефти или нефтепродуктов на поверхности воды покрывает тончайшей пленкой 0,5 га площади зеркала воды (Н.П. Нестерова и др , 1985), а 1 литр разлившейся нефти на почву замедляет рост древесных растений в условиях сурового климата на 10 лет.
В пределах нацпарка НПСРК проектируется с максимальным учетом развития опасных ЭГП. На Хамар-Дабане она трассируется по водоразделам, оптимально обходя обвальные, лавинные и селевые участки. Особую опасность ЭГП будут представлять подъездным автодорогам и вспомогательным объектам нефтепровода Гравитационные процессы, наледи, эрозия будут активизироваться при подрезке склонов и сведении леса. Большой риск эксплуатации НПСРК на Хамар-Дабане будет связан с высокой сейсмичностью. Трасса проектируется в 9 и 8 балльных плейстосейстовых областях. Близость 10 балльной области, выделенной ИЗК СО РАН в верховьях рек Утулик и Бабха, водоразделы которых являются границей зоны НПСРК, настораживает. Например, известно, что на Аляскинской железной дороге (США) при 7-9 балльном землетрясении 27 марта 1964 г. полностью вышла из строя 200 км пути, разрушено 110 мостов, несколько километров пути опустилось до 2,5 м. под воды Тихого океана...
Высока вероятность воздействия современных тектонических движений на трассу НПСРК и притрассовую дорогу в пределах Хамар-Дабана при пересечении ими живых разломов. По В.П. Солоненко (1968) на Хамар-Дабане и Саянах имеются линейные тектонические структуры, которые могут быть вспороты (вскрыты) снизу вверх и по простиранию во время сильных землетрясений.
Предвидеть масштабы изменения экологической обстановки не всегда возможно. По опыту работ в зоне БАМ и СТ это достигается изучением режима ЭГП и подземных вод в процессе строительства и в первые годы эксплуатации линейных объектов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненные многолетние (более 45 лет) исследования ЭГП различных регионов бывшего СССР, прежде всего зоны БАМ и сопредельных территорий, и полученные результаты в совокупности, представляют собой завершенную научную работу. Она направлена на решение теоретических и прикладных проблем инженерной геодинамики -выявление закономерностей пространственного и временного развития ЭГП
обширных и разнообразных по природным условиям слабоизученных территорий, планируемых для широкомасштабного хозяйственного освоения; составление опережающих прогнозов ЭГП в условиях дефицитной информации по режиму процессов и их факторов; прогнозная оценка техногенной уязвимости геологической среды; прогнозирование инженерно-геологических условий подземного строительства и экологического риска при прокладке нефтепровода в условиях рифта. Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующим выводам'
1. Территория зоны БАМ и СТ по сложности и разнообразию геоморфологических, структурно-геологических, сейсмических, мерзлотно-гидрогеологических, климатических и других природных условий и по комплексу распространенных здесь ЭГП различных генетических типов, является уникальной в Сибири и на Дальнем Востоке. В целом она отнесена к категории регионов интенсивного проявления гравитационных, селевых, наледных и других процессов, развития которых связано с высокой активностью эндогенных процессов БРЗ и в зоне его влияния.
2. Впервые в практике за короткий срок (менее 10 лет) были проведены инженерно-геологические исследования горно-таежной и равнинно-таежной территорий площадью более 1,5 млн.км.2 с использованием методов количественной оценки интенсивности ЭГП, организовано изучение режима их проявления на трехмасштабных уровнях.
3. Пространственное развитие ЭГП имеет следующие особенности: а) интенсивность проявления и генетический тип ЭГП определяется геоморфологическими и геологическими условиями, а их активность -современными эндогенными процессами, особенно землетрясениями, также климатическими факторами, прежде всего режимом процессообразующих ЭЦМ и техногенной нагрузкой; б) для регионов платформенного режима Предбайкалья характерны интенсивное развитие карста в гипсоносных отложениях и отседание склонов, и умеренное развитие карста в карбонатно-терригенных породах, слабым курумообразованием на плато; в Предбайкальском прогибе преобладает заболачивание и сопутствующие многолетние и сезонные криогенные процессы; в) в орогенных складчато-сводо-блоковых областях наблюдается интенсивное развитие склоновых и русловых процессов на фоне активной криогенной денудации, максимальная пораженность осыпями и обвалами составляет более 60-80% на высоте 20002500 м и выше; г) с массивными сводо-блоковыми морфоструктурами связана медленная денудация (курумы, солифлюкция и т.д) с умеренным развитием склоновых, русловых процессов и заболачивания (лесные мари); максимальная пораженность курумами (70-80%) характерна для высоких пенепленов (1500-2000 м); д) в опускающихся впадинах байкальского типа и на равнинах Приамурья интенсивно развиваются процессы аккумуляции, заболачивания, перевевания песков, разгрузки подземных вод с наледеобразованием, особенно в межгорных впадинах; активно проявляются сезонные и умеренно - многолетние криопроцессы.
4. Основные причины и особенности условий развития ЭГП: а) вертикальные тектонические движения влияют на интенсивность развития
ЭГП путем изменения положения временных (местных) базисов денудации и эрозии, а горизонтальные - на перестройку речной сети и изменение путей фильтрации и динамику подземных вод; б) обвально-осыпные процессы в скальных породах интенсивнее развиваются в зонах разрывных структур, особенно в поле раздвиговых напряжений, а эрозионные и наледи - в поле сжатия и сдвига; в) оползни в скальных породах развиваются, главным образом, в узлах схождения локальных разломов с региональными; оползни-блоки сходят по крутопадающим, а оползни-потоки - по пологопадающим разрывным нарушениям, причина сползания - сильное землетрясение и уменьшение устойчивости склонов; г) оползни второй группы активнее проявляются при совпадении по времени глубокого сезонного протаивания рыхлых пород, затяжных теплых дождей (ЭЦМ 12а) и землетрясений с силой 3 и более баллов; д) селепроявление больше зависит от климатических факторов (ЭЦМ 12, 13 л, 2 а) и меньше - от сейсмических и антропогенных; твердая составляющая селей формируется из очагов первой группы и реже -второй; е) развитие наледей трещинных и грунтовых вод обусловливается синоптической обстановкой предналедного и наледного сезона; наледи артезианских бассейнов впадин байкальского типа активнее развиваются в период подготовки сильных землетрясений (5 и более баллов) не зависимо от климатической обстановки наледного года; ж) заболачивание взаимосвязано с особенностями развития мерзлых пород, и связанных с ними криогенных ЭГП, включая болотообразование. Болота и заболоченные земли широко распространены на равнинах, во впадинах и на плато с ММП.
5. Разработаны, усовершенствованы и широко использованы дендрохронологические методы изучения истории развития ЭГП. Впервые составлены временные ряды их проявления и процессоформирующих факторов продолжительностью более 300 лет. Первый опыт составления региональных долговременных прогнозов активизации ЭГП на период с 1985 по 2010 г. на основе анализа восстановленных временных рядов, показал удовлетворительную их оправдываемость и может быть использован для других малоизученных регионов.
6. Геологическая среда с развитыми ММП и ишенсивным проявлением ЭГП, наиболее уязвима при техногенных нагрузках. Она обусловливается, в первую очередь, составом и состоянием пород и условием их залегания в областях с неустойчивой структурой к внешним нагрузкам. Уязвимая ГС развивается в нарушенных условиях в обратимом и условно необратимом режиме проявления природно-техногенных процессов.
7. При строительстве тоннелей получены новые данные о внутреннем строении зон тектонических нарушений и блоковых структур БРЗ. Выявлены инженерно-геологические и гидрогеологические характеристики древней коры выветривания. Развитие линейной коры выветривания обусловлено физико-химическими и тектоническими процессами активных разломов. Она проникает значительно глубже 1500 м и характеризует наиболее сложными условиями проходки (подземного строительства).
8. Особую опасность в БРЗ при строительстве и эксплуатации подземных сооружений, особенно нефтепровода, представляют зоны
разрывных нарушений типа: а) трещиноватых с глинистым заполнителем ММП, которые при проходке сопровождаются размораживанием и обрушениями - термогенные условия эксплуатации; б) слабозияющих трещин с открытыми полостями без следов вертикальных смещений, способствуют развитию вывалов в забое - условия эксплуатации в поле раздвиговых напряжений на разрыв; в) дробления, милонитизации шириной 5-10 м и более со следами вертикальных смещений с амплитудой в десятки сантиметров - условия эксплуатации на излом, изгиб (сброс, взброс...).
9. Проектирование строительства магистрального нефтепровода без опережающей оценки инженерно-геологических, мерзлотно-гидрогеологических, сейсмических и сейсмотектонических условий БРЗ, включая Тункинского нацпарка, может иметь чреватые последствия, связанные с развитием экологических катастроф в бассейнах Байкала и Ангары. С целью минимизации последствий возможных аварий и чрезвычайных ситуаций, в случае положительного решения вопроса строительства, необходимо проектировать прокладку нефтепровода наземным способом в пределах бассейна Байкала и БРЗ, особенно при пересечении горных водотоков, которые в условиях рифта заложены по разломам различного возраста, состояния и подвижности по ним блоков земной коры.
Выполненные инженерно-геологические исследования ЭГП принципиально изменили представления о слабом развитии селей, оползней и других опасных процессов в горно-таежных условиях, особенно на территории Дальнего Востока.
Основные опубликованные работы и карты по теме диссертации
Монографии и атлас карт
1 Современные геологические процессы на Черноморском побережье СССР // М Недра, 1976 184с (соавторы А И Шеко, В И Дьяконова, А А Клкжин и др )
2 Методическое руководство по инж. - геол. сьемке // Недра, 1978 392 с (отв ред ЕС Мельников, соавторы М М Максимов, А И Шеко, Л 3 Сискевич и др)
3 Прогноз ЭГП на Черноморском побережье СССР // М Недра, 1979 239 с (соавторы А И Шеко, В С.Круподеров, В И Дьяконова и др )
4 Методы долговременных региональных прогнозов активизации ЭГП // М Недра, 1984 169с (соавторы В С. Круподеров, А И Шеко, Г П Постоев и др )
5 Оползни и сели T 1 // М Недра, 1984 352с (соавторы ВС Круподеров, А И Шеко, М.М.Максимов и др).
6 Оползни и сели Т 2 // М Недра, 1984 250с (соавторы В С Круподеров, А И Шеко, М М Максимов и др)
7 Долговременные ирошозы проявления ЭГП // М Недра, 1985 152с (соавторы А И Шеко, В С Круподеров и др )
8 Геоло1ии зоны БАМ T 2//Гидрогеол и инж 1еология J1 Недра, 1988 447 с (соавторы А И Шеко, В К Шевченко, М С Голицын и др )
9 Атлас кар I ¡еологического содержания зоны БАМ//М Картографо-геодез предпр ПГО «Центргеология», 1988 (коллектив авторов)
10 Методика изучения и прогноза ЭГП//М Недра, 1988 214 с (соавторы А И Шеко, В С Круподеров, Г П Постоев и др )
11 Landslides and Mudflows (in two volumes) Volume I // Moscow UNbSCO/UNEP, 1988 236 p (joint authors Yu G Balandin, A A Bondarenko,M Humbert and et al)
12 Landslides and Mudflaws (in two volumes) Volume 2//Moscow UNESCO/UNEP, 1988 143 p (joint authors M Amould, R К Bhandari, Masami Fukuoka and et al)
13 Оценка окружающей природной среды по трассе нефтепровода «Россия-Китай» на территории национального парка «Тункинский» // Красноярск, «Поликом», научное издание, 2002 173с (соавторы В В Ишигенов, РА Зиганшин, М Ю Карбаинов и др )
14 Оценка окружающей природной среды по трассе проектируемого нефтепровода «Россия-Китай» на территории национального парка «Тункинский», 2-е издание -дополненное и исправленное // Красноярск, «Поликом», научное издание, 2003 189с (соавторы Р А Зиганшин, М Ю Карбаинов, В В Ишигенов и др )
Публикации и карты
15 Дендроло! ический метод установления времени и периодичности прохождения селевых потоков//Вестник МГУ, сер географ, 1967 №2 С 72-75
16 Подразделение селевых бассейнов на области (на примере селей Баргузинского хребта) // Ученые записки МГПИ, 1967 №257 С 123-131
17 Оценка селеопасности бассейна р Баргузин (Бур АССР) // «Эрозия почв и селевые потоки Прибайкалья» Сб научтр БФ СО АН СССР Улан-Удэ, 1968 С 201-208
18 Роль заломов в формировании селей // Инж - геол изучен селей Сер гидрогеол и инж геол М ЦБНТИ, 1969 №4 С 95-104
19 Сейсмичность и проявления ЭГП // Материалы Всесоюз совет по вопр метод изучен и прог селей, обвалов и оползн Душанбе, 1970 С 237-242
20 Современное состояние Усойского завала и задачи дальнейших исследований // Материалы Всесоюз совещ по вопр метод изучен и прог селей, обвалов и оползн Душанбе, 1970 С 151-157 (соавтор А И Шеко)
21 Закономерности проявления ЭГП и методика оценки их интенсивности в Центральном Таджикистане // Материалы Всесоюз совещ по вопр метод изучен и прог селей, обвалов и оползн Душанбе, 1970 С 161-167 (соавторы А И Шеко, М М Максимов, В Н Пыркова).
22 Оценка интенсивности проявления ЭГП при инж - геол картировании // Вопросы регионального инж - геол изучения территории СССР Тр ВСЕГИНГЕО М ВСЕГИНГЕО,
1971 Вып № 43 С 89-95 (соавторы А И Шеко, М М Максимов, В Н Пыркова)
23 Методы количественной оценки ЭГП при инж -геол картировании // М ВСЕГИНГЕО,
1972 10с. (соавторы А И Шеко, М М Максимов).
24 Оползневая природа формирования связанных селей Центрального Таджикистана // Тр ВСЕГИНГЕО «Проблемы изучения ЭГП» М ВСЕГИНГЕО, 1972 Вып №56 С 99-104
25 Районирование территории СССР по интенсивности проявления селей // Тр ВСЕГИНГЕО «Проблемы изучения ЭГП» М - ВСЕГИНГЕО, 1972 Вып №56 С 86-91 (соавторы А И Шеко, М.М Максимов, В II Пыркова, Е А Толсшх)
26 Строительные нормы и правила (СНиП 2А 6 72) II М Госстрой СССР, 1973 76 с (соавторы А И Шеко, М М Максимов и др )
27 Закономерности формирования инж - геол условий береговой зоны Черноморского побережья СССР И Всесоюз совещание по методике, технике, результатам морских инж -геол и береговых исследований, Одесса, 1973 С 80-81 (соавторы А И Шекоидр)
28 Опыт аэровизуального инж - геол обследования Черноморского побережья СССР II Всесоюз совещание по методике, технике, результатам морских инж - геол и береговых исследований, Одесса, 1973 С 119-120 (соавтор А И Шеко)
29 Прогнозирование селей дендрохронологическим методом // Состояние и пути развития научных исследований по селевой проблеме и проектирование противоселевых сооружений М ЦБНТИ, 1974 С 119-121
30 Закономерное!и формирования селей на Черноморском склоне Кавказа // Тр ВСЕГИНГЕО М • ВСЕГИН1 ЬО, 1974 Вып № 76 С 41-47 (соавторы А А Клюкин, М М Максимов)
31 Основные закономерности формирования селей Прибайкалья и Забайкалья и возможность их прогноза // Тр ВСЕГИНГЕО М BCFrHHrFO, 1974 Вып №76 С 121-123 (соавторы А А Клюкин, М М Максимов)
32 Основные закономерности формирования селей на территории Бур АССР // Материалы Всесоюз науч-произвол конференции по эрозии почв бассейна оз Байкал Улан-Удэ, 1974 С 69-73
33 О прогнозе селей Прибайкалья // 10 Международный конгресс почвоведов «Почвы бассейна оз Байкал и пути их рационального использования» Доклады и сообщ Улан-Удэ, 1974 С 204-215
34
35
36
37
38
39
40
4]
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Методика составления карт интенсивности развития и прогноза активизации ЭГП горноскладчатых областей // «Проблемы инж - геол картирования» Тр Всесоюз симпозиума М . ВСЕГИНГЕО, 1974 С 53-62 (соавторы А И Шеко М М Максимов) Основные закономерности распространения экзогенных геологически* и криогенных процессов в зоне БАМ // Материалы Всесоюз конференции «Проблемы инж геологии в связи с рациональным использованием геологической среды» J1 Изд-во ЛГИ, 1976 С 33-41 (соавторы В.М. Фомин, Ю Б Осипов и др )
Прогноз развития ЭГП Черноморского побережья СССР // Л Изд-во ЛГИ, 1976 С 99-100 (соавторы А И Шско, В М Круподеров, П А Дворцов и др )
ЭГП Усойского завала и их влияние на его устойчивость//Л Изд-во ЛГИ, 1976 С 122-124 (соавтор А И Шеко)
Методика составления специальных инж -геол карт масштаба 1 200 000 - 1 500 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1974 27с (соавтор А И Шеко)
ЭГП зоны БАМ и задачи их изучения в 1976-1980гг // Сб докл Всесоюз геологического совещания по БАМ (г Чита) М ВСЕГИНГЕО, 1975 С 30-36 (соавторы Ю Б Осипов и др) Основные задачи инж - геол и геокриологических исследований в зоне БАМ // Сб докл Всесоюз геологического совещания по БАМ (г Чита) М ВСЕГИН1ЕО, 1975 220 с (соавторы Г Ф Гравис, Е С Мельников)
Временные методические рекомендации по инж - геол съемке и изучению ЭГП в полосе освоения БАМ // М ВСЕГИНГЕО, 1976 48с (соавторы Л И Шеко, М М Максимов и др ) Методическое письмо по проведению инж - геол и геокриологических съемок в зоне БАМ Масштаб 1. 200 000, 1 500000//М ВСЕГИН1 LO, 1976 48 с (соавторы Г Ф Гравис, Е С Мельников, Л Г Соколовский)
Закономерности распространения наледей на Восточном участке БАМ // Сб науч тр Хабаровского политехнического института «Инж - геол и мерзлотные условия Дальнего Востока» Хабаровск, ХПИ, 1977 С 66-70 (соавторы Г Е Колесников, В К Рябов) Криогенные процессы восточной чаи и зоны БАМ // Сб науч тр Хабаровского политехнического института «Инж - геол и мерзлотные условия Дальнего Востока» Хабаровск, ХПИ, 1977 С 136-142, (соавтор Г Е Колесников)
Дендрохронологические методы изучения эрозионных процессов // Тр ВСЕГИНГЕО М ВСЕГИНГЕО, 1978. Вып № 119 С 38-48
Методическое письмо (Изучение и прогноз ЭГП) // М ВСЕГИНГЕО, 1978 52с (соавторы А И Шеко, М М Максимов, В С Круподеров и др )
Связь интенсивности проявления оползней с сейсмичностью в Западной Грузии // Тр ВСЕГИНГЕО М ВСЕГИНГЕО, 1978 Вып № 121 С 49-55 (соавтор В В Маркарьян) Дендрохронологические методы прогнозирования развития ЭГП // Материалы Всесоюз конф «Климат, рельеф и деятельность человека » Казань, КГУ, 1978 С 126-129 Особенности развития ЭГП в различных структурно-тектонических и климатических регионах зоны БАМ // Материалы Всесоюз конф «Климат, рельеф и деятельность человека.» Казань, КГУ, 1978 С 130-132
Оценка селеопасности Дальневосточной зоны БАМ и основные очаги формирования селей II Тр XV Всесоюзн науч -технич конф по противоселевым мероприятиям М ВСЕГИНГЕО 1978 Вып №1 С 64-69
Оползни Дальневосточной зоны БАМ И Всесоюз науч - технич конференция «Разработка методов прогнозной оценки развития оползневых явлений в условиях i орно-складчатых областей альпийского орогена» Тез докл Тбилиси, МЕЦНИЕРЕБА, 1978 С 168-171 Методические рекомендации по проведению специальных инж - геол обследований и составления карт районов, потенциально опасных и подверженных воздействию оползням, обвалам и другим ЭГП // М ВСЕГИНГЕО, 1979 65с (соавторы ММ Максимов, А И Шеко, В С Круподерев и др )
К методике определения возрастной тенденции изменения ширины годичных колец деревьев при дендрохронологических исследованиях // Всесоюзн совещание «Ландшафтная индикация и ее использование в народном хозяйстве» Тез докл М СоюзДОРНИИ, 1979 С 74-75 (соавтор Л И Семендяев)
Опыт использования фитоипдикационных методов при прогнозной оценке селепроявления в зоне БАМ II Всесоюзн совещание «Ландшафтная индикация и ее использование в народном хозяйстве» Тез докл М СоюзДОРНИИ, 1979 С 78-79 (соавторы М Л Васильев и др)
55 Инж - геол районирование западной зоны БАМ по интенсивности развития ЭГП // Всесоюз конф « Теоретич и методич проблемы повышения качества и эффектив инж -геол исследований» Тез докл Ростов на Дону, РИСИ, 1980 С 140-146 (соавтор А Р Онготоев)
56 Методика картирования экзогенных геологических и криогенных процессов в зоне влияния трассы БАМ // М ВДНХ СССР ,1980 8 с (соавтор Г Е Колесников)
57 Влияние дорожного строительства в зоне БАМ на активизации ЭГП // Оценка инж - геол условий и расчет устойчивости склонов и откосов при проектировании земляного полотна в сильно пересеченной местности М Тр СоюзДОРНИИ, 1980 С 21-24
58 Дендрохронологический метод изучения режима наледей // Всесоюз конференция «Проблемы геокриологии Забайкалья» Тез докл Чита, 1980 С 33-35
59 Особенности прогноза селей зоны БАМ //XVI Всесоюзн науч -техн конференц по методам расчета и прогноза селевых потоков Тез докл М Гидроме1еоиздат, 1981 С 104-106
60. Дендрохронологическое исследование селей Прибайкальской части зоны БАМ // XVI Всесоюзн науч - техн конференция по методам расчета и прогноза селевых потоков Тез докл М Гидрометеоиздат, 1981 С 119-121 (соавтор М Л Васильев)
61 Оценка селеопасности БАМ и основные закономерности формирования селей // Структурные элементы региона БАМ и их минерагенические особенности Л Тр ВСЬГЕИ, новая серия, 1981 Т 303 С 86-92
62 Методика комплексного изучения Э1II зоны БАМ и составление специальных инж - геол карт // М ВДНХ СССР, 1981 8 с (соавторы А И Шеко, А Р Онготоев)
63. Дендрохронологические методы прогнозирования экзогенных рельефообразующих процессов //Материалы Всесоюз конф «Климат, рельеф, деятельность человека» М Наука, 1981 С 63-69
64 Основные положения методики долговременных региональных прогнозов ЭГП применительно к зоне БАМ // Проблемы хозяйственного освоения зоны БАМ Иркутск,
1981 С 149-154 (соавторы А.И Шеко, И В Харламова)
65 Количественная оценка селеопасности Бар1узинского хребта // Оползни и сели Сб докл Междунар семинара в Алма-Ате, октябрь М ЦМП ГКНТ, 1982 С И Ы 19 (соавтор М Л Васильев)
66 Методические рекомендации по проведению специального инж - геол обследования территорий // М . ВСЕГИНГЕО, 1981 64с (соавторы А И Шеко, В С Круподеров и др )
67 ЭГП западной зоны БАМ и их интенсивность // Экспресс-информация гидрогеот и инж геологии М ВСЕГИНГЕО, 1982 Вып №3 С 81-92 (соавтор А Р Онготоев)
68. Методика составления и анализа временных рядов ЭГП и климатических факторов при отсутствии режимных наблюдений // Тр ВСЕГЕИ Л Недра, 1982 С 34-43
69 Территориально-комплексная карта охраны природы Байкала - IЕРКСОП // М Гипрогор,
1982 Т 1 С 305-315 (соавтор А И Шеко)
70 Карта распространения ЭГП на севере Прибайкалья, масштаб 1 200 000 // М Гипрогор, 1982 (соавтор А И Шеко)
71 Основные результаты изучения ЭГП в зоне БАМ // Инж - геол и мерзлотные исследования Дальнего Востока 1р ХПИ Хабаровск, 1983 С 25-32 (соавторы Г ф Гравис, А И Шеко и ДР)
72 Генетическая классификация наледей зоны БАМ // Инж - геол и мерзлотные исследования Дальнего Востока Тр ХПИ Хабаровск, 1983 С 118-125
73 Проблемы инж - ¡вол и |идрогеол исследований зоны БАМ // Инженерная геология М Недра, 1983 №4 С 113-115
74 Принципы прогноза уязвимости геологической среды при ее хозяйственном освоении // Всесоюз конф «Повышение эффективности инженерных изысканий для строительства в нефтегазоносных районах Западной Сибири» Тез докл Тюмень, 1983 С 43-45.
75 Особенности изучения наледей районов интенсивного хозяйственного освоения // Всесоюз конф «Повышение эффективности инженерных изысканий для строительства в нефтегазоносных районах Западной Сибири» 1ез докл Тюмень, 1983 С 177-179 (соавторы Н М Васильева, Н И Краснов)
76 Основные принципы составления инж - геол карт условий развития и районирования по интенсивносш проявления ЭГП зоны БАМ // Всесоюз конф «Состояние и перспектива инж - геол карт и съемок» М ВСЕГИНГЕО, 1983 С 150-152 (соавтор А Р Онготоев)
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
Особенности составления инж - геол карты прогноза активизации ЭГП зоны БАМ // Всесоюз конф «Состояние и перспектива инж - геол карт и съемок». М ВСЕГИНГЕО, 1983 С 152-154 (соавтор И В Мальцева)
Долговременный прогноз наледей западной зоны БАМ // Всесоюз науч -практ конф «Проблемы геокриологии Забайкалья» Тез докл Чита, 1984 С 68-70 Закономерности распространения наледей в западной зоне БАМ // Всесоюз науч -практ конф «Проблемы геокриологии Забайкалья» Тез докл Чита, 1984 С 70-72, (соавтор Н М. Васильева)
Изучение режима ЭГП западной зоны БАМ // Всесоюз конф «Проблемы инж - геол связи с промышленно - гражданским строительском и разработкой полезных ископаемых» Свердловск, 1984. С 69-72 (А Р Онготоев).
Методика составления инж - геол карты прогноза уязвимости геологической среды при хозяйавенном освоении зоны БАМ // М ВДНХ СССР, 1985 8с
Сели зоны БАМ // Проблемы противоселсвых мероприятий Тр КАЗНИГМИ Алма-Ата, 1985 №3 С 120-128
Дендрохронологические методы изучения селей для целей их прогноза // Проблемы противоселевых мероприятий Тр КАЗНИГМИ Алма-Ата, 1985 №3 С 191-200 Техногенные факторы налсдеобразования зоны БАМ и их учет при организации режима наблюдения //Всесоюз науч - техн конференция «Мониторинг ЭГП» Тез докл М ВСЕГИНГЕО, 1986. С 73-75.
Принципы составления инж - геол карты прогноза уязвимости, масштаб 1 500 000 // Всесоюз науч - техн конференция «Мониторинг ЭГП» Тез докл М ВСЕГИНГЕО, 1986 С 190-192
Научно-методические основы создания службы прогноза опасных геологических процессов в зоне БАМ // Всесоюзн. совещание « Сейсмичность, инж - геол и гидрогеол исследования зоны БАМ» Тез докл Иркутск, ШЩ, 1987 С 51-54 (соавторы А И Шеко, М С Голицын, А А Шпак и др )
Инж - геол карта условий развития ЭГП Центрального Таджикистана Масштаб 1 200 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1970 (соавторы А И Шеко, М М Максимов и др.)
Карта подверженности населенных пунктов и других объектов Центрального Таджикистана опасному воздействию ЭГП Масштаб 1 200 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1970 (соавторы А И Шеко, М М Максимов, В Н Пыркова)
Инж - геол карта районирования Центрального Таджикистана по пораженное™ ЭГП. Масштаб 1 200000 // М ВСЕГИНГЕО, 1970 (соавторы А И Шеко, М М Максимов, В.Н.Пыркова).
Инж - 1еол карта условий развития ЭГП Черноморскою побережья СССР Масштаб 1 200 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1973 (соавторы А И Шеко, В В Маркарьян)
Инж - геол карта районирования Черноморского побережья СССР по интенсивности развития ЭГП Масштаб 1 200 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1974 (соавторы А И Шеко, ВП Свешников, В В Маркарьян).
Обзорная карта распространения ЭГП в полосе освоения БАМ Масштаб 1 1000 000 //
М ВСЕГИНГЕО, 1975 (соавторы М М Максимов, Г Ф Гравис) Инж - геол карта условий развития ЭГП западной зоны БАМ Масштаб 1 500 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1978 (соавторы А Р Онготоев, Н А Грушина, Н В Ровнова) Инж геол карта интенсивности развития Э1 П западной зоны БАМ Масштаб 1 500 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1978 (соавторы А Р Онгоюев, Н А Трушина)
Инж - геол карта условий развития ЭГП восточной зоны БАМ на участке Комсомольск -на-Амуре - пос Чегдомын Масштаб! 500 000 // Хабаровск, Г1ГО «Дальгеология», 1979 (соавторы Г.Е Колесников, 1 А Ратькова)
Инж - геол карга районирования по интенсивности развишя ЭГП восточной зоны БАМ на участке Комсомольск на-Амуре - пос Чегдомын Масштаб 1 500 000 // Хабаровск, ПГО «Дальгеология», 1979, (соавторы Г Е Колесников, Г А Ратькова). Инж - геол карта условий развития ЭГП и прогноз их проявления в районах активного хозяйсшенною освоения зоны БАМ Масштаб 1 500 000 // М ВСЬГИНГ ЬО, 1979 (соавтор А И Шеко)
Карта прогноза активизации ЭГП зоны БАМ по отдельным районам интенсивного их развития Масштаб 1- 500 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1982 (соавторы А И Шеко, НИ Краснов, И.В Мальнева)
99 Инж. - геол. карта условий развития ЭГП в полосе освоения трассы БАМ на участке Ургал - пос. Маревое Масштаб 1 500 ООО // Хабаровск, ПГО «Дапьгеология», 1982 (соавторы Г Е. Колесников, Г А Ратькова, А.Н Еремин) 100. Карта размещения сети изучения режима ЭГП на Бурятском участке зоны БАМ. Мае штаб 1 500 000 // М ВСЕГИНГЕО, 1982 (соавторы АР Онготоев, НА. Трушина НА
101 Инж - геол карта районирования восточной зоны БАМ на участке Ургал - Маревое. Масштаб Г500 000 // Хабаровск, ПГО «Дапьгеология», 1982 (соавторы Г.Е. Колесников,
Г.А. Ратькова, А.Н. Еремин).
102 Карта размещения сети изучения режима активизации ЭГП восточной зоны БАМ Мае штаб 1.500 000 // Хабаровск, ПГО «Дапьгеология», 1982 (соавторы Г.Е Колесников, ГА
Ратькова)
103 Карта связи развития ЭГП со структурно-тектоническими условиями рифтовой части зо ны БАМ Масштаб 1: 500 000 // М . ВСЕГИНГЕО, 1984 (соавторы Л.З. Сискевич, H.H. Писцова, H.A. Трушкина).
104 Инж - геол карта условий строительства обходной трассы БАМ на участке «Окусикан екая осыпь» // Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1985 (соавторы Е.А Марковский, и др.).
105. Инж -геол. карта прогноза техногенной уязвимости восточной зоны БАМ от р. Хани до р.
Амур. Масштаб 1: 500 000 // М..ВСЕГИНГЕО, 1985 (соавторы Г.Е.Колесников) 106 Структурно-тектоническая карга района строительства Северо-Муйского тоннеля // Улан-
Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1986 (соавтор М А. Кузнецов). 107. Инж - геол и гидрогеол. карта условий строительства Северо-Муйского тоннеля // Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1986 (соавторы М.С Голицын, Э.П Потемка и др ).
108 Инж - геол., гидрогеол. карта Северо-Муйского геодинамического полигона I -ой очереди НЫ ВСЕГИНГЕО, 1986(соавторы М.С Голицын, А И Шеко)
109 Карта сети изучения режима ЭГП Северо-Муйского геодинамического полигона // М ■ ВСЕГИНГЕО, 1987 (соавторы Н И.Краснов, Л.В.Потапова).
110 Инж - геол. карта условий развития ЭГП на участке обходной трассы БАМ // Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1988 (соавторы Н И Краснов, Е С. Шевлякова)
111 Карта режима активизации ЭГП на Бурятском участке зоны БАМ. Масштаб 1 200 000 // Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1987 (соавторы Л.И. Дунаева, В.А. Хороших).
! 12. Карта прогноза подверженности обходной трассы БАМ опасному воздействию ЭГП И Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1988 (соавтор Н.И. Краснов)
113. Инж-геол карта районирования западной зоны БАМ по интенсивности проявлений ЭГП от р Лена до р Олекма, Масштаб 1 500 000 // Новосибирск, картфабрика ГУГК, 1988 5 листов (соавторы А Р Онготоев, H.A. Трушина, А И Шеко)
114. Карта прогноза активизации ЭГП зоны БАМ Масштаб 1 3 000 000 // М. КГП ПГО «Центргеология», 1988 (соавтор Н.И. Краснов)
115 Инж. - геол карта зоны БАМ Масштаб 1- 3 000 000 // М.' КГП ПГО «Центргеология», 1988. 2 листа (редакторы- А М Лехатинов, П.В Царев, И М. Цыпина).
116. Инж. - геол карга развития ЭГП зоны БАМ Масштаб 1- 3 000 000 // М.: КГП ПГО «Центргеология», 1988 (соавтор Л.В Шевченко).
117. Инж - геол карта прогноза активизации ЭГП западной зоны БАМ Масштаб 1- 3 000 000 // Л.: Недра, 1988 (соавторы А И Шеко, И В. Мапьнева)
118. Карта геокриологического районирования зоны БАМ. Масштаб 1: 3 000 000 // М.: КГП ПГО «Центргеология», 1988 (редакторы'Г Ф Гравис, AM Лехатинов, Л В Чистотинов)
119 Инж. - геол и гидрогеол карта Северо-Муйского геодинамического полигона второй очереди // Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология», 1989 (соавторы Л И Дунаева, Е А Марковский, Н Л Мельничук)
120. Инж. - геол. карта подверженности железной дороги и других объектов воздействию ЭГП на Бурятском участке зоны БАМ. Масштаб 1 200 000 // Улан-Удэ, ПГО «Бурятгеология»,
1993 (соавторы Л И Дунаева, В А Хороших)
121. Карта ЭГП России Масштаб 1 - 2 500 000 (под ред А И Шеко, В С Круподерова, М М Максимова) // М : ВСЕГИНГЕО, 2000 (коллектив авторов)
Писцова).
Введение.
Содержание
3
1. Методические основы изучения и прогноза экзогенных геологических процессов ЭГП)................................................................................................................................................................7
1.1. Краткий обзор состояния проблемы..............................................................................................7
1.2. Методические основы изучения и прогноза ЭГП......................................................................8
2. Основные природные факторы развития экзогенных геологических процессов..................................................................................................................................................................................9
2.1. Орографические и геологические факторы....................................................................................9
2.2. Неотектонические и сейсмические факторы................................................................13
2.3. Климатические факторы............................................................................................................................16
2.4. Почвы и растительность..............................................................................................................18
2.5. Гидрологические условия ...................................................... 19
2.6. Мерзлотно-гидрогеологические условия........................................................................19
3. Закономерности развития экзогенных геологических процессов..........................21
3 I. Эндогенные процессы и их влияние на развитие ЭГП....................................................................22
3.2. Выветривание пород............................................................................................................................................................................................24
3.3. Гравитационные процессы............................................................................................................................................................26
3.4. Процессы, связанные с действием поверхностных вод ......................................................33
3.5. Карст..........................................................................................................................................................................................38
3.6. Заболачивание................................................................................................................................................................38
3.7. Эоловые процессы ..............................................................................................................39
3 8 Криогенные процессы..............................................................................................................................40
3.9 Основные закономерности распространения и развития ЭГП......................................46
4. Прогноз экзогенных геологических процессов............................................................................48
4.1. Теоретические и методические основы прогноза........................................................................48
4.2. Прогноз селей..................................................................................................................................................................50
4.3. Прогноз наледей................................................................................................................................................52
5. Техногенная уязвимость геологической среды......... .... 56
5.1. Общие положения..................................................................................................................................................56
5.2. Прогноз уязвимости геологической среды при дорожном строительстве............57
5.3. Техногенная уязвимость геологической среды при сведении леса................................59
5.4. Прогнозная оценка уязвимости геологической среды при промышленно-гражданском строительстве и сельскохозяйственном освоении............................60
5.5 Особенности инженерно-геологической оценки уязвимости геологической
среды Северо-Муйского перевала..........................................................................61
5 6 Прогнозная оценка уязвимости геологической среды и экологического
риска в районе проектируемого нефтепровода «Россия-Китай»..................................64
Заключение................................................................................................................................................................................66
Основные опубликованные работы и карты по теме диссертации................................69
Содержание................................................................................................................................................................................75
РНБ Русский фонд
2006-4 2255
Москва, ул. Бутырский Вал, дом 48
Фирма РВК Заказ 172 Подписано в печать 29.04.2004 г. Печать ризограф Бумага офсетная Усл-печ. Листов 3,2 Тираж 110 экз.
- Лехатинов, Анатолий Михайлович
- доктора геолого-минералогических наук
- Москва-Иркутск, 2004
- ВАК 25.00.08
- Закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов на территории деятельности Морского терминала ЗАО "КТК-Р" и их влияние на устойчивость инженерных сооружений
- Режим оползней Молдавии - основа организации и ведения мониторинга
- Разработка теоретических основ выбора трассы автомобильной дороги в различных инженерно-геологических условиях
- Экзогенные геологические процессы и их влияние на транспортное освоение территории
- Методологические основы построения информационной системы геологической среды урбанизированных территорий