Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур

Барыкина, Ольга Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур
ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур"

На правах рукописи

Барыкина Ольга Сергеевна

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАЗРЫВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХСТРУКТУР

(на участках возведения плотин)

Специальность 25.00.08 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 2004

Работа выполнена на кафедре инженерной и экологической геологии Геологического факультета Московского Государственного Университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Золотарев Г.С. Консультант: доктор геолого-мииералогических наук,

профессор Калинин Э.В. Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Ведущая организация: ОАО «Инженерный центр ЕЭС» филиал «Институт Гидропроект»

Защипа диссертации состотся 20 февраля 2004 г. в 16 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 501.001.30 при Московском государственном университете им. М.В.Ломоиосова по адрес): Москва, Ленинские горы. МГУ им. М.В.Ломоносова. гeoлог ический факулыет. аудитория 415.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ, зона «Л», 6 этаж.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: Москва, Ленинские горы. МГУ, геологический факультет, ученому секретарю диссертационного совета, профессору Л.С. Гарагуле.

Автореферат разослан января 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета. доктор геолого-минералогических наук,

Шаумян Л.В.;

кандидат геолого-минералогических наук Махорин Л.Л.

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Разломы земной коры контролируют широкий комплекс процессов, протекающих в недрах Земли и рядом с ее поверхностью. Они изучаются различными пауками о Земле. В инженерной геологии разрывные нарушения являются одним из важнейших объектов исследования, поскольку определяют деформационные, прочностные и фильтрационные свойства массивов горных пород. Они могут влиять на развитие и активизацию экзогенных процессов и рассматриваться как ослабленные поверхности, по которым- могут возникнуть движения. Несвоевременное выявление и неправильная оценка разрывных нарушений могут привести к серьезным, осложнениям при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

Как свидетельствует опыт гидротехнического строительства, разнообразие типов плотин и методов укрепления оснований дает возможность использовать почти любые структурные условия для сооружения гидроузла. Поэтому вопрос об инженерно-геологических особенностях внутреннего строения разрывных нарушений, свойствах и параметрах как отдельных подзон, так и всего разрывного нарушения в целом, часто встает перед геологами при инженерно-геологических изысканиях. На основе проведенного обобщения фактического материала отмечается, что внутреннее строение, мощность разрывных структур, степень изменения физико-механических и фильтрационных свойств являются малоизученными параметрами. Нет четкого представления о том, какие факторы влияют на эти параметры в большей степени.

Цель и задачи. Целью диссертационной работы стало выявление закономерностей вещественно-морфологического проявления разрывных тектонических структур (II - IV порядков), расположенных в регионах с различными геоструктурными и тектоническими условиями, и их влияния на инженерно-геологические условия территорий. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Обобщение и анализ литературных и фондовых материалов по вещественно-морфологическому изучению разломпых зон и их структурных элементов в пределах регионов с различными геоструктурными и тектоническими условиями.

2. Анализ и оценка геоструктурных, литолого-петрографичсских и неотектонических факторов, определяющих инженерно-геологические особенности (размеры зоны динамического, влияния, внутреннее строение разрыва, степень нарушенности пород, эпигенетические преобразования) разрывных тектонических структур.

3. Исследование влияния условий формирования разрывных тектонических структур и последующей истории геологического развития на их вещественно-морфологические особенности.

4. Выявление влияния литолого-петрографического состава и постгенетических (как структурных, так и петрографических) изменений пород разрывных зон на их физико-механические и фильтрационныехвойства.

5. Оценка характера распределения и величин напряжений в зоне динамического влияния РТС с целью определения ее ширины с помощью математического моделирования.

6. Инженерно-геологическая оценка разрывных тектонических структур в связи с гидротехническим строительством.

Объект исследования и исходные данные. В основу диссертации легли личные исследования автора закономерностей строения разрывных зон на основе анализа литературных и фондовых материалов по инженерно-геологическим изысканиям на участках семнадцати гидроузлов: Ингурской ГЭС, Рогунской ГЭС, Худонской ГЭС, Красноярской ГЭС, Саяно-Шушенской ГЭС, Токтогульской ГЭС. Курпсайской ГЭС, Нурекской ГЭС, Чарвакской ГЭС, Чиркейской ГЭС, Днепровской ГЭС1, гидроузла Хоабинь, Иовской ГЭС, Верхне-Туломской ГЭС, Усть-Каменогорской ГЭС, Бухтарминской - ГЭС, Ондской ГЭС. Рассмотрено более 40 разрывных нарушений (II - IV порядка), которые были выявлены на участках этих гидроузлов. В качестве объекта детального исследования был использован Бодракский разлом Горного Крыма, где автором были выполнены полевые комплексные геолого-геофизические исследования. Для оценки зоны динамического влияния разрывной тектонической структуры автором было выполнено математическое моделирование напряженно-деформированного состояния Ионахшского разлома, прослеживающегося на участке Рогунского гидроузла. Основные принципы диссертации были разработаны с использованием фондовых

материалов института Гидропроект, а также отечественных и зарубежных литературных источников.

Научная новизна работы заключается в выявлении вещественно-морфологических различий разрывных тектонических структур в зависимости от геологической истории развития, вещественного состава пород и современных движений, определяющих напряженно-деформированное состояние массива.

Выполнена систематизация и анализ данных по разрывным тектоническим нарушениям (более сорока), выявленным на участках семнадцати гидроузлов.

Предложены новые подходы к изучению и анализу разрывных тектонических нарушений, основанные на комплексном изучении геологической истории их развития, литолого-петро1рафического состава вмещающих пород и характера современных движений территории.

Установлены закономерности пространственного распределения полей напряжений в зоне динамического влияния тектонических разломов и выявлены факторы, влияющие на ее конфигурацию и размеры.

Дана инженерно-геологическая оценка сложности разрывных тектонических структур, выявленных на площадках гидротехнических сооружений.

Предложены методические подходы к изучению разрывных тектонических структур разной степени сложности.

Результаты исследований сформулированы в виде следующих защищаемых положений:

1. Разрывная тектоническая структура является инженерно-геологическим телом, сформировавшимся в определенных геотектонических условиях, пережившим особую геологическую историю, находящимся в настоящее время в характерном поле напряжений и представляющим собой комплекс парагенетически связанных пород, характеризующихся особым составом, состоянием и свойствами, взаимное расположение которых образует структуру дизъюнктива.

2. Вещественно-морфологические особенности разрывных тектонических структур - размеры зоны динамического влияния, их внутреннее строение, степень нарушенности пород, эпигенетические преобразования - обусловлены историей геологического развития, вещественным составом пород и характером современных движений, определяющих напряженно-деформированное состояние массива.

3. По характеру влияния на вещественно-морфологические особенности разрывных тектонических структур выделено шесть комплексов пород: гранито-гнейсовый, габброидный, метаморфических сланцев, эффузивно-осадочный, карбонатный; терригенный. Изменение деформационных и прочностных свойств пород рассматриваемых комплексов при прочих равных условиях происходит в следующей последовательности (по мере убывания): гранито-гнейсовый -эффузивно-осадочный - терригенный - габброидный - метаморфических сланцев -карбонатный.

4. Зона динамического влияния разрывной тектонической структуры включает не только зону нарушенных пород, но и область измененного напряженно-деформированного состояния, причиной которого является сам дизъюнктив.

5. Инженерно-геологические условия разрывных тектонических структур в зависимости от механизма формирования и морфокинематического типа, времени заложения и внутреннего строения, литолого-петрографического комплекса пород, эпигенетических преобразований, современной подвижности, положения в массиве и гидрогеологических условий могут быть оценены как простые, сложные и весьма сложные.

Практическое значение работы заключается в выявлении комплекса факторов, оказывающих влияние на сложность разрывных тектонических структур, что позволяет оптимизировать инженерно-геологические изыскания и принимать предварительные решения о мерах инженерной защиты.

Апробация работы. Основные разделы диссертации изложены в одиннадцати публикациях. Защищаемые положения обсуждались на международных конференциях и семинарах, в частности, на III Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" в Москве (апрель 1997 г.), на научной конференции аспирантов и молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения С.С.Морозова и 60-летию кафедры инженерной геологии и охраны геологической среды геологического факультета МГУ им. М.ВЛомоносова (январь 1998 г.), на третьих Яншинских чтениях в Москве (март 2003 г.), на Ломоносовских чтениях в МГУ (апрель 2003 г.), на аспирантских семинарах кафедры инженерной и экологической геологии в марте 1996 г., январе 1997 г., январе 1998 г., феврале 2003

г., а также на научных семинарах кафедры инженерной и экологической геологии в декабре 2001 г. и в апреле 2003 г.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 206 страницах. Текст сопровождается 16 таблицами и 37 рисунками. Список использованной литературы составляет 162 наименования.

В процессе работы автор получал помощь и научные консультации у сотрудников кафедры инженерной и экологической геологии профессора Голодковской ГА., профессора Трофимова В.Т., с.н.с. Шлыкова В.Г., с.н.с. Панасьян Л.Л., с.н.с. Андреевой Т.В., а также в институте «Гидропроект» у начальника технического отдела инженерных изысканий к.г.-м.н. Ременяк М.Б. и других сотрудников отдела. Полевые исследования Бодракского разлома были проведены автором совместно с профессором кафедры инженерной и экологической геологии Вознесенским Е.А. и доцентом кафедры геофизических методов исследования земной коры Большаковым Д.К. Упомянутым ученым, а также всем сотрудникам кафедры инженерной и экологической геологии, кто своим вниманием и участием. в обсуждении способствовал завершению работы, автор выражает свою искреннюю признательность.

Особую благодарность приношу своему научному руководителю профессору Золотареву Г.С., предложившему сложную и важную, но малоизученную в инженерной геологии тему, за его постоянное внимание и помощь на всех стадиях выполнения работы, и в первую очередь за критическое отношение к ней, что способствовало разработке основных идей диссертации. Автор благодарит консультанта работы профессора Калинина Э.В. за всестороннюю помощь в проведении математического моделирования и анализе полученных результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Обшие положения

Основной вклад в изучение разрывных тектонических нарушений был сделан учеными традиционных геологических дисциплин. Среди них следует отметить обобщающие работы в области тектоники: Ю.Л.Косыгина, В.В.Белоусова, Г.Д.Ажгирея, Н.И.Николаева, А.В.Пейве, В.Е.Хаина, В.Ю.Забродина и др.; в области тектонофизики - М.В.Гзовского, С.И.Шермана, Д.Н.Осокиной, Н.Ю.Цветковой,

С.С.Стоянова, И.А.Турчанинова и др.; в области сейсмологии - А.С.Алешина, Н.И.Бархатова, СА.Несмеянова, В.П.Солоненко и др. Внутренние особенности разрывных нарушений и вопросы их оценки в связи с проектированием и строительством различных сооружений, в том числе и гидротехнических, затрагиваются в работах Л.А.Варги, В.С.Федоренко, М.В.Раца, С.Н.Чернышева, В.И.Макарова, Г.Л.Голодковской, С.А.Несмеянова, Д.П.Прочухана, Р.М.Лобацкой и многих других.

Согласно современным представлениям разрывные тектонические нарушения рассматриваются как сложные динамические системы, где происходят физические и физико-химические преобразования веществ. Этот факт позволяет ввести в понятие разломов структурно-вещественный смысл и рассматривать их не только как дизъюнктивные границы раздела, но и как геологические тела, имеющие зону динамического влияния. Эта зона определяется хараетером формирования разлома и последующей его жизнью. В ее пределах массив горных пород подвергается механическим, петрографическим и структурным изменениям. Таким образом, разрывное тектоническое нарушение является особым геологическим телом, состоящим из сложного, разнородного структурно-формационного комплекса тектонически переработанных пород, и характеризуется вытянутой формой и зональным строением, что в совокупности позволяет рассматривать его как разрывную тектоническую структуру (РТС), обладающую следующими главнейшими признаками:

1 - является полипородным многокомпонентным геологическим телом, в составе которого выделяются породы различной степени раздробленности: тектонические брекчии, какирит, милонит, катаклазит, тектонит и др.

2 - имеет определенную, присущую только ей внутреннюю структуру, сформировавшуюся в особой тектонической обстановке, и характеризуется определенным сочетанием слагающих ее пород, - в зонах разрывных тектонических нарушений выделяют подзоны сместителя, тектонической брекчии и повышенной трещиноватости, которые располагаются в определенной последовательности, образуя зональное строение, причем длина этих подзон в несколько десятков, а иногда и сотен раз превышает их мощность.

3 - претерпела одни и те же геологические процессы и обладает однотипными и регионально выдержанными инженерно-геологическими особенностями, т.е. инженерно-геологические свойства и мощности отдельных подзон разрывных нарушений различаются в зависимости от геоструктурной обстановки региона.

4 - занимает определенное место в современной структуре земной коры, что позволило выделять разрывы как обособленные структурные единицы.

Глава 2. Факторы, определяющие инженерно-геологические особенности разрывных тектонических структур

Накопленный опыт изысканий, проектирования и строительства гидротехнических сооружений в районах с широким развитием дизъюнктивной тектоники позволяет выявить основные факторы, влияющие на внутреннее строение разрывных структур, мощность зоны динамического влияния, степень изменения физико-механических и филырационных свойств пород разрывных зон по сравнению с ненарушенными массивами. В ходе работы было проанализировано семнадцать гидроузлов, инженерно-геологические изыскания для которых проводились работниками института «Гидропроект». Анализ проводился по шестнадцати характеристикам, среди которых: тектоническое положение региона и возраст складчатости, время заложения РТС, литолого-петрографический состав вмещающих пород, напряженно-деформированное состояние территории, физико-механические и фильтрационные свойства вмещающих пород и пород разрывных зон. Проведенный анализ показал, что основными факторами, влияющими на условия формирования и развития, а, следовательно, на внутреннее строение, физико-механические и фильтрационные свойства, степень раздробленности пород в зоне динамического влияния и на мощности как отдельных подзон, так и всей разрывной структуры в целом, являются следующие: история геологического развития, вещественный состав пород и современные движения, определяющие напряженно-деформированное состояние территории.

В ходе геологической истории неоднократно может происходить переформирование внутреннего строения разрывной тектонической структуры, что может привести либо к усложнению инженерно-геологических условий, либо к их упрощению. Ухудшение физико-механических свойств возможно вследствие

усложнения внутренней структуры, например появления сложноиосгроенных кулисообразных разрывных структур, образованных в процессе многочисленных подвижек. Так, сложным внутренним строением с наличием серии кулис характеризуются разрывные структуры, изученные в эффузивно-осадочных породах площадки гидроузла Хоабинь на р.Да. Подавляющая часть разрывных нарушений данного региона заложилась в мезозое и представляет собой систему нескольких субпараллельных сместителей. Разрывная структура, развитая в базальтовых порфиритах, имеет сместитель сложного строения, что свидетельствует о многократных подвижках. В результате значения модуля деформации пород из зоны сместителя снизились до 15 МПа (для аргиллизита каолинитового состава) и 75 МПа (для брекчии трения). Обобщенный модуль деформации для сместителя в целом определен расчетом и равен 37 МПа, что в четыре раза меньше, чем во вмещающем массиве. С другой стороны, надо учитывать, что инфильтрационный метасоматоз может повысить монолитность массива, однако, восстановление прочности массива до исходной, как правило, не происходит. Так, например, на участке Саяно-Шушенской ГЭС выделены крутопадающие разрывные структуры, залеченные кварцем и карбонатами, и пологонаклонные, заполненные дресвяно-глинистым материалом, но местами полые. То есть инфильтрационный метасоматоз по крутопадающим структурам привел, в какой-то степени, к восстановлению прочности, но к усложнению гидротеол отчески х условий, так как водопроницаемость этого участка характеризуется большой неоднородностью, вследствие того, что залеченные крутопадающие структуры являю 1ся экраном для фильтрационного потока, тогда как пологопадающие характеризуются повышенными значениями удельного водопоглошения (более 4 л/мин).

Для молодых структур простого внутреннего строения, находящихся в области высоких горизонтальных напряжений характерны небольшие мощности зон динамического влияния. Ярким примером таких структур является разрывное нарушение мезозойского времени заложения в вулканогенных и туфогенных породах левобережного примыкания Худонской ГЭС, где зона динамического влияния представлена одним сместителем и имеет мощность 20 - 30 м. Таким образом, чем длительнее формируется разрывная тектоническая структура, тем большим преобразованиям подвергается зона динамического влияния. Эти преобразования

могут сказаться на прочностных, деформационных и фильтрационных свойствах как положительно, так и отрицательно.

Влияние современных движений на особенности разрывных тектонических структур может сказаться на мощности зоны влияния и на подвижности рассматриваемой разрывной структуры. Современные движения бывают двух видов -быстрые, связанные с землетрясениями, и медленные, так называемые вековые движения - крип. Гидротехнические сооружения стараются, как правило, располагать в едином тектоническом блоке, ограниченном неактивными разрывными структурами. За исключением Рогунской ГЭС все они удовлетворяют этим условиям.. Практически все исследованные плотины располагаются в районах новейшей тектоники и существует вероятность активизации разрывных нарушений. Причины этого могут быть как природного, так и техногенного характера. К природным можно отнести неотектоническую активность региона и расстояние до очага тектонической энергии. Так, на участке Рогунской ГЭС, располагающейся в зоне сжатия, фиксируются криповые движения по разрывным структурам, измеряемые первыми сантиметрами в год. К техногенным - амплитуду и, в большей степени, скорость изменения уровня водохранилища, особенно при его заполнении. После наполнения водохранилища Ингури ГЭС были отмечены вспышки сейсмической активности, приуроченные к крупным разрывным тектоническим структурам, считавшимся неактивными (Ингиришскому разлому и Ткварчельской флексуре). Обобщая данные многолетних наблюдений на большом числе отечественных объектов, можно сделать вывод, что проявления техногенной сейсмичности приурочены к разрывным структурам. Таким образом, данные, полученные при изысканиях об активности той или иной разрывной структуры, нельзя считать окончательными, поскольку строительство гидроузла и заполнение водохранилища может значительно изменить напряженно-деформированное состояние территории.

От вещественного состава горных пород зависит мощность как отдельных подзон РТС, так и целой зоны динамического влияния, ее строение и состояние. По характеру влияния, на вещественно-морфологические особенности разрывных, тектонических структур выделено шесть комплексов пород: гранито-гнейсовый, габброидный, метаморфических сланцев, эффузивно-осадочный, карбонатный и терригенный. Основные различия этих комплексов проявляются в соотношении

мощностей различных подзон и степени изменения физико-механических и фильтрационных свойств пород зоны динамического влияния по сравнению с вмещающим массивом. Поскольку мощность зоны динамического влияния определяется комплексом факторов, для примера, рассмотрим одновозрастные разрывные структуры третьего порядка в карбонатном, эффузивно-осадочном и терригенном комплексах. Так, ширина правобережного взбросо-сдвига, выявленного в меловых известняках участка Ингурской ГЭС составляет 10-20 м, тогда как мощность разрывной структуры, прорывающей меловые песчаники, алевролиты и аргиллиты Рогунской ГЭС составляет 30 м, а разрывное нарушение в левобережном примыкании Худонской ГЭС имеет мощность 20 - 30 м. Максимально разрывные структуры одного и того же порядка проявляются в породах тсрригенного комплекса. Для них характерна. интенсивная раздробленность пород, максимальная мощность тектонической брекчии и повышенной трещиноватости. Несколько слабее РТС проявляются в породах эффузивно-осадочного комплекса, мощность зон и интенсивность трещиноватости в них меньше, чем в терригенных. породах, но значительно больше, чем в породах, гранито-шейсового комплекса, комплекса метаморфических сланцев и карбонатного комплекса. В породах как гранито-гнейсового комплекса, так и комплекса метаморфических сланцев мощность зон РТС меньше, однако все подзоны ярко выражены. Слабее всего РТС проявляются в карбонатных породах, что объясняется их высокой пластичностью. Это приводит к тому, что ЗДВ в породах карбонатного комплекса протягивается на расстояние первых десятков метров от сместителя, тогда как в породах гранитогнейсового комплекса - на расстояние до сотни метров.

Для оценки изменения физико-механических и фильтрационных свойств в разрывных структурах рассчитывались относительные коэффициенты. Этот коэффициент характеризует относительное изменение свойств пород в зоне динамического влияния по сравнению со свойствами пород вмещающего массива. Если характеризовать изменение относительных коэффициентов для всех рассматриваемых комплексов, то максимальное изменение свойственно фильтрационным характеристикам - так, величины удельного водопоглощения в зонах РТС могут увеличиваться более чем в сто раз (в основании Красноярской ГЭС), а могут практически не меняться (в зонах влияния РТС на участке Саяно-Шушенской

ГЭС). Интервал изменения прочностных характеристик (величина сопротивлению на сжатие) колеблется от 0,29 в габбро Усть-Каменогорской до 0,44 в известняках Ингурской ГЭС. Коэффициент внутреннего трения изменяется от 0,47 (в метаморфических сланцах Саяно-Шушенской ГЭС) до 0,89 (в известняках Ингурской ГЭС). Интервал изменения модуля деформации колеблется от 0,08 (в гранитах Красноярской ГЭС) до 0,58 (в метаморфических сланцах Саяно-Шушенской ГЭС). Таким образом, максимальное изменение физико-механических и фильтрационных свойств присуще гранито-гнейсовому комплексу. В породах карбонатного комплекса изменение свойств минимальное, что обусловлено широким развитием процессов перекристаллизации продуктов дробления и гидротермальным изменениям пород, выражающееся в их мраморизации и окварцевании. Между этими двумя комплексами располагаются (в порядке убывания относительного коэффициента изменения свойств) следующие комплексы пород: эффузивно-осадочный, терригенный, габброидный и метаморфических сланцев. Кроме того, необходимо отметить, что физико-механические и фильтрационные свойства пород в зоне динамического влияния зависят не только от свойств пород вмещающего массива, но и от особенностей вторичных преобразований, происходивших с разрывной тектонической структурой в течение геологической жизни.

Глава 3. Влияние современных тектонических движений на характер изменения напряжений в зоне динамического влияния разрывной тектонической структуры Проведенные исследования показали, что при инженерно-геологических изысканиях не всегда оцениваются реальные зоны влияния разрывных структур. Вопросы соответствия наблюдаемых изменений в массиве реальной мощности зоны динамического влияния, конфигурация этой зоны, расположение областей концентраций напряжений, изменение этих параметров в результате изменения тех или иных условий были решены с помощью математического моделирования. Целью моделирования стала оценка размеров области приразломных изменений (и, таким образом, определение ширины зоны динамического влияния), выявление особенностей распределения напряжений в пределах этой зоны и характеристика перемещений свободной поверхности в основных узлах. Для этого изучалось, во-

первых, напряженно-деформированное состояние зоны влияния разрывной структуры при действии гравитационной силы; во-вторых, то же при действии гравитационной и тектонической сил; и, в-третьих, направление и величины перемещений свободной (от напряжений) поверхности при действии гравитационной и тектонической сил. Решение поставленных задач осуществлялось с помощью расчетов, основанных на методе граничных элементов. Расчеты проводились с помощью вычислительной программы для двумерного метода разрывных смещений (TWODD) переработанной и дополненной сотрудниками кафедры инженерной и экологической геологии Калининым Э.В. и Панасьян Л.Л.

В качестве объекта исследования был выбран участок Рогунской ГЭС, где прослеживается тектонически активный Ионахшский региональный разлом второго порядка. На рис.1 представлена расчётная схема и результаты изучения напряжений и перемещений в долине, осложнённой разрывной тектонической структурой.

Рис. 1. Расчётная схема для изучения напряжений и перемещений в долине, осложнённой разрывной тектонической структурой: 1 - песчаники, 2 - алевролиты, 3 - аргиллиты, 4 - разрывная тектоническая структура, 5 - глубины, на которых определялись напряжения, 6 - точки земной поверхности и векторы их перемещения, 7 - масштаб перемещений, 8 - изолинии горизонтальных

напряжений, МПа

Эта схема показывает, что зона динамического влияния ограничивается 200 м со стороны лежачего крыла и 70 м со стороны висячего, и зоны концентраций располагаются в устье и в средней части структуры со стороны лежачего крыла и между висячим бортом РТС и дном долины. Анализ перемещений элементов свободной поверхности показывает, что направление перемещений соответствует наблюдающимся в массиве и имеет взбросовый характер. По данным инженерно-геологических изысканий мощность подзон сместителя и тектонической брекчии Ионахшского разлома равна 80 м, ас зоной повышенной трещиповатости влияние разлома может увеличиться до 120 м. Однако, по данным расчетов мощность ЗДВ составляет порядка 270 м. Таким образом, проведенные расчеты показали, что зона изменения напряженно-деформированного состояния превышает наблюдаемую в массиве зону измененных пород. Причем со стороны лежачего крыла зона измененного напряженно-деформированного состояния больше в два раза, чем со стороны висячего. Соответственно, реальная зона влияния от разрывной структуры превышает непосредственно измеренную более чем в 2 раза.

На основании сравнения мощности зоны динамического влияния, полученной при расчетах, с мощностью, определенной в ходе полевых исследований, можно утверждать, что зона динамического влияния разрывной тектонической структуры включает в себя не только проявляющиеся изменения пород (подзоны дробления и повышенной трещиноватоеги), но и область измененного напряженно-деформированного состояния. При проведении строительных работ здесь возможны неблагоприятные явления (горные удары, стреляние пород, вывалы, смещения и др.), связанные с изменением интенсивности напряжений.

Глава 4. Инженерно-геологическая типизация разрывных тектонических структур, выявленных на участках плотин, возведенных в различных геоструктурных областях

Особенности внутреннего строения разрывных тектонических структур и свойства пород зоны динамического влияния необходимо учитывать при инженерно-геологических изысканиях, поскольку они оказывают существенное влияние на виды и объемы исследовательских работ и, в конечном итоге, на устойчивость и безаварийную эксплуатацию инженерного сооружения. Основными факторами,

определяющими мощность и внутреннее строение зоны динамического влияния, являются: время заложения, внутренняя структура и морфокинематический тип РТС, литолого-петрографический состав комплекса вмещающих пород, эпигенетические преобразования пород в зоне динамического влияния. На основании проведенного анализа- была разработана инженерно-геологическая типизация разрывных тектонических структур по степени сложности (табл.1). Помимо вышеперечисленных факторов, в типизации рассматриваются пространственные характеристики РТС в массиве, современная подвижность разрывной структуры и гидрогеологические условия. Каждый фактор был проанализирован по степени его влияния на сложность инженерно-геологических условий возведения плотин в районах развития дизъюнктивной тектоники. Разделение РТС на основе рейтинга проводилось с учетом «взвешенности» каждого отдельного фактора при помощи баллов. Баллы начислялись по сложности инженерно-геологических условий по каждому изучаемому фактору (и чем сложнее условия, тем выше балл). Все РТС делятся на три типа: простой, сложный и весьма сложный. Каждый тип выделялся по сумме баллов, характеризующих каждый фактор.

Инженерно-геологическая оценка изученных разрывных тектонических структур в связи со строительством плотин показала, что инженерно-геологический тип большинства рассмотренных РТС (табл. 2) (в гранито-гнейсах участков Иовской, Ондской ГЭС; в известняках Чарвакской ГЭС; крутопадающие и пологопадающие в метаморфических сланцах участка Саяно-Шушенской ГЭС; в габбро участков Усть-Каменогорской и Бухтарминской ГЭС; Тегерекский и нижний в метаморфизованных известняках участка Токтогульской ГЭС; сбросы на участке гидроузла Хоабинь; Ингиришский и правобережный на участке Ингурской ГЭС; №5 на участке Худонской ГЭС) оцениваются как сложные, Ионахшский и №35 на участке Рогунской ГЭС; №5 на участке Нурекской ГЭС; РТС в основании Красноярской и Днепровской ГЭС как весьма сложные, а Каладулкальский и оперяющие на участке Чиркейской ГЭС как простые.

Проведенный анализ указывает на огромное инженерно-геологическое значение РТС. Их разнообразие и возникающие трудности в изучении зон влияния требуют усовершенствования методики инженерно-геологического исследования разрывных тектонических структур. В связи с этим предлагаются необходимые и

Таблица 1

Инженерно-геологическая типизация разрывных тектонических структур II - IV порядков по степени сложности_

Признаки тнлиэаини Характеристика разрывных тектонически! структур и оиенка сложности в баллах

Факторы, определяющие инженерно-геологический тип РТС по степени сложности Морфокинсчатнческий тип Р ГС (механизм формирования), время заложения и особенности внутреннею строении ЛюбоЛ морфокннемагическийтип PIC с олним смес гите.чем - простое строение (как правило, мезо-кайнозойскою нрсмсии j<i южения) 1 5а. ш Сбросы, сбросо-сдвиги (зоны растяжения) с несколькими смес1 и юлями - сложное сгроенис (как нрашмо, нплео-.мезо- кайнозойскою нрсмсии заложения) 2 балл и Надвиги, взбросы и взбросо-сдвж и (ЗОНЫ СЖЙ1ИЯ) с несколькими смести гелями - сложное строение (как нршнею. палео-. мезозойскою времени заложения и сложного С1 роения) 3 балла

Литолого«нстро1рафнчсский комп.юкс пород, вмещающих РТС (деление произведено на основе относительное коэффициента изменения свойств) Карбонатный К„ > 0.50 1 балл Г.)ффузнвно-осад очный, терри! енный. габброидний. метаморфически* ела нас и; К„в«0.40-0.50 2 балла ! рпнитошсйсовыП Кне£0.40 У балла

Эпигенетические преобразования в зоне динамического влияния 1ЧС Полное заполнение зон ли мимического влияния ВСЛСДС1ПИ0 иифилырационного метасоматоза 1 бал 1 Частичное заполнение ЗЛИ вюричнымм минералами 2 балла В зоне динамического влияния сильно раздробленные и выветрелме породы 3 балла

Современная подвижность Неактивные 1 балл Активные - крип (небольшие движения измеряются в микронач): причины как природного, тик и техно!ениого характере 2 (чьим Активные — крин (высокие горнчонпальные напряжения могут вызывать подвижки до нескольких см/год) и сейсмогенерирующие РТС: причины как прироамо! о. тпк и техногенного хараккра 3 ба1ла

Пространственное расположение в МИССИ ее 1 le к гияет на устойчивость сооружений 1 балл Ориентировка перпендикулярно действующим усилиям от арки (н случае арочной плотины), падение в сторону склона 2 балла Пологие п условиях взоешипаичнего противодавления: падение в сторону долины; ориентировка РГС параллельно усилиям <гт арки (в случае арочной п кпинм) 3 балла

Гидрогеологические особенности Иолоироиицасмость существенно не ШЛН'МСТСЙ ОТ ВЧСШЛЮШ.С1 о массива ! балл Сосредоточенные выходы: размыв и частичный вынос заполнителя РТС подземными водами. 2 бална Основные нуги фильтрации: зоны разфузки напорных вод; причина сложной фильтрационной анизотропии, влияние взвешивающего давлении 3 балла

Ииженерно-геологическнй тип РТС по степени сложное! н Простой 6•9 баллов Сложный 10 - 14 баллов Весьма сложныА 15- 18 баллов

Таблица 2

Характеристика разрывных тектонических структур но степени сложности_

Характер« стики РТС Литолого-пстрографический комплекс порол вмещающих Р1С. и эпигенетические преобразования

и 11 4> Z 5С л § с 5 О о Ж 2 * 6 х Гранито-[нейсовый (граниты, гнейсы) Габброидный (габбро) Эффузивно осадочный (туфосланиы туфо- пссчаники таво-брекчии лорфириты) Метаморфических спанисв Карбонатный (известняки доломиты) Терригенный (песчаники аргиллиты, алевролиты)

il и 2 « я ° Эпж еиетически Эпигенетически Эшпенетмчсски Эпигенетически .Эпигенетически Эпигенетически

Н|Х Нф не прсобр прсобр IK npcofp лреобр не прсобр преобр не прсобр преобр не преобр преобр не преобр

и о Нсактив Калан зка-1ь-ский и оперяющие на V44CXKÇ Чирксйской* ГЭС

у о о. 1 Актив Лараквак-винскнй и №5 на участке Худони** ГЭС FlC научаегке Чарвакской*** ГЭС, ИнгиришскиИ H правобережный на участке Ингури4** ГЭС .

со s PJCjia уч iCTKÙi ИовДОЙ*, Опаской*» РТС на -участке ByjfTap-минской* РТС на участке Уеть-ЕСамсио- Сбросы на участке гилроузта Хоабинь*« Крутопа- ; яаюшке РТС я» участке По юго-лэд&оише РТС на участке Тргерекский и нижний на участке Токтог>ль- Кызкургон-ехкй, Курп- сайскмй и J66Ha

о О X * s es <i> X 'сил***,-*, - ■ms,,,!:!-!' ГЭС Юрсквй** ГЭС - Саяио-Шушен ской** ГЭС Сална-Шушсн* СВОЙ*** ГЭС „ ской** ГЭС Взбросы на участке гндроузпа Хоабивь*** участке Курпсай-сьой'ГЭС

б Актив ¡ЖШ ¡atit&ŒK*

Примечание Гидрогеологические условия * - водопроницаемость незначительная ** - сосредоточенные выходы подземных вод, возможен размыв и частичный вынос заполнителя РТС подземными водами, **• - основные пути фильтрации зоны разгрузки напорных вод, сложная фильтрационная анизотропия влияние взвешивающего давления Заливкой показан тип сложности по инженерно геологическим условиям I - простой 2 - сложныА 3 - весьма сложный

п I I 2 Г 1 3 ЕЖА

достаточные методы изучения разрывных тектонических структур различных типов сложности. Если разрывная тектоническая структура отнесена к простому типу, то в этой ситуации не гребуется её детального изучения. В этом случае достаточно проследить направление РТС, выявляя при этом возможные искривления при помощи геологических (дешифрирование аэро-, космоснимков и полевые исследования) и геофизических (магнито-, гравиразведка и сейсморазведка (МОГТ 2D)) меюдов. При повышении сложности наряду с геофизическими (сейсморазведочные (МОГТ 3D, МПВ, MOB, МСП), электроразвсдочпые (ВЭЗ, КЭП, ДЭП, ЗСБ), комплектование сейсмо-, электро- и высокоточной гравиразведки, методы геофизических исследований скважин (ГИС)) и геологическими методами выявления разрывных структур требуется опробование зоны влияния с целью подробного изучения всех подзон и РТС в целом. Для определения конфигурации зоны динамического влияния и определения областей концентрации напряжений рекомендуется использовать моделирование на оптически активных и эквивалентных материалах и численными методами (МКЭ, МГЭ). По сместителям разрывных структур сложного типа возможны небольшие (до нескольких микрон) движения, что требует их дополнительного изучения геодезическими (прецизионное нивелирование, наклономерные наблюдения, высокоточные измерения расстояний между марками и др.) и геофизическими (газово-эманационные методы, измерение естественных импульсов электромагнитного поля Земли) методами. Если разрывная структура определена как весьма сложная, то зона динамического влияния должна являться объектом пристального внимания специалистов. Наряду с геологическими, геофизическими (со специальными меюдами обработки) и геодезическими методами с целью подробного и точного изучения и опробования РТС, требуется организация и проведение геодеформационного (геодезического и геофизического) мониторинга для слежения за развитием смешений.

Выводы

Анализ теоретических и методических аспектов инженерно-геологического изучения более сорока разрывных тектонических структур на участках строительства семнадцати плотин позволяет сделать следующие выводы:

1. Разрывное нарушение рассматривается как полипородное многокомпонентное геологическое тело, сложенное специфическими образованиями -тектоническими брекчиями, какиритом, милонитом, катаклазитом и др. Оно имеет определенную внутреннюю структуру, сформировавшуюся в определенной тектонической обстановке, и состоит из подзон: сместителя, тектонической брекчии и повышенной трещиноватости, которые располагаются в определенной последовательности, образуя зональное строение. В ходе геологической истории разрывные нарушения претерпевают изменения, обусловленные воздействием тектонических сил, динамометаморфизма, гидротермальных процессов, что проявляется в их инженерно-геологических характеристиках.

2. Вещественно-морфологические характеристики разрывных тектонических структур (размеры зон динамического влияния, внутреннее строение и степень нарушенноеги пород) зависят от геологической истории развития дизъюнктива, литолого-петрографического состава вмещающих пород и современных движений, определяющих напряженно-деформированное состояние территории.

Разрывные тектонические структуры одного порядка могут обладать различными как по ширине, так и по внутреннему строению зонами динамического влияния.

На основе фактического материала показано влияние постгепетических (как структурных, так и петрографических) изменений пород разрывных зон на их физико-механические и фильтрационные свойства.

Современная активность разрывных текгонических структур зависи г не только от природных факторов - неотектонической активности региона и расстояния до сейсмогенератора, но и от техногенных - амплитуды и скорости изменения уровня водохранилища.

убывания величины коэффициента изменения физико-механических и фильтрационных свойств в зоне динамического влияния рассматриваемые комплексы пород можно расположить, при прочих равных условиях, в следующий ряд: карбонатный > метаморфических сланцев > габброидный > терригенный > эффузивно-осадочный > гранито-гнейсовый.

4. Математическое моделирование показало, что в зону динамического влияния следует включать не только нарушенные породы, но и область возможных деформаций, характеризующуюся неоднородным напряженно-деформированным состоянием. Эта область распространяется за зону видимых изменений пород и превышает последнюю более чем в два раза. В ее пределах во время проведения строительных работ возможно проявление неблагоприятных явлений (стреляние пород, горные удары и др.), связанных с изменением интенсивности напряжений.

5. Предложена инженерно-геологическая типизация разрывных тектонических структур по степени сложности, в основу которой положены: механизм формирования, морфокинсматический тип разрывной тектонической структуры, время её заложения и особенности внутреннего строения; литолого-петрографический комплекс пород, вмещающих РТС; эпигенетические преобразования в зоне динамического влияния РТС; современная подвижность и её причины; пространственное расположение в массиве относительно инженерного сооружения; гидрогеологические условия.

В зависимости от сочетания этих факторов разрывные тектонические структуры могут быть оценены в связи с гидротехническим строительством как простые, сложные и весьма сложные.

6. Комплексный анализ и учет выделенных факторов позволит усовершенствовать методику инженерно-геологического изучения разрывных тектонических структур, способствовать правильному планированию детальных изысканий и принятию предварительных решений о мерах инженерной защиты.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Барыкина О.С. Некоторые задачи изучения разрывных структур в инженерной геологии. Труды международной научной конференции «Инженерная геология сегодня и завтра». Изд-во Моск. Ун-та. 1996. С.47 - 48.

2. Барыкина О.С. Новое в методике инженерно-геологических исследований разрывных тектонических структур. Труды научной конференции «Новые идеи в инженерной геологии». Изд-во Моск. Ун-та. 1996. С. 122.

3. Barykina O.S. The problem of fault typization in engineering geology. Abstracts. 30th International Geological Congress. Volume 3. Beijing. China. 1996. P. 330.

4. Барыкина О.С, Большаков Д.К. Строение Бодракского разлома в Горном Крыму на основе данных электроразведки. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология. 1997.№5.С.67-71.

5. Barykina Olga S. The study of tectonic faults in engineering geology. Proceedings International symposium on engineering geology and the environment/ Athens/ Greece. AABalkema/ Rotterdam/ Brookfield/ 1997. P. 45 - 48.

6. Barykina Olga S. The assessment of tectonic faults for the construction in active tectonic regions. Annales Geophysicae. Part I. Society Symposia, Solid Earth Geophysics & Natural Hazards. Supplement I to Volume 15. 1997. C.219.

7. Барыкина Q.C. Новый подход в изучении разрывных тектонических структур в инженерной геологии. Тезисы докладов. III Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле». Т.4. М., 1997. С.92.

8. Барыкина О.С, Калинин Э.В. Изучение напряженно-деформированного состояния массива пород в зоне влияния разрывной тектонической структуры. Проблемы инженерной и экологической геологии. Труды научной конференции аспирантов и молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения С.С.Морозова и 60-летию кафедры инженерной геологии и охраны геологической среды геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова. Москва. 1998. С. 19-20.

9. Барыкина О.С. Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур. Архитектура и строительство. Научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Томск. 2002. С. 74.

10. Барыкина О.С. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния зоны влияния разрывного нарушения. Современные вопросы геологии. Материалы молодежной конференции 3-й Яншинские чтения. Сборник научных трудов. Москва. Научный мир. 2003. С. 377 - 380.

11. Барыкина О.С. Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур. Сергеевские чтения. Выпуск 5. Материалы годичной сессии Научного

совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии Москва. ГГОС. 2003 С. 448-452.

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж (Зрэкз. Заказ № 3

■"138 1

РНБ Русский фонд

2004-4 26467

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Барыкина, Ольга Сергеевна

Введение.

Глава 1. Общие положения

1.1. Современные представления о разрывных тектонических нарушениях. .1Ъ

1.2. Основные понятия.

1.3 Разрывное тектоническое нарушение как особый объект изучения в инженерной геологии."У.

Глава 2. Факторы, определяющие инженерно-геологические особенности разрывных тектонических структур.

2.1. Влияние геологической истории на инженерно-геологические характеристики разрывных тектонических структур

§§

2.2. Влияние вещественного состава пород на инженерно-геологические характеристики разрывных тектонических структур.

2.3. Влияние современных движений на инженерно-геологические характеристики разрывных тектонических структур.

Глава 3. Влияние современных тектонических движений на характер изменения напряжений в зоне динамического влияния разрывной тектонической структуры.

3.1. Основные черты дизъюнктивной тектоники на участке Рогунской

ГЭС.9?у

3.2. Схематизация геологического разреза зоны динамического влияния Ионахшского разлома.

3.3. Методика расчетов.9Л

3.4. Анализ результатов моделирования напряженно-деформированного состояния зоны динамического влияния разрывной тектонической структуры.4РР

Глава 4. Инженерно-геологическая типизация разрывных тектонических структур, выявленных на участках плотин, возведенных в различных геоструктурных областях.

4.1. Инженерно-геологические типы разрывных тектонических структур Восточно-Европейской платформы (докембрийская складчатость).

4.1.1. Разрывные структуры на участках Иовской, Ондской и Верхне-Туломской ГЭС в регионе Балтийского щита. .т

4.1.2. Разрывные структуры на участке Днепровской ГЭС в регионе Украинского кристаллического массива. . ич

4.2. Инженерно-геологические типы разрывных тектонических структур Алтае-Саянской складчатой страны (раннепалеозойская (каледонская) складчатость) .4X

4.2.1. Разрывные структуры на участке Саяно-Шушенской ГЭС в Западно-Саянском регионе. .№

4.2.2. Разрывные структуры на участке Красноярской ГЭС в Восточно-Саянском регионе.

4.3. Инженерно-геологические типы разрывных тектонических структур Казахской складчатой страны (позднепалеозойская (герцинская) складчатость). .м

4.3.1.Разрывные структуры на участках Бухтарминской и Усть-Каменогорской ГЭС в Иртыш-Зайсанском регионе.

4.4. Инженерно-геологические типы разрывных тектонических структур горно-складчатых сооружений Средней Азии (позднепалеозойская (герцинская) складчатость).

4.4.1. Разрывные структуры на участках Рогунской и Нурекской ГЭС в Южно-Таджикском регионе.

4.4.2. Разрывные структуры на участке Токтогульской ГЭС в Ферганском регионе. .15д

4.4.3. Разрывные структуры на участке Чарвакской ГЭС в Южно-Тяньшаньском регионе. .Ф

4.5. Инженерно-геологические типы разрывных тектонических структур Юго-Восточной Азии на участке гидроузла Хоабинь (мезозойская складчатость).

4.6. Инженерно-геологические типы разрывных тектонических структур Кавказа (альпийская складчатость). .ш

4.6.1. Разрывные структуры на участках Ингурской и Худонской ГЭС в Рионском регионе.^¡

4.6.2. Разрывные структуры на участке Чиркейской ГЭС в Терско-Каспийском регионе.

4.6.3. Разрывные структуры Крымского региона.

4.7. Сравнительная характеристика изученных разрывных тектонических структур.

4.8. Методические вопросы инженерно-геологических исследований различных типов разрывных тектонических структур.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур"

Разломы земной коры контролируют широкий комплекс протекающих в недрах Земли и у ее поверхности процессов. Они изучаются различными науками о Земле. Особая роль принадлежит учению о рудных и нерудных полезных ископаемых, сейсмологии и инженерной геологии, имеющих чрезвычайно большую теоретическую и практическую значимость. Учение о полезных ископаемых даёт потенциальную оценку минерально-сырьевых ресурсов (более 80% известных рудных месторождений мира приурочено к зонам разломов или узлам их пересечений), сейсмология связывает сильные землетрясения мира с крупными разломами или зонами разломных узлов. В инженерной геологии разрывные тектонические нарушения являются одним из важнейших объектов исследования. Они могут рассматриваться как неблагоприятный фактор для инженерного строительства, определяющий деформационные, прочностные и фильтрационные свойства массивов горных пород, как ослабленные поверхности, по которым могут возникнуть подвижки, и как фактор, влияющий на экзогенные процессы. Несвоевременное выявление или неправильная оценка разрывных нарушений могут привести к серьезным осложнениям при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. В связи с этим учет разрывных нарушений имеет большое значение при выборе конструкции и размеров проектируемых сооружений, при определении углов откосов, глубины съёма слабых пород, при выборе методов проведения строительных работ, при размещении и креплении подземных выработок. Как свидетельствует опыт гидротехнического строительства, разнообразие типов плотин и методов укрепления оснований даёт возможность использовать почти любые структурные условия для сооружения гидроузла. Поэтому вопрос об инженерно* геологических особенностях внутреннего строения разрывных нарушений, свойствах и параметрах как отдельных подзон, так и всего разрывного нарушения в целом, часто встает перед геологами при инженерно-геологических изысканиях. Существующие научные публикации и нормативно-методические документы не дают достаточно полного ответа на эти вопросы, к тому же иногда они бывают противоречивы. В фондовых материалах довольно редко встречается подробное описание зон разрывных нарушений с оконтуриванием их границ, определением физико-механических свойств и анализом их геологической истории. В связи с этим очень часто вопрос об опасности определенного разрывного нарушения (опасность тектонических смещений в основании сооружения, возникновение или активизация геологических процессов и явлений, увеличение или уменьшение балльности и др.) не имеет ясного и четкого ответа.

За последние десятилетия российскими инженер-геологами были проведены изыскания под большое количество гидроузлов, как в нашей стране, так и за рубежом. Накопленный материал, дает возможность проанализировать и систематизировать данные об особенностях строения зон влияния разрывных нарушений, об изменении напряженно-деформированного состояния окружающего разрыв массива пород в тектонически активных регионах, о влиянии разрывов на проявление и активизацию геологических процессов, и, в конечном счете, о взаимодействии их с инженерными сооружениями.

Для принятия оптимальных проектных решений, проведения строительных работ и успешной эксплуатации сооружения необходимо знать не столько геометрические характеристики разрывных нарушений, которые, как правило, и устанавливаются при инженерно-геологических исследованиях, сколько инженерно-геологические особенности - размеры зон динамического влияния, внутреннее строение, степень нарушенное™ пород - разрывных зон.

Разрывные тектонические структуры рассматриваются в работе как специфические геологические тела, имеющие определенную внутреннюю структуру, в которой можно выделить квазиоднородные единицы, отвечающие подзонам разрывного нарушения. Знание качественных и количественных характеристик разрывов, откартированных в различных геоструктурных областях, становится хорошей основой для понимания инженерно-геологических осложнений, возникающих на участках строительства гидротехнических сооружений.

Целью исследований стало выявление закономерностей вещественно-морфологического проявления разрывных тектонических структур (II — IV порядков), расположенных в регионах с различными геоструктурными и тектоническими условиями и их влияния на инженерно-геологические условия территорий. Соответственно, основными задачами исследований были:

1. Обобщение и анализ литературных и фондовых материалов по инженерно-геологическому изучению разломных зон и их структурных элементов в пределах регионов с различными геоструктурными и тектоническими условиями.

2. Анализ и оценка геоструктурных и литолого-петрографических факторов, определяющих инженерно-геологические особенности (размеры зоны динамического влияния, внутреннее строение дизъюнктива, степень нарушенности пород, эпигенетические преобразования) разрывных тектонических нарушений.

4. Оценка характера распределения и величин напряжений в зоне динамического влияния РТС с целью определения ее ширины с помощью математического моделирования.

5. Инженерно-геологическая оценка разрывных тектонических структур в связи с гидротехническим строительством.

Научная новизна заключается в выявлении вещественно-морфологических различий разрывных тектонических структур в зависимости от геологической истории развития, вещественного состава пород и современных движений, определяющих напряженно-деформированное состояние массива.

Выполнена систематизация и анализ данных по более сорока разрывным тектоническим нарушениям, выявленным на участках семнадцати гидроузлов.

Предложены новые подходы к изучению и анализу разрывных тектонических нарушений, основанные на комплексном изучении геологической истории их развития, литолого-петрографического состава вмещающих пород и характера современных движений территории.

Установлены закономерности пространственного распределения полей напряжений в зоне динамического влияния тектонических разломов и выявлены факторы, влияющие на её конфигурацию и размеры.

Предложены методические подходы к изучению разрывных тектонических структур разной степени сложности.

Основными защищаемыми положениями являются:

1. Разрывная тектоническая структура (РТС) является инженерно-геологическим телом, сформировавшимся в определенных геотектонических условиях, пережившим особую геологическую историю, находящимся в настоящее время в характерном поле напряжений и представляющим собой комплекс парагенетически связанных пород, характеризующихся особым составом, состоянием и свойствами, взаимное расположение которых образует структуру дизъюнктива.

3. По характеру влияния на вещественно-морфологические особенности разрывных тектонических структур выделено шесть комплексов: гранито-гнейсовый, габброидный, метаморфических сланцев, эффузивно-осадочный, карбонатный, терригенный. Изменение деформационных и прочностных свойств пород рассматриваемых комплексов при прочих равных условиях происходит в следующей последовательности (по мере убывания): гранито-гнейсовый - эффузивно-осадочный - терригенный - габброидный - метаморфических сланцев -карбонатный.

5. Инженерно-геологические условия разрывных тектонических структур в зависимости от механизма формирования и морфокинематического типа, времени её заложения и внутреннего строения, литолого-петрографического комплекса пород, эпигенетических преобразований, современной подвижности, положения в массиве и гидрогеологических условий могут быть оценены как простые, сложные и весьма сложные.

Практическая значимость работы заключается в выявлении комплекса факторов, оказывающих влияние на сложность разрывных тектонических структур, что позволяет оптимизировать инженерно-геологические изыскания и принимать предварительные решения о мерах инженерной защиты.

Результаты работы могут быть использованы при инженерно-геологических изысканиях на ранних стадиях проектирования не только гидротехнических сооружений, но и других гражданских и промышленных сооружений, трубопроводов, а также при карьерной и шахтной разработке полезных ископаемых.

Предлагаемые автором принципы комплексного изучения разрывных тектонических структур позволят сделать своевременный, обоснованный и экономически оправданный (особенно на стадии обоснований инвестиций) выбор местоположения и отдельных конструкций гидроузлов.

Основываясь на предлагаемом комплексном подходе к инженерно-геологическому изучению разрывных тектонических нарушений можно скорректировать объемы и направленность инженерно-геологических изысканий на различных стадиях (обоснований инвестиций, предпроектной и проектной). При эксплуатации сооружений можно предусмотреть необходимость применения специальных методов ведения работ.

Предложенный метод изучения напряженно-деформированного состояния зоны динамического влияния разрывной тектонической структуры может быть использован на других объектах, строящихся или уже построенных в районах развития дизъюнктивной тектоники.

- /С

Фактический материал и личный вклад автора. В основу диссертации легли личные исследования автора закономерностей строения разрывных зон на основе анализа литературных и фондовых материалов по инженерно-геологическим изысканиям на участках шестнадцати гидроузлов: Ингурской ГЭС, Рогунской ГЭС, Худонской ГЭС, Красноярской ГЭС, Саяно-Шушенской ГЭС, Токтогульской ГЭС, Курпсайской ГЭС, Нурекской ГЭС, Чарвакской ГЭС, Чиркейской ГЭС, Днепрогэс-Ii, гидроузел Хоабинь, Иовской ГЭС, Усть-Каменогорской ГЭС, Бухтарминской ГЭС, Ондской ГЭС. Рассмотрено около 40 разрывных нарушений (II - IV порядка), которые были выявлены на участках этих гидроузлов. В качестве объекта детального исследования был использован Бодракский разлом Горного Крыма, где автором были выполнены полевые комплексные геолого-геофизические исследования. Для оценки зоны динамического влияния разрывного тектонического нарушения автором было выполнено математическое моделирование напряженно-деформированного состояния Ионахшского разлома, прослеживающегося на участке Рогунского гидроузла. Основные принципы диссертации были разработаны с использованием фондовых материалов института Гидропроект, а также отечественных и зарубежных литературных источников.

Апробация работы. Основные разделы диссертации изложены в одиннадцати публикациях. Защищаемые положения обсуждались на международных конференциях и семинарах; в частности, на III Международной Конференции "Новые идеи в науках о Земле" в Москве (апрель 1997 г.), на научной конференции аспирантов и молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения С.С.Морозова и 60-летию кафедры инженерной геологии и охраны геологической среды геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова (январь 1998 г.), на третьих Яншинских чтениях в Москве (март 2003 г.), на Ломоносовских чтениях в МГУ (апрель 2003 г.), на аспирантских семинарах кафедры инженерной и экологической геологии в марте 1996 г., январе 1997 г., январе 1998 г., феврале 2003 г., а также на научных семинарах кафедры инженерной и экологической геологии в декабре 2001 г. и в апреле 2003 г.

Состав и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 206 страницах, в числе которых 16 таблиц и 40 рисунков. Список использованной литературы составляет 162 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Барыкина, Ольга Сергеевна

Выводы

1. Разрывное нарушение рассматривается как полипородное многокомпонентное геологическое тело, сложенное специфическими образованиями - тектоническими брекчиями, какиритом, милонитом, катаклазитом и др. Оно имеет определенную внутреннюю структуру, сформировавшуюся в определенной тектонической обстановке, и состоит из подзон: сместителя, тектонической брекчии и повышенной трещиноватости, которые располагаются в определенной последовательности, образуя зональное строение. В ходе геологической истории разрывные нарушения претерпевают изменения, обусловленные воздействием тектонических сил, динамометаморфизма, гидротермальных процессов, что проявляется в их инженерно-геологических характеристиках.

2. Вещественно-морфологические характеристики разрывных тектонических структур (размеры зон динамического влияния, внутреннее строение и степень нарушенности пород) зависят от геологической истории развития дизъюнктива, литолого-петрографического состава вмещающих пород и современных движений, определяющих напряженно-деформированное состояние территории.

На основе фактического материала показано влияние постгенетических (как структурных, так и петрографических) изменений пород разрывных зон на их физико-механические и фильтрационные свойства.

Современная активность разрывных тектонических структур зависит не только от природных факторов - неотектонической активности региона и расстояния до сейсмогенератора, но и от техногенных - амплитуды и скорости изменения уровня водохранилища.

3. Литолого-петрографический состав изученных вмещающих пород влияет на степень раздробленности, физико-механические и фильтрационные свойства пород зоны динамического влияния. Максимальные изменения этих параметров присущи интрузивным породам - гранитам, гранито-гнейсам и габбро. Характеристики физико-механических свойств в этих комплексах пород уменьшаются в среднем в 2,25-3,40 раза, а фильтрационные могут увеличиться более чем в 100 раз. Минимальному изменению подвержены породы карбонатного комплекса. По мере убывания величины коэффициента изменения физико-механических и фильтрационных свойств в зоне динамического влияния рассматриваемые комплексы пород можно расположить, при прочих равных условиях, в следующий ряд: карбонатный > метаморфических сланцев > габброидный > терригенный > эффузивно-осадочный > гранито-гнейсовый.

4. Математическое моделирование показало, что зона динамического влияния включает не только нарушенные породы, но и область упругих деформаций, характеризующуюся изменением напряженно-деформированного состояния. Эта область более чем в два раза превышает зону видимых изменений. В ее пределах во время проведения строительных работ возможно проявление неблагоприятных явлений (стреляние пород, горные удары и др.).

5. Предложена инженерно-геологическая типизация разрывных тектонических структур по степени сложности, в основу которой положены: механизм формирования, морфокинематический тип разрывной тектонической структуры, время её заложения и особенности внутреннего строения; лито лого-петрографический комплекс пород, вмещающих РТС; эпигенетические преобразования в зоне динамического влияния РТС; современная подвижность и её причины; пространственное расположение в массиве относительно инженерного сооружения; гидрогеологические условия.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Барыкина, Ольга Сергеевна, Москва

1. Ажгирей Г.Д. Структурная геология. М., Изд-во МГУ, 1966, 350с.

2. Артюшков Е.В. Геодинамика. М., Наука, 1979, 327.

3. Аэрокосмическое изучение современных и новейших тектонических процессов. Отв. ред. В.Г. Трифонов. М.: Наука. 1988. 134 с.

4. Бабак В.И., Боголюбова Н.П., Воейкова O.A., Макаров В.И., Миндель И.Г., Несмеянов С.А., Трифонов Б.А. Геофизическая проверка линеаментов в Москве // Геоэкология. №2. 2002. С. 112—119.

5. Барыкина О.С. Некоторые задачи изучения разрывных структур в инженерной геологии. Труды международной научной конференции «Инженерная геология сегодня и завтра». Изд-во Моск. Ун-та. 1996. С. 47-48.

6. Барыкина О.С. Новое в методике инженерно-геологических исследований разрывных тектонических структур. Труды научной конференции «Новые идеи в инженерной геологии». Изд-во Моск. Унта. 1996. С. 122.

7. Барыкина О.С. Новый подход в изучении разрывных тектонических структур в инженерной геологии. Тезисы докладов. III Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле». Т.4. М., 1997. С.92.

8. Барыкина О.С. Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур. Архитектура и строительство. Научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Томск. 2002. С. 74.

9. Барыкина О.С. Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур. Сергеевские чтения. Выпуск 5. Материалыгодичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Москва. ГЕОС. 2003. С. 448 -452.

10. Барыкина О.С., Большаков Д.К. Строение Бодракского разлома в Горном Крыму на основе данных электроразведки. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология. 1997. №5. С.67 71.

11. Белоусов В.В. Основы геотектоники. М. Недра. 1989. 382с.

12. Варга A.A. Инженерно-тектонический анализ скальных массивов. М.: Недра. 1988. 216 с.

13. Варга A.A. Методологические аспекты моделирования скальных оснований крупных сооружений // Геоэкология. №3. 1997. С. 7 20

14. Варга A.A. О генетическом подходе к инженерно-геологическому изучению трещиноватости. Сб. Труды Гидропроекта. № . М.: 1979. С.

15. Варга A.A. Роль инженерной тектоники в комплексе инженерно-геологических изысканий. Сб. Труды Гидропроекта. №48. М.: 1976. С.

16. Варга A.A. Современные проблемы изучения естественных напряжений в скальных массивах // Геоэкология. №1. 1994. С.

17. Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. Вып. 5. М.: Изд-во Моск. Ун-та 1983.409 с.

18. Вопросы сейсмотектоники и инженерной сейсмологии при оценке сейсмической опасности. Сб. научных трудов. Под ред. А.И. Лутикова и В.В. Севостьянова. М.: Стройиздат. 1984. 76 с.

19. Вотах О.А. Структурные элементы Земли (в зонах сочленения платформ и складчатых областей). М., Наука, 1976. 192с.

20. Газиев Э.Г. Механика скальных пород в строительстве. М., Стройиздат, 1973.

21. Геодинамика и техногенез. Материалы Всероссийского совещания. Ярославль. 2000. 178с.

22. Геология и плотины. Т. И. М., Л., Государственное энергетическое издательство, 1962, 152с.

23. Геология и плотины. Т. IV. М., Л., Энергия, 1964, 135с.

24. Геология и плотины. Т. V. М., Энергия, 1967, 208с.

25. Геология и плотины. Т. VIII. М., Энергия, 1980, 121с.

26. Геология и плотины. Т. IX. М., Энергоатомиздат, 1984, 192с.

27. Геология и плотины. Т. X. М., Энергоатомиздат, 1986, 207с.

28. Геология и плотины. Т. XI. М., Энергоатомиздат, 1987, 198с.

29. Геология и плотины. Т. XII, М., Энергоатомиздат, 1992, 192с.

30. Геология и плотины. Т. XIII. М. Энергоатомиздат, 1994, 222с.

31. Геология и сейсмичность зоны БАМ. (от Байкала до Тынды). Инженерная геология и инженерная сейсмология. Отв. Ред. В.П. Солоненко. Новосибирск. Наука. 1985. 189с.

32. Геологические тела (терминологический справочник). Под ред. Ю.А. Косыгина, В.А. Кулындышева, В.А. Соловьева. М.: Недра. 1986. 334с.

33. Геолого-геофизические исследования в районе Ингурской ГЭС. Мецниерба. Тбилиси. 1981. 360с.

34. Гзовский М.В. Метод моделирования в тектонофизике. М. Советская геология. №4. 1958. С. 53-72.

35. Гзовский М.В. Моделирование тектонических полей напряжений и разрывов. Изв. АН СССР. Сер. Геофизика. №6. 1954. С. 527-545.

36. Гзовский М.В. Моделирование тектонических процессов. Сб. «Проблемы тектонофизики». М. Госгеолтехиздат. 1960. С. 315-344.

37. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука. 1975. 530с.

38. Гзовский M.B. Основные вопросы классификации тектонических разрывов. М.: Советская геология. 1954. Сб. 41. С.

39. Гзовский М.В. Тектонические поля напряжений. Изв. АН СССР. Сер. Геофизика. №5. 1954. С. 390-410.

40. Гзовский М.В. Тектонофизические представления о напряженном состоянии земной коры. В кн.: Современные проблемы механики горных пород. Д., 1972, с. 125 - 146.

41. Гзовский М.В. Физическая теория образования тектонических разрывов. Проблемы тектонофизики. 1960. С. 78-96.

42. Голодковская Г.А., Матула М., Шаумян JI.B. Инженрно-геологическая типизация и изучение скальных массивов. Изд-во МГУ. М., 1987. 272с.

43. Даниелян С.С., Разумов В.К. Особенности геологического строения и физико-геологических явлений на трассе туннеля Арпа-Севан. Тезисы докладов и сообщений 7 конференции изыскателей ин-та Гидропрект. М. 1981. С.

44. Драгунов В.И. Геологические формации. JI. Недра, 1973, 24с.

45. Забродин В.Ю. Системный анализ дизъюнктивов. М.: Наука. 1981. 200с.

46. Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика. М. Изд-во МГУ. 1983. С.

47. Изучение напряженного состояния массивов пород в инженерно-геологических целях. М.: Изд-во Моск. Ун-та. 1986. 136с.

48. Илюшин В.Ф., Количко A.B. Влияние инженерно-геологических факторов на компоновочные и конструктивные решения подземных сооружений напорно-станционного узла Рогунской ГЭС. Сб. научн. Тр. Гидропроекта. 1981. Вып. 78. С. 123-134.

49. Инженерная геология СССР. В восьми томах /Под ред. Е.М.Сергеева. Изд-во МГУ. 1976.

50. Инженерная защита территорий и объектов от опасных геологических процессов (вопросы инженерно-геологического обоснования) / Г.С. Золотарев, В.А. Осиюк, П.Э. Роот, Т.Е. Бурлина, О.В. Зеркаль, С.Н. Емельянов. -М.: Геоинформмарк. 1994. 69 с.

51. Калинин Э.В. Исследование полей напряжений в массивах пород склонов методами математического моделирования. Из книги: Инженерная геология: теория, практика, проблемы. Сб. научных трудов. Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ. 1993. С. 142 -149.

52. Карта активных приповерхностных тектонических разрывов на территории Российской Федерации. Масштаб 1:8000000. Под ред. Артемова A.B., Воейковой O.A., Несмеянова С.А., Щукина Ю.К. М. 1994.

53. Кноринг Л.Д. Математические методы при изучении механизма образования тектонической трещиноватости. М. Недра. 1969.

54. Козлов В.В., Артемов A.B. Активизированные разломы и их роль в новейшей тектонике Северо-Востока СССР // Вопросы региональной геологии СССР. М., Недра, 1971, С. 85-94.

55. Количко A.B. О возможности прогнозирования величин современных перемещений по тектоническим разломам. Сб. научн. Тр. Гидропроекта, вып. 76, 1981.

56. Количко A.B., Семин И.М. Исследование напряженного состояния и прочности моделей с трещинами конечной длины. Сб. научных трудов Гидропроекта. №50. 1976.

57. Колмогоров В.Г., Колмогорова П.П. Современная кинематика земной поверхности юга Сибири. Новосибирск. Наука, 1990, 153с.

58. Комплексные инженерно-геофизические исследования при строительстве гидротехнических сооружений/А.И.Савич, Б.Д.Куюнджич, В.И.Коптев и др.; Под ред. А.И.Савича, Б.Д.Куюнджича. М., Недра, 1990, 462с.

59. Короновский Н.В., Милеев B.C. О соотношении таврический серии и эскиординской свиты в долине р. Бодрак (Горный Крым). Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1974. №1. С. 80 87.

60. Костенко Н.П. Развитие складчатых и разрывных деформаций в орогенном рельефе. М.: Недра. 1972. 320с.

61. Косыгин Ю.А. Тектоника. М. Недра. 1969. 616с.

62. Косыгин Ю.А. Тектоника. М. Недра. 1988. 462с.

63. Кофф Г.Д., Лобацкая P.M., Чеснокова И.В., Вояз А., Гаевский А., Маргуль Б. Опыт анализа разломной тектоники для инженерно-геологического картирования высокосейсмичных территорий (на примере Сев. Армении). Инженерная геология. №3. М. 1991. С.43-51.

64. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. М.: Мир. 1987. 328 с.

65. Крылова Е.В. Особенности экзогенных изменений трещин в вулканогенно-осадочных породах основания плотины Худони ГЭС и их значение для уточнения проектных решений. Тр. Гидропроекта. Вып. 113.1986

66. Крылова Е.В. Разгрузка и выветривание как индикатор проявления современных напряжений в скальных основаниях гидротехническихсооружений. М.: Гидротехническое строительство. №12. 1996. С. 22 -25.

67. Кушнарев И.П. Методы изучения разрывных нарушений. М.: Недра. 1977.

68. Лобацкая P.M. Структурная зональность разломов. М.: Недра. 1987. 128с.

69. Лобацкая P.M., Кофф Г.Л. Разломы литосферы и чрезвычайные ситуации. М.: РЭФИА. 1997. 196 с.

70. Макаров В.П., Трапезников А.Ю. Изучение современных деформаций земной коры методами космической геодезии. Геоэкология. №3. 1996. С. 70-85.

71. Макеев В.М., Макаров В.И., Макеева Е.А., Якин Г.В. Влияние новейшей тектоники на условия разработки угольных месторождений Южного Кузбасса. Геоэкология, 1993, №6, С. 86-93.

72. Марков А.Б. Инженерно-геологические особенности тектонитов. Душанбе. Дониш. 1977. 172 с.

73. Марков Г.А. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива. Л.: Наука. 1977. 213 с.

74. Махорин A.A., Полетаев А.И. Значение линеаментного анализа горных территорий для изучения экзогенных геологических процессов. (На примере Северного Кавказа). Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. №1. М. 1989. С. 133 138.

75. Методические рекомендации по изучению напряженно-деформированного состояния горных пород на различных стадиях геологоразведочного процесса. М., ВНИИГеоинформсистем, 1987, 115с.

76. Методы моделирования в структурной геологии. Под ред. В.В. Белоусова, A.B. Вихерта. М. Недра. 1988. С.

77. Механизмы структурообразования в литосфере и сейсимчность. Тезисы докладов третьго Всесоюзного Симпозиума «Экспериментальная тектоника в решении задач теоретической и практической геологии». М.: ИФЗ АН СССР. 1991. 197с.

78. Милановский Е.Е. Геология России и ближнего зарубежья. (Северной Евразии). М.: Изд-во Моск. Ун-та. 1996. 448с.

79. Мушин И.А., Корольков Ю.С., Чернов A.A. Выявление и картирование дизъюнктивных дислокаций методами разведочной геофизики. М.: Научный мир. 2001. 120 с.

80. Наймарк A.A. Структурированность геологической среды и физический механизм разрывообразования. Вестник Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология. 1996. №3. С. 27-35. 1997. №1. С. 10-15.

81. Несмеянов С.А., Артемов A.B., Воейкова O.A., Щукин Ю.К. Активные приповерхностные региональные тектонические разрывы на территории России. Геоэкология. № 5. 1995. С. 3-19.

82. Несмеянов С.А., Бархатов И.И. Новейшие и сейсмогенерирующие структуры Западного Гиссаро-Алая. М.: Наука. 1978. 119 с.

83. Несмеянов С.А., Боголюбова Н.П., Воейкова O.A., Миндель И.Г. Активные разрывы и разрывный крип на горной части трассы магистрального трубопровода «Голубой поток». Геоэкология. № 5. 2003. С.387-404.

84. Несмеянов С.А., Воейкова O.A. Проблемы изучения активных разрывов при инженерных изысканиях. Сергеевские чтения. Выпуск 4. М., Геос, 2002, С. 155 158.

85. Несмеянов С.А., Ларина Т. А., Латынина Л.А., Миндель И.Г., Серебрякова Л.И., Соколов B.C., Хайме Н.М. Выявление и прогноз опасных разрывных тектонических смещений при инженерныхизысканиях для строительства. Инженерная геология. №2. 1992. С. 17 -31.

86. Николаев Н.И. Неотектоника и ее выражение в структуре и рельефе территории СССР. (Вопросы региональной и теоретической неотектоники). М.: Госгеолтехиздат. 1962. 392 с.

87. Николаев Н.И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы. М.: Недра. 1988. 491 с.

88. Николаев П.Н. Методика тектоно-динамического анализа. М.: Недра. 1992. 295 с.

89. Панюков П.Н. Инженерная геология. М., 1978

90. Парфенов В.Д. Некоторые новые направления изучения палеонапряженного состояния в горных породах геологическими методами. Тр. Гидропроекта. Вып. 82. 1982

91. Пейве A.B. Разломы и их роль в строении и развитии земной коры. Междунар. Геол. конгресс. Докл. сов. геологов, проблема 18. Изд-во АН СССР, 1960.

92. Полетаев А.И. Узловые структуры земной коры. М. МГП «Геоинформмарк». 1992.

93. Попов И.В. Инженерная геология. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1959, 510с.

94. Прочухан Д.П. Зоны тектонических разрывных нарушений в скальных основаниях плотин. Инф. сб. Ленгидропроекта. № 22. 1961.

95. Прочухан Д.П. Методические указания по изучению тектонической трещиноватости скальных горных пород как оснований высоких плотин. Л. Ленгидропроект. 1965.

96. Разломы и горизонтальные движения платформенных областей СССР. М. Наука. 1977.

97. Райзман А.П. Геодезические исследования деформаций земной коры в районах Нурекской и Рогу некой ГЭС. Гидротехническое строительство. №2. М. 1990.

98. Рац М.В. Структурные модели в инженерной геологии. М.: Недра. 1973.

99. Рац M.B., Чернышев С.П. Трещиноватость и свойства трещиноватости горных пород. М.: Недра. 1970.

100. Рекомендации по выявлению и прогнозу опасных разрывных тектонических смещений при инженерных изысканиях для строительства. М., ПНИИС. 1990.

101. Рекомендации по изучению дизъюнктивных структур при инженерно-геологических изысканиях для гидротехнического строительства. Составитель Варга A.A. Гидропроект. М. 1985. 70 с.

102. Роот П.Э. Влияние трещин на напряженное состояние массива скальных пород. Инженерная геология. № 5. 1985. С. 50 53.

103. Савич А.И., Ломов И.Е. Основные результаты комплексных натурных наблюдений в головной части Ингури ГЭС. Тр. Гидропроекта. Вып 96. 1983

104. Савич А.И., Хоситашвили Г.Р., Разумов В.К. и др. Уточнение инженерно-геологических условий основания Худонской арочной плотины. Гидротехническое строительство. №2. М. 1990.

105. Сейсмическое районирование территории СССР. Методические основы и региональное описание карты 1978 г. М., Наука, 1980, С. 308.

106. Скворцов Г.Г., Фромм В.В. Инженерно-геологическое изучение глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых при разведке. М., Недра, 1970, 110с.

107. Словарь по инженерной геологии. Под ред. Ломтадзе В.Д. Санкт-Петербургский горный институт. 1999. 360с.

108. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ. М.: ПНИИС Госстроя России, 1997. 47с.

109. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. М., 1986. 48с.

110. СниП II- 7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 1996. 52с.

111. Спунгин В.Г. Иерархия и строение разрывных нарушений гранитоидного массива. Геоэкология. №6. 2001. С.542-551.

112. Стоянов С.С. Механизм формирования разрывных зон. М. Недра. 1977. 143с.

113. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. T.l. М., АН СССР, 1960, 212с.

114. Талицкий В.Г. Проблемы моделирования тектонических деформаций и модель структурообразования в геологической среде. Вестник Московского университета. Сер.4. Геология. 2002. С. 3 12.

115. Тезисы докладов и сообщений восьмой конференции изыскателей ин-та Гидропроект. М. 1984.

116. Тектонические разрывы на участках сейсмического микрорайонирования. / A.C. Алешин, И.И. Бархатов, С.А. Несмеянов, В.В. Севостьянов, С.А. Федоров. Г.А. Шмидт / М. Наука. 1982.

117. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы. Под ред. Сергеева Е.М., М. Недра, 1985, 332с.

118. Трофимов В.Т. Инженерно-геологические формации содержание, признаки выделения. Геоэкология. №6. 1997. С. 74 - 82.

119. Трофимов В.Т., Аверкина Т.И. К введению понятия «инженерно-геологическая структура». Геоэкология. №5. 1996. С. 100 105.

120. Трофимов В.Т., Аверкина Т.И., Спиридонов Д.А. Инженерно-геологические структуры Земли. Под редакцией В.Т.Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2001. 176с.

121. Трифонов В.Г. Особенности развития активных разрывов. Геотектоника. 1985, №2, С. 16 26.

122. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. JL, Недра, 1977. 503 с.

123. Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Тер-Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. Изд. АСВ. Москва. 1994. 527с.

124. Уэлман Г.В. Сдвиговые (трансформные) системы разломов. В кн.: Земная кора и верхняя мантия. М. 1972. С. 468 473.

125. Федоренко B.C. Геологоструктурное изучение разрывных форм скальных массивов при изысканиях высоких плотин. Труды Гидропроекта. Сб. 14. М.: Энергия. 1966. С.6-42.

126. Хаин В.Е. Тектоника плит: анализ современного состояния. Вестник Моск. Университета. Сер. 4. Геология. 1994. №1.

127. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М., Изд-во МГУ, 1995, 480с.

128. Херасков Н.П. Тектоника и формации. В кн.: Тектоника и формации. Избр. Труды. М., Наука, 1967, с. 375 401.

129. Чернышев С.Н. Трещины горных пород. М.: Наука. 1983. 240с.

130. Шатский Н.С. Парагенезы осадочных и вулканогенных пород и формаций. Изв. АН СССР. Сер. геол., №5, 1960, с. 3 23.

131. Шаумян Л.В. Природа физико-механических свойств массивов горных пород. Изд-во МГУ. 1988. 192 с.

132. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. Новосибирск. Наука. 1977. 101с.

133. Шерман С.И. Сдвиги и трансформные разломы литосферы. В кн.: Проблемы разломной тектоники. Новосибирск. Наука. 1981. С. 5 - 26.

134. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). Новосибирск. Наука. 1983. 112с.

135. Шерман С.И., Лунина О.В. Новая карта напряженного состояния верхней части литосферы Земли. Доклады Академии наук, 2001, том 378, №5, с. 672-674.

136. Штилле Г. Избранные труды. Изд-во «Мир», 1964.

137. Barykina O.S. The problem of fault typization in engineering geology. Abstracts. 30th International Geological Congress. Volume 3. Beijing. China.1996. P. 330.

138. Barykina Olga S. The study of tectonic faults in engineering geology. Proceedings International symposium on engineering geology and the environment/ Athens/ Greece. A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield/ 1997. P. 45 -48.

139. Barykina Olga S. The assessment of tectonic faults for the construction in active tectonic regions. Annales Geophysicae. Part I. Society Symposia, Solid Earth Geophysics & Natural Hazards. Supplement I to Volume 15.1997. P.219.

140. Mechanics of jointed and faulted rock. Edited by Hans-Peter Rossmanith. Published by A.A. Balkema / Rotterdam / Brookfield / 1995. 1049 p.

141. Анализ пространственной изменчивости трещиноватости скального массива основания плотины Худони ГЭС. Рабочая документация. Ин-т Гидропроект. Москва. 1986. 38с.-ЛОГ'

142. Гидроэлектростанция Тери на р. Бхагирати в Индии. Проект. T.III. Природные условия. Гидропроект. Москва. 1991.

143. Гидроэлектростанция Тери на р. Бхагирати в Индии. Отчет №4 по геолого-геофизическим и геомеханическим исследованиям. ОАО Гидропроект. 2001.

144. Заключение экспертной подкомиссии Государственной экспертной комиссии Госплана СССР по утвержденному проекту и дополнительным материалам в части обоснования надежности строящихся сооружений Рогунской ГЭС. 1990.

145. Отчет по первому этапу исследований сейсмотектонического влияния на безопасность высоких бетонных плотин. РАН. Ин-т физики Земли им. О.Ю.Шмидта. Москва. 1992. 125с.

146. Рогунская ГЭС на реке Вахт. Рабочая документация. Дополнительные проработки, уточняющие материалы проекта. Гидропроект. Среднеазиатское отделение. Ташкент. 1990. 145с.

147. Рогунская ГЭС на р. Вахт. Технический проект. Доклад главного инженера проекта. Гидропроект. Среднеазиатское отделение. Ташкент. 1978. 71с.

Информация о работе

Барыкина, Ольга Сергеевна
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2004
ВАК 25.00.08

Диссертация

Инженерно-геологический анализ разрывных тектонических структур - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы