Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Моделирование современных геологических процессов и факторов риска на территории Верхне-Вахшского района

ВАК РФ 25.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Моделирование современных геологических процессов и факторов риска на территории Верхне-Вахшского района"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ ИМ М. М. АДЫШЕВА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. РАЗАКОВА ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА И ГОРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИМ. У. АСАНАЛИЕВА

На правах рукописи УДК 528 711 551 31 551 24 551 240 550 380

Саидов Мирзо Сибгатуллович

МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ФАКТОРОВ РИСКА НА ТЕРРИТОРИИ ВЕРХНЕ-ВАХШСКОГО РАЙОНА (на основе использования космических снимков)

25 00 01 - Общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Бишкек - 2007

003061793

Работа выполнена в Научно-исследовательском центре Агентства по землеустройству, геодезии и картографии при Правительстве Республики Таджикистан

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, академик Международной Инженерной Академии Каримов Фаршед Хилолович

Официальные оппоненты доктор геолого-минералогических наук

Гесь Михаил Данилович,

кандидат геолого-минералогических наук Корженков Андрей Михайлович

Ведущая организация

Научная станция РАН в г Бишкек

Защита состоится 28 сентября 2007г в 13 00 часов на заседании Совета по защите диссертаций Д 25 07 343 при Институте геологии HAH KP по адресу 720481, г Бишкек, бульвар Эркиндик 30

Тел +996 312 662880 Факс +996 312 682588

E-mail geol@istc kg

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии HAH KP по адресу 720481, г Бишкек, бульвар Эркиндик 30

Автореферат разослан «10» августа 2007г

Решением диссертационного совета от 30 мая 2007г (протокол № 7) диссертация принята к защите и разрешается печатание автореферата

Председатель диссертационного совета, доктор геол -мин наук

Сакиев К С

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

Абылмейизова Б У

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Верхне-Вахшский район Таджикистана, особенно ее Рогунская часть, является наиболее благоприятным в целях изучения геодинамических процессов и техногенных факторов различных типов и масштабных уровней Его изучение является также наиболее важным с практической точки зрения, поскольку здесь сооружается крупнейшая в Центральной Азии Рогунская гидроэлектростанция с высотой плотины более 300 м

На реке Вахш в середине прошлого столетия построен целый каскад гидроэнергетических сооружений При их строительстве в 60-70-е годы на этапе предварительного проектирования и инженерно-геологических, гидрологических и гидрогеологических изысканий был проведен огромный комплекс первоклассных специализированных работ, благодаря которым эти объекты почти безотказно работают уже на протяжении нескольких десятков лет

В ближайшие годы к ним прибавится еще два гидротехнических объекта Сангтудинская ГЭС-1 и Сангтудинская ГЭС-2

С возобновлением строительства Рогунской ГЭС на реке Вахш началось освоение гидроэнергоресурсов верхнего течения реки На реках Сурхоб и Оби-хингоу планируется возведение целого каскада новых гидротехнических сооружений Завершение строительства Сангтудинской ГЭС-1, Сангтудинской ГЭС-2 и Рогунской ГЭС приведет к созданию водохранилища общей длиной более 200 км, расположенного в зонах крупных сейсмически активных разломов 1-го порядка на территории Таджикистана - Гиссаро-Кокшаальского и Илякско-Вахшского Эта зона характерна активным проявлением особо опасных природных явлений катастрофического характера

Связь темы диссертации с крупными научными программами Работа выполнялась в соответствии научно-исследовательскими работами, проводимыми Научно-исследовательским центром Агентства по землеустройству, геодезии и картографии Республики Таджикистан по Государственным темам «Комплексное изучение и картографирование природных ресурсов Республики Таджикистан» и «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф»

Цели и задачи исследования Основная цель настоящей работы - определение количественных показателей новейших и современных тектонических движений, роли соляной тектоники в формировании современных структур, влияния сейсмического фактора на параметры проявления оползней и обвалов для прогнозирования экзогенных геологических процессов и выявление скрытых, ранее не известных факторов риска на территории Верхне-Вахшского района Для достижения этой цели решались следующие задачи

1 Определение амплитуд новейших тектонических движений земной коры исследуемой територии методом морфологического и структурного анализа на основе применения дистанционных материалов

2 Определение современных тектонических движений на основе проведения высокоточных геодезических измерений

3 Установление природы соляных структур и соляных дислокаций для оцен-

ки степени опасности соляного тектогенеза при различных видах техногенного воздействия в районе строительства Рогунской ГЭС

4 Определение параметров региональных зон риска возникновения обвально-оползневых процессов и моделирование их последствий в Верхне-Вахшском районе

5 Создание для Верхне-Вахшского района комплекта оценочных и прогнозных геологических карт с использованием аналоговых и цифровых космических снимков

Научная новизна полученных результатов. Впервые осуществлено комплексное обобщение результатов изучения новейших и современных тектонических движений на основе дешифрирования космических снимков и обобщения результатов геодезических измерений для Верхне-Вахшского района Дана оценка степени опасности современных геологических процессов и факторов риска сейсмоопасной территории

1 Впервые разработаны и применены методика и технология возрастного геоморфологического картографирования на основе использования космических фотоснимков для труднодоступного Верхне-Вахшского района со сложными физико-географическими условиями, что дало возможность перейти к дальнейшим неотектоническим и инженерно-геологическим построениям

2 Выявлена и систематизирована морфоструктурная особенность распространения районов современных и древних экзогенных геодинамических образований и сейсмогравитационных процессов на основе дешифрирования материалов космических снимков

3 Определены и исследованы объекты, нуждающиеся в проведении постоянного мониторинга в целях предупреждения возникновения катастрофических природных явлений в пределах територии Рогунской ГЭС и ее водохранилища

4 Впервые на основе использования широкого спектра дистанционных материалов в комплексе с высокоточными геодезическими измерениями созданы модели оползней для оценки их опасности

5 Для Верхне-Вахшского района на основе применения космических снимков и программ геоинформационных систем впервые созданы средне- и крупномасштабные карты геоморфологии, новейшей тектоники, соляной тектоники, экзогенных геологических процессов и техногенных нагрузок

Практическая и экономическая значимость полученных результатов Результаты проведенных автором исследований были использованы при проектировании Сангтудинской ГЭС-1, туннеля «Анзоб», ликвидации последствий Байпазинского оползня и наводнений на реке Пяндж Отдельные положения и результаты в виде 13 рекомендаций были внедрены в производство на стадии проектирования водохранилищ и гидротехнических сооружений на реках Ха-нака, Майхура, Кафирниган, а также при ликвидации последствий стихийных бедствий на территории Таджикистана

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1 Общее смещение северных частей Таджикской депрессии к северо-западу, на Гиссарскую ступень и горное сооружение Южного Тянь-Шаня с преобладающим растяжением вдоль оси северных хребтов Таджикской депрессии

2 Сила сейсмических сотрясений, зафиксированных в структуре верхнеплей-стоценово-голоценовых отложений, и современом ландшафте иследовае>мой територии, значительно превышает сейсмогенные явления, сопровождавшие известные землетрясения, либо сотрясения второй половины голоцена

3 Все известные крупные оползни верхнеплейстоценово-голоценового периода приурочены к разломам 1-го порядка, и период их активизации отражает реакцию на усиление тектонических напряжений вдоль них Оползни второй половины голоцена проявляются при слабых местных землетрясениях или тех, эпицентры которых находятся очень далеко от изучаемой территории

4 Участки сгущения разрывных нарушений, секущих Илякско-Вахшский надвиг и пространственно совпадающих с пережимами речных долин, являются эпицентральными зонами наиболее крупных землетрясений, и строительство здесь гидротехнических сооружений требует проведения тщательных предпро-ектных изысканий

Методика исследований. Исследования были начаты с систематизации существующих фондовых данных, дешифрирования стандартных комплектов материалов космических съемок, контрольных экспедиционных исследований и аэровизуальных наблюдений Результаты работ оформлялись в виде итоговых научно обоснованных тематических карт, на которых отражались данные, необходимые для достижения цели и решение задач, поставленных автором в диссертации

Основным методом морфологического и структурного анализа для определение амплитуд новейших тектонических движений являлся возрастной геолого-геоморфологический метод (В П Лозиева, М С Саидова, 1987) Для оценки амплитуд современных тектонических движений использовались геолого-структурные и геодезические методы Измерения на оползневых участках проводились с помощью теодолита 2Т5К Линии измерялись светодальноме-ром «БЛЕСК» Широко использовался навигационный прибор GPS - еТгех компании GARMIN

Личный вклад соискателя. Для написания данной работы автор использовал, прежде всего, собственный материал, собранный им за 26 лет работы (19812007 годы) в Научно-исследовательском центре Агентства по землеустройству, геодезии и картографии Республики Таджикистан С использованием широкого спектра дистанционных материалов им созданы карты «Геоморфология Центрального Таджикистана», «Экзогенные геологические процессы Таджикистана, «Геодинамика Нурекской ГЭС, Рогунской, ГЭС Сангтудинской ГЭС-1, туннеля Анзоб», «Новейшая тектоника» и «Современные тектонические движения» Рогунского и Нурекского геодинамических полигонов, «Геолого-структурная карта с элементами соляной тектоники» Сангтудинской ГЭС-1 Практически все работы нашли свое применение на практике, а некоторые результаты исследований легли в основу диссертации В работе широко использовались опубликованные, фондовые материалы по геологии, геоморфологии, новейшей

тектонике, сейсмологии, инженерной геологии

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на конференциях и совещаниях разного масштаба на Всесоюзном научно-техническом семинаре «Методы и технические средства получения и обработки аэрокосмической информации при геологических исследованиях» (Москва, 1988), на Юбилейной конференции, посвященной 70-летию создания ГУГК при СМ СССР (Москва, 1988), на Региональном научно-практическом совещании «Оползни, обвалы и селевые потоки сейсмоактивных областей, их прогнозирование и защита» (Душанбе, 1990), на Международной научной конференции «Сотрудничество и обмен опытом», Институт ГеоДат Университета, г Саутгемптон (Великобритания, 2005), на Конференции «Таджикистан и современный мир» (Душанбе, 2005), на Международной научной конференции «Современные аспекты развития сейсмостойкого строительства и сейсмологии (Душанбе, 2005), на Научно-практической конференции «Уменьшение рисков стихийных бедствий и управление этими рисками» (Душанбе, 2006), на Международной научно-практической конференции «Предупреждение и сокращение риска чрезвычайных ситуаций» (Душанбе, 2007) Опубликованность результатов.

Основные результаты проведенных исследований опубликованы в 27 статьях в различных сборниках и журналах местных изданий, ближнего и дальнего зарубежья

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из 5 глав, введения и заключения, содержит 164 страниц машинописного текста, 37 рисунков, 24 таблицы, списка литературы из 116 названий

Качество работы в значительной степени улучшилось после конструктивных и полезных замечаний Киселева В В ,доктора геол -мин наук, Корженкова А М ,кандидата геол -мин наук, Абылмайзовой Б ,кандидата геогр наук, которым автор весьма благодарен

Автор выражает свою благодарность Хусраву Шарифову, менеджеру проекта ООН по Управлению риском стихийных бедствий UNDP за оказанную финансовую поддержку Особую благодарность автор приносит Давлятшоевой Л В , ведущему специалисту лаборатории АКМГС за оказанную неоценимую помощь при подготовке картографических материалов Всем коллегам по работе автор выражает глубокую признательность

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ВВЕДЕНИИ приводится актуальность темы, поставлена цель и определены задачи исследования, сформулированы основные защищаемые положения, определены научная новизна исследования, практическая и экономическая значимость полученных результатов

ГЛАВА 1

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ

ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ

В связи с проектированием каскада гидроэлектростанций на реке Вахш в конце 50-х годов был проведен огромный комплекс первоклассных специализированных работ Особое значение имели исследования по четвертичной геологии, геоморфологии и новейшей тектонике Таджикской депрессии, осуществленные Н П Костенко (1958), О К Чедия (1966), В А Василевым (1962, 1964)

В аспекте изучения динамики развития геологической среды особый интерес представляют работы Л М Лыскова (Лысков, 1966, 1969), А М Бабаева (1975, 1976), Е А Финько (1970), А К Певнева и др (1968) и многих других, посвященные молодым тектоническим нарушениям в зоне сочленения Памира и Южного Тянь-Шаня

Непосредственно вопросами геодинамики и новейшей тектоники на протяжении ряда лет занималась Комплексная сейсмологическая экспедиция Института физики Земли АН СССР В 1968-1971 гг были проведены работы по изучению движений земной коры на базе Гармского испытательного полигона Результаты работ были представлены на VI всесоюзном совещании по вопросам движения земной коры и отражены в ряде последующих публикаций (А К Певневдр 1980)

В 1972-1976 годах ГУГК при СМ СССР на Гармском полигоне выполнялся комплекс работ, который включал в себя нивелирование I класса, триангуляционные и трилатационные измерения Все работы выполнялись согласованно с Институтом физики Земли АН СССР и были направлены на решение двух важных задач в области фундаментальных исследований - решение одного из главных вопросов глобальной тектоники - вопрос о сближении Евразийской и Индостанской континентальных плит, в области прикладных задач - прогноз землетрясений и определение техногенного влияния на современные тектонические процессы

Оползневой тематике посвящены работы исследователей В В Лима и др (1978, 1983, 1985), СМ Винниченко и др (1984), В И Преснухина, ГО Пе-тросяна (1970, 1976), Н Н Нилова (1989), Г С Золотарева и др (1987), В П Лозиева, М С Саидова и др (1989) Ими на примере Гарм-Сурхобского геодинамического полигона были изучены геологические, гидрогеологические и техногенные факторы развития оползней, обвалов, селей и снежных лавин Рассмотрена зональность их формирования Проведено районирование изученной территории В настоящее время исследуемый район обеспечен комплектом инженерно-геологических карт масштаба 1 100 000 и 1 200 000

В 1982 г ВП Лозиевым, В И Преснухиным и др (1982) была опубликована

статья, посвященная оценке устойчивости северного склона хр Петра I Здесь авторами доказывается, что указанная территория находится в условиях значительной гравитационной неустойчивости склонов, а современные движения, установленные инструментально, отражают суммарный эффект усилий как эндогенного, так и экзогенного происхождения Ими же рекомендуется провести инструментальные наблюдения так, чтобы дифференцировать данные о движениях тектонического и гравитационного происхождения и обеспечить количественный прогноз скорости оползневых смещений К такому же мнению приходят С А Буланов, Е А Финько (1985), ЮД Буланже, А К Певневидр (1983)

А М Бабаев, А Р Ищук, С X Негматуллаев (2005) в своей работе, посвященной оценке сейсмической опасности и снижения риска в горных районах, отмечают, что большинство человеческих жертв и значителный материальный ущерб связан с проявлениями вторичных последствий землетрясенний Здесь же авторами предлагается при оценке сейсмического риска горных регионов дополнить карту сейсмической опасности зонами или участками вероятного проявления экзогенных геологических процесов

Результаты этих работ и некоторых других исследований положены в основу настоящей диссертации

ГЛАВА 2

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИИ

Глава посвящена подробному описанию геологического строения района исследований Наряду с методами традиционной геологии широко использованы дистанционные методы для дешифрирования, морфологического и стратиграфического анализа Особо выделены вопросы соляной тектоники и ее роли в геологических и инженерно-геологических процессах Сделаны важные заключения, подтверждающие представления тектонистов о сближении горных сооружений Памира и Тянь-Шаня и выдавливании менее вязких масс пород депрессии к западу

Исследуемая территория располагается на границе между Гиссаро-Карате-гинским поднятием и Таджикской депрессией В ее пределах находятся зоны крупнейших разломов 1-го порядка Гиссаро-Кокшаальская и Илякско-Вахш-ская, представленные системами разрывных нарушений различных кинематических типов и геологической значимости Территория характеризуется высокой сейсмической активностью и интенсивным проявлением различного рода сопутствующих процессов (В К Кучай, 1981, А А Никонов, 1983)

Высокогорные сооружения Гиссаро-Кокшаальского поднятия в пределах исследуемой территории сложены преимущественно консолидированными породами палеозойского возраста, которым свойственна складчато-глыбовая структура деформаций (А В Бурмакин и др , 1967) Орогенические движения начались с конца палеогена в результате тектонической стыковки Индостан-ской и Евразийской плит (В Е Хаин и др , 1989)

Для неоген-четвертичного периода характерна активизация тектонических движений, в результате которых территория приобрела современный структурно-морфологический облик Почти повсеместно на поверхности залегают слож-

но дислоцированные толщи осадочных и метаморфических пород палеозоя и докембрия Местами на размытой поверхности палеозоя, преимущественно в структурных понижениях, с несогласием залегают сравнительно маломощные субплатформенные толщи мезозоя и кайнозоя, представляющие собой фрагменты некогда значительно более широких внутригорных впадин (В Е Хаин и др , 1989) В современной структуре границы этих впадин, как и более древних палеозойских структурно-фациальных зон и подзон, совпадают с крупными разломами

В Таджикской депрессии развиваются мезозойско-кайнозойские отложения, смятые в систему линейных складок, которые образуют горные сооружения хребтов Сурхку, Вахшского и Петра I Таджикская депрессия в течение мезозоя и большей части кайнозоя представляла собой межгорный прогиб, в котором накопились мощные толщи осадочных пород (Л М Лысков, 1978) Депрессия имеет двухъярусное строение, где структурный нижний ярус сложен юрскими и триасовыми породами, согласно залегающим на дислоцированном палеозойском фундаменте Структурный верхний ярус представлен в основном мезо-кай-нозойским разрезом, охватывающим мел-палеогеновые комплексы (В С Лучников, 1973, 1974, С А Захаров, 1979)

Граница раздела между меловыми и юрскими комплексами представлена соляно-гипсовой толщей верхней юры (гаурдакская свита) Мощность ее оценивается в 1000 м По данным С А Захарова (С А Захаров, 1979), в результате тангенциального сжатия, обусловленного сближением Памира и Южного Тянь-Шаня, произошли срыв пород верхнего яруса по соляно-гипсовой толще и деформация его на ряд линейных антиклинальных и синклинальных складок с образованием структурных линий Соляно-гипсовые юрские отложения выходят только вдоль крупных разломов, залегая в основании тектонических че-шуй (В С Лучников, 1973, Ю Н Пильгуй, 1976, М С Саидов, 2005) Наиболее крупные выходы образуют диапировые структуры, приуроченные к Вахшскому и Илякскому разломам на противоположных бортах р Вахш

Геоморфологическая выраженность новейших структур района и основные этапы геологического развития

Концепция разнопорядковое™ геоморфологических уровней хорошо увязывается с особенностями орогенического развития региона на новейшем этапе, где выделяются три стадии начальная - неоген, промежуточная - поздний плиоцен - средний плейстоцен и завершающая - поздний плейстоцен-голоцен (Л М Лысков, 1969, В П Лозиев, М С Саидов, 1987)

Начальная стадия Таджикской депрессии характеризуется дифференцированными тектоническими движениями, обусловленными развитием конседи-ментационной складчатости в погружающихся и расширяющихся прогибах, выполненных мощными толщами орогенных отложений В сопряженных поднятиях формируются денудационные поверхности Морфологическим выражением начальной стадии орогенного развития региона является полигенетическая поверхность выравнивания, отвечающая завершенному геоморфологическому циклу - верхнему ярусу вертикального расчленения рельефа (В П Лозиев, М С Саидов, 1987)

В промежуточной стадии образуются отложения, представленные преимущественно обломочными, либо обломочными и суглинистыми накоплениями различного генезиса В пределах сопряженных поднятий образуются два-три уровня, представленных реликтами несостоявшихся равнин (трансрегиональных педиментов) Тектонические движения имеют конседиментационно-конэ-розионный характер

Завершающая, позднеплейстоценово-голоценовая стадия характеризуется общим поднятием региона, взламыванием сформированных поверхностей и проявлением постседиментадионной Вахшской складчатости Таджикской депрессии (В А Вельский и др , 1978) В результате чего Таджикская депрессия превращается в резко расчлененную горную страну, сохраняющую признаки межгорной впадины Завершающей стадии развития региона соответствует развивающийся геоморфологический цикл, в результате которого формируется террасовая серия, молодые эрозионные врезы и потоки обломочных отложений, относимые к нижнему ярусу вертикального расчленения рельефа

При этом переход от промежуточной стадии орогенного режима к завершающей стадии имел очень резкий импульсный характер Вероятно, именно этим объясняется отставание регрессивной эрозии в позднем плейстоцене-голоцене, которая до сих пор оказалась не в силах проникнуть во внутреннюю часть наиболее грандиозных горных сооружений Памира Это обусловило здесь консервацию древнего рельефа, в значительной степени сохранившего внешний облик горной страны, сформированной к концу промежуточной стадии орогениче-ского развития территории В целом изложенные представления соответствуют основным положениям теории конседиментационной складчатости, разработанной С С Шульцем (1981)

Расчеты амплитуды и скоростей новейших тектонических движений

Уточненный в процессе исследований ход событий неотект онического развития территории в обобщенном виде выглядит следующим образом (В П Ло-зиев, М С Саидов и др , 1989)

1 Начальная стадия характеризуется прогибанием обширных территорий Таджикской депрессии На территории Рогу некого участка в это время оформляются два крупных морфоструктурных элемента Каратегинское поднятие и сопряженная по Яхакскому разлому, преимущественно равнинная территория одноименной неотектонической зоны, являющаяся частью Таджикской депрессии

2 Промежуточная стадия характеризуется накоплением кулябского, вахш-ского и илякского комплексов континентальных отложений в субаэральных и субаквальных фациях Сурхкухская и Вионская подзоны оформляются в виде единого поднятия, зафиксированного развитием педиментов позднеплиоцено-вого, раннеплейстоценового и среднеплейстоценового возраста и соответствующих свит в сопряженных прогибах Территория Лябиджарской зоны в какой-то степени перекрывается Илякско-Вахшским надвигом

3 Стадия завершается Вахшским тектогенезом, в результате которого территории Обигармского и Каратегинского поднятия выводятся из зоны континентальной седиментации Общее поднятие приводит к формированию террасовой

серии отложений, развитию интенсивных блоков и складчатых перемещений, формированию современного рельефа и к окончательному перекрытию Яхак-ской зоны по линии Илякско-Вахшского надвига Одновременно осуществляется еще более резкое отставание процессов регрессивной эрозии от поднятия, в результате чего в пределах хр Сурхку и частично хр Петра I происходит консервация среднеорогенного рельефа (М С Саидов, 2004) С этим периодом неотектонической истории связывается ряд последовательно развивающихся процессов, обусловленных отдельными импульсами, активизации тектонических движений, к которым относятся образование подпрудных перемычек в верхнем течении р Вахш, деформация скульптурных и эрозионно-аккумулятивных террас, деформация Вахшско-Илякского аллохтона

Образование подпрудных перемычек На основании существующих данных можно обосновать две генерации образования озер в этом районе Первая относится к верхнему плейстоцену и документируется опорным разрезом озерных глин на хр Петра I Эти отложения здесь находятся на высоте 1500-1700 м над уровнем моря и имеют абсолютный возраст 20-45 тыс лет (А А Никонов и др , 1988) Это дает возможность в первом приближении определить среднюю скорость амплитуды позднеплейстоценово-голоценового поднятия при современном гипсометрическом положении русла р Сурхоб - 1200 м Скорость вреза равна 11-15 мм/год, что, в общем, приближается к существующим данным о максимальных скоростях эрозионного врезания в тектонически-активных регионах Вторая генерация образования подпрудных озер относится к голоцену и датируется (С А Несмеянов, 1984) около 6000 лет

Наличие субпараллельных эрозионных террас свидетельствует о непрерывно-прерывистом процессе нормального эрозионного разрушения подпрудных перемычек Зная суммарную высоту эрозионных уступов (около 30 м) скульптурных террас и среднюю скорость голоценовой эрозии, можно примерно определить время существования озерных бассейнов - 2000 лет

Деформация скульптурных и эрозионно-аккумулятивных террас. Деформация скульптурных и эрозионно-аккумулятивных террас произошла уже после исчезновения подпрудных озер, о чем свидетельствует примерная параллельность террасовых поверхностей Процесс их трамплинного воздымания осуществлялся параллельно с эрозионным врезанием, поскольку это поднятие не привело к образованию коррелятного водоема Зная амплитуду послеподпруд-ного эрозионного вреза, который в районе Рогунского створа составляет около 150 м, и временной интервал эрозии (6000 лет - 2000 лет = 4000 лет), можно оценить амплитуду поднятия на основе гипсометрии - около 40 мм/год

Деформация Илякско-Вахшского аллохтона. История становления современной структуры и рельефа исследуемого Верхне-Вахшского района, особенно Рогунского участка распадается на несколько крупных этапов и менее крупных импульсов, позволяющих судить об интенсивности тектонических движений Оценка их амплитуд возможна в том случае, если известно положение исходной поверхности, относительно которой происходили дальнейшие перемещения Таким исходным репером с определенной долей условности может считаться положение верхнеплиоценовой поверхности выравнивания либо коррелятного ей педимента в долине р Вахш Автором в качестве исходной принимается вы-

сота этой поверхности около 300 м над уровнем моря, что соответствует минимальной отметке уровня р Амударьи в пределах Таджикской депрессии и, вероятно, приближается к гипсометрическому положению регионального базиса эрозии того времени Следовательно, общая амплитуда последующего средне-верхнеорогенного поднятия будет равняться абсолютной высоте предверхне-плейстоденового педимента за вычетом первоначальной высоты исходной поверхности (табл 2 1)

Таблица 21

Суммарные величины средне- и верхнеплейстоценового поднятия для некоторых неотектонических подзон Верхне-Вахшского района (данные автора)

№ Наименование неотектонических чон Единица измерения Максимальные величины вертикальных пиижений

1 Гарданихорская метр 2500-2600

2 Джавонинская метр 1000-1200

3 Гумбулакская метр 1100-1200

4 Тагикамапская мето 900-1000

5 Сарыкамышская метр 1300-1400

6 Сурхкухская метр 1500-1700

7 Вионская метр 1900-2000

8 Яхакская метр Около 700

Амплитуда неотектонических поднятий определяется величиной соответствующих эрозионных врезов, за исключением позднеплейстоценово-голоцено-вых движений, где учитывается общее поднятие региона, некомпенсированное эрозионными процессами (табл 2 2)

Таблица 2 2

Примерный расчет скорости вертикального поднятия Рогунского участка исследуемой территории (В П Лозиев, М С. Саидов)

№ Геологический возраст Продолжительность в тыс лет Амплитуда поднятий в м Скорость вертикальных движений мм/год

1 Поздний плиоцен 2700 до 500 02

2 Ранний плейстоцен 600 до 200 03

3 Средний плейстоцен 115-250 до 300 1 2-2 7

4 Поздний 100 до 1200 12 0

плейстоцен-голоцен

5 Голоцен 7-9 540 60 0-77 0

Из таблицы следует, что скорости неотектонических движений возрастают во времени от десятых долей миллиметра в год для позднего плиоцена до 12 мм/год для позднеплейстоценово-голоценового времени, что согласуется с общими представлениями о характере динамических тенденций неотектонических движений, изложенном в начале раздела Недостаточно ясными представляются скорости движения в голоцене Это связывается со сложностью определения амплитуды поднятия, некомпенсированного эрозионными процессами голо-ценового возраста Однако, исходя из приблизительного равенства скоростей эрозионного врезания в верхнем плейстоцене и голоцене, установленного ранее, можно предполагать, что разновременные поднятия относятся между собой как

величины соответствующих эрозионных врезов За вычетом высоты базиса эрозии это составит величину общего голоценового поднятия 540 м, верхнеплейстоценового - 360 м, а скоростей регионального неотектонического поднятия - соответственно 4,5 и 60,0 - 77,0 мм/год Первая цифра представляется недостаточно реальной, так как она значительно меньше значения скорости эрозионного врезания в верхнем плейстоцене, подсчитанного ранее Вторая цифра наиболее правдоподобна, поскольку иллюстрирует преобладание темпов неотектонического поднятия над темпами глубинной эрозии, как это и наблюдается в действительности Кроме того, она приближается к примерным значениям (до 100 мм/год) максимальных скоростей голоценового поднятия, определенных ранее на основании визуального сопоставления результатов верхнеплейстоценовых и голоценовых движений, наблюдаемых на космических снимках в виде различных природных явлений Также несколько превышает скорость эрозионного врезания (40 мм/год), компенсировавшего деформацию террас в долине р Вахш Скорость локальных относительных перемещений отдельных блоков в пределах 15 0-40 0 мм/год очевидно соизмерима со скоростью эрозионного врезания и определяет нормальное функционирование водной системы

В отличие от геолого-геоморфологических методов геодезические методы дают возможность изучать геологические процессы, происходящие в настоящее время, и получить количественные характеристики того или иного исследуемого объекта

Можно выделить две группы результатов по данным многолетних работ на исследуемой территории К первой группе следует отнести результаты, касающиеся общей оценки тектонической активности в регионе на современном этапе Вторая группа результатов касается изучения современных движений земной коры в пределах территории отдельных границ, исследования эмпирических взаимосвязей между природными и техногенными процессами (В П Ло-зиев, М С Саидов, Б Д Урунов и др)

Поскольку результаты, которые отнесены ко второй группе, базируются на данных конкретных исследований в пределах отдельных геодинамических границ, автор считает наиболее правильным начать обсуждение именно с этих позиций

1 Отмечается общее смещение Таджикской депрессии к северо-западу относительно прилегающих участков Скорости смещений постоянны и имеют величину 1 5-2 5 см/год

2 Происходит надвигание северных частей Таджикской депрессии на Гис-сарскую ступень и Южный Тянь-Шань с преобладанием растяжений вдоль оси северных хребтов Таджикской депрессии Такое же растяжение характерно и для отдельных участков Каратегинского хребта Растяжение сопровождается опусканием

3 Происходит чередование на всей исследуемой территории зон удлинения и укорочения В целом полученные результаты хорошо соответствуют предположениям тектонистов о сближении горных массивов Памира и Тянь-Шаня и выдавливания менее вязких пород депрессии к западу

4 Происходят необычные по интенсивности современные движения в районе створа строящейся плотины Рогунской ГЭС Интенсивность движений отме-

чается как по результатам повторных линейно-угловых измерений, так и по результатам повторных нивелировок Максимальные горизонтальные смещения (10-15 см/год) отмечаются в двух километрах к западу от створа ГЭС По всей вероятности, эти величины отражают реакцию горных пород на периодически действующие силы гидростатического давления солей (М С Саидов 2005)

ГЛАВА 3

РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ

В главе представлена геодинамическая модель района исследований в контексте исследования опасных геологических явлений и взаимосвязи различных природных процессов В качестве основы для этой модели выбран структурный рисунок разрывных и складчатых деформаций, а также широко известные представления о наличии встречного сжатия земной коры между Южным Тянь-Шанем и Таджикской депрессией

Структурный рисунок разрывных и складчатых деформаций, а также высокоточные геодезические измерения хорошо увязываются с широко известными представлениями о наличии встречного сжатия между Южным Тянь-Шанем и Таджикской депрессией Субширотные и диагонально-ориентированные взбросы и взбросо-сдвиги, развивающиеся в консолидированных породах, представляют собой обычную систему склоновых нарушений, формирующихся в условиях субгоризонтальной ориентировки главной оси и вертикальной ориентировки минимальной оси тектонических напряжений При этом субме-ридионально-ориентированные сбросы могут формироваться в условиях растяжения

В пластичных породах Таджикской депрессии естественным результатом встречных сжимающих усилий являются взбросо-надвиги, надвиги, покровы, а также диагональные нарушения типа взбросо-сдвигов, представленные дина-мопарами надвигающихся чешуй, либо их пакетов Особенно четко сдвиговая составляющая тектонических перемещений проявляется на границе горного обрамления Таджикской депрессии в том случае, когда она ориентируется диагонально по отношению к направлению сжимающих усилий, как это наблюдается в пределах Рогунского участка Здесь геодезическим методом устанавливаются сдвиговые смещения, средняя скорость которых достигает 25-30 мм/год, что соответствует значениям скоростей локальных неотектонических движений (М С Саидов, 2005)

Первым морфоструктурным проявлением сжатия со стороны депрессии является надвигание Тианского пакета чешуй на Гиссаро-Каратегинское поднятие, связанное с общей инверсией геотектонических движений Таджикской депрессии В дальнейшем вплоть до голоценового времени сжатие ее сторон приобретает все более яркое выражение в рельефе (В П Лозиев и др , 1989) В то же время достаточно отчетливо проявляется территориально-временная неравномерность взаимодействия депрессии и Каратегино-Гиссарского обрамления

Еще более масштабным структурным отражением сжатия со стороны депрессии явилось тектоническое перекрытие Яхакской зоны и очевидное динамическое воздействие на Тагикамарский блок Каратегина, вследствие чего были образованы аномально ориентированные взбросы в консолидированном фундаменте, и

произошло запаздывание темпов его поднятия Наибольшую активность проявляли тектонические зоны, ограниченные Илякско-Вахшским и Гулизинданским надвигами Они гораздо короче по времени и могут коррелироваться в пределах отдельных зон

Так между Файзабадским и Рогунским участками сопоставляются следующие события зонального уровня (В П Лозиев, М С Саидов и др , 1988,1989)

1 Первый импульс активизации Илякско-Вахшского надвига, образование мощной толщи красноцветных олистостромовых отложений в основании Вахш-ского поднятия, образование первой генерации подпрудных озер (верхний плейстоцен - 20-45 тыс лет назад)

2 Второй импульс активизации Илякско-Вахшского надвига, образование мощной толщи красноцветных олистостромовых и аллювиально-пролювиаль-ных отложений в подножье Вахшского хребта, аллохтонного покрова в районе поселка Обигарм, второй генерации подпрудных озер, Калаидаштской антиклинали в Субулакской впадине, эрозионно-тектонического уступа, полок и фасеток в передовой части Илякско-Вахшского надвига (голоцен - 5-6 тыс лет назад)

3 Третий импульс активизации Илякско-Вахшского надвига привел к деформации эрозионно-аккумулятивных террас и образованию аномально-ориентированных разрывов в пределах Тагикамарской подзоны, а также к гофрировке аккумулятивной поверхности в верховьях р Иляк (голоцен - 3-4 тыс лет назад)

Все три импульса сопровождались сильнейшими сейсмическими сотрясениями, которые нашли свое отражение в виде разрывов, эскарпов, рвов, зон дробления, смещающих реки, водоразделы и горные вершины, региональные тектонические уступы, разобщающие геоморфологические поверхности, сопряженные со шлейфами грубообломочных отложений олистостромового типа и подпрудами крупных рек с образованием водоемов

Особенности соляного диапиризма в районе Рогунского участка

Для большинства известных и вновь обнаруженных соляных тел на Рогун-ском участке характерны округлая форма, карстообразование и наличие следов миграции солей По этим признакам подтверждены все изученные соляно-гипсо-вые проявления, генетически подтверждающие их штоковый характер излияния Это хорошо наблюдается на соляных штоках Фаррух-4, Майдон-9, Вахш-10 и Талхак-11

В районе соляного штока Сесанга-2 выявлено еще два штока дополнительно Сесанга-1 и Обигарм-3 Они приурочены к разрывному нарушению По левому склону р Обишур кроме известных форм обнаружено еще несколько соляных штоков овальной формы, объединенных в один соляной шток Майдон Этот шток генетически связан с Ионахшским надвигом Размеры его составляют 2 8 - 0 5 км

Западнее створа Рогунской ГЭС в меловых породах обнаружен крупный шток Вахш-10 овально-вытянутой формы с размерами 1 5 - 0 75 км Шток выявлен по участку проседания, процессу карстообразования, следам течения солей, присутствия озер и увлажненных участков, образованных за счет вертикальной миграции рапы В окружающих шток меловых породах наблюдается расслоение их в западном и восточном направлениях Эта деформация вмещающих пород

обусловлена постоянным увеличением параметров штока (М С Саидов и др , 2005) Об активности этого штока также свидетельствуют данные геодезических измерений, проведенных в 1988-1989 годах на Рогунском геодинамическом полигоне (В П Лозиев и др , 1989) Вахшский шток приурочен к Ионахшскому разрывному нарушению

На некоторых соляных штоках зафиксированы признаки выветривания, сползания каменной соли по боковым притокам р Вахш Кроме того, как в пределах обнаженных коренных отложений, так и рыхлых делювиальных образований выделяются участки и зоны засоления Все вышеперечисленные особенности состояния соляных тел, получившие свое развитие в меловых отложениях, говорят о постоянной миграции солей к поверхности, увеличении объема и площади распространения на современном этапе развития рассматриваемого района (М С Саидов и др , 2005)

В пределах прибрежной части р Вахш, где разрез в целом представлен средне - и верхнечетвертичными пролювиальными и рыхлыми аллювиально-пролюви-альными наносами, выявлено несколько погребенных штоков солей небольших размеров и образующих в рельефе овальные или овально-вытянутые поднятия с развитой на поверхности глубинной эрозии (соляные штоки Восточный Кад-жбед-7, Прибрежный-8) Наблюдаемая деформация в виде раздавливания вмещающих пород свидетельствует о непрекращающемся росте штоков Массовое проявление карстообразования и засоления почв на данном участке, по-видимому, обусловлено активностью соляного тектогенеза в целом по району (М С Саидов и др, 2005)

ГЛАВА 4 ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОПАСНЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

В этой главе описывается состояние геодинамических систем и возможные инициаторы ее активизации При этом применяются материалы космических снимков с выходом на ретроспективный анализ геодинамических событий Определяются источники риска возникновения катастрофических последствий геодинамических процессов и даются рекомендации по выбору представленных объектов для осуществления детальных наблюдений

Совершенно очевидно, что геодинамические процессы оказывают воздействие на техногенные объекты тем сильнее, чем активнее стремление техногенных процессов вывести систему из состояния динамического равновесия С этой точки зрения техническое освоение любой территории всегда сопровождается определенным уровнем риска, в связи с возможным возникновением разного рода нежелательных последствий социально-экологического характера

Представляется целесообразным различать четыре уровня риска локальный, региональный, межрегиональный и международный соответственно тому ущербу, который может быть нанесен в результате катастрофического разрушения конкретных техногенных сооружений

В пределах Рогунского участка наибольший риск, который приходится на плотину Рогунской ГЭС, подземные здания ГЭС, подземные тракты, может ожидаться со стороны сейсмических воздействий на плотину Рогунской ГЭС, подземные здания ГЭС, подземные тракты (туннели) либо на само водохранили-

ще Характер воздействия может быть выражен в виде сильного землетрясения, смещения по линии Ионахшского разлома, пересекающего плотину на ее западном фланге, либо гидравлического удара, возможного в процессе импульсного смещения любого из сейсмогенных разломов, пересекающих водохранилище Ударная волна может быть вызвана также обвалом горных склонов, селевыми выбросами со стороны горного обрамления, либо оползнем, в нижнем бьефе гидроузла по правому борту долины и сейсмогравитационным оползневым образованием, по саю Обичушон

Наличие соляного пласта в основании плотины и значительные величины естественных напряжений в скальном массиве, наряду с возможными техногенными воздействиями при ведении буро-взрывных работ и мероприятий, связанных с защитой пластов солей от растворения на участке строительства гидроузла, может усилить сейсмические, тектонические и гравитационные воздействия на саму плотину или подземные сооружения

Региональному уровню риска подвержены города Обигарм и Рогун Угроза может возникнуть со стороны гравитационных или сейсмогравитационных процессов и соляной тектоники Уже в настоящее время здесь наблюдается активизация оползневых процессов и селевых выбросов, связанных с водопользованием на этом участке Необходимо отметить и весьма реальную возможность образования крупных оползней либо обвалов р Вахш ниже плотины со склонов, подготовленных процессами выжимания мульд Ионахшской и Вионской синклиналей Остальные воздействия обусловливают локальный уровень риска и специально не рассматриваются В пределах Сурхобской части исследуемой территории межрегиональный, а возможно и международный уровень риска может ожидаться со стороны серии крупных тектонических блоков, надвигающихся и сползающих в долину р Сурхоб западнее населенного пункта Гарм

Региональные геодинамические процессы обусловлены тектоническими движениями структур Гиссаро-Кокшаальского разлома и Илякско-Вахшской системы надвигов Выполненные геолого-геодезические наблюдения (Е П Финько, 1970, А А Никонов, 1977, А К Певнев, А И Одинаев, Т В и др , 1980, В П Лозиев, М С Саидов и др , 1988, 1989,1990) свидетельствуют о встречном направлении тектонических перемещений этих крупных геодинамических систем и о наличии правого сдвига по Вахшскому и Илякскому разломам Это полностью соответствует существующим геологическим представлениям, но требует дополнительного изучения скоростей тектонических движений и их вариации во времени.

В качестве локальных объектов рекомендуются территории неотектонических зон Каратегинской,Обигармской, Яхакской, Вахшской и Сурхкуйской Опрос должен осуществляться в среднем один раз в пять лет, после крупных сейсмических сотрясений и с учетом возможности техногенных влияний В нашем случае при заполнении Рогунского водохранилища - на 30%, до и после его заполнения - на 50%

Наиболее важными объектами, требующими осуществления детальных наблюдений, являются участки, где прогнозируются крупные сейсмогравитационные либо техногенные и собственно гравитационные смещения В пределах участка строительства Рогунской ГЭС сюда относятся

1 Оползень Ионахш в створе нижнего бьефа Рогунской плотины Оползень Ио-нахш известен с начала проектирования строительства Оползень может активизи-

роваться в результате сильного сейсмического сотрясения В том же месте предполагается возможность образования еще более крупного оползня, достаточного для подпруживания р Вахш

2 Майдонская терраса с расположенным на ее поверхности г Рогуном В основании Майдонской террасы под маломощным тектоническим покровом либо под аллювиально-пролювиальными отложениями террасы могут залегать суглинисго-глинистые отложения неоген-четвертичного возраста, а также соленосные породы верхней юры В этих условиях естественный уклон ложа террасы может привести к гравитационному оползанию под влиянием избыточного увлажнения, естественных либо возбужденных сейсмических вибраций, возникающих вследствие заполнения Рогунского водохранилища

ГЛАВА 5

МОНИТОРИНГ ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ

Глава посвящена мониторингу оползневых процессов, которые подробно представлены в виде специализированных карт Отдельно описаны детальные исследования на шести оползневых участках Навдонак, Сарипуль, Таджика-бад, Кабуджар, Гарм, Зорон, выполненные с применением методов геодезии и космических снимков В автореферате приведены результаты по двум участкам Кабуджар (табл 5 1, 5 2,5 3), Навдонак (табл 5 4, 5 5,5 6), где было осуществлено два цикла геодезических измерений

Результаты наблюдений на оползневом участке «Кабуджар»

Таблица 5 1

Ведомость координат первого (19.07 2006 г) и второго (23 05. 2007 г) циклов измерений (данные автора)

№ Имя пункта X Y X Y

Первый цикл Второй цикл

1 Rp-1 224195, 170 191133,610 224195, 170 191133,610

2 Rp-2 224293,168 191022, 567 224293, 168 191022, 567

3 T-l 223942, 146 191000,800 223942,152 191001,229

4 Т-2 224138, 749 190853, 489 224138,797 190853,516

Таблица 5 2

Результаты первого (19 07 2006 г) и второго (23 05 2007 г) циклов измерений данные автора)

Станция Цель Направление Класс точности

Первый цикл Второй цикл

Т-1 0°00' 00, 00" 0°00'00, 00" 4-класс

Rp-1 Т-2 50° 55' 03,00" 51°00' 05,00" 4-класс

Rp-2 103 54' 29,25" 103 »59' 12,00" 4-класс

Rp-1 0°00' 00, 00" 0°00' 00, 00" 4-класс

Rp-2 T-l 51 ° 56'22, 62" 51 »52' 12, 00" 4-класс

Т-2 95° 52' 52, 25" 95° 53' 00, 00" 4-класс

Разница полученных значений за период 2006-2007 гг (табл 5 3) свидетельствует о смещении активной части оползня (Т-1) по оси «X» на 43 см/год Это несмотря на то, что при визуальном обследовании не были зафиксированы серьезные подвижки на оползневом участке

Таблица 5 3

Ведомость разности координат между 1-11 циклами измерений

№ I цикл II цикл Разница между циклами в мм

X У X У ДХ ДУ

Т-1 223942, 146 191000, 800 223942, 152 191001,229 т 0,012 + 0,429

Т-2 224138,749 190853,489 224138, 797 190853,516 + 0, 048 + 0,027

Учитывая необратимость процесса, можно рекомендовать только ряд профилактических мероприятий, направленных главным образом на предупреждение возникновения неблагоприятных ситуаций 1 Наблюдение за динамикой оползневых подвижек, сохранностью и устойчивостью гражданских сооружений и населенных пунктов на оползневом участке с целью предупреждения аварий и катастроф 2 Установление охранных зон на оползневом участке, в пределах которых должны соблюдаться правила использования территорий Для выполнения этих функций на оползневом участке должны быть оборудованы пункты для стационарных режимных наблюдений установлены поверхностные и глубинные реперы, оборудованы наблюдательные скважины, водомеры и др

Результаты наблюдений на оползневом участке «Навдонак»

Таблица 5 4

Ведомость координат первого (14 05 2005 г ) и второго (25 05 2006 г ) циклов измерений (данные автора)

№ Имя X У X У

пункта Первый цикл Второй цикл

1 2 3 4 5 6

1 11р-1 224195, 170 191133,610 224195, 170 191133 610

2 Яр-2 224337, 793 191383,009 224337, 793 191383, 009

3 Т-1 223828, 474 191408, 918 223828, 849 191408, 775

4 Т-2 223685, 480 191322, 635 223686, 127 191322, 536

5 Т-3 223625, 535 191263,355 223625,902 191263 417

6 Т-4 223640, 308 191212,073 223640,663 191212, 160

Таблица 5 5

Результаты первого (14 05 2005 г ) и второго (25 05 2006 г) циклов измерений (данные автора)

Станция Цель Направление Класс точности

Первый цикл Второй цикл

1 2 3 5

Rp-2 0° 00' 00,00" 0° 00' 00, 00" 4-класс

T-l 82° 51' 55,00" 82° 51'05, 00" 4-класс

Rp-I Т-2 Т-3 99° 24' 57,00" 106° 55' 57, 00" 99° 24' 07,00" 106° 55' 07, 00" 4-класс 4-класс

Т-4 111° 42'54,00" 111° 42'04, 00" 4-класс

Т-1 0° 00' 00, 00" 0° 00' 00, 00" 4-класс

Т-2 8° 12' 00, 00" 8° 12' 00, 00" 4-класс

Rp-2 Т-3 Т-4 12° 26' 54, 00" 16° 40' 57,00" 12° 26' 04, 00" 16° 40' 07,00" 4-класс 4-класс

Rp-1 63° 08' 54,00" 63° 08' 04,00" 4-класс

Разница полученных значений геодезических измерений за период 2005-2006 гг (табл 5 6) свидетельствует о значительных смещениях условно выделенных блоков 1, 2, 3, и 4 по оси «X» на 36 см и по оси «У» на 6-14 см/год

Таблица 5 6

Ведомость разности координат между 1-11 циклами измерений

I цикл II ЦИКЛ Разница между

№ циклами в мм

X У X У ДХ ДУ

Т-1 223628, 474 191408,918 223828, 849 191408, 775 + 0 375 -0 143

Т-2 223686, 480 191322,635 223686, 127 191322, 536 -0 353 -0 099

Т-3 223625, 535 191263,355 223625. 902 191263,417 + 0 367 + 0 062

Т-4 223640, 308 191212,073 223640, 663 191212, 160 + 0 355 + 0 087

В связи с этим можно рекомендовать на оползневом участке «Навдонак» закрепление масс горных пород подпорками и анкерными сооружениями Искусственные упоры необходимо использовать в комплексе с другими мероприятиями для ее эффективности - с регулированием поверхностного стока и дренированием обводненных пород Лучше использовать подпорные стенки, так как здесь существует пространственное ограничение для размещения других видов сооружений Подпорные стенки можно построить из камня и бетона, первый из которых здесь имеется в достаточном количестве

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты работы заключаются в нижеследующем:

1 Распределение тектонических напряжений на территории района имеет неравномерный характер Наиболее напряженные участки совпадают с местами пересечения разрывов разной ориентировки и характеризуются наибольшим

развитием сейсмодислокаций На этих участках концентрируются эпицентры УПЫХ-бальных землетрясений Разрядка накопившихся напряжений осуществлялась неоднократно в виде интенсивных перемещений, имевших криповый либо импульсный характер Импульсные движения сопровождались сильнейшими сейсмическими сотрясениями, которые нашли свое отражение в виде разрывных и складчатых деформаций рыхлых отложений, сейсмогравитационных явлений и образованием крупных массивов олистостромовых и аллювиально-пролювиальных отложений Катастрофические явления позднеплейстоценово-голоценового возраста явились причиной образования естественных перемычек и подпрудных водоемов

2 Следы сейсмических сотрясений, зафиксированных в структуре верх-неплейстоценово-голоценовых отложений, значительно превышают сейсмо-генные развития, сопровождавшие известные землетрясения либо сотрясения второй половины голоцена Анализ скоростей региональных и локальных движений, установленных инструментально, указывает на временный характер снижения геодинамической активности территории, обусловленный, по всей вероятности, накоплением тектонических напряжений

3 В пределах Рогунского участка наибольший риск направлен на плотину Рогунской ГЭС, подземные здания ГЭС, подземные тракты и может ожидаться со стороны сейсмических воздействий Характер воздействия может быть выражен в виде сильного землетрясения, смещения по линии Ионахшского разлома, пересекающего плотину на ее западном фланге, либо удара, возможного в процессе импульсного смещения любого из сейсмогенных разломов, пересекающих водохранилище Ударная волна может быть вызвана также оползнем в нижнем бьефе гидроузла по правому борту долины и сейсмогравитационным оползневым образованием по саю Обичушон Региональному уровню риска подвержены п г т Обигарм и г Рогун Угроза может возникнуть со стороны гравитационных, сейсмогравитационных процессов и влиянием соляной тектоники

4 Результаты многолетних исследований позволили однозначно установить наличие общего смещения северных частей Таджикской депрессии к северо-западу относительно прилегающих участков Южного Тянь-Шаня Скорости смещений постоянны, имеют величину 1 5-2 5 см/год и совпадают с геологическими данными, происходит надвигание северных частей Таджикской депрессии на Гиссарскую ступень и Южный Тянь-Шань, преобладает растяжение вдоль оси северных хребтов Таджикской депрессии Такое же растяжение характерно и для отдельных участков Каратегинского хребта Растяжение сопровождается опусканием

5 Непосредственно в районе створа Рогунской ГЭС поле деформаций существенно усложняется Деформации испытывают резкие колебания по амплитуде, знаку и по направлению Величина смещения отдельных пунктов достигает десятков сантиметров и имеет, по-видимому, непрерывно-прерывистый характер Аномальные смещения ряда геодезических пунктов (10-15 см/год и более) объясняются деятельностью наиболее динамичных элементов геодинамической системы на локальном уровне движений и отражают, по всей видимости реакцию горных пород на периодически действующие силы гидростатического давления солей вдоль разрывных нарушений

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Лозиев В П , Саидов М С Применение космических снимков при изучении сейсмичности И Исследование Земли из космоса - М , 1986 - № 3 - С 50-63

2 Лозиев В П , Саидов М С Применение космических фотоснимков при геоморфологических исследованиях в Юго-Западном Таджикистане // Исследования Земли из космоса - М , 1987 - № 2 - С 73-80

3 Саидов М С , У руно в Б Д , Чуракова И Б Применение космических фотоснимков при изучении рельефа и сейсмотектонических явлений в Таджикистане // Изв Высш учебных заведений геодезии и аэрофотосъемок - М , 1988 - № 4 - С 77-79

4 Саидов М С Урунов Б Д , Чуракова И Б Геоморфологическая карта Республики Таджикистан (лист J-42-X) - 1 200 ООО - М ГУГК, 1989 - 1 л

5 Саидов М С , Урунов Б Д , Чуракова И Б Геоморфологическая карта Республики Таджикистан (лист J-42-XI) - 1 200 000 - М ГУГК, 1989 - 1 л

6 Лозиев В П , Саидов М С Геоморфологическая карта Республики Таджикистан (лист J-42-XVI) - 1 200 000 - М ГУГК, 1989 - 1 л

7 Результаты применения аэрокосмических снимков при изучении последствий Хисорского землетрясения / MX Ишанов, В П Лозиев, М С Саидов М С , Б Д Урунов // Исследование Земли из космоса - М , 1990 - № 5 - С 59-64

8 Саидов М С , Сатторов Р Б Основные вопросы по стратегии улучшения управления наводнениями, селевыми паводками и их социально-экологические последствия // Труды Института геологии АН РТ Новая серия - Душанбе, 2003 -№2 - С 169-172

9 Пильгуй Ю Н , Саидов М С Использование космических снимков при проектировании и строительстве важнейших народно-хозяйственных объектов II Исследование природной среды космическими средствами - Душанбе, 2004 - № 1 - С 23-35

10 Саидов М С Особенности ярусного строения зоны сочленения Гиссаро-Алая и Южно-Таджикской депрессии Гармского региона // Исследование природной среды космическими средствами - Душанбе, 2004 - Вып 1 - С 36-42

11 Саидов М С , Лозиев В П Об ископаемых останках особей рода Arhidis-kodon sp (ископаемого слона) в районе поселка Оби-Гарм // Исследование природной среды космическими средствами. - Душанбе, 2004 - Вып 1 - С 43-44

12 Саидов М С Основные характеристики и режим годового стока бассейна р Вахш // Исследование природной среды космическими средствами - Душанбе, 2004 -Вып 1 -С 10-22

13 Саидов М С Особенности гидрогеологического режима подземных вод на участке строительства Сангтудинской ГЭС // Вестн Таджикистан и современный мир - Душанбе, 2005 - №3 - С 103-108

14 Саидов М С Проблемы безопасности рабочих процессов и сложных гидротехнических систем в районе строительства Рогунской ГЭС // Вест Таджикистан и современный мир -Душанбе, 2005 -№3 - С 153-155

15 То the vibrational over wetting and liquefaction effects in moisturized soils / F H Kanmov , G О Oripov, M S Saidov, M Tojibekov, Y О Murodqulov // Tp Межд науч конф - Душанбе Дониш, 2005 - С 44-49

16 Саидов М С , Шакиржанова Г Н , Тошаев Д X Различные методы одного подхода изучения новейших тектонических движений // Тр Межд науч конф -Душанбе Дониш, 2005 -С 102-105

17 Саидов М С , Пильгуй Ю Н Соляно-гипсовые проявления Рогунского участка // Исследование природной среды космическими средствами - Душанбе, 2005 -Вып 2 - С 7-11

18 Геолого-структурные и геодинамические особенности района строительства Сангтудинской ГЭС-1 /ЮН Пильгуй, М С Саидов, М Ш Шамсуллоев, И Б Ким // Исследование природной среды космическими средствами - Душанбе, 2005 - Вып 2 - С 20-28

19 Саидов М С Оценка сейсмической опасности в связи с вероятностью возникновения вторичных последствий землетрясений // Исследование природной среды космическими средствами - Душанбе, 2005 - Вып 2 - С 12-19

20 Саидов М С Подпруды горных водотоков и палеоводоемы // Исследование природной среды космическими средствами -Душанбе, 2005 - Вып 2 - С 86-92

21 Vibrationally reduced internal friction at soil liquefaction / F H Kanmov, G O Oripov, M Tajibekov, M S Saidov, R M Saidov // International Conference on Earthuaie Engineering EE-21c, 27August-l September, 2005, Skopje-Ohrid, Macedonia IZIIS -P 3-8

22 Закиров M , Олтыбаев Э X, Саидов M С О необходимости создания национальной системы дистанционного зондирования в Таджикистане И Уменьшение рисков стихийных бедствий и управление этими рисками Сб науч стат и докл науч конф Агентство «Точиккоинот» - Душанбе, 2006 - С 5-10

23 Саидов М С , Шакиржанова Г Н Использование дистанционных методов и технологий ГИС для оценки состояния факторов риска на территории Таджикистана // Уменьшение рисков стихийных бедствий и управление этими рисками сб науч стат докл науч конф Агентство «Точиккоинот» - Душанбе, 2006 - С 107-117

24 Саидов М С , Мухидинов Ф А Оконтуривание площадей, перспективных для постановки поисковых работ на подземные воды на основе использования космических снимков на примере Верхне-Вахшского участка / ТГНУ, геол фак // Материалы респ конф «Подземные воды Таджикистана и перспективы их использования» - Душанбе, 2006 - С 16-20

25 Наводнения в Хамадони причины, последствия и прогноз / М С Саидов, Ю Н Пильгуй, О К Комилов и др // Исследование природной среды космическими средствами Душанбе спец вып - Душанбе, 2006 - 38 с

26 Мухидинов Ф А , Саидов М С Основные итоги изучения водоисточников на примере Раштского района // Геоэкологические аспекты использования подземных вод Таджикистана материалы респ конф геол фак ТГНУ - Душанбе, 2007 -С 15-18

27 Саидов М С Состояние и роль геодезических полигоннах Таджикистана // Изв АН РТ Отд физ - мат хим и геол наук 2007, №2 (127) - С 67-72

Саидов Мирзо Сибгатулловичгин

"Ъстънкъ- Вахш районунун аймагындагы азыркы мезгилдеги геологиялык процесстерин жана тобокелдъъ коркунучтарынын факторлорун моделдеш-тиръъ (космос съреттерън пайдалануунун негизинде)" деген темада 25 00 01 - Жалпы жана регионалдык геология адистиги боюнча геология-минералогия-лык илимдеринин кандидаты илимий даражасын алууга талаптанып жазылган диссертациясынын

РЕЗЮМЕСИ

Негизги сездер: космос съреттер, дистанциондук методдор, мониторинг, гео-динамикалык процесстер, еь жаьы тектоника, азыркы мезгилдеги жылышуулар, геодезия, геоморфология, туз диапиризми, рельеф, сейсмодислокация, геодина-микалык модель, жер кечкълер, Тъштък Тянь-Шань, Таджик депрессиясы

Изилдее объектиси катары Таджик Республикасынын Ъстънкъ- Вахш районунун аймагындагы азыркы мезгилдеги геологиялык процесстери жана тобокелдъъ коркунучтарынын факторлору каралат

Изилдеенън максаты. Рогун ГЭСинин жана суу сактагычынын куруу зона-сын камтуу менен келечектеги пландаштыруу, аларды ездештъръъ жана коргоо ъчън Ъстънкъ-Вахш районунун аймагындагы геодинамика-геологиялык про-цесстеринин енъгъшъне баа беръъ диссертациялык иштин эь негизги максаты болуп эсептелинет

Изилдеенън ыкмалары. Диссертациялык иште гелогиянын традициялык методдорунан тышкары стратиграфиялык, морфологиялык, неотектониялык изилдеелер жана дешифрлее ъчън дистанциондук методдор дагы кеьири кол-донулган

Алынган жыйынтыкар жана жаьылыктар. Геодезиялык ченеелерънън на-тыйжаларын жалпылоонун жана космос съреттерън дешифрлеенън негизинде алгачкы жолу Ъстънкъ-Вахш району ъчън азыркы мезгилдеги жана эь жаьы тектоникалык жылышууларды изилдеенън жыйынтыктары комплекстъъ жал-пыланды

- Азыркы жана байыркы экзогендик геодинамикалык тъзълъштерънън жана сейсмогравитациялык процесстеринин таралуу райондорунун мор-фоструктуралык езгечелъктеръ табылган жана системалаштырылган

- Чукул мънездегъ жагдайларды алдына алуу жана стабилдештиръъ боюнча бир катар жолдомолор сунуш кылынды

- Рогун ГЭСинин жана суу сактагычынын аймагында табигый кырсыктар-дын болушун алдына алуу максатында туруктуу мониторинг жъргъзъъге муктаж болгон объектилер аныкталган жана изилденген

Колдонуу деьгээли. Изилдеелердън натыйжалары Сангтудин ГЭС-1, "Ан-зоб" туннелин проектештиръъде жана Байпазин жер кечкъсънън, Пяндж дары-ясындагы суу ташкынынын терс таасирлерин ликвидациялоодо колдонулган Айрым жоболору жана жыйынтыктары 13 жолдомо търънде Ханак, Майхура, Кафирниган атту дарыяларда суу сактагычтарды жана гидротехникалык куру-

луштарды проектештиръъ стадиясында ендъръшке киргизилген

Колдонуу чейресъ. Сейсмикалык активдъъ зоналарда (Таджикистан Гиссар-Кокшаал жана Иляк-Вахш аймагындагы) ГЭС терди жана суу сактагычтарды куруу маселесин чечъъде диссертациялык иштин жыйынтыктарын колдонууга болот

РЕЗЮМЕ

диссертации Саидова Мирзо Сибгатулловича «Моделирование современных геологических процессов и факторов риска на территории Верхне-Вахшского района» (на основе использования космических снимков) на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук по специальности 25.00.01 - Общая и региональная геология

Ключевые слова, космические снимки, дистанционные методы, мониторинг, геодинамические процессы, новейшая тектоника, современные движения, геодезия, геоморфология, соляной диапиризм, рельеф, сейсмодислокация, геодинамическая модель, оползни, Южный Тянь-Шань, Таджикская депрессия

Объектом исследования являются геологические процессы и факторы риска на территории Верхне-Вахшского района Таджикистана

Цель исследования - определение количественных показателей новейших и современных тектонических движений, роли соляной тектоники в формировании современных структур, сейсмического фактора на параметры проявления оползней и обвалов для прогнозирования экзогенных геологических процессов и выявление скрытых, ранее не известных факторов риска территории Верхне-Вахшского района

Методы исследования: традиционные геологические методы исследований и методы дистанционного дешифрирования космических снимков

Полученные результаты и новизна. Для Верхне-Вахшского района (сейсмо-опасной территории) впервые осуществлено комплексное обобщение результатов изучения новейших и современных тектонических движений

-Выявлена и систематизирована морфоструктурная особенность районов распространения современных и древних экзогенных геодинамических образований и сейсмогравитационных процессов

-Даны рекомендации по стабилизации или предотвращению проявления ряда ситуаций чрезвычайного характера

-Определены и исследованы объекты, нуждающиеся в проведении постоянного мониторинга в целях предупреждения возникновений катастрофических природных явлений в пределах Рогунской ГЭС и ее водохранилища

Степень использования. Результаты проведенных автором исследований были использованы при проектировании Сангтудинской ГЭС-1, туннеля «Ан-зоб», ликвидации последствий Байпазинского оползня и наводнений на реке Пяндж Отдельные положения и результаты в виде 13 рекомендаций были внедрены в производство на стадии проектирования водохранилищ и гидротехнических сооружений на реках Ханака, Майхура, Кафирниган и др

Область применения. Результаты исследований могут быть успешно использованы при строительстве ГЭС и водохранилищ, расположенных в зонах круп-

ных сейсмически активных разломов 1-го порядка (на территории Таджикистана - Гиссаро-Кокшаальского и Иляксго-Вахшского)

RESUME

of hi dissertation of Saidov Mirzo Sibgatulloevich

«Modeling of the recent geological processes and risk factors in the territory of the upstream area of Verkhne-Vakhsh river» (On the basis of satellite images) Mamtaned for of a scientific degree of the candidate of geological and mmeralogical sciences on a speciality 25 00 01 - the General and regional geology

Key words: satellite images, remote sensing methods, monitoring, geodynamic processes, neo-tectonics, modern movements, geodesy, geomorphology, solt diapirism, relief, seismic deformation, geodynamic model, landslides, Southern Tien-Shan and Tajik depression

Object of survey is a geological processes and risk factors m the territory of Verk-hne-Vakhshsky rayon of the Republik of Tajikistan

The purpose of survey - definition of quantity indicators of the newest and modern tectonic movements, roles of hydrochloric tectonics m formation of modern structures, the seismic factor on parameters of display of landslips and collapses for forecasting of exogenous geological processes and revealing of hidden, earlier unknown risk factors of the territory of Verkhne-Vakhshsky rayon

Methods of survey - traditional geological methods of survey and methods of remote decoding of satellite images

The received results and novelty. For the territory of Verkhne-Vakhshsky rayon (seismicity dangerous territory) for the first time it was realized the complex generalization of the results of studying of the newest and modern tectonic movements,

-It is revealed and systematized morph-structural feature of the areas of distribution of the modern and very old exogenous geodynamic formations and seismic-gravity processes

-It was given the recommendations on stabilization or prevention of display of some situations of emergency characters

-It was determined and investigated the objects requiring conducting of constant monitoring with a view of the prevention of occurrence of the catastrophic natural phenomena within limits of Rogun HYDROELECTRIC POWER STATION and its reservoir

Usage Degree. The results of the survey lead by the author have been used at designing of Sangtudmski Hydro Power Station-1, «Anzob» tunnel, liquidation of consequences of Baipazinski landslide and flooding on Pyanj river Separate positions and results m the form of 13 recommendations have bee applied m manufacture on a design stage of reservoirs and hydraulic engineering structures on the rivers Khanaka, Maihura, Kafernigan, and etc

Area of application Results of survey can be successfully used at construction of HYDROELECTRIC POWER STATION and reservoir, located m zones of large seismically proactive breaks of a 1-st sequence (m the territory of Tajikistan - Gissar-Kokshaalski and Ilyak - Vakhshky) /f^j

Разрешено к печати «50 » 0 5 2007 г Сдано в печать « ГН » П 8 2007 г Отпечатано в «ООО Мир полиграфии», г Душанбе, ул Хусейнзода, 34