Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий западной части Прикаспийской синеклизы в связи с развитием солянокупольной тектоники

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий западной части Прикаспийской синеклизы в связи с развитием солянокупольной тектоники"

На правах рукописи

Одолеев Владимир Олегович

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ПРИКАСПИЙСКОЙ СИНЕКЛИЗЫ В СВЯЗИ С РАЗВИТИЕМ СОЛЯНОКУПОЛЬНОЙ ТЕКТОНИКИ

25.00.08 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Волгоград-2004г.

Работа выполнена в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете (ВолгГАСУ)

Научный руководитель:

Доктор геолого-минералогических наук, профессор

Синяков Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогическцх наук, профессор

Анясимов Леонид Алексеевич

Кандидат геолого-минералогических наук

Чурсина Маргарита Евгеньевна

Ведущая организация:

Нижневолжский трест инженерно-строительных изысканий НВТИСИЗ

Защита диссертации состоится 15 сентября 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.02 при Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, Россия, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, аудитория Б-202 (зал заседаний диссертационных советов).

Факс: (8442) 97-49-33, E-mail: postmaster@vgasa.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 2.2. слМРЛ^ 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор геолого-минералогических наук,

профессор

С.В.Кузнецова

0Б1ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние годы интересы государства и нефтяных компаний направлены на освоение перспективных территорий западной части Прикаспийской впадины (ЗПВ). Насущными становятся вопросы предотвращения возможных неблагоприятных последствий этого освоения: деформаций инженерных сооружений, подтопления территорий, аварий. Одной из основных причин подобных процессов является недостаточность опережающего изучения инженерно-геологических условий (Ш"У) региона, их особенностей, в том числе влияния солянокупольных структур (СКС) на природно-технические системы. Актуальность обеспечения геодинамической безопасности наряду с расширением представлений о влиянии соляной тектоники на ИГУ требуют разработки научных подходов к выбору участков строительства сооружений, обеспечения их надежности и безопасности в областях галокинеза. Участки куполов характеризуются повышенной набухае-мостью и просадочностью, развитием подтопления. Соляной карст, связанный с куполами, представляет одну из серьезных проблем в областях галоки-неза. Растущим куполам в Прикаспии сопутствуют денудационные процессы, а отрицательные структуры являются участками аккумуляции различного генезиса. Доказаны современные движения куполов со скоростью до 12,5 мм/год, характеризующиеся сменой знака. С куполами связаны разрывные дислокации, обладающие современной активностью, которые могут вызвать деформационные процессы. В связи с этим, зоны развития соляных куполов и связанных с ними разломов в надсолевой толще должны учитываться при инженерно-геологическом районировании (ИГР) территории. Для изучения СКС необходимо иметь достаточно точные данные об их местоположении, форме, размерах, глубине залегания и других свойствах.

Цель работы: составление новой схемы ИГР масштаба 1 -.500000, учитывающей особенности строения солянокупольных структур.

Основные задачи исследований:

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

- сбор, анализ и обобщение информации об изученности, геологическом строении и инженерно-геологических условиях Западного Прикаспия;

- анализ современного состояния вопроса ИГР территории ЗПВ;

- установление зависимости между галокинезом и формированием ИГУ;

- сбор геофизических данных и данных бурения, их увязка и интерпретация, построение на их основе структурной карты кровли соленосной толщи;

- выявление на сейсмических разрезах дизъюнктивных нарушений в над-солевой толще (ДННТ), их увязка в плане, построение карты /тектонических разломов надсолевого комплекса;

- разработка новой схемы ИГР территории исследований, учитывающей СКС и дизъюнктивные нарушения в надсолевой толще.

Объект исследования: соленосный и надсолевой, в том числе покровный, комплексы западной части Прикаспийской синеклизы.

Научная новизна:

- составлена новая карта распространения соляных структур ЗПВ;

- составлена карта разрывных нарушений в надсолевой толще;

- установлено проявление современных движений соляных структур и тектонических разломов надсолевой толщи в покровных отложениях;

- разработана новая схема ИГР территории площадью около 30000 км2, учитывающая тип соляных структур и нарушения в надсолевой толще.

Практическая ценность работы:

- составленные структурная карта поверхности соленосной толщи и карта разломов в надсолевой толще ЗПВ являются новыми данными по геологическому строению территории и были использованы при планировании геолого-разведочных изысканий;

- результаты работ могут быть использованы при прогнозировании инженерно-геологических процессов на территории исследований;

- предложенная новая схема ИГР, учитывающая соляные структуры, может быть использована при принятии управленческих решений по строительству различных сооружений на территории исследований.

Защищаемые положения:

- соляные структуры и разломы в надсолевой толще проявляются в покровных плиоцен-четвертичных отложениях, что свидетельствует о продолжающемся развитии структур;

- зоны апикальных частей соляных поднятий, тектонических нарушений в надсолевой толще и круто падающих крыльев соляных структур являются особыми зонами при формировании инженерно-геологических условий;

- при составлении схем ИГР обязателен учет соляных структур;

- составленная обновленная схема ИГР позволит более точно учитывать особенности строения территории ЗПВ при ее освоении;

Методы исследования и используемые материалы. Проведен анализ опубликованной и фондовой литературы по вопросам геологического строения, изученности и инженерно-геологического районирования территории. Обработаны и проинтерпретированы материалы сейсморазведочных работ, проведенных на территории ЗПВ с 1974 по 2003 год, данные бурения более 200 глубоких скважин. Для структурных построений использовались, в основном, сейсмические данные. При выделении ДННТ использовались методы, широко применяемые в практике интерпретации сейсмической информации. Для составления новой схемы инженерно-геологического районирования ЗПВ, учитывающей соляные структуры, были использованы материалы, составленные в ВолгГАСУ.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и были представлены на отечественных и международных конференциях: «Оценка и управление природными рисками» (Москва, 2003), «3-й Яншинские чтения: современные вопросы геологии» (Москва, 2003), «Севергеоэкотех-2003» (Ухта, 2003), «Научно-технические проблемы в строительстве» (Новосибирск, 2003), «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» (Волгоград, 2003); ежегодных экологических чтениях Российской экологической академии (Волгоград, 2003).

Публикации. По теме исследований опубликовано 11 работ.

Структура и объем работы. Диссертация объемом страниц

состоит из введения, 4 глав и заключения. Работа содержит ? таблиц, 2.2- рисунков, список из 2.2-2 библиографических источников.

Автор глубоко благодарен научному руководителю проф. В.Н. Синяко-ву за направление работы и поддержку.

Глава 1. История и современное состояние вопроса об инженерно-геологическом районировании ЗПВ.

Изучение ИГУ территории проводилось в 1914-20 г.г. под руководством Ф.П. Саваренского и Б.А. Можаровского, в 1932 г. В.М: Астрахано-вым и А.И. Покровским. Фундаментальные исследования ИГУ зоны Волгоградского водохранилища выполнены в 1953 г. (Урбан Б.Э.). Инженерно-геологические исследования 1952 г. (В.П. Мурылев) установили связь между тектоническим строением и формированием подземных вод. Гидропроект в 1950-х г.г. провел масштабные инженерно-геологические изыскания при проектировании Сталинградского магистрального канала, а Гипроводстрой в 1974 г. при проектировании канала Волга-Урал.. В 1963-64 г.г. Ростовской тематической партией (П.Г. Германов) составлена первая карта ИГР территории исследований масштаба 1:500 000. В 1964-76 г.г. Волгоградской ГРЭ составлены карты ИГР отдельных листов масштаба 1:200000.

К началу 1980-х г.г. существовало несколько схем ИГР Прикаспийской впадины (ПВ) или отдельных ее фрагментов, разработанных до уровня регионов второго порядка или областей. В.Н. Синяковым и С.В.Кузнецовой (1984) разработана схема типологического ИГР масштаба 1:500000 территории; ПВ, доведенная до уровня инженерно-геологических (ИГ) районов. В этой схеме ПВ рассматривается как инженерно-геологический регион второго порядка (часть Восточно-Европейской платформы). При выделении областей 1-го порядка учитывались тип рельефа, отражающий историю геологического развития в новейший этап, неотектонические движения, геологическое строение поверхностной толщи. Всего в пределах ЗПВ выделено три области 1-го порядка: область аккумулятивных равнин, сложенных морскими четвер-

точными отложениями, где рельефообразующими породами являются глинистые и песчаные отложения преимущественно хвалынского горизонта; область крупных речных долин (Волга и ее притоки), сложённых аллювиальными четвертичными отложениями; область денудационных равнин, сложенных дочетвертичными отложениями, преимущественно перекрытыми лессовыми породами. При выделении областей 2-го порядка учитывался возраст рельефа, что позволило обособить территории, однообразные по неотектоническим и палеогеографическим факторам.

Территории с однообразным геологическим разрезом, мощностью и петрографическим составом пород в пределах одной области выделены В.Н. Синяковым в качестве типов ИГ районов.

В.Н. Синяковым была обоснована необходимость выделения соляных структур на инженерно-геологических картах. Однако состояние изученности соляных структур ПВ в то время не позволило учесть их в схеме ИГР. В настоящей работе автором выполнены необходимые построения.

Глава 2. Инженерно-геологическая и геофизическаяхарактеристика ЗПВ.

Геолого-геофизическая изученность. Цель этой главы - показать, на основе каких материалов получены результаты, что даст возможность оценить достоверность и правильность последних. В главе рассматриваются этапы изучения геологического строения территории с конца XIX века до настоящего времени. Отдельно описывается геофизический комплекс, включающий гравиразведку, магниторазведку, электроразведку и сейсморазведку различных методов. Сделан вывод о том, что только с 1970-х г.г. сейсморазведка методом общей глубинной точки позволила уверенно картировать отложения надсолевого структурного комплекса и поверхность соли.

Геологическое строение, тектоника и стратиграфия. Наиболее обстоятельные работы, освещающие геологическое строение ЗПВ были созданы такими учеными, как ПЛ. Авров, Г.Е.-А. Айзенштадт, О.Г. Бражников, Ю.М. Васильев, Р.Г. Гарецкий, B.C. Журавлев, B.C. Конищев, Ю.А.Косыгин, Н.В. Неволин, ДЛ. Федоров, А.Е. Шлезингер, АЛ. Яншин. Вопросам страти-

графии и литологии посвящены работы Г.М. Аванисьяна, В.А. Ермакова, А.С. Застрожнова, Ю.А. Писаренко, СА. Свидзинского, А.В. Урусова. Особенности тектонического строения региона нашли отражение в работах А.Л. Аксенова, Г.А. Бражникова, О.Г. Одолеева, ЯШ. Шафиро и др.

Прикаспийская впадина занимает юго-восточный угол Восточно-Европейской платформы. На западе и севере она граничит с Воронежской и Вол-го-Уральской антеклизами, ПачелмскоьСаратовским авлакогеиом, на юго-западе с кряжем Карпинского. Общая площадь ПВ около 700* тыс. км2. Глубина залегания фундамента ЗПВ от 5,5 до 14 км. В осадочном чехле ЗПВ присутствуют породы от рифей(?)-девонского до четвертичного возраста. Особенностью региона является наличие подсолевого, соленосного и надсо-левого комплексов. Рассмотрены модели строения подсолевого комплекса, его структурные особенности и тектонические элементы. Описан структурный план надсолсвого комплекса и покровного этажа. На дневную поверхность выходят только отложения четвертичной системы (в долинах рек есть обнажения пород неогена). Приводится стратиграфия отложений, оказывающих непосредственное влияние на формирование ИГУ.

Краткий очерк истории геологического развития. В разделе описаны этапы геологического развития ПВ. Приведены условия осадконакопле-иия, характерные для каждого этапа, описаны стадии формирования элементов соляной тектоники, взаимосвязь доакчагыльского рельефа с соляными структурами. Завершение активного развития соляных куполов относится к олигоцен-миоцену. В последующем рост куполов продолжается с заметно меньшей интенсивностью. Апшеронские и акчагыльские осадки очень слабо дислоцированы по сравнению с подстилающими породами, плащом перекрывая их. В четвертичное время ЗПВ несколько раз заливалась водами древнего Каспия. После регрессии хвалынских морей рельеф ПВ вступил в континентальный период развития, который продолжается и сейчас.

Гидрогеологические условия. Наиболее полно верхние водоносные комплексы ЗПВ описаны в работах Л.А. Анисимова, Л.Г. Балаева, В.А. Боч-

каревой, М.П. Распопова, В.Н. Синякова, А.В. Сотиикова, С.Г. Щкапской и др. Напорные водоносные горизонты и комплексы присутствуют в плиоценовых и нижезалегающих отложениях. Отмечается их засоление за счет разгрузки глубоких высокоминерализованных вод в зонах соляных куполов. Водоносный комплекс четвертичных отложений подразделяется на водоносные горизонты морских, эоловых и аллювиальных отложений, а также нерасчле-ненных плиоцен-четвертичных отложений сыртовой толщи.

Геоморфологические условия. Территория ЗПВ располагается в пределах Сыртового Заволжья и Прикаспийской низменности. Сыртовое Заволжье является аккумулятивно-эрозионной равниной верхнеплиоцен-четвер-тичного возраста. Абсолютные отметки рельефа составляют 50-80 м. Поверхность сравнительно интенсивно расчленена овражно-балочной и речной сетью. Прикаспийская низменность представлена морской аккумулятивной равниной, слабо затронутой эрозией и дефляцией в Приволжской полосе. Абсолютные отметки колеблются от -10 м до +40-50 м.

Развитие рельефа продолжается и в настоящее время, что обусловлено климатическими особенностями и водной эрозией, литологическим составом пород, а также колебательными движениями положительного и отрицательного знака, влиянием соляной тектоники.

Состав и физико-механические свойства пород. Четвертичные отложения представлены глинистыми, лессовыми и песчаными породами. Го-лоценовые глины являются слаболитифицированными, верхнеплейстоценовые - слабо- и среднелитифицированными. Более древние глины имеют среднюю степень литификации. Высокое содержание в глинах монтмориллонита и гидрослюды обусловило их значительную набухаемость и усадку.

Современные геологические процессы представлены природными оползнями, оврагообразованием, преобладанием аккумуляции над денудацией, тектоническими движениями на СКС. Антропогенные процессы: подтопление, просадка, набухание, усадка, переработка берегов водохранилища.

Глава 3. Особенности геологического строения западной части Прикаспийской синеклизы, связанные с галокинезом.

К вопросу о формировании и развитии соляных структур. Правильное понимание общих закономерностей развития соляного тектогеиеза вообще и каждой конкретной СКС в частности является одним, из главных критериев для их учета при ИГР. Поэтому предварительно рассмотрены вопросы галогенеза (основные гипотезы)' и формирования СКС. Эти вопросы раскрываются во многих специальных работах (В.А. Ермаков/Г .Ж. Жолтаев, А.А. Иванов, М.К. Калинко, В.И. Китык, Ф.И. Ковальский, АЛ. Свиточ,

A.M. Синичка, В.И. Созанский, О.С. Турков, A.JI. Яншин и др.). Основные гипотезы образования СКС можно разделить на две группы: связывающие процессы соляной тектоники с действием силы тяжести (гравитационные), и с напряжениями, возникающими при тектонических движениях (общетектонические). В целом, процесс образования СКС следует рассматривать как комплексное явление, в котором тектонические составляющие явились как бы точкой отсчета, первопричиной для образования СКС.

Рост соляных куполов и перераспределение соляных масс во внутренней части ПВ происходили преимущественно в эпохи крупных перерывов осадконакопления в предтриасовое, предереднеюрское и преднеогеновое время. Формирование куполов определялось исходной мощностью соленос-ного и надсолевого комплексов и глубиной залегания подсолевого ложа.

Классификация соляных структур. Вопросы классификации соляных куполов ПВ рассматривались в работах Г.Е.-А. Айзенштадта, Н.Ф. Балухов-ского, Н.И. Воронина, Г.Ж. Жолтаева, B.C. Журавлева, Н_А Калинина, ЮА Косыгина, Н.В. Неволина, О.Г. Одолеева, АЛ. Ромашова, ДЛ. Федорова и др. Большинство из них за основу классификации брали длинный ряд морфологических признаков, в связи с чем она оказывалась громоздкой и сложной.

B.C. Журавлев и АЛ. Ромашов предложили морфогенетическую классификацию (рудиментарные и нормально развитые купола). К рудиментарным относятся купола, не прорванные солью и лишь приподнимающие надсолевые

слои. Типы нормально развитых куполов устанавливаются по соотношению поверхностей соляных массивов и надсолевых слоев в сводовых частях (островерхие и плосковерхие, среди последних - подтипы).

По вопросу классификации отрицательных структур среди большого количества работ наиболее полной, по нашему мнению, является классификация B.C. Журавлева, выделившего межкупольные депрессии, компенсационные мульды и мульды оседания. Межкупольные депрессии формировались за счет оттока соли в соляные массивы и характеризуются стратиграфической полнотой разреза. Компенсационные мульды образовывались в результате пластического перераспределения соли в верхней части куполов. Мульды оседания образовались благодаря разрывным нарушениям и процессам выщелачивания соляных масс в сводах соляных куполов.

Краткий обзор вопроса картирования соляных структур ЗПВ. Цель данного раздела - выяснение истории создания и точности структурных карт кровли соленосной толщи ЗПВ. Первые шаги в районировании соляных куполов ПВ были сделаны Г.Е.-Л. Лйзенштадтом, Г.В. Вахрушевым, А.П. Рождественским, J1.E. Шлезингером, Я.С. Эвентовым. Эти исследования позволили Ю.Я. Кузьмину и B.C. Журавлеву впервые, в 1964 г., выделить восемь структурных зон соляных куполов на территории ПВ. Позднее, структурные карты по кровле соли в пределах ЗПВ (О.Г. Одолеев, 1975, Л.Ф. Волчегур-ский, 1980, А.Н. Василенко, О.Г. Одолеев, 1991, О.Г.Бражников, 1991), в целом, строились путем сведения отдельных крупномасштабных карт, их увязки и частичного контроля региональными сейсмическими профилями.

Представленная в данной работе карта создана автором в 2001-2003 г.г.

Методика исследований. Автором проанализированы фондовые материалы, в основном, сейсморазведочных работ. Все данные собраны в рамках единого проекта, что позволило увязать их. Корреляция отражающих горизонтов осуществлялась по всему разрезу, с акцентом на горизонт P|kg, приуроченный к кровле кунгурских отложений. В условиях солянокупольной тектоники прослеживаемость горизонта нарушается в пределах крутых скло-

нов куполов и в мульдах, где волновое поле осложнено боковыми и дифрагированными волнами. Непрерывно удалось проследить горизонт с учетом увязки корреляции на пересечениях. Привязка отражений осуществлялась по временным разрезам с использованием годографов ВСП по 70 скважинам. Для построения карты изохрон были привлечены сейсмические разрезы более 500 профилей 1974-2003 г.г. общей протяженностью около 15.тыс. км. Карта изохрон пересчитывалась в структурную с использованием зависимости средней скорости от времени пробега сейсмической волны,-составленной автором. Карта увязана со стратиграфическими разбивками более 200 скважин и охватывает территорию ЗПВ площадью около 30 000 км2 (рис.1).

При интерпретации выполнено картирование разломов в иадсолевом комплексе. Разломы выявлялись по признаку наличия в волновом поле нарушений гладкости осей синфазности, сочетающихся с локальными изменениями динамических особенностей сейсмических волн. Проекции выделенных на разрезах тектонических нарушений переносились на карту, и с учетом направления и угла падения блоков, соединялись в плане. Определение более значительной, нежели представленной автором, закономерности распространения ДННТ является задачей дальнейших исследований.

Строение надсолевого комплекса (описание карт). К настоящему времени на территории выявлено около 50 соляных поднятий, разделенных отрицательными структурами. Размеры поднятий от 3x8 до 45x9 км, площадь от 20 до 380 км2. Основная масса принадлежит к брахиантиклиналям, меньшая (около 30%) - к куполовидным. Амплитуды поднятий варьируют от 2400 до 5000 м. Рудиментарные купола в пределах ЗПВ не встречены, среди нормально развитых около 20% плосковерхих, в основном, осложненных мульдами оседания. Соляные купола характеризуются широким развитием тектонических нарушений. В большинстве своем купола прорывают триасовые и юрские отложения, реже меловые и палеогеновые. Открытых куполов не обнаружено, но встречаются случаи проявления СКС в покровных отложениях. В главе подробно описаны морфология и свойства выделенных структур.

Рис 1 Струетуряая карга поверхности куигурской солеиосиой толща в пределы Вслгофадского Левобережья

(составил Одолссв В О., 2004)

В структуре покровного комплекса в слабых амплитудах в ряде случаев подчеркиваются СКС. Здесь велико искажающее влияние эрозионных процессов и подплиоценовых грабенов в сводах куполов.

Глава 4. Новая схема инженерно-геологического районирования территории ЗПВ.

Влияние соляного тектогенеза на формирование ИГУ. Изучением солянокупольных областей с точки зрения инженерно-геологических аспектов занимались А.В. Бочкарев, СВ. Кузнецова, СИ. Махова, ЮЛ» Николаев, СВ. Новикова, Г.Н. Самойленко, В.Н. Синяков, Ю.И. Созанов, ОЛ. Ширя-гин и др. Результатами исследований явились доказательства активного влияния соляной тектоники на формирование ИГУ региона.

В первую очередь следует отметить отличия в геологическом строении надсолевой толщи на структурах различного знака. Это выражается в появлении на участках соляных куполов галоидов соляного комплекса, а также скальных пород палеозоя-кайнозоя, иногда резком сокращении мощности отложений надсолсвого комплекса, включая плиоцен-четвертичные, изменение фациального состава. Напротив, в пределах межкупольных депрессий соль может полностью отсутствовать, а покровные отложения имеют увеличенные толщины. На рис.2 сверху приводится геологический разрез четвертичных отложений, а снизу соответствующий разрез кровли соленосных отложений, полученный с карты, составленной автором. На профиле к соляным поднятиям приурочено сокращение мощности аллювиальных нижнехазарских отложений и появление в разрезе глин старинной фации нижнехазарских отложений над Александровским куполом и пойменной фации над Могутинским соляным поднятием. На сейсмическом временном разрезе профиля 019212 (рис.3) над Аксеновским куполом отчетливо наблюдается выпадение из разреза отдельных горизонтов надсолевого комплекса, а также появление положительной складки в плиоцен-четвертичных отложениях над апикальной частью поднятия.

Над соляными куполами, как правило, имеют место разломы, затрагивающие породы плиоцена и плейстоцена. На сейсмическом разрезе профиля (рис.4), проходящего через Северо-Упрямовское поднятие, над куполом отчетливо картируются разломы в плиоцен-четвертичном комплексе.

II I и II

Рис-Х Геологический разрез четвертичных отложений {сверху) (по В М.Кашлеву> 1966) в соответствую от А разрез кровля соленосвой толщи (сету).

Рис.3. Временной сейсмический разрез оо профилю 019212. Аясеновсхое соляное поднятие.

Ряс. 4. Временной сейсмичесхвй разрез профиля 128609«. Северо-Упряюеское содляое поднятие

Наблюдается изменение фациального состава отложений покровного комплекса над соляными поднятиями в сторону более грубого. Над отрицательными структурами, напротив, состав становится наиболее дисперсным.

Существенное значение для ИВ имеют обусловленные соляной тектоникой инженерно-геологические особенности хвалынских глин. По условиям залегания и физико-механическим свойствам они разделяются на две разновидности: накопившиеся в депрессиях дохвалынского рельефа (характерны для отрицательных структур) и сохранившиеся на участках Лне депрессий. Первые имеют высокую влажность и пористость, и, соответственно, низкую прочность и высокую сжимаемость (В.Н.Синяков, 1984). Вторая разновидность располагается выше уровня грунтовых вод, имеет низкую влажность и пористость, высокую прочность и слабую деформируемость.

Геоморфологаческие условия также зависят от характера СКС. Несмотря на плоский рельеф ЗПВ, положительные структуры отражаются в виде повышенных участков, а отрицательные - в виде понижений. Такая зависимость чаще всего не является прямой вследствие значительного уменьшения скорости развития куполов в новейшее время, различий в литологичс-ском составе пород и подземного выщелачивания. На геологическом разрезе (рис.2) куполам отвечают в рельефе повышенные участки. Положительные структуры отражаются в рельефе излучинами рек, увеличением эрозионного вреза, деформацией террасовых уровней, усилением густоты овражного расчленения, что свидетельствует об активности данных структур. Отрицательные соляные структуры выражены в рельефе в виде соляных озер, меандри-рующих участков речных долин, лиманов и других пониженных участков

(котловина озера Эльтон отражает компенсационную мульду).

В гидрогеологических условиях ЗПВ соляные купола играют роль очагов разгрузки, по которым происходит восходящая миграция подземных вод. Минерализация горизонтов вблизи куполов увеличивается, достигая степени рассолов. Глубина залегания грунтовых вод на возвышенных участках, соот-

ветствующих куполам, составляет 15-20 м, в то время как в пределах бессточных впадин, отражающих отрицательные структуры, она равна 2-4 м.

Соляная тектоника оказывает влияние на состав и свойства пород. В описанных разновидностях хвалынских глин при одинаковом минералогическом и гранулометрическом составе на отрицательных структурах содержится в пять раз меньше водорастворимых солей, чем в глинах на положительных СКС, а минерализация поровых вод значительно меньше. Просадочность лессовых пород на положительных СКС значительно выше.

Соляные структуры оказывают влияние на развитие современных геологических процессов. Соляной карст, связанный с куполами, является одной из серьезных проблем в областях галокинеза. Подземное выщелачивание составляет для куполов Баскунчак и Эльтон от 0,2 до 0,7 млн. тонн в год. СКС влияют и на другие экзогенные процессы. Растущим куполам в Прикаспии сопутствуют денудационные процессы: речная и овражная эрозия, плоскостной смыв, дефляция, а отрицательные структуры являются участками речной, озерной, болотной и эоловой аккумуляции. Влияние соляной тектоники на набухание упоминалось на примере хвалынских глин. Просадка лессовых пород и засоленность на положительных структурах, выраженных в рельефе, больше, чем на пониженных участках, скапливающих атмосферные осадки.

Движение соляных масс продолжается в настоящее время. Результаты наблюдений 1987-1990 г.г. на Светлоярском куполе, исследования 1998-1999 г.г. на Паром ненском куполе, установили, что скорость роста куполов составляет 3-12 мм/год. Выявлены нестационарность движений, смена знака и наличие горизонтальных движений, характеризующихся инверсией.

С куполами связаны разрывные дислокации, обладающие современной активностью. Учитывая, что в пределах изучаемой части ПВ строятся и эксплуатируются подземные захоронения жидких отходов, а также месторождения полезных ископаемых, следует предположить, что современные движения СКС способны нарушить герметичность коллекторов, вызвать аварии в скважинах и привести к загрязнению водоносных горизонтов.

Следует упомянуть, что создаваемые СКС аномалии естественных геофизических и геохимических полей являются предпосылкой формирования геопатогенных зон, влияющих на здоровье человека.

Изложенное выше свидетельствует о необходимости учитывать СКС при составлении карт ИГР солянокупольных бассейнов. СКС целесообразно учитывать на уровне ИГ районов в связи с тем, что количество локальных структур почти на порядок превышает количество типов ИГ районов.

Новая схема инженерно-геологического районирования с учетом солянокуполыгой тектоники масштаба 1:500 000 составлена на основе схемы, разработанной В.Н. Синяковым и СВ. Кузнецовой. Изменения состоят в выделении в пределах ИГ районов участков, соотносимых в плане с СКС различного знака, а также учет разрывных нарушений в надсолевой толще (рис.5). В пределах ЗПВ выделено 7 типов ИГ районов, различающихся по геологическому строению, рельефу, гидрогеологическим условиям, составу и физико-механическим свойствам, пород. В таблице типов ИГ районов приведены геологическое строение, гидрогеологические условия, современные геологические процессы. Выделены участки, соответствующие в плане отрицательным СКС и соляным поднятиям. Отмечены структуры, осложненные мульдами оседания. Прерывистой линией отражены контуры структур слабой степени достоверности. Отдельно нанесены ДННТ.

Районы развития преимущественно морских нижнехвалынских шоколадных глин, а также супесей, суглинков и песков, залегающих на континентальных ательских отложениях (тип 1) распространены в юго-восточной части территории, а также встречаются вдоль берега водохранилища. Шоколадные глины не имеют сплошного распространения, а занимают пониженные участки на поверхности нижележащих ательских отложений. Они переслаиваются тонкими прослоями супесей. Мощность шоколадных глин обычно составляет 3-4 м, перекрываются они слоем светло-желтого песка или песчанистыми глинами мощностью 2-4 м. При отсутствии хвалынских глин на поверхность выходят ательские лессовые суглинки с прослоями супесей.

Рис 5 Схем« янженсряо-геолопсчсасого районирования Волгоградского Левобережья, учитывающая соляную тектонику

Грунтовые воды на преобладающей территории района залегают на глубине 8-10 м (у Волги до 20-30 м). Водовмещающими породами являются пески, супеси и суглинки хвалынско-хазарских отложений. Минерализация 10-50 г/л, в тоне влияния Волгоградского водохранилища до 3 г/л.

Физико-геологические процессы заключаются в выветривании шоколадных глин, овражно-балочной эрозии, засолении и заболачивании пониженных участков. На территории района выделено 30 положительных СКС, многие из которых осложнены в присводовой части нарушениями. Возможна современная активность этих разломов, а также современные тектонические движения, вызванные ростом куполов. На трех соляных поднятиях имеет место развитие мульд оседания значительных размеров, вследствие чего возможны отрицательные движения поверхности, вызванные подземным выщелачиванием. В инженерно-геологическом отношении наиболее благоприятными при прочих равных условиях являются участки отрицательных структур, которых в пределах данного района выделено не менее 25.

Поверхность районов преимущественного распространения морских нижнехвалынских суглинков, супесей, песков и глин, залегающих на лессовых породах ательского горизонта, хазарских песках и сыртовых глинах (тип 2) относительно ровная, осложненная лиманами, падинами, западинами, блюд-цеобразными понижениями и т.д. Мощность морских нижнехвалынских отложений достигает 6-10 м. Залегают они на ательских отложениях, представленных лессовыми суглинками и супесями мощностью до 10 м и более.

Грунтовые воды приурочены, в основном, к суглинкам нижнехвалын-ских и ательских отложений и к песчано-глинистым хазарским породам. Нижним водоупором служат плотные сыртовые глины и суглинки и апше-ронские глины. Глубина залегания грунтовых вод района 0,5-15 м, минерализация изменяется от 1-3 до 30-40 г/л, местами возрастает до 80 г/л.

Из современных физико-геологических процессов проявляются слабые эрозионные процессы (ложбины стока), просадочные явления. Площадь района достаточно хорошо изучена в плане наличия и свойств СКС. Всего здесь выделено 11 положительных и 10 отрицательных СКС. Практически все соляные поднятия осложнены большим количеством разломов в надсолевой части разреза. Четыре положительные СКС имеют в сводовой части значи-

тельные мульды оседания, что может являться при прочих равных условиях неблагоприятным фактором в инженерно-геологическом аспекте.

Район преимущественногоразвитияморскихнюкмехвапынскихпесков, супесей, суглинков иреже глин (тип 3) выделен в пределах Приволжской песчаной гряды, вытянутой вдоль берега Волги от устья р.Еруслан до Примор-ска при ширине 15-20 км. Альтитуды ее достигают 40-45 м. Мощность отложений раннехвалынского возраста более 20 м. Подстилаются они хазарскими разнозернистыми песками с линзами и прослоями глин.

Первый от поверхности хвалынско-хазарский водоносный горизонт залегает на глубине 5-16 м. Минерализация вод до 1 г/л, реже до 3 г/л.

В пределах района развиты эоловые процессы, которые обусловлены наличием массивов развеваемых и слабозакрепленных песков. В береговой полосе имеет место овражно-балочная эрозия. Возможны процессы, связанные с соляной тектоникой. В пределах района СКС распространены в малом объеме, восточнее Бортового уступа ПВ. Большую часть из них составляют протяженные мульды. Соляные поднятия первой от Борта гряды имеют относительно небольшие амплитуды, однако в присводовой их части достаточно широко распространены ДННТ. Нарушения прослеживаются также узкой полосой вдоль Бортового уступа, но имеют более глубинное происхождение, не связанное с галокинезом. Тем не менее, современная активность этих нарушений также возможна из-за продолжающегося общего погружения ПВ.

В районах распространения глин, суглинков и песков терригенной формации плиоцена, преимущественно перекрытых лессовыми породами (тип 4) мощность лессовых пород 20-30 м, реже до 50 м (желто-бурый горизонт сыртовой толщи). Подстилаются они сыртовыми глинами мощностью 30-40 м озерно-лиманного происхождения. Под ними залегают подсыртовые континентальные пески среднеапшеронского возраста и акчагыльские глины.

Грунтовые воды залегают на глубине более 20 м в лессах или подстилающих их сыртовых отложениях. В пределах района выделено 3 поднятия и 3 отрицательные СКС. Соляные поднятия района менее осложнены ДННТ,

не отмечено и значительных мульд оседания. Такие выводы, возможно, являются следствием малого количества информации на этой территории.

В пределах долины Волги и ее притоков выделено три типа инженерно-геологических районов. Первый из них (тип 5) объединяет районы преимущественного распространения нижне-- и среднечетвертичных аллювиальных песков, супесей и суглинков, преимущественно перекрытых лессовыми породами. В долине Волги к ним относятся IV и V надпойменные террасы, сложенные толщами аллювия мощностью до 25-30 м. Ввиду незначительной площади района в пределах ЗПВ здесь выделена только одна соляная брахи-антиклиналь, осложненная серией нарушений в надсводовой части.

Районы преимущественного распространения нижнехвалынских морских и лиманно-морских песков, супесей, суглинков, глин (тип 6) соответствуют III и II надпойменным (хвалынским) террасам Волги и ее притоков. Ш-я надпойменная терраса в долине р.Волги распространена выше нижнего течения р.Еруслан. Высота террасы на междуречье Торгуна и Еруслана 30-35 м. Общая мощность нижнехвалынских отложений террасы меняется от 10-15 до 45 м. Грунтовые воды залегают на глубине 10-40 м и являются пресными. II надпойменная терраса р.Волги выделяется в устье р.Еруслан к северу от нее. Характерной особенностью террасы является распространение шоколадных глин мощностью до 1-2 и более метров. В пределах района выявлены 4 положительных СКС и 6 отрицательных. Среди положительных структур отметим Северо-Беляевскую, осложненную мульдой оседания значительных размеров. Все выделенные поднятия имеют в надсвовой части дизъюнктивные нарушения, прослеживаемые почти по всей надсолевой части разреза.

К следующему типу (7) ИГ районов отнесены районы преимуществен-ногораспространения верхнехвалынскихи современных аллювиальныхпесков с линзами и прослоями супесей, суглинков и глин I надпойменной и пойменной террас Волги и ее притоков. I надпойменная терраса Волги выше Волжской ГЭС почти полностью затоплена и сохранилась выше долины р.Еруслан в виде участков. Абсолютная высота ее поверхности от 25 м до 0 м. В строении

террасы принимают участие осадки пойменной и русловой фаций, подстилаемые ательскими и хазарскими отложениями. На севере района выделено 6 положительных и 5 отрицательных СКС. Вблизи Еруслана, из-за отсутствия необходимых данных, структуры имеют характер предполагаемых, а остальные осложнены присводовыми разломами. Значительных размеров мульд оседания не отмечается. В пределах Волго-Ахтубинской поймы СКС носят предполагаемый характер. ДННТ достоверно выделены лишь на Красноармейском куполе. Возможно их существование и над другими структурами.

При прочих равных условиях более благоприятными в инженерно-геологическом аспекте следует считать территории, соответствующие отрицательным структурам значительных размеров с полностью отжатой солью, а к наиболее неблагоприятным при строительстве различных сооружений следует отнести зоны апикальных частей соляных поднятий (особенно при наличии мульд оседания), тектонических нарушений в надсолевой толще и круто падающих крыльев соляных структур.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Обобщены материалы по геологическому строению, инженерно-геологическим условиям и районированию западной части Прикаспийской синеклизы.

2. Установлено проявление соляных структур и разломов в надсолевой толще в покровных плиоцен-четвертичных отложениях, их влияние на формирование инженерно-геологических условий территории.

3. Составлена новая структурная карта кровли пермских соленосных отложений и карта распространения дизъюнктивных нарушений в надсоле-вой толще.

4. Составлена обновленная схема ИГР, учитывающая свойства соляно-купольных структур и разрывные нарушения в надсолевой толще, которая может быть использована при прогнозировании инженерно-геологических процессов на территории исследований.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

I. К вопросу о геоструктуре надсолевого комплекса волгоградской части Прикаспийской впади-ны//Геология, бурение и разработка нефтяных месторождений Прикаспия и Каспийского моря: Сб статей, вып.61. Волгоград: Изд-во ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефгь, 2003, С. 79-81

1 Оценка геодинамического состояния солянокупольного бассейна западной части Прикаспийской впадины в пределах Волгоградской областиЮценка и управление природными рисками. М-лы всероссийской конф. «Риск-2003».Т.1. М: Изд-во Российского ун-тадружбы народов, 2003. С. 195-199.

3. Соляная тектоника западной части Прикаспийской впадины в пределах Волгоградской области/Современные вопросы геологии. Сб. науч. тр. М: Научный мир, 2003. С 95-97.

4. Геоэкологические аспекты строения солянокуполыюго бассейна западной части Прикаспийской впадины в пределах Волгоградской областиЛСовременные вопросы геологии. Сб. науч. тр. М.: Научный мир, 2003. С. 420421

5. Геофизические методы исследований Прикаспийской впадины //Межд, конф. «Научное наследие академика ГА Гамбурцева и современная геофизика»: Тез. докл, М: ОИФЗ РАН, 2003. С. 28-29.

6. Учет закономерностей формирования геоэкологических условий солянокупольного бассейна Прикаспийской впадины в пределах Волгоградской области при прогнозировании надежности строительных сооружений//Надежиость и долговечность строительных материалов и конструкций: М-лы III Межд, научно-технич. конф., 27-29 марта 2003 г. Ч. ГУ. Волгоград: Изд-*о ВошГАСА, 2003. С. 108-110.

7. Изучение закономерностей формирования геоэкологических условий солянокупольного бассейна Западного Прикаспия по геофизическим данным//М-лы конф «Севергеоэкотех-2003». Ухта, изд-во УГТУ, 2003 С. 168-170.

8. Учет влияния солянокупольной тектоники при прогнозировании надежности строительных сооружений в пределах Волгоградской области // Труды НГАСУ. Т.6, № 5(26} Новосибирск: изд-во НГАСУ, 2003. С179-183.

9 Закономерности пространственной изменчивости инженерно-гесиюгических условий северозападного Прикаспия/ЛТоволж эколог, вестник, вып. 10. ВОРЭА, Волгоград: изд-во ВолГУ, 2004. С 263-269.

10. Связь инженерно-геологических условий северо-западного Прикаслия с соляными структурами пермского возраста// Поволж. эколог, вестник, вып. 10. ВОРЭА, Волгоград: изд-во ВолГУ, 2004. С 251255 (соавтор Синяков В.Н.).

II. Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий западного Прикаспия в связи с развитием солянокупольной тектоники. Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Естеста науки. Вып. 3(10). Волгоград: изд-во ВолгГАСУ, 2004. С107-110.

Подписано в печать 09.07.04. Формат 64x84/16 Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура Тайме. Уч.-изд. л. 1,5. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100. Заказ № 90

Отпечатано в НП ИПД «Авторское перо»

»16363

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Одолеев, Владимир Олегович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. История и современное состояние вопроса об инженерно-геологическом районировании западной части Прикаспийской впадины

ГЛАВА 2. Инженерно-геологическая и геофизическая характеристика западной части Прикаспийской синеклизы.

2.1. Геолого-геофизическая изученность.

2.2. Геологическое строение, тектоника и стратиграфия.

2.3. Краткий очерк истории геологического развития. ф 2.4. Гидрогеологические условия.

2.5. Геоморфологические условия.

2.6. Состав и физико-механические свойства пород.

2.7. Современные геологические процессы.

ГЛАВА 3. Особенности геологического строения западной части Прикаспийской синеклизы, связанные с галокинезом.

3.1. К вопросу о формировании и развитии соляных структур.

3.2. Классификация соляных структур.

3.3. Краткий обзор вопроса о картировании соляных структур в пределах западной части Прикаспийской впадины.

3.4. Методика исследований.

3.5. Строение надсолевого комплекса (описание карт).

ГЛАВА 4. Новая схема инженерно-геологического районирования территории западной части Прикаспийской впадины.

4.1. Влияние соляного тектогенеза на формирование инженерно-геологических условий территории исследований.

4.2. Новая схема инженерно-геологического районирования с учетом солянокупольной тектоники.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий западной части Прикаспийской синеклизы в связи с развитием солянокупольной тектоники"

Прикаспийская впадина — одна из крупнейших тектонических депрессий мира. Отличительная особенность этой геоструктуры — широкое развитие соляных куполов, общее число которых составляет около 2000. Практически по всей периферии синеклизы открыты гигантские месторождения углеводородного сырья. Лишь в западной ее части таких открытий пока не сделано, но для этого имеются предпосылки. В последние годы интересы государства и нефтяных компаний направлены на освоение этой перспективной части Прикаспийской впадины.

Разведка и эксплуатация крупнейших месторождений Прикаспия (Тен-гизского, Карачаганакского, Астраханского) привели к серьезным последствиям: деформациям различных сооружений, подтоплению территорий и авариям. Одной из основных причин подобных процессов является недостаточность опережающего изучения инженерно-геологических условий региона, их особенностей, в том числе влияния солянокупольных структур и связанных с ними разломов в надсолевой толще на природно-технические системы.

Для разработки научных подходов к выбору участков строительства различных сооружений и обеспечения их надежности и долговечности в областях галокинеза необходимо иметь расширенное представление о влиянии соляной тектоники на природные и техногенные объекты. На урбанизированных территориях участки куполов характеризуются повышенной набу-хаемостью и просадочностью, развитием подтопления. Соляные структуры являются источниками аномалий геофизических и геохимических полей, которые, в свою очередь, формируют геопатогенные зоны, влияющие на здоровье человека и животных. Соляной карст, связанный с соляными массивами, представляет серьезную проблему в густонаселенных областях галокинеза. Растущим куполам в Прикаспии сопутствуют денудационные процессы, а отрицательные структуры являются участками аккумуляции различного генезиса. Большое значение имеют современные движения куполов со скоростью до 12,5 мм/год, характерные сменой знака движений. С куполами связаны разрывные дислокации, обладающие современной активностью. Этот фактор очень коварен - медленно земная поверхность деформируется в горизонтальном и вертикальном направлениях, оказывая, возможно, катастрофическое влияние на технические сооружения. Кроме того, разломы являются каналами распределения эндогенной энергии, и в случае техногенного воздействия на среду, могут стать источниками деформационных процессов повышенной амплитуды. Тектонические нарушения, достигающие дневной поверхности, могут являться зонами, по которым осуществляется миграция глубинных флюидов, что непременно сказывается на эколого-геохимических условиях территории.

Таким образом, зоны развития соляных куполов и связанных с ними разломов в надсолевой толще должны быть поставлены в ряд особо важных объектов, требующих к себе научного и практического внимания, которые необходимо учитывать при инженерно-геологическом районировании территории. Для изучения движения соляных структур необходимо иметь достаточно точные данные об их местоположении, форме, размерах, глубине залегания и других свойствах.

Цель работы: составление новой схемы инженерно-геологического районирования территории западной части Прикаспийской впадины в пределах Левобережья Волгоградской области (рис.1) масштаба 1:500000, учитывающей особенности строения солянокупольных структур.

Основные задачи исследований:

- сбор, анализ и обобщение информации об изученности, геологическом строении и тектонике, гидрогеологических, геоморфологических и инженерно-геологических условиях западной части Прикаспийской синеклизы;

- анализ современного состояния вопроса инженерно-геологического районирования территории исследований;

- установление зависимости между галокинезом и формированием инженерно-геологических условий;

Рис.1. Обзорная карта района исследований V zz^

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

Территория исследований (западная часть Прикаспийской впадины в пределах Волгоградского Левобережья) О

- сбор геофизических данных и данных бурения, их увязка и интерпретация, построение на их основе структурной карты кровли соленосной толщи;

- выявление на сейсмических разрезах дизъюнктивных нарушений в над-солевой толще, их увязка в плане, построение карты тектонических разломов надсолевого комплекса;

- изучение пространственной изменчивости инженерно-геологических условий региона, связанных с развитием соляной тектоники, на основе составленных карт;

- разработка новой схемы инженерно-геологического районирования территории исследований, учитывающей солянокупольные структуры и дизъюнктивные нарушения в надсолевой толще.

Объект исследования: соленосный и надсолевой, в том числе покровный, комплексы западной части Прикаспийской синеклизы в пределах Волгоградского Левобережья на территории общей площадью 30 ООО км .

Научная новизна:

- составлена новая карта распространения соляных структур региона;

- составлена карта разрывных нарушений в надсолевой толще;

- установлено проявление современных движений соляных структур и тектонических разломов надсолевой толщи в покровных отложениях;

- разработана новая схема инженерно-геологического районирования территории, учитывающая тип соляных структур и нарушения в надсолевой толще.

Практическая ценность работы:

- составленные структурная карта поверхности соленосной толщи и карта разломов в надсолевых отложениях являются новыми данными по геологическому строению территории и были использованы при планировании геологоразведочных изысканий;

- результаты работ могут быть использованы при прогнозировании инженерно-геологических процессов на территории исследований;

- предложенная новая схема инженерно-геологического районирования, учитывающая соляные структуры, может быть использована при принятии управленческих решений по строительству различных сооружений на территории исследований.

Защищаемые положения:

- соляные структуры и разломы в надсолевой толще проявляются также и в покровных плиоцен-четвертичных отложениях, что свидетельствует о продолжающемся развитии структур;

- зоны апикальных частей соляных поднятий, тектонических нарушений в надсолевой толще и круто падающих крыльев соляных структур являются особыми зонами при формировании инженерно-геологических условий;

- при инженерно-геологическом районировании обязательно отражение свойств соляных структур;

- составленная обновленная схема инженерно-геологического районирования позволит более точно учитывать особенности строения территории западной части Прикаспийской впадины при ее освоении;

Методы исследования и используемые материалы. Проведен анализ опубликованной и фондовой литературы по вопросам геологического строения, изученности и инженерно-геологического районирования территории. Обработаны и проинтерпретированы материалы сейсморазведочных работ, проведенных на территории с 1974 по 2003 год, данные бурения более 200 глубоких скважин и 2000 скважин по изучению верхней части разреза. Для структурных построений использовались, в основном, сейсмические данные. При выделении тектонических нарушений в надсолевом комплексе использовались методы, широко применяемые в практике интерпретации сейсмической информации. Для установления закономерностей пространственной изменчивости инженерно-геологических условий региона в зависимости от типа соляных структур были использованы материалы по инженерно-геологическому районированию территории, составленные в ВолгГАСУ.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и были представлены на отечественных и международных конференциях: «Оценка и управление природными рисками» (Москва, 2003), «3-й Яншинские чтения: современные вопросы геологии» (Москва, 2003), «Севергеоэкотех-2003» (Ухта, 2003), «Научно-технические проблемы в строительстве» (Новосибирск, 2003), «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» (Волгоград, 2003); ежегодных экологических чтениях ВоРЭА (Волгоград, 2003).

Публикации. По теме исследований опубликовано 11 работ.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 165 страниц состоит из введения, 4 глав и заключения. Работа содержит 7 таблиц, 22 рисунка, список из 222 библиографических источников.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Одолеев, Владимир Олегович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами выполненной работы являются следующие:

1. Обобщены материалы по геологическому строению, инженерно-геологическим условиям и районированию западной части Прикаспийской синеклизы. Для обобщения привлечены как материалы прошлых лет, так и новейшие геофизические (в основном, сейсмические) данные.

2. Установленное ранее в отдельных случаях проявление соляных структур и разломов в надсолевой толще в покровных плиоцен-четвертичных отложениях и их влияние на формирование инженерно-геологических условий подтверждено рядом примеров на территории западной части Прикаспийской впадины. Установлено, что разломы в надсолевой толще могут иметь различную природу: образоваться за счет глубинных тектонических процессов (приурочены, в основном, к бортовому прогибу Прикаспийской впадины), при росте соляных поднятий значительной амплитуды, а также за счет прогибания мульд оседания и компенсационных мульд на соляных поднятиях, имеющих таковые.

3. Составлена новая структурная карта кровли пермских соленосных отложений и карта распространения дизъюнктивных нарушений в надсолевой толще. При этом использованы новейшие геофизические данные по площади исследований, интерпретация которых выполнена автором комплексно, по всей территории, в связи с чем карта имеет существенные различия с ранее созданными подобными картами и большую достоверность. Автору представляется, что определение более значительной, нежели представленной в диссертации, закономерности распространения тектонических нарушений в надсолевой толще является задачей дальнейших исследований. Кроме того, большое значение для прогноза геодинамической опасности, а значит и инженерно-геологических условий, имеет определение характера примыкания соленосной толщи к более молодым отложениям, что также, возможно, станет предметом последующей работы. Отметим, что восточная часть площади исследований в плане наличия и свойств соляных структур изучена современными геофизическими методами

165 крайне слабо, что не дало возможности сделать более детальные исследования на территории, прилегающей к таким крупным соляным озерам, как Булухта (Горько-Соленое), Эльтон, Боткуль, где проявление соляной тектоники наиболее наглядно.

4. Составлена обновленная схема инженерно-геологического районирования, учитывающая свойства солянокупольных структур и разрывные нарушения в надсолевой толще, которая может быть использована для более полного прогнозирования инженерно-геологических процессов на территории исследований. Отличие этой схемы от созданных ранее (в частности, В.Н. Синяко-( вым) заключается в нанесении контуров соляных структур различного знака, проекций разрывных нарушений в надсолевой толще, а также выделении соляных поднятий, осложненных мульдами оседания. Все эти элементы, как показано, играют существенную роль при формировании инженерно-геологических условий.

Кроме процессов, обусловленных геологическим строением приповерхностной толщи отложений и природными явлениями, на территории западной части Прикаспийской впадины следует ожидать сравнительно новых для данного региона процессов. Разработка месторождений углеводородного сырья и бишофита может вызвать оседание поверхности земли, что, в свою очередь, может повлечь деформации различных сооружений, подъем уровня грунтовых вод, подтопление, коррозию агрессивными водами и т.д. Аналогичные процессы могут возникнуть в связи с устройством крупных подземных резервуаров для хранения горючих ископаемых и захоронения отходов. Особенно негативное влияние при этом могут оказать современные тектонические движения, связанные, как правило, с соляными структурами, и соляной карст. Эти процессы следует учитывать при любых видах инженерно-хозяйственного освоения территорий с неглубоко залегающими соляными структурами. При прочих равных условиях, благоприятными в инженерно-геологическом аспекте являются территории, расположенные в области распространения отрицательных соляных структур, особенно значительной протяженности. к

166

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Одолеев, Владимир Олегович, Волгоград

1. Опубликованные:

2. Авров П.Я., Бровар И.М., Шмайс И.И. Особенности соляной тектоники центральной части Прикаспийской впадины. В сб. «Условия образования и особенности нефтегазоносности солянокупольных структур», ч.1, изд. «Наукова думка», Киев, 1966.

3. Авров П.Я., Космачева Л.Г. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Актюбинского Приуралья и Западного Примугоджарья. Алма-Ата. Изд. АНКазССР, 1963.

4. Айзенштадт Г.Е.-А. и др. Нефтегазоносные толщи Прикаспийской впадины. Тр. ВНИГРИ, вып. 253. М., изд-во «Недра», 1967.

5. Айзенштадт Г.Е.-А. О структурной зональности солянокупольной области Северного Прикаспия. Геол. нефти и газа, 1959, № 8.

6. Аксенов А.А., Бражников Г.А., Одолеев О.Г. и др. Задачи структурного бурения в Волгоградском Заволжье. ВНИПИнефть, Волгоград, 1970, с.18-38

7. Аксенов А.А., Новиков А.А. Прогноз, поиски и разведка погребенных нефтегазоносных структур. М.,: Недра, 1983, 160 с.

8. Али-Заде К.А. Акчагыльский ярус Азербайджана. Изд. АН АзСССР. Баку, 1954 г.

9. Аристархова Л.Б. и др. Геоморфологическая карта Прикаспийской впадины и прилегающих районов масштаба 1:500000. Объяснительная записка.М.: Недра, 1967, 68 с.

10. Аристархова Л.Б. Новейшая тектоника Прикаспийской впадины // Геология СССР, Недра, 1970, т. XXI Кн. 2, с. 245-256.

11. Аристархова Л.Б. Роль геоморфологических критериев при выявлении разломов глубокого заложения в «закрытых» платформенных регионах (на примере Прикаспийской впадины) // Геоморфология, 1981, № 1, с. 41-50.

12. Архангельский А.Д. Общая геологическая карта Европейской части СССР, лист 34, труды геологического комитета, нов. сер., вып. 155, 1928.

13. Балуховский Н.Ф. Принципы генетической классификации соляных диапиров в связи с прогнозированием глубинной нефтегазоносности. В кн. «Тектоника и нефтегазоносность солянокупольных областей СССР». Изд. «Наука», Алма-Ата, 1973.

14. Баранов И.Г. Проблемные вопросы галогенеза и соляной тектоники. В сб. «Солянокупольные регионы СССР и их нефтегазоносность», ч.П, Изд. «Наукова думка», Киев, 1969.

15. Баранова А.Н. Геолого-геоморфологическая характеристика побережий Волгоградского водохранилища. Изд. «Наука», 1964 г.

16. Бертельс-Успенская И.А. и др. Геологическая карта Прикаспийской16.