Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности распространения и развития карста Северного Вьетнама

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Закономерности распространения и развития карста Северного Вьетнама"

государственный комитет рсфср по деллл1 науки

и высшей школы

МОСКОВСКИ!! ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

На правах рукописи

ДОАН ДИНЬ ТХАЙ

УДК: 551.345(-925.7/9)

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И РАЗВИТИЯ КАРСТА СЕВЕРНОГО ВЬЕТНАМА

Специальность: 04.00.07 — инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1990

Работа выполнена на кафедре инженерной геологии Московского ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочного института им. С. Орджоникидзе.

Научный руководитель доктор геолого-мпнералогических наук, профессор

Комаров И. С.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Шешеня Н. Л.; кандидат геолого-мпнералогических наук Чертков Л. Г.

Ведущее предприятие: Проектный и научно-пселедова-тельскнй институт инженерных изысканий в строительстве (ПЫИИИС).

Защита диссертации состоится 20 декабря 1990 г. в « Ж » час. « (ТР. » мин. на заседании специализированного совета К 063.55.04 при Московском геологоразведочном институте им. С. Орджоникидзе по адресу: 117873 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, ауд. № 5 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского геологоразведочного института.

Автореферат разослан « ЛЬ » . . . 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Чумакова Д. М.

' ' . ОЩ'АЯ ШЛКТШЮША РЛБОШ

Актуальному .работа. Территория Вьетнама в значительной ово-Gii'waoxii ocBoona. .Плодородный рсшшши занята рисовыми плантациями л другими оатаокохоз'яйотвеннши угодьями, Для строительства нов«:-: лромцш.таишх комплексов приходитоя использовать ноудобныо земли, тосто "оршиорпзук'диооя.олоанцми п неблагоприятными инжв-неоно-гоологзпескшлп условиями. К ним относятся в первую очередь закарстозсшгаэ террнторзи, занимающие во Вьетнаме-гигантскую площадь в 50 тас.гл**,-' то 5оть четвертую часть территории северной . страны. Систематическое изучение карста, в том число в региональном шине, во Вьетнама до настоящего времени не проводилось,,что ■ существенно затрудняет выбор новых строительных пл^'дадок, разработку нормативных л инструктивных материалов по.изысканиям, проектированию и строительству соорукеиий в карстовых районах, вы -бор таких тохяпческих ранений, которые бы обеспечивали безаварийную их эксплуатацию и минимальное воздействие на окружающую сре-;::у. В связи с огам работа в этом направлении, к которым относится и настоящая диссертация., являются весьма актуальными и относятся к числу ваялойшк проблем, стоящих в настоящее время перед инженерно;! геологией Вьетнама,

Цель и запачн.исследований. Цель работы заключается в выявлении региональных.затюнсмзрпостеИ развития карста на территории Северного Вьетнама, истории его развития, установления основных факторовi контролирующих развитие карста и определяющих-форш его проявления. В задачи автора входили: . -. - ^

- анализ .и обобщенно данных, имеющихся в литературных и-фондовых материалах по распространению на территории Вьетнама 'карбонатных пород, геоструглурних особенностей отдельных выделенных •,,• плорддей, истории. п:: геологического развития, характера и степени задарстосанности; ■

- Еибор тидових участков для систематического изучения карста из числа иоученних при о'троитатьстве крупных гидротехнических, 'лроишшшых или других сооружений; . -!, •

- изучение-на типовых'участках-геологических,-геоморфологй-ч ос них; геоструктурннх п гидрог еологич ее ких условий, форм.'прояв--ления карста и закономерностей его развития, .установление истории развития карста; . . ' ' •, ' - ■ *■

- использование выявленных закономерностей цля типизации кар-

ста Северного Вьетнама, и составления на этой основа прогнозной карта развития и еодремешюй активности. ;;адстовц>: прэиесоов.

В качестве типовых авторов! были выбраны два учаотка, заметно различающихся по особенностям геологического строения, геоструктурным особенностям, проявлениям неотектошш! к другим аспектам', определяющим развитие карота. Эти участки, хорошо' изучены-в процеоое изысканий и строительства крупных инкенеряих coopy.se-1 ний: гидроузла Хоа-Бинь и цементного завода Бим-Шоа.

Научная новизна работы заключается в следующей:

- изучены и описаны закономерности распространения карстовых форм в карбонатных 'массивах на двух участках, типичных дая территории Северного Вьетнама;

- определена связь развития карата о такими факторами, как неотектоника, разрывные дислокации, петрографический состав пород и др.;

- выявлена вертикальная зональность в распространении карстовых форм, овязанная с этапами развития территории в олигоцен-четвертичное время;

- доказана возможность экстраполяции выявленных задономер- ■ ностей на другие районы карбонатного карста;

- составлена прогнозная карта степени закарстовапностс массивов карбонатных пород Северного Вьетнама.

Основные защищаемые положения:

1, Северный Вьетнам характеризуется интенсивным развитием карбонатного карста. Это объясняется широким распространением кар-*-блшатных пород, сдагакящх до.1/4 площади Северного Вьетнама, влиянием влажного тропического климата, наличием густой сети разрывных тектонических нарушений; глубоким эрозионный расчленением поверхности известняков,

2. Образование карстовых форм происходило в несколько этапов в зависимости от резима тектонических движений в олигоцен-чет-вертичыое время..В период интенсивного воздыыания формировались в основном вертикальные карстовые формы, в период стабилизации или замедления движений - горизонтальные или наклонные пещера большой протяженности. Это привело.« формировании слоадой системы взаимосвязанных каротовых форм, подразделяющейся ¿а значительное . число этажей, различающихся по размерам карстовых форл,: прост-., ранственному положению и пр. Глубина'развития 'карота. измеряется сотнями метроз. Геоструктурный 'и историко-геологресккй подходы '

вляются ялшем для прогноза развития карста.

3. Большое воздействие аа развитие карста оказали разрывные арушеиия:, и которым приурочено большинство вертикальных карсто-их форм. Степень закарстованности зависит от порядка и типа раз-jbhux нарушений.

Д. Существенным фактором, контролирующим развитие карста, шгается петрографический состав пород. Нанменое пода еря еян карс-у мрг^оровздше метаморфязованные известняки и глинистые разнос- , л никлего лалгозоя, наиболее - чистые разности известняков мезо-,' оя. . •,

5. Учет перечислении): факторов позволил автору составить рогнсзпун карту развития на территории Северного Вьетнама карбо-атпого карста, которая монет бить использована ври планировании' . ■ троитеяьства и хозяйственного освоения территории.. " .

• ■ Практическое значение работа. Составленная авторам .карта'мо-.' от бить попользована при планировании инженерно-хозяйственных мероприятий, выборе мест строительства сооружений, а установленные окопам ерности пространственного распространения карстовых форм: .озволят более целенаправленно осуществлять пнженерно-геологичес-ле изыскания.•• . .•.■.■..'.■"...

■ OfacM н структура работа., Диссертация состоит из '5 глав, ' "■ ' _ аедеши,.'заключения и списка использованной литературы общим объ-;:.:с.\з I4S стр. машинописного текста, включает 6. таблиц, 3? рисуя ;ов, список использованной литературу из 84 наименований. Г

. Работа выполнена. па кафедре инженерной геологии Московского >рдона Трудового Красного Знамени геологоразведочного институтау* см. С.Ордаошишдзо под научным .руководством доктора геолого-шно—• залогпческих наук, профессора И.С.Комарова, которому автор вира-1 ■ :аст глу<5о:суо благодарность за ценные консультации ц'.всестороннюю юг.здь,. IIa разных этапах автор получал поддерхку и помощь; со, сто-' зона со ¡рудников яафедра, которым весьма-благодарен.- .';

В основу диссертации полозеепи фондовые материалы комплексных гшояерпо-гсогоглческах изысканий и геологических съемок^ выполт 1 сшшх совстоксли и вьоанамеяймп специалистами различных ;орх дшй-?аций Пчшютерства водного хозяйства, Главного управления геологии СЕВ, Госстроя СССР, Госстроя РСФСР, Минэнерго СССР.'Автор вц-решет свою благодарность сотрудникам указанных организаций за 1педоставлGünne ему архивные' материалы.

СОДЕРХАШБ РАБОТЫ I. Изученность карста Северного Вьетнама

Первые.сведения о развитии карста на территории Вьетнама содержатся в статье французского геолога ф.Блондела / 1949 /, поо-вященной кяроту Юго-Восточной Азии, в которой приводится схема ''. распространения карста и излагаются , представления о процессах / формирования карста в условиях тропиков. После освобождения Вьетнама исследованием карста занимались некоторые вьетнамские геологи. Так, географ Ле-Су$н-Фыонг / 1957 / выделил и описал основные ' карстовые области страны, к которым он отнес прогиб Донг-Бак, под ■■. нятие Вьет-Бак и прогиб Сонг-Да. Интересные сведения о развитии

карста на территории Вьетнама имеются в работе Нгуен Дик Чиня ". 7 1970 /; предложившего различать два типа карста: "кдрстувдшс-ся массивов" и "карстуодихся плато", где заметно различаются ус' ловия формирования карста и закономерности пространственного распределения адрстовых форм. Известный интерес для понимания процессов развития карбонатного карста представляет работа Кый Фионг Ванга / 1963 /ив особенности - работа Дао Чонз? Нанга / 1973/, где содержатся сведения о распространении карота и факторов, порождающих и контролирующих его развитие.

Большой вклад в'изучение карста Вьетнама внесли советские специалисты. Здесь следует особо отметить работы З.М.Фридланда . / 1961 /, М.А.Зубащенко / 1964 /, ЛД.Молокова / 1969, 1978 /, Л.А.Ярг / 1981 / и Н.Д.Шешеня / 1978, 1981, 1284 /. Эти работы оыли посвящена главным образом изучению отдельных районов, где осуществлялось крупное гидроэнергетическое или промышленное строительство. Они позволили выявить многие интересные закономерности развития карста, имеющие не только локальный, но и региональный характер.

В пооледние десятилетия большой материал по развитию карота, описанию карстовых форм, их пространственного распределения был получен в процессе изыоканий и строительства крупных инженерных сооружений; гидроузла Хоа-Бинь, цементного завода Бим-Шон и др. К сожалению, эти материалы находятся в фондах отдельных изыскательских, проектных и строительных, организаций и труднодоступны. Так, для настоящей работы исключительный интерес могла представлять исполнительная документация по гидроузлу Хоа-Бинь, однако

га в советских, ни во вьетнамских организациях ее получить авто» гу не удалось.

2. Природные условия Севеоного Вьетнама, влияющие на развитие карстовых процессов

Климат. Территория Северного Вьетнама раоположона. в тропп-гсокой гумидной зоне о муосонаны климатом, обусловливающим эна-глтольпио различил в сезонных погодных условиях. Зимой- они формируются под влиянием вторяения на территории Северного Вьетнама ■ юздушннх наос Сибирского антициклона. Температура'"и влажность юздухз, количество осадков в этот период минимальны. Летом на территорию Северного Вьетнама распространяется муссон со стороны • [ндийского океана. Он способствует резкому повышению температуры, шжяооти и выпадению огромного количества осадков, составляющих ¡а большой час.тп страны до 80-85 %, а в приморских и горных райо-' !ах-дахз 90-S5 % их годовой суммы. Среднее годовое количоотво >садков достигает максимума на северо-восточном побережье Бак-Бо : в золе ЗюЛен-Xaä - 2000-3200 мм/год, на Ханойской равнина она- ■ саотся до 1600-2000 мм/год, а в низко- и' средиerорьях (Иинь-Бииь, Гхаиь-Хоа) - до 1400-1800 ш/год. Таким образом распределение " >садксз на территории Северного Вьетнама определяется не только' ', 5лизостьга к океану, но к абсолютными отметками рельефа.

Обилие осадков в период доздей опособствуот промывному реви-,'-iy почв и винооу нз них продуктов разложения органического мате-," риала, в.том чиато углекислоты и-различных органических" кислот,". Это повитает растворяющую способность грунтовых вод и резко ак-,\ птязирует процессы выветривания.и карстования. .,'. ■ ••••

Речная сеть. Речная сеть Северного Вьетнама.очень густая.- ' Средняя'густота водотоков составляет.I кы/км2, но в районах развития карбонатных пород она меньше - 0,62;км/мл2, что'объясняется поглощением значительной части стока подземными карстовыми .' формами. Сток рек характеризуется большой неравномерностью. В летнее время расход рек резко возрастает, а уровни поднимаются на 810 м. Это приводит к периодическому затоплению й, осушению н;^хней части склонов речных долин, что способствует развитию, карстовых процессов. . . ■

Растительность. Почти вся территория-Северного Вьетнама за-, лесела. Преобладают тропические вечнозеленые доядевае леса, зани-1 мающие обширные пространства на отметках-1400-1700 м. Выше распо-

, лагаются туманные тропические леса, покрывающие, высокие горлые ^ . маосивы. На равнинах и низкогорьях развиты саванные леса, а по ••.' берегам моря - мангровые заросли. Интенсивное развитие растительного покрова с большим объемом растительной кассы в условиях нар ■ к го влажного климата способствует, как отмечалось выше, накопле-••• ним.в почвах СО^ и органических кислот. Вследствие этого на зале' г сониих пространствах развитие карстовых форм на один-два порядка

выше,■ чем на открытых пространствах. ■ - • Орография. Интенсивное проявление новейших тектонических , движений сводово-блокового характера определило большое разнооб-"разие развитых здесь форм рельефа. Горные хребты сменяются сред, .не- и низкогорьями, плато, холмистыми, 'волнистыми и плоскими равнинами. Характер рельефа оказывает существенное воздействие па распределение поверхностного и подземного стока и развитие карстовых процессов.

.';■ Геологическое строение. В геологическом развитии Северного Вьетнама выделяются три основных'этапа: доишбрийский геоошшш-■■ нальный, палеозойский подвижной платформы и мезо-кайнозойский эпиплатформенный орогенний. Докембрайокие отлоаеныя представлены интрузивным и осадочными образозашш/л, превращенными в метаморфические породы. Среди платформенных образована!! широко развиты карбонатные и терригенно-кдрбонатвые форматно:. Тектонические

• движения в олкгоцея-четвертичное время на только'.вывели карбонатные породы на дневную поверхность во щогех райоаах'Свзерыого. Вьетнама, но и привода к образованию многочисленных, разривных нарушений, что наряду о юшттщесйими условиями явилось одной из ' основных причин активного развития карста на аеатсктоли^еоком этапе развития территории Северного Вьетнама.

3; Распространение карбонатных пород на территории ' Северного Вьетнама'и сведения об их заказетоваяяооти

Согласно карте тектонического районирования А.Е.Доззпкова

• / 1965 I территория Северного Вьетнама подразделяется на 16 отда турно-форманионных зон, различавшихся по истории геологического развития, геологическому строению, развитию разрывной тектоники

и другим геологическим'' особенностям.',.В строении..этих зон принимают участие карбонатные' породи разного возраста: от раннего па-',-леозоя до позднего мезозоя. Разный возраот пород, различные ,уо-

J

ловпя нх образования, постгенетические изменения определили значительные различия в их составе, структурных и текстурных особенностях. Кроме того, они вовлеченц в пликативные ,дислокации и на-руиеяы разрыва™ разных порядков. Все это оказало существенное влияние на развитие в них карстовых процессов.

Самые древние карбонатные порода, датируемые шшним кембрием, выходят на поверхность в пределах структурно-формационных зон Сопг-До, Сонг-Хиел, Тхань-Хса. Они представлены в основном мелко-зорнистшли, слоистыми, пнтеасивнотметачор;§изовакными мраморовид-Нкуи кгзсзтлякс-'п'в мраморами. Широко представлены также доломи-тпзцрозайтки известняками и доломитами. Мощность толщ значительная - 600-1100 н. Породы зоны сильно нарушены разрывными дислока-цай.а разных порядков, однако большинство из них залечено ,и прев-., рацопо в системы кварцевых или кальцитоЕых siui. Широко распрост- 1 'раноан тахссо дайки изверженных пород. На неотектоаическом этапе .•• существенного сетвденнд разрывных дислокаций не произошло. Своде-' нал о закарстовалпости карбонатных толщ кембрия ограничены, однако по имеющимся отрывочным' данным монно заключить, что карст „в. . них развит незначительно. * . ' ■ '

Карбонатные.породы ордовика, нижнего силура выходят на'поверх хность в структурно-йормацкошшх зонах Фан-Си-Пан и Сонг-Да. По' ' своему составу и другим петрографическим характеристикам они' близ* кк к.описанным выше кембрийским породам. Установленная мощность их такго. весьма значительна - 400-800 м. Сведения о закаротован-. ''■ иости этих толщ весьма ограничены. "'■'/,■

Широко развито на территории Северного Вьетнама известпяки./,,;;' среднего демона (эйфельйко-гпветский ярус). Их вывода на поверхность желтея в зонах Сояг-1о, Сояг-Хиен.-Зюйен-Хай, Ха-Яанг.Сояг-" 'Хонг, Фал^-Си-Пап, Нипь-Еинь, Сон-JIa, Тхань-Хоа, Мцонг-Те иЛыонг-1; Сон, Мощность толщ очень различна - от 150 до 1000 ы, а, возможно', и более,' Существенно различаются состав и структурно-текстурные ' _ 'особенности известняков. Встречаются, кшс'.слоистые, так и.массив- ;' ныо разности о'мелко- илпоредаезернистой структурой.. Довольно широко распространены глинистиё разности, значительно реяв'-..^рем-нистыо. Разрывные дислокации многочисленны,, но также в основном залечены. Сведения о .закарстованиости девонских известняков отличаются большей полнотой. Как и следовало est дать, учитывая большП' различия в составе и структурно-текстурных'особенностях известняков, они свидетельствуют об очень непостоянной степени их закарс-

- ю -

тованности. В районах развития чкстах разноотей известняков степень закарстованности достигает 15-20 %, в районах выхода на поверхность глинистых или окварцованных"известняков карстовые формы практически отсутствуют.

Существенно меньшим распространением пользуются известняки верхнего девона (франкский ярус), выходы которых установлены в -зонах Ха-1'анг и Чыон-Сон. По петрографическому составу они однородны и представлены тонкозернистыми'массивными разностяш.Карст развит в них незначительно. Наиболее развиты известняки верхнего карбона-яижней перш, представленные в зонах Сонг-Хиен, Зюйен-Хай, Ха-Лаяг, Сонг-Да, Тхайь-Хоа, <5у~Хоат, Диен-Биен-Фу, Чыонг-Сон.Мощность толщ изменяется в пределах 600^600 м.Петрографические особенности известняков очень различны. Здесь развиты слоистые и массивные, тонко- и крупнозернистые, чистые и глинистые разности. Соответственно изменяется и степень их закарогдаанно.оти - от небольшой до весьма значительной. В некоторых случаях степень закарсто-ванности известняков достигает .20-25 %.' . .

Известняки среднего триаса развиты в зонах Фан-Си-Пан, Нинь-Бинь, Сон-la и Тхань-Хоа. Мощность их составляет 600-800 м. Они имеют также достаточно пестрый петрографический'состав, однако часто встречаются грубослоистые и'массивные разности, сильно затронутые карстовыми процессами. В некоторых районах степень их закар--стовааности достигает 20-25

Самыми молодыми являются известняки верхнего* триаса, развитые в зонах Фан-Си-Пан и Нинь-Бинь. Мощность толщ - порядка 500 м. Здесь также в разрезе представлены различные типы известняков,' однако явно преобладают слоистые средне- и тонкозернистые разности. В местах наблюдений закарстованность-их весьма значительна - 20-25%,

Как следует из сказанного, карбонатные породы на территории Северного.Вьетнама приурочены почти ко всем стратиграфическим подразделениям палеозоя и нижнего мезозоя, начиная с нижнего кембрия i: кончая верхним триасом, и принимают существенное участие в строении большинства выделенных структуршэ-фацаал'ьных зон. Мощность толщ, сложенных карбонатными породами, значительна и варьирует в пределах 500-1000,' а.иногда и более метров.'По.составу и:другим , петрографическим характеристикам'карбонатные породы весьма различны, однако можно отметить-.некоторые общие закономерности, которые сводятся к следующему:' • •.

-карбонатные породы. Нижнего палеозоя представлены доломита-. ,

ми и доломитовыми известняками сильно метаморфизованными и прев-рагцйплкй в мраморы или мрачоровидные разности. Карстом они зат-ро«г;ты в очень слабой степени;

- карбонатные породы верхнего палеозоя и нижнего мезозоя представлены почта исключительно известняками с очень изменчивыми петрографическими характеристиками. Здесь широко развиты слоистые и массивные известняки различного генезиса (хемогенные.дет-ритовые, оолитовые и др.) и структуры. Преобладают чистые разности, но нередко среди них встречаются глинистые, битуминозные или окремнелыз. Различия в составе известняков заметно сказываются на развитии карстовых процессов, однако при современной степени региональной изученности выявить эти закономерности можно лишь в самом общем виде.

,4. Закономерности развития карста на участках строительства гидроузла Хоа-Бинь и цементного

завода Бим-Шон _ : ''

Краткая инае.черко-геологпческая характеристика участков ■ . ■■

Для более детального изучения закономерностей развития карста на территории Северного Вьетнама были выделены два типичных участка, заметно различающихся по геологическому отроению, геоло-. Го-структурным особенностям, истории геологического развития на ( кеотектоническом этапе,.Выбор этих участков диктовался также тем, • Что в процессе изысканий и строительства здесь был получен боль-вой фактический'материал',характеризующий как различные формы кар-.;' Ьтопроявления, так и факторы, влияющие на развитие этого процес-. са. -

Гидроузел Хоа-Биаь построен в 00 км от Ханоя и решает две задачи: получение электроэнергии, необхода".ой для развития народного Хозяйства Вьетнама, и регулирования стока р.Да в период паводков , Ь целью предотвращения прорыва дамб, защищающих приречные земли от затопления. Извсстпяки слагают массив Чай-Нянь. В морфологическом отношении массив ЧаЯ. -Нянь представляет собой остаяцовую возвышенность. В строении массива, помимо известняков, принимают участие пластовые интрузии магматических пород гипабиссальиого типа (пикриты, диабазы). Причина своеобразного залегания известия -' ков в виде обособленного массива, погруженного в толщу эффузивов/ не вполне ясна и наш здесь не рассматривается. ; : ■

Массив известняков разбит рядок разрывных нарушений и крупными тектоническими трещинами. Два из разломов относятся к нарушениям третьего порядка и имеют мощность зон измененных пород по- ' рядка 100-140 м, ряд более мелких - 10-40 м. '

, Карст на массиве Чай-Нянь открытый и представлен раскарсто-ванными трещинами шириной в несколько десятков сантиметров и вертикальными 'колодцами, уходящими на значительную глубину в толщу .! известняков, где они переходят в пещеры высотой в.несколько мег... . ров и шириной в десятки и сотни метров. Пещеры ориентированы в ос'. новном по падению пластов. Из пещер берут начало новые вертикальные формы, в результате чего создается сложная'система взаимосвязанных карстовых пустот. О причинах такого-своеобразного отроения системы подземных карстовых форм мы скажем ниже. Объем отдельных карстовых пещер достигает 500-800 м3. Строительная площадка цементного завода расположена в пределах структурно-формацяонной зоны Нинь-Бинь и располагается в юго-восточной части Северного Вьетна- -• ма. Участок представляет- собой карстово-эрозпонную равнину верхне-чствертичного возраста.

• Карст участка расположения завода Бим-Шон закрытого типа, С поверхности закарстованные-триасовые извеотняки перерыты таящой глин аялювиально-делювиального генезиса. По отроению оистеуа подземных карстовых форм напоминает описанную выше, но вое яолосгц .заполнены продуктами выветривания щебениото-глиниотого состава, -. вмытыми в них о поверхности янфильтруюздамиоя водами, .

Неотектоничеоки'е цвииения и их влияние на сБормировайто У-.оста

Неотектонические. движения нашли отражение в строанш соаремен-. ного рельефа и в первую очередь, - речных долин. Последние характеризуются различной шириной и глубиной п, что наиболее вазгао» г своеобразной морфологией склонов;' где друтые уотуны сменятся относительно пологими. По-видимому, первые сформировались на этапах интенсивного воздымания, когда активно проявлялась донная эрозия, последние - На этапах относительного покоя, когда донная эрозия сменялась боковой. С интенсивностью воздымания-овязан и характер образовавшихся карстовых форм. В моменты интенсивного воздымания формировались преимущественно вертикальные 'формы типа колодцев, в моменты относительного, покоя - преимущественно горизонтальные, типа пещер, нередко достигающие громадной.величины. Многократная

смена этапов воздымания этапами относительного покоя привада к-образованию сложной многоярусной системы карстовых форм. В преде-.. лах одних ярусов преобладают вертикальные формы, в пределах дру-'. гих - горизонтальные. • . . '

На участке гидроузла Хоа-Бинь выделяются I? таких '"карсто- . ': шх ярусов": 10 - с преобладанием субвертикальных и 7 - с дреоб-. ладаиием субгоризонтальных форе.;. В пределах стройплощадки завода Бкм-Шон их оказалось меньше - 12; 7 - с преобладанием, субвертикальных и 5 - с преобладанием субгоризонтальных фори. Меньшее число ^ > "карстовых ярусов" на втором участке связано с тем, что здесь,' начиная со-среднего плейстоцена, происходило не воздьмание,.а логру-1 гзеяие тектонического блока, и процесс образования новых карстовых форм сменился заполнением существующих продукта® выветривания. ■

Отдельные "карстовые ярусы" различаются по мощности, степени'' закаротованнооти пород и размерам карстовых форм. В особенности это относится к пещерам. В пределах одних ярусов они находятся в зачаточном состоянии, в пределах других - достигают громадных раз-мороз. Это объясняется в основном длительностью соответствующего... этапа, а возмояно, в какой-то степени, и составом карстующихся. пород.

На участке массива Чай-Нянь все выделенные "карстовые ярусы" . были объединены в 7 "карстовых этааей", отвечающих основным этапам тектонической активности. Они объединяют "ярусы" с преоблада-;' иием вертикальных (интенсивное воздыманив) и горизонтальных (относительная стабилизация) карстовых форм.

Максимального раззития подземные карстовые формы подучили в пределах первого и третьего "карстовых этакей".

Злияняе разрывных н ар-ун езий на развитие катета

Исследования в районе Хоа-Бинь показали, что при значительной общей закарстованносгз карбонатных пород большое число карстовых форм приурочено к тектоническим разрывным нарушениям и особенно узлам их пересечения. Размеры карстовых форм связаны со строением и порядком разрывных нарушений. В районе строительства гидроузла Хоа-Бинь наблюдаются 2 разрыва третьего порядка и 6 разрывов четвертого порядка.

Разрывы третьего порядка юнеют протяженность более 10 км и состоят из серии субпараплальных трещин-сместителей, секущих по-

,.:. i' ■ ■ - 14 -

,,рода через 2-20 . Ширина зон измененных пород вдоль сместителей достигает 140 м. Амплитуды перемещении по разрывам составляют около 250 и. По Бремени заложения разрывы относятся к соскладчатым, по типу перемещений - к сбросо-сдвигам. Относительно более моло-.' дыми по. сравнению с разрывами тротьего порядка, но, вероятно,также со'сзигадча-тши, являются разрывы четвертого порядка, дробящие ^ структурный блок массива Чай-Нянь на семь блоков. Среднее расстояние мезд/ Hilm.: составляет около 250-300 м, а их протяженность по простиранию - около 10. км: Разрывы четвертого порядка состоят из серии субпараллеяышх трецин-сместителей. Ширина зоны влияния с >'разной степенью .дробления я троциноватости пород достигает 90 м. •Амплитуды'.тектонических перемещений по нарушениям четвертого по-'рядка ii е. превышают 50 м.

'■■По данным 49 скваяин, пробуренных в массивах Чай-Нянь, и описаниям штолен, проходящих непосредственно в известняках, зоны из. мененпих пород вдоль трещин-сместителей разрывных нарушений раз-

■ ¡.'■деляются на следующие элементы:

.' . ;элемент А - приразривные зоны тектонического дробления из-

■ веотняка до. супесчаного материала. Б зависимости от степени вымы-•ва супесчаного материала коэффициент фильтрации по этил зонам варь-

крузт в пределам 100-500 м/сут, а удельное электрическое сопротпв-.лепп'е -'от 10 до-100 ом/м. Этот рлмент занимаот около 2 % от об- ': !цсго объема зон измененных пород, и.на всей его длине наблюдаются ./карстовые полости. .•

элемент В' - приразрывние зоны дробления и катаклаза пород ■. до состояния дресвы' к щебня. Породи-этих'зон характеризуются сле-'дущша; показателями: Кф = 100-500 м/cy'r; к 100 ом/м. Они зани-. кают примерно 4 % от общего объема зон измененных пород. По всей . длило этого элемента такхе встречены карстовые полости.

--•элемент Г - приразрывние зоны рассленцэвания с Кф ' = 10-100 м/сут и $ ^ 150 ом/сут. Этот элемент запимает около 2,6 % от об-• цего объема зон измененных пород. Карстовые полости встречены примерно на, 1/3 общей протяженности этой зоны, ''";'.

- элемент Д - приразрывние зоны брекчирования пород до мел- •' кообломочного состояния с цементацией кальцитом-и повторным их" .дроблением по мелким трещинам оперения о Кф = I—10 м/сут'и- 94 250 ом/м. Этот элемент занимает около 8 % объема зон измененных '■ пород. Пройденными скважинами карстовые полости не встречены.

- элемент Е г цриразрывные зоны с повышенной трещиноватое-

тью известняков с = 10-100 м/сут и 150 ом/м. Они занима-' ют около 15 % объема зон измененных пород. Пройденными скваздна-ми карстовые полости встречены на 2/3 общей длины этого элемента.

- элемент 2: зоны, разбитые мелкими и тонкими тектонически-' ми трещинами, залеченными кальцитом, с К$= М^-Ю"3 м/сут-и §;>, 10 000 ом/м. Этот элемент занимает 66 % объема зон измененных пород. В пределах этого элемента встречены только мелкие каверны.

В пределах узлов пересечения разрывных нарушений почти все скваяины (80-100 %) вскрыли карстовые полости. • '■

Строение и характеристика зон измененных пород в пределах ' ■ разрывных нарушений в районе строительства цементного завода Бим-Шоп не оыли изучены с такой детальностью, но по имеющимся данным строение разрывных зон имеет сходный характер.

Особенности строения и состава карбонатных пород и их . ,.• влияние на развитие карста

Аначиз результатов исследований позволил установить, что при одинаковых тектонических условиях и структурно-текстурных особенностях карбонатных пород дшге незначительные изменения'их . петрографического состава влияют на динамику и интенсивность развития карста. Так, з районе массива Чай-Нянь максимально закарс-тованными являются чистые мелкозернистые массивные известняки, состоящие на 90-95 % из кальцита. В пределах этой разности известняков выявлено около 68 % от общего'числа зафиксированных карстовых форм (степень закарстованности - примерно 30 %). При уменьшении содержания кальцита и увеличения содержания в них глинистых или иных нерастворимых минералов до 5-Ю %, степень закарстованности известняков резко уменьшается и составляет в среднем 7,2 %. При содержании в породах глинистых минералов 15 % и более известняки практически не закарстованы (степень закарстсванно'сти составляет всего 0,6 %). '

. Среди известняков среднего триаса района Бим-Шон наиболее закарстованныш оказались ореднезернистые массивные толстослоистые известняки, состоящие на 95-100 % из кальцита. В них наблюдается 63 % от общего числа встречаемых карстовых полостей (степень закарстованности - 22,6 %). При увеличении содержания доломита до 20-25 % количество встречаемых карстовых полостей в них уменьшается до 37'% от общего их числа (степень закарстованности извоотяя-■ ков.-13,3 %). Скрытокристаллические мелкозернистые слоистые из-

; ' - 16 -

( рест'яякя,. содор~,здпз более 15 % глинистых минералов неэакарстова-,'ни. ^шаш.образом, при равных условиях степень закарстсванности .известняков увеличивается с ростом содержания в них кальцита и уменьшением•содержания других примесей. При содержании в извест-; ...пяках более.15 % глинистых минералов они, как правило, н'езакаро-.товали./ ■ '• 1 • .

.. '¡Влияние на развитие карста поверхностного и подзамного стока

Массивы известняков в районе гидроузла Хоа-Бш1ь залегают среда толщ,излившихся пород основного состава, чго оказывает су-

■ щественное влиянно на развитие поверхностного, и подземного стока. . Эффузивные•порода слабо трещиноваты. Трещины в них имеют.иоболь-'.тае^-размеры, залечены или заполнены глинистым материалом. С повор-.'хностя они покрыты корами выветривания латеритного или глинистого

состава. В связи с этим па участках выхода эффузивных пород заметно преобладает поверхностный сток, проявившийся в образовании мно-гочислелних, эрозионных ло,?.бин, рытвин и цолля небольших временных . ; водотоков. В пределах развития карбонатных пород трещиноватость ! резко возрастает и' поверхностный сток в значительной своей части . перехода? з 'подземный, вызывая растворение известняков и образование многочисленных карстовых форм. Особенно сильной закарстован-лостью характеризуются контакты карбонатных пород с эффузшзама, .•' ' 'Как отмечалось ранее, размер, форма, пространственное распределе-,: нио'карстовых форм в массиве Чай-Нянь связано не только с современники,- но и с палсогидрогоолошчсо«яик условиями, менявшимися ."

■ 1) зависимости от лшравлелия 'и интенсивности новейших тектонпчес-' к;:х двиноний»''' /' •'.• .'.,'•'

.•' 5.' Прогноз.степени закарстованности и развития кадета в

карбонатных породах Северного Вьетнама . . ' .

Приведенный. шюпиз основных факторов карстообразованпя поз-'.волил автору перейти-к,завершающей части своей работы - составлении прогнозной карты закарстованности карбонатных пород Северного, ' ВьетнамаВопрос этот, пр'одс авляет значительный, практический интерес, так1как при выборе некоторых строительных 'площадок,1 в том число'цементного завода Бим-Шоиь была сделана неверная оценка возможно.': закарстованности известняков,' что обнаружилось только в процоог се инженорио-геологических изысканий. Степень закарстованности оказалась шого выше' предполагаемой, что существенно усложнило'выпол-

нение стррительных работ п повысило их стоимость. Мы надеемся, " что составленная нарта позволит в какой-то степени избежать-по-\ добных ошибок. ; / '•.-

При составлении карты автором били учтены в первую'очередь имеющиеся факты о степени закарстованпости известняков в различных частях изучавшейся территории. Кроме того были учтены клима-' тические условия, особенности строения рельефа, характер' расти-. тельного покрова, структурно-тектонические условия, возраст и состав карбонатных пород. В качестве "ключевых участков" исполь- ■•. зовалнсь строительные площадки гидроузла Хоа-Бинь и цементного завода Бим-Шоя. Привлекались материалы и по другим изучавшимся ' районам. В меру возможности при оценке влияния отдельных факто- , ров на развитие карста использовались методы математической ста- -., тистшси. . ;•;

По орографическому признаку (особенностям.строения рельефа) автором были выделены 5 типов карста:

1. . Карст известняковых массивов, ограниченных глубокими речными долинами. Отметки поверхности массивов составляют 1000- ''г 1900 м. Здесь наблюдаются наиболее глубокие и слошюлостроенные : , системы карстовых полостей, охватывающих всю придолинную часть массива на удаление до 700-800 м. На склонах речных долин фикси- . / руется большое число поверхностных карстовых форол: воронок, про-.,t, валоз, попоров и др. Их плотность■составляет 200-300 штук/км2, К 1 карсту этого типа относятся карстовые-зоны Фал-Си-Пан, Сонг-Хиен, Фу-Хоат. _

2. Карст известняковых массивов с более "низ шя абсолютными отметками (от 100 до 900 м) и соответственно меньшей глубиной вреза речных долин. По езоему характеру он близок к описанному выше, но отличается меньшей глубиной развития. Меньше и ширина зоны ак-' тизного придолинного развития карста (200-500 м). Плотность поверхностных "форм карста яа поверхности известняков- составляет 100200 штук/км2. К этому типу карста относятся известняки зон Мноя-' Те, Даен-Баеа-Фу, Сонг-Мз; Чыон-Сон.

3. . Карст поверхкостзй выравнивания с абсолютными отметками Поверхности от 200 до 2000'м. Глубина вреза речных долин здесь существенно, меньше - 60-100 м. Водоразделы часто покрыты продуктами выветривания и почвенным слои. Поверхностным;! форма!® карста покрыта открытая поверхность известняков более, чем на 80 $ со площади/при плотности 250-350 штук/км2.

• /'К этому тичу карста относятся известняки зон Ха-Ланг, Сонг-Да,. Сон-Ла,

, 4, Карст предгорных и холмистых зон с отметками от 10 до 500,м. Поверхность известняков покрыта растительным покровом и сильно расчленена.неглубокими оврагами. Для этих зон характерны подземные карстовые формы, поверхностные развиты слабо и имеют небольшие размеры. Их число составляет 30-50 штук/км^. , • К ,этому, типу карста относятся закарстованные изЕесткяки зон ' ■ .Сонг-Холг, • Соиг-Ма.

■5. Карст зон тектонического погружения и низменных цркбрек-.'.>.'пых'равняя.' Поверхность закаротозанних пород покрыта аллювиаяьно-; -'морскими 'глинистими отлокенияш. Здесь развит в основном погребен:', ниЦ-карст'. Современник карст развивается в пределах отдельных экзотических скал, подымающихся над поверхностью равнины.

., ■ К'.этому типу карста относятся закарстовашше известняки зон • Зиме'н-Хай,.Тхань-Хоа и Нннь-Епнь.

' По степени растворимости в зависимости от состава, структур-.• но-текстурных особенностей,, степени мотаморфизма известняки Северного, Вьетнама подразделены на 5 групп:

■ I) легкорастзоримво. К ним относятся чистые тонкозернистые, массивные разнрети. известняков верхнего карбопа - шпаной перми;

' '2)'растворимые - чистые средиезернястыо массивные известия- ' ' кл верхнего'-девона и среднего триаса; '■ ' * 3) •срелнераствори.шо - тонкозернистые, слоистые перекристал- ■ лизеванные известняки среднего девона, верхнего.триаса, а так~е .;чистые.крупнозернисто, массивные разности известняков нижнего 'карбонад ; ' ■' •

4) труднорастворимые - мелко- и тонкозернистые массивные, глинистые и кремнистые известняки1низшего карбона, тонкозернистые, слоистые 'мраморпзованпые известняки верхнеордовика-никнего силура;

• '5) фактически нерастворимые - мотаморфизованные извеотаркл. ■ "' КС!,1брИЯ.'; . • . * -

При прогнозе степени закарстованности учитывалась такае сто-. '. пень раздробленности массигчв известняков разрывными .нарушениями*.' происходившими в неотектоническое время активизации. Анализ имеющегося Материала показал, что наиболее раздробленными являются известняки зон Фан-Си-Пан, Ха-Ланг, Диен-Биен-Фу,'Чыонг-Сои, а наи- . менее - известняки; зон Тхань-Хоа и Зиюен-Хай.

Комплексная оценка перечисленных факторов позволила разделить

известншш Северного Вьетнама на 4 группы:

1) сильнозакарстованные известняки, у которых степень'за|сар- '' стованности превышает 20%; ' • ■.' ■

К ним относятся известняки среднего девона зон Сонг-Хонг,. • Фая-Си-11ан, Нинь-Бинь, Тханг-Хоа; лзв'естняки верхнего девона зон '' Ха-Ланг, Чцон-Сон; известняки верхнего карбона нияней перми зон ' Сонг-Хиен; Зиюен-Хай;. Ха-Ланг; Сонг-Да, Тхань-Хоа, Фу-Хоат,'Диен-Бпен-Фу, Чцон-Сон; • . ■ ■

2) закарстованные со степенью закарстованности 15-20 %. . . ■'

К ним относятся известняки среда его девона .зон-Сонг-Ло, Сонг-

Хиен, ХагЛанг, Сон-Да, Мыонг-Те, Чыон-Сон; известняки верхнего . карбона- эияней перш зоны Фан-Си-Пан,• известняки?триаса зон Нинь-Блнв, Сон-Ла, Тханг-Хоа, Фан-Си-Пан; ' . ,''■ :'

3) слабозакарстованпне со степенью закарстованности 5-15- %.■"

К ним относятся известняки верхнего ордовика нижнего силура' •'•

зон Сонг-Ма, известняк! среднего девона, зоны Згойея-Хай,,известняки нианего карбона зон уу-Хоат, Зюйен-Хай, Чыон-Сон; .

4) практически незакарстованные со степенью закарстсзанности... до 5 %.

К ним относятся известняк! кембрия зон Сонг-Ла, Сонг-Хиен и ' Тхань-Хоа.

Эта классификация положена в основу составления прогнозной ■ карта закарстованности известняков Северного Вьетнама. ;'

В К В 0 Д Ы •

Обобщение материалов по развитию карбонатных'пород на территории Северного Вьетнама, степени их закаротованности, особенностей климатических условий, тектоники, геологического строения, а также детальное изучение под этим углом зрения материалов иняенер-но-геологическлх изысканий позволили сделать следующие вывода:

1. Северный Вьетнам характеризуется интенсивным развитием карбонатного карста, что обусловлено широким распространением карбонатных пород (преимущественно известняков), специфическими климатическими условиями, широким развитием разрывной тектоники и активными блоковыми подЕижкачи в олигоцен-четвертичиоа время. ,

2. Климаг Северного Вьетнама относится к тропическому гумяд- ; ному с.муссонным режимом. Годовая сумма осадков составляет 18002000 мм. Отчетливо выражена зональность, связанная с удалением от берега моря и еысогйшй откеткаш рельефа. Основная .часть осадков

(80-95 %} выпал-лот в летнее время. Б этот период устанавливается

• промывной ретим почв и верхней части толщ пород, что опособству-Чет-развитию карста.

Ч 3.' Бёдьпая часть территория Северного Вьетнама, покрыта влак-',,хшми тропическими лесами, продуцирующего большое количество орга--ническо.го материала. В условиях жаркого влажного климата пропсхо-дит -ого'-разложение и поступление в иифнльтрувдиеся води больших. '.. количеств ..углекислоты и органических шслот, что резко повышает '- ,и>: растдйрявдую способность по отношению к карбонатным породам.

-.-;4.Ч'Около 1/4 территории Северного Вьетнама.занята карбонат-мш.\:и. породами, приуроченными ко всем стратиграфическим подраэдоде-; -нинм - от нижнего палеозоя до нижнего мезозоя. На поднятых блоках: они .виходят непосредственно на поверхность, на опущенных - порещй-

• ты форами выветривания глинистого состава или.четвертичными отложениями разного генезиса.

, , 5. .Блоковая..тектоника определила значителы1ую'да$ференциа-.^.циц рельсфа по макро- и мезоформам. Горные иассиви лереаеааютоя с ■ плато и различными типами равиип. Различие в строении рольефа про-1 является -в интенсивности развития карста и формах его проявления. .

-6. Для детального изучения карста автором использовались-.материала по участкам возведения двух крупных'инженерных объектов: гидроузла Хоа-Бипь и 'цементного.завода Бум -Шоя. Первый участок-, . ' i' приурочен к'.зоно интенсивного воздаыаяия на протяжении всего неотектонического этапа. 'Здесь развит открытый карст со слохион скс- -томоД наземных и подземных.карстовых фора. На втором участке воз-; .¿адцвия сменялись- в концо нботехтонсчс-ского этапа погружениями.

• Здось',разват погребепяий карат с системой карстовая фо,рм, запол-_ 'лсапвх продуктами-; выветривания и рыхлыми отделениями, вздфция в

них с поверхн'сти.'

•. Анализ материалов позволил установить слсщуадоо: •

а) Развитие карста контролировалось тектоническими дщг&гаш- -,-мп в олигоцеп-четвертичное время, характеризовавшимися значительной неравномерностью. Дориоди интенсивного воздамашш чоредова-'.'лись с-периодами относительного покоя. Первый - отвечают "кар'сто-,' : вы с' ярусы п-.,с' преобладанием вертикальных форл, вторым - ".карстйвце . ярусы" с преобладанием горизонтальных форм - пещер. Размор. пещер зависит от1длительности соответствующего, этапа. "Карстовые ярусы" могут бить-объединены в "карстовые этажи". На'гидроузле Хоа-Бипь ■

быдшшготоя 7 таких этажей, на строительной площадке цемзавода ' -'■■, Бим-Шон число их меньше в связи со сменой воздамания погружением. •

б) На обеих строительных площадках большинство подземных;-карстовых форм приурочено к разрывным тектоническим нарушениям; " имеющим слогное отроение. Наиболее сильно закарстованы зоны смес- / тителей л прилегающие к шил зоны интенсивного дробления. К краевым зонам разрывных нарушений закарстованност,ь пород резко снижается. *

в) Существенное влияние на развитие карста оказывают состав' '• ' и структурно-текстурные особенности карбонатных пород. Наиболее сильно закарстованы чистые массивные разности известняков; *сла - ' ■". бее - слабогляиистые разности, а при содержании глинистого'мате- • риала более 15 % карст практически не проявляется. Степень, закар-:. стоваНпости снижается также в метаморфязованаых разностях, .доло—;, ,митах и доломитизированннх известняках. '' .. ...

7. На основании использования имеющейся информации о степе- . пи закарстованности известняков, которая весьма ограничена, и учета рассмотренных выше факторов била составлена прогнозная карта развития карбонатного карста на территории Северного Вьетнама.' ... ( Учитывались климатические условия, орография, интенсивность проявления разрывной тектоники, возраст и состав карбонатных порсд. Выделены 4 категории пород по степени закарстошнностн: сильно-закарстованные, закарстованные, слабозакарстованные и практичес- ; ки незакарстованные. Использование соотааяеняой карты облегчит .-.,.; выбор строительных площадок для размещения разных инженерных объектов на территории Северного Вьетнама.