Введение к работе
-:>'/
-)г;;" ;' Актуальность проблемы. В работе рассматриваются важнейшие '-'-'тй і
""——проблемы инженерной геологии эпиплатформенных орогенных территорий Средней Азии, отличающихся от платформенных структурно-тектоническим, геологическим строением, рельефом, подземными водами, составом и свойствами горных пород, зональностью рас-прбстранения геологических процессов и явлений, высокой сейсми-чьностью. В будущем планируется интенсивное освоение этих территорий под гидротехническое, промылиешю-граадаяское, дорожное, горнорудное, сельское строительство и курортные зоны. Одной из главных и актуальных народнохозяйственных проблем, возникающих при освоении эпиплатформенных орогенных регионов, является установление закономерностей формирования инженерно-геологических условий и определение их влияния на характер сейсмической интенсивности. Знание этих закономерностей позволит наиболее рационально планировать и строить народнохозяйственные объекты, сохраняя экологическое равновесие.
Эгашлатформешше орогенные регионы распространены на всех континентах земного шара. К ним относятся такие крупные горноскладчатые территории СССР, как Тянь-Шань, Северный Памир, При-' байкалье, Забайкалье, Алтай, Саяны и др. Выявление специфических и главнейших инженерно-геологических особенностей, на примере одного из крупных и интересных регионов - Срединного Тянь-Шаня, разработка и совершенствование принципов создания инженерно-геологических основ детального сейсмического районирования применительно к эгашлатформенным орогенным регионам страны - важнейшие теоретические и методические аспекты работы. Актуальность развития данного направления отражена в координационном (1985-1990 гг.) и перспективном (І99І-І995 гг.) планах НИР АН СССР как по проблеме "Инженерная"геология", так и по проблемам "Прогноз землетрясений" и "Сейсмостойкость".
Цель и задачи работы. Основная цель работы - исследование и выявление закономерностей формирования и современной изменчивости инженерно-геологических условий эпиплатформенных орогенных территорий и разработка научных основ прогнозирования проявления сейсмической интенсивности на примере Срединного Тянь-Шшш с уче-
том влияния природных и техногенных факторов.
В соответствии с поставленной целью исследования в задачи работы вошли:
-
Выявление специфических и важнейших инженерно-геологических особенностей эшшлатфэрменных орогенных. территорий Земли.
-
Анализ основных этапов геологического развития, установление общих и частных закономерностей формирования и пространственной изменчивости инженерно-геологических условий ТИПИЧНОГО
апиплатформенного орогена страны - Срединного Тянь-Шаня.
-
Разработка региональной шкалы приращений сейсмической балльности.
-
Построение прогнозных схем проявления сейсмической интенсивности Срединного Тянь-Шаня.
-
Разработка методических рекомендаций по проведению инженерно-геологических исследований для детального сейсмического районирования применительно к эпиплатформешшм орогенным территориям.
Методика исследований. Научно-методической основой для решения поставленных в работе задач в области инженерной геологии и инженерно-геологического прогнозирования явились идеи и теоретические разработки Ф.П.Саваренского, И.В.Попова, Е.М.Сергеева, Г.А.Мавлянова, Г.А.Голодковской, Н.В.Коломенского, В.Д.Ломтадзе, И.С.Комарова, Г.К.Бондарика, Г.С.Золотарева, Н.И.Кригера, В.Т. Трофимова, В.И.Осшшва, Е.П.Емельяновой, А.И.Шеко, Б.В.Смирнова, СМ.Касимова, Э.В.Мавлянова, В.В. Кюнтцеля, М.М.Маматкулова, Г.А. Сулакшиной и др.; в области инженерной сейсмогеологии, общего, детального и дакросейсмического районирования - С.В.Медведева, В.П.Содонеако, Г.А.Мавлянова, Е.М.Буювской. А.И.Вахтановой, Н.И. Кригера, С.М.Касымова, В.И.Уломова, Р.Н.Ибрагимова, Х.З.Расулова, А.А.Цусаэляна и др.
Инженерно-геологические исследования состояли из обработки и комплексного анализа научного обобщения материалов по геологии, тектонике, геоморфологии, гидрогеологии, сейсмологии, специализированной съемки и комплексных лабораторно-экспериментальных работ, выполненных в два этапа. На первом в крупном масштабе изучались наиболее важные в народнохозяйственном отношении территории городов Ташкента,Чирчика,Ангрена, курортной зоны.эппцентраль-ные зоны крушшх землетрясения (Таваксайского, Назарбекскоґо,
Папского и др.). каждая из которых в отдельных случаях является натурным опытно-экспериментальным участком, характеризующимся своеобразностью инженерно-геологической и сейсмологической обстановки. На втором этапе осуществлялись мелкомасштабные исследования по всей площади для установления и освещения общих и частных закономерностей формирования и современной изменчивости инженерно-геологических условий в региональном плане. Выполнялись также работы по выявлению специфических и важнейших инженерно-геологических особенностей эпиплатформенных орогенннх регионов Земли и нашей страны. Изучались состав, состояние и свойства горных пород о применением комплекса современных методов полевых и лабораторных исследований.
Научная новизна работы и защищаемые положения
-
Выявлены важнейшие регионально-планетарные инженерно-геологические особенности эпиплатформенных орогенннх регионов Земли.
-
Проведен сравнительный анализ и выявлены общие и частные закономерности формирования и пространственной изменчивости инженерно-геологических условий эпиплатформенных орогенннх регионов страны на примере Срединного Тянь-Шаня.
-
Установлены главные факторы, определяющие проявление и развитие геологических процессов и явлений, выявлена их зависимость от высотной зональности.
-
Разработаны принципы и содержание инженерно-геологического районирования эпиплатформенных орогенннх регионов Средней Азии с учетом сложности и закономерностей пространственной изменчивости инженерно-геологических условий, предложена система таксономических единиц инженерно-геологического районирования.
-
Впервые разработана региональная шкала приращения сейсмической балльности Срединного Тянь-Шаня и составлена прогнознач типологическая карта изменения сейсмической интенсивности.
-
Разработаны методические рекомендации по проведению инженерно-геологических исследований для детального сейсмического районирования территории эпиплатформенных орогенных регионов Средней Азии.
Среди важнейшие защищаемых положений автор выделяв? следуксте I. Эпиплатформеннне орогенные территории (структури) распространены на всех континентах земного пэра и представляют осоЛ'й
тип инженерно-геологической обстановки. Для них характерны: сво-дово-глыбовая структура, чередование горных сооружений (меганти-клинории) и межгорных, предгорных впадин (мегасгшклинорйи),большая мощность (9-Ю км) молассовых образований л их континентальный режим'Армирования, большой разках (до 7-8 км) новейших вертикальных движений, довольно высокая сейсмичность (до 8-Ю баллов) и приуроченность очагов крупных землетрясений к территориям между горными сооружениями и межгорным, предгорным впадинам, глубинным и региональным разломам» флексурно-разрывным зонам; несвойственность неоген-четвертичного магматизма всем эпидлатформенным орогенным регионам, основной и щелочной состав магматических образований; наличие в теле горных сооружений остатков древних эшшезозойских поверхностей выравнивания и т.д.
-
На основе комплексного изучения естественноисторической обстановки Срединного Тянь-Шаня и сравнительного анализа главнейших эпиплатформешшх орогеиов Евразии установлены общие и частные закономерности формирования и пространственной изменчивости инженерно-геологических условий эпиплатформенных ерогенних территорий. Инженерно-геологические условия Срединного Тянь-Шаня сформировались в неоген-четвертичное время на унаследованных более древних структурах эпиыеэоэойской платформы. Интенсивность неотектонических движений различных частей региона была неодинаковой, что привело к образованию горной, предгорной и равнинной областей, характеризующихся определенными закономерностями распространения не только форм рельефа, но и развития различных комплексов горных пород, степени их обводненности, а также господствующих геологических процессов и явлений.
-
Закономерности распространения, неоднородность состава и свойств различных генетических, возрастных типов лессовых пород являются одними из важнейших, определяющих, особенностей инженерно-геологических условий Срединного Тянь-Шаня. Выявлена зональность их распространения. Определено, что основным исходным материалом для формирования различных генетических типов лессовых пород являются мезозойские образования и кайнозойские молассы -глинистые, лесчано-глиштстые их разновидности. Перенос и способ гас отложения, приобретение современного лессового облика, наличие в лессовых толщах палеопочв и цикличность их строения, сое-
тав и свойства - результат смены неоднократных фаз тектонических движений, физико-географических условий, длительной геологической эволюции, происходящих в толще пород от стадии эпигенеза, включительно диагенеза.
-
На основе анализа региональных геологических и зональных геологических факторов и с учетом их пространственной изменчивости разработана система таксономических инженерно-геологических единиц применительно к эпиллатформенным орогеншм регионам Средней Азии. Составлена схема ннаенерно-геологического районирования Срединного Тянь-Шаня.
-
Большой фактический материал и комплексный анализ инженерно-геологических условий позволил автору впервые составить региональную шкалу приращения сейсмической балльности, прогнозную карту изменения сейсмической интенсивности и разработать методические рекомендации по проведению инженерно-геологических исследований для детального сейсмического районирования эпиплатформен-ішх орогенных территорий.
Практическая ценность работы. Полученные результаты позволяют рационально планировать народнохозяйственные объекты на территории эшшлатформенной орогенной области, значительно сократить сроки и стоимость изысканий, проводимых различными проектными и научно-исследовательскими институтами для обоснования проектов промншленно-гражданского строительства, гидротехнических сооружений, строительства дорог, иахт и других объектов народного хозяйства; правильно размещать сейсмическую аппаратуру и интерпретировать данные инструментальных сейсмических измерений с целью успешного проведения детального и микрооейсмического районирования; прогнозировать с помощью метода аналогии место возшпошве-ния геологических процессов и явлений.
Внедрение результатов исследований. Научные и методические результаты исследований внедрены в ІШШС Госстроя СССР, институтах Средазгипроводхлопок.Узгипроавтодор Министерства автодорог УзССР, УзГИИТИ, ТашГШТГИ, ГВДРОИНГГО ГО "Узбекгидрогеология".
Результаты исследований использованы Лабораторией сейсмического микрорайонирования и инженерной сейсмологии Института сейсмологии АН УзССР при составлении карты шікросейсмического районирования территории городов и курортной зоны, и Физико-техническим
институтом АН УзССР при выборе места уникального народнохозяйственного объекта "Солнце".
Материалы, опубликованные в монографиях и статьях автора,также используются в учебном процессе по курсу "Региональная инженерная геология" на Кафедре гидрогеологии и инженерной геологии Ташкентского политехнического института,по курсу "Инженерная геология и механика грунтов" на Кафедре дорожно-с троит елышх материалов Ташкентского автомобильно-строительного института, а такие при проведении учебно-полевой практики.
Апробация. Основные результаты исследований доложены автором на Межведомственном совещании по инженерной геологии (Москва, 1968); Международном симпозиуме по литологии и генезису лессовых пород (Ташкент,1970); Всесоюзной конференции "Проблемы сейсмического міжрорайонирования" (Душанбе, 1972); Всесоюзном совещании. "Инженерно-геологическая основа сейсмического микрорайонирования" (Ташкент,1975); Всесоюзном совещании "Инженерная геология скальных массивов" (Москва,1976); Научно-техническом совещании "Проблемные вопросы'инженерно-геологического картирования территории аридной зоны СССР" (Ташкент,1976); Всесоюзной конференции "Проблемы инженерной геологии в связи с рациональным использованием геологической среды" (Ленинград,1976); Всесоюзном совещании "Сейсмическое микрорайонирование" (Кишинев,1978); Всесоюзном совещании "Карст Средней Азии и горных стран" (Ташкент,1979); Международном симпозиуме "Проблемы инженерной геологии в гидротех- ническом строительстве" (Тбилиси,1979); Всесоюзном совещании "Проблемы лессовых пород'в сейсмических районах" (Самарканд, 1980); на XI конгрессе ИНКВА (Москва,1982); Всесоюзном научно-техническом семинаре "Состояние и перспективы инженерно-геологического картирования и съемок" (Шсква,І983); на У Всесоюзной конференции "Проблемы инженерной геологии в связи с промышленное гражданским строительством и разработкой месторождений полезных ископаемых" (Свердловск,1984); в процессе полевых геологических экскурсий XI'Международного геологического конгресса (Узбекистан, 1984), на Мквдународном совещании по литологии и геохимическим особенностям пород (Люблин,1985); Всесоюзном совещании "Инженерная геология лессовых пород" (Ростов-на-Дону,1989); Всесоюзном совещании "Техногенные факторы и проблемы прогноза сейсмического
эффекта" (Ташкент,1990) и других всесоюзных, республиканских, межвузовских совещаниях, семинарах, научных сессиях (Баку,1971; Москва, 1972; Барнаул,1980; Фрунзе,1981; Ташкент,1981; Сочп-Ла-заревская,1983 и др.).
Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в пяти монографиях, более 70 статьях, пяти брошюрах и .двух информационных сообщениях, опубликованных в СССР и за рубежом.
. Исходные материалы и личный вклад в решение проблемы. В основу диссертации положены результаты тридцатилетних (1959-1990 гг.) полевых, лабораторно-экепериментальных, тематических исследований автора в лабораториях инженерной геологии института ГИДРОИН-ГШ (с 1959 по 1967 г.), инженерной геологии, региональной инженерной геологии и лессоведения (с 1967 г.) Института сейсмологии АН УзССР.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из двух книг: первая содержит введение, 10 глав и заключение общим объемом 405 стр., из них 271 стр.текста, объединенных в соответствии с основными задачами в 3 части, 40 таблиц, 23 рисунков и список литературы из 432 наименований; вторая книга включает картографические приложения из 16 рисунков, в т.ч. 8 специализированных карт, 7 схем, графиков и одну таблицу.
