Введение к работе
Актуальность. Широкое распространение карбонатной муки, залегающей нередко с поверхности или на небольшой глубине, характерно для многих районов СССР. Изучение закономерностей формирования состава и физико-механических свойств карбонатной муки имеет важное значение, т.к. является составной частью двух крупных проблем инженерного карстоведекия:
-
Проблемы изучения закономерностей формирования состава и свойств карбонатных пород в процессе регрессивного континентального4 литогенеза под воздействием карстования и выветривания. Гипергенные континентальные преобразования карбонатных пород в районах развития карста представляют собой сложный, многофакторный процесс. Его,невозможно уложить в рамки относительно простой схемы, как это сделано для субаквального прогрессивного литогенеза терригенных образований.
-
Проблемы строительного освоения закарстованных территорий. Необходимость изучения закономерностей формирования свойств карбонатной муки связана с задачами практики промышленного, гражданского и дорожного строительства, с поисками карбонатного сырья для сельского хозяйства.
Цель работы - выявление закономерностей формирования состава и физико-механических свойств карбонатной муки.
Основными задачами являются: комплексная литологическая и инженерно-геологическая оценка карбонатной муки, выяснение условий и факторов ее формирования и закономерностей распространения, механизма изменений химико-минералогического и гранулометрического состава и физике—механических свойств карбонатных пород в процессе их преобразования в карбонатную муку.
Научная новизна работы заключается в следующем: I) впервые для западной части Токмовского свода дана комплексная литологическая и инженерно-геологическая оценка карбонатной муки; 2) выявлен механизм формирования строения, состава и свойств карбонатной муки в связи с выветриванием и карстованием материнских пород и геологической историей региона; 3) выявлена роль химико-минералогического состава, структурно-текстурных особенностей исходных карбонатных пород и различных природных и техногенных условий и факторов на характер и интенсивность процесса формирования карбонатной муки; 4) установлена способность различных петрографических типов пород к разрушению с образованием карбонатной муки; 5) разработана типи-
зация карбонатных пород по степени их изменения в процессе формирования карбонатной муки; 6) разработаны принципы районирования территорий распространений карбонатной муки; 7) разработан стратиграфо-минералогический метод определения относительного возраста карбонатной муки.
Предметом защиты являются:
-
Закономерности распространения, формирования состава и свойств карбонатной муки. Для изучений закономерностей распространения и изменения карбонатных пород в ходе их карстового разрушения до карбонатной муки применен комплексный историке—геологический и минералого-петрографический подход.
-
Инженерно-геологическая типизация карбонатных пород по степени их изменения в процессе формирования карбонатной муки, выполненная на основе геолого-гидрогеологических условий и с учетом истории геологического развития региона.
-
Комплексная литологическая и инженерно-геологическая оценка карбонатной муки и изменение свойств муки под воздействием природных и техногенных факторов.
-
Принципы районирования территорий распространения карбонатной муки. В основу районирования положены условия образования муки и способность петрографических типов карбонатных пород к разрушению с образованием муки.
Практическое значение работы. Научно-обоснованная инженерно-геологическая характеристика карбонатной -муки, выявленные закономерности распространения муки и структурно-ослабленных карбонатных пород, составленная карта районирования позволяют прогнозировать наличие на исследованной территории карбонатной муки и сильно выщелоченных ослабленных пород. Комплексная оценка свойств карбонатной муки позволит прогнозировать их изменение при инженерном воздействии. Бее это даст возможность обоснованно вести инженерно-геологические изыскания, рационально размещать строительные и другие народнохозяйственные объекты, а так-же правильно проектировать противокарстовые мероприятия.
Установленные на примере западной части Токмовского свода закономерности формирования состава и физико-механических свойств карбонатной муки могут использоваться в качестве методической основы при изучении карбонатной муки в других районах.
Фактическая основа работы. Работа выполнялась автором в рамках плановых госбюдкегных тем ІШИИИСа 02.0I.H4, 0.55.00.Ш.0І.04
01 и 0.55.00.Ш.02.0І.02. Материал, положенный в основу диссертационной работы, собран автором в процессе полевых работ в 1976-1979, 1982-1987 гг. Обследовано 133 карьеров и естественных обнажений пород. Во время полевых работ проводились натурные наблюдения с целью выяснения возможности образования муки и определения скорости ее образования. Состав я физико-механические свойства были исследованы по 405 образцам пород.
При работе над диссертацией использованы опубликованная литература, архивные и фондовые материалы ПНИИИСа, Средне-Волжского и Центрального геологических управлений, треста "Горьков-ТИСИЗ".
В основу методики положен комплексный исгорико-геологичес-кий и минералого-петрографический подход к оценке карбонатных пород .на закарстованвых территориях. Характеризовались геологические условия формирования и закономерности распространения карбонатной муки, изучались вещественный состав и структурно-текстурные особенности исходных карбонатных пород различной степени сохранности (от неизмененных карстом до карбонатной муки), физическое состояние, прочностные свойства, особенности взаимодействия с водой и деформационное поведение пород.
Реализация работы. Результаты исследований использовались автором при выдаче заключений и рекомендаций (более 100) проект-но-изыскательским организациям по вопросам оценки карстоопаснос-ти, объема и видам инженерно-геологических изысканий на площадках, осваиваемых промышленным и гражданским строительством в Горь-ковской, Владимирской и Архангельской областях, Мордовской АССР.' Экономический эффект от внедрения полученных результатов только за два года составил III тыс.рублей. Результаты исследований внедрены автором при районировании двух микрорайонов г.Куйбышева. Отдельные положения диссертационной работы были включены в руководство "Усовершенствованная методика прогноза устойчивости за-карстованных территорий", в виде разделов "Рекомендаций по инженерно-геологическому районированию закарстованных равнинных территорий для обоснования защитных мероприятий", "Рекомендаций по рациональному использованию и охране карстовых объектов Горьковс-кой области". Материалы исследований частично вошли в монографию Л.А.Аносовой, Р.С.Зиангирова,' Н.А.Платова, Т.Й.Робустовой "Инженерно-геологические особенности элювия карбонатных пород"(1986).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались я обсуждались на Всесоюзных и региональных семинарах, совещаниях, конференциях в Кунгуре (1972), Москве (1973, 1983, 1985),. Дзержинске (1974, IS78), Казани (1978), Перми (три совещания в 1980 г,, одно в 1982), Уфе (1980), Горьком (1981), Симферополе (1982), Подольске (1983), Свердловске (1984), Донецке (1984), Владивостоке (1986), Сочи (1988).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 23 печатные работы. В 1985 г. при экспонировании на выставке достижений народного хозяйства "Комплексная методика районирования закарстованных территорий", частично касающаяся темы диссертации, отмечена дипломом Ш степени, а ее разработчики (автор диссертации и соавтор А.Н. Ильин) отмечены бронзовыми медалдаи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, содержит страниц машинописного текста, 54 рисунка, 6 таблиц, список литературы из 127 наименований.
