Оползневые процессы

Рис. 7.5. Схема оползневого склона

С деятельностью подземных и поверхностных вод и другими факторами связаны разнообразные смещения горных пород, слагающих крутые береговые склоны долин рек, озер и морей. К таким гравитационным смещениям, помимо осыпей, обвалов, относятся и оползни. Именно в оползневых процессах подземные воды играют важную роль. Под оползнями понимают крупные смещения различных горных пород по склону, распространяющиеся в отдельных районах на большие пространства и глубину. Простейший случай оползня представлен на рис. 7.5, где пунктиром показано перво-начальное положение склона и его строение после одноактного оползня. Поверхность, по которой происходит отрыв и оползание, называется поверхностью скольжения, сместившиеся породы – оползневым телом, которое часто отличается значительной неровностью. Место сопряжения оползневого тела с надоползневым коренным уступом называется тыловым швом оползня, а место выхода поверхности скольжения в низовой части склона – подошвой оползня.

Часто оползни бывают очень сложного строения, они могут представлять серию блоков, сползающих вниз по плоскостям скольжения с запрокидыванием слоев смещенных горных пород в сторону коренного несмещенного склона. Такие оползни, соскальзывающие под влиянием силы тяжести, А.П. Павлов назвал деляпсивными (лат. "деляпсус" – падение, скольжение). Нижняя же часть такого оползня бывает представлена сместившимися породами, значительно раздробленными, перемятыми в результате напора выше расположенных движущихся блоков. Эта часть оползня называется детрузивной (лат. "детрузио" – сталкивание). Местами под давлением оползневых масс на прилежащие части речных долин и различных водоемов возникают бугры пучения. На территории РФ оползни широко развиты во многих районах. Многочисленные оползни происходили в таких районах Поволжья, как Нижний Новгород, Васильсурск, Ульяновск, Вольск, Саратов и др.

Вторым крупным районом классического развития оползней является Черноморское побережье Крыма и Кавказа. Кроме того, оползни встречаются в отдельных местах по склонам долин Днепра, Оки, в низовьях Камы, Печоры, на Москве-реке и в других районах.

Оползневые процессы протекают под влиянием многих факторов, к числу которых относятся: 1) значительная крутизна береговых склонов и образование трещин бортового отпора; 2) подмыв берега рекой (Поволжье и другие реки) или абразия морем (Крым, Кавказ), что увеличивает напряженное состояние склона и нарушает существовавшее равновесие; 3) большое количество выпадающих атмосферных осадков и увеличение степени обводненности пород склона как поверхностными, так и подземными водами. В ряде случаев именно в период или в конце интенсивного выпадения атмосферных осадков происходят оползни. Особенно крупные оползни вызываются наводнениями; 4) влияние подземных вод определяется двумя факторами - суффозией и гидродинамическим давлением. Суффозия, или подкапывание, вызываемое выходящими на склоне источниками подземных вод, выносящих из водоносного слоя мелкие частицы водовмещающей горной породы и химически растворимых веществ. В результате это приводит к разрыхлению водоносного слоя, что естественно вызывает неустойчивость выше расположенной части склона, и он оползает; гидродинамическое давление, создаваемое подземными водами при выходе на поверхность склона. Это особенно проявляется при изменении уровня воды в реке в моменты половодий, когда речные воды инфильтруются в борта долины и поднимается уровень подземных вод. Спад полых вод в реке происходит сравнительно быстро, а понижение уровня подземных вод относительно медленно (отстает). В результате такого разрыва между уровнями речных и подземных вод может происходить выдавливание присклоновой части водоносного слоя, а вслед за ним оползание горных пород, расположенных выше; 5) падение горных пород в сторону реки или моря, особенно если в их составе есть глины, которые под воздействием вод и процессов выветривания приобретают пластические свойства; 6) антропогенное воздействие на склоны (искусственная подрезка склона и увеличение его крутизны, дополнительная нагрузка на склоны устройством различных сооружений, разрушение пляжей, вырубка леса и др.).

Таким образом, в комплексе факторов, способствующих оползневым процессам, существенная, а иногда и решающая роль принадлежит подземным водам. Во всех случаях при решении вопросов строительства тех или иных сооружений вблизи склонов детально изучается их устойчивость, и вырабатываются меры по борьбе с оползнями в каждом конкретном случае. В ряде мест работают специальные противооползневые станции.

Подземные воды подразделяются на несколько типов инфильтрационные, конденсационные, седиментогенные, магматогенные, или ювенильные. Выделяются почвенные воды и верховодка; в зоне полного насыщения - грунтовые воды, межпластовые ненапорные воды и межпластовые напорные, или артезианские, воды. Скорость движения подземных вод зависит от водопроницаемости пород. С подземными водами связан карстовый процесс, выраженный в виде различных форм: карр, понор, карстовых воронок, котловин и пещер. В пещерах формируются сталактиты и сталагмиты. С подземными и поверхностными водами связаны оползни.

– ? –

1. С чем связана водопроницаемость различных горных пород?У каких пород больше проницаемость?

2. Как образуются подземные воды?

3. Как подразделяются подземные воды по гидродинамическим признакам? Нарисуйте геологические профили (схемы) с указанием положения различных, типов подземных вод.

4. Чем отличаются грунтовые воды от напорных, или артезианских?

5. Почему важно изучение режима подземных вод?

6. Как изменяются с глубиной общая минерализация подземных вод и сочетание анионов и катионов, определяющее различные гидрогеохимические типы?

7. С чем связан карст и какие карстовые формы существуют на поверхности и в глубине?

8. Чем отличается карст открытого типа от покрытого?

9. Какие факторы вызывают оползни и какова роль в этом процессе подземных вод? Нарисуйте схемы простых и сложных оползней.

Литература

· Гвоздецкий Н. А. Карстовые ландшафты. М., 1979.

· Гидрогеология// Под ред. В.М. Шестакова и М.С. Орлова. М., 1984.

· Горбунова К.А. Морфология и гидрогеология гипсового карста. Пермь, 1979.

· Кац Д.М., Шестаков В.М. Мелиоративная гидрогеология. М., 1980.

· Короткевич Г.В. Соляной карст. Л., 1970.

· Максимович Г.А. Основы карстоведения. Т. I, II. Пермь, 1963, 1969.

· Общая гидрогеология/ Под ред. Е.В. Пиннекер. Новосибирск, 1980.

· Питьева К.Е. Гидрогеохимия. М., 1984.

Глава 8.