Экзогенные геологические процессы

Обширность территории края, разнообразные и сложные инженерно-геологические, гидрогеологические, геокриологические, геоморфологические условия предопределили развитие в его пределах практически всех известных комплексов экзогенных геологических процессов (ЭГП), которые можно объединить в две группы: природные процессы, развивающиеся в естественных условиях, и техногенные (или инженерно-геологические), развивающиеся в условиях нарушения хозяйственной деятельностью человека.

Геокриологические процессы. Вся территория Красноярского края подвержена процессам сезонного промерзания-протаивания, а большая ее часть находится в зоне распространения многолетних мерзлых пород (ММП), с которой связан целый комплекс мерзлотных процессов и явлений: криогенное выветривание и растрескивание, курумообразование, термокарст, термоэрозия, солифлюкция, морозное пучение грунтов, наледи, заболачивание и др.

В северной части региона, на территории Таймырского Долгано-Ненецкого, Эвенкийского и Туруханского муниципальных районов в пределах горных и предгорных районов широкое развитие получили процессы криогенного выветривания, в том числе, курумообразования. Интенсивность курумообразования возрастает с севера на юг в соответствии с увеличением глубины сезонного протаивания. Если на севере мощности курумников составляют 1-3 м, то в южных частях региона на траппах их мощности уже колеблются от 1,5 до 6 м. Скорость перемещения грубообломочного чехла курумов составляет 3-4 см/год.

Термокарстовые процессы развиты на участках, сложенных льдистыми отложениями, и приурочены, в основном, к днищам долин, плоским междуречьям, пластовым интрузиям траппов. На ранних стадиях его развитие приводит к образованию термокарстовых воронок, на поздних - термокарстовых озер. На активность термокарстовых процессов основное влияние оказывают техногенные нарушения поверхностных условий.

Солифлюкционные процессы развиты практически повсеместно. Они отмечаются на пологих склонах в виде небольших языков – наплывов грунта до 1-2 м в поперечнике.

Процессы пучения развиты очень широко. Сезонные и многолетние бугры пучения формируются в долинах рек на террасах и на плоских заболоченных междуречьях. Высота бугров не превышает 1 м (обычно 0,4-0,8 м). Сложены они минеральным грунтом или торфом.

Весьма активный характер носит наледеобразование. На рассматриваемой территории (зоны тундр и тайги) характерны два типа наледей – грунтовые и смешанные. Они являются закономерным явлением в процессе мерзлотно–гидрогеологического развития территории.

Подтопление. Процессы подтопления развиты на территории края достаточно широко. В большинстве случаев эти процессы связаны с естественным (природным) высоким уровнем грунтовых вод и обильностью осадков в весенне-летний период.

В 2014 г. активность процесса подтопления была на уровне среднемноголетних значений, что связано с климатическими особенностям года. Незначительные запасы снега привели к сокращению площадей подтопления в населенных пунктах в весенний и летний сезон. Но достаточно обильные осадки в августе несколько откорректировали низкую активность и по результатам всего процессоопасного периода активность подтопления вышла на среднемноголетний уровень.

Заболачивание. В связи с тем, что большая часть территории края располагается в зоне, где количество осадков преобладает над скоростью их испарения, процессы заболачивания происходят достаточно интенсивно. А в зонах распространения ММП это явление имеет специфический характер. Мари (болота Сибири, сложенные торфом и другими отложениями, мощность которых изменяется от десятков сантиметров до нескольких метров) особенно распространены в долинах рек, реже встречаются их водораздельные типы. Вследствие слойного протаивания обычно имеют характерный бугристый рельеф. Заболачивание развито практически во всех зонах кроме высокогорных зон Алтае-Саянского региона и занимает в сумме более 1440 тыс. км². Процессы заболачивания в центральных районах края в 2014 г. снизили свою активность.

Эрозионные процессы.Самыми распространенными и активными для 2014 г. оставались эрозионные процессы. Они развиты на всей территории Красноярского края, представлены оврагообразованием, речной эрозией, эрозией плоскостного смыва.

Овражная эрозия. Для центральных и южных районов достаточно хорошо изучены процессы овражной и плоскостной (струйной) эрозии. Наиболее интенсивно они развиты в степной и лесостепной зонах Западно-Сибирского, Сибирского и Алтае-Саянского регионов на территориях широкого развития рыхлых, в том числе лёссовидных отложений. Овражная эрозия отмечается в зонах южной тайги, особенно в районах активного техногенного воздействия. При сведении лесных массивов, прокладке дорог, проведении геологоразведочных работ (особенно в северных районах) нарушаются и даже полностью удаляются покровы (снежные, травяные, моховые), что приводит к изменению теплового режима верхнего слоя грунтов. В связи с этим значительное эродирование грунтов наблюдается на многих промплощадках скважин, участках дорог и профилей, на некачественно рекультивированных землях, где образовались глубокие колеи и ложбины, переходящие в овраги. Особенно сильно эрозии подвержены участки крутых склонов. Под воздействием лишь природных факторов современные овраги образуются довольно редко.

Яркими примерами техногенного образования современных оврагов могут послужить овраги, образованные при концентрации стока талых и ливневых вод при прокладке водоотводящих труб под полотном дороги. Такие овраги развиваются на сельскохозяйственных угодьях, как в центральных, так и в южных районах края, выводя из оборота до 30 га плодородных земель.

Гравитационные процессы. Обвально-осыпные явления наблюдаются на склонах круче 35°, на более пологих склонах происходит массовое сползание выветрелого материала. Движение осуществляется способом десерпции, дефлюкции или медленной солифлюкции. Обширные каменные осыпи развиты в пределах Алтае-Саянской горной страны. В высокогорье осыпи характерны для крутых и обрывистых склонов с гляциальными формами рельефа – карами, карлингами, цирками. В пределах средне- и низкогорного рельефа осыпи встречаются, в основном, на обрывистых склонах врезанных речных долин. Достаточно большое их развитие отмечается при искусственной подрезке склонов. Ярким примером таких обвально-осыпных образований на территории края могут послужить участки трассы М-54 в горных районах.

Оползни развиваются, как правило, на склонах, сложенных рыхлыми и литифицированными осадочными мезо-кайнозойскими толщами и вулканогенными образованиями. На крутых склонах в четвертичном покрове незначительной мощности оползни распространены повсеместно, но характеризуются небольшими размерами. По юго-восточной периферии Западно-Сибирской равнины, где развиты слаболитифицированные юрские и меловые толщи, отмечаются протяженные древнеоползневые склоны, осложненные крупными современными оползнями выдавливания. Такие участки известны в бортах долин рр. Енисей, Чулым (участок наблюдения Малосырский), Малый и Большой Кемчуг, Кача, Балай (участок наблюдения Стеклозавод) и др. В долине р. Ангары распространены оползни отседания в телах траппов, внедренных в слои осадочных пород. Крупные блоки траппов откалываются и смещаются по склону в результате пластических деформаций подстилающих рыхлых отложений. В вулканогенных и осадочных толщах палеозоя и докембрия оползни развиваются реже, но имеют внушительные размеры и спровоцированы, как правило, техногенными факторами (отрезки побережья Красноярского и Саяно-Шушенского водохранилищ, склон Покровской горы в г. Красноярске и др.).

Активность оползневых процессов в Чулымо-Енисейском и Северо-Минусинском регионах несколько отличается по активности, но в целом остается средней или чуть ниже среднемноголетних значений. Проведенные работы позволяют сделать выводы, что активность оползневых процессов, обусловленных техногенными факторами, несколько выше, чем на участках только с комплексом природных факторов.

Для Чулымо-Енисейского региона активность оползневых процессов изменялась от низкой (д. Кубеково, участки: Кубеково-Худоногово, Центральный) до средней (уч. Стеклозавод). Различия в активности связаны с наличием на последнем техногенных факторов (пригрузка склона, динамические нагрузки).

Для Северо-и Южно-Минусинского регионов активность оползневых процессов (уч-ки Малосырский, Ижуль, Черемушки) в 2014 г. (относительно 2013 г.) несколько снизилась, но оставалась на уровне среднемноголетних значений. Причем активность процессов на всех изучаемых участках зависела, только от природных факторов (метеорологических и гидрологических).

Для участков высоких склонов характерно развитие процессов гравитационно-эрозионного комплекса. Факторами влияющими на его активность являются как природные условия (высокие крутые склоны, сложенные рыхлыми породами, количество и интенсивность осадков, ветровой и волновой режим на водных объектах), так и техногенные – создание искусственных неукрепленных склонов, изменение природного состояния склонов вырубками, выемкой грунта, прокладкой дорог, концентрацией поверхностного стока и др.

Комплекс наблюдений 2014 г. стал составной частью многолетних исследований по ведению мониторинга геологической среды Красноярского края. Территория края охвачена мониторинговой сетью крайне неравномерно и недостаточно. Особенно это относится к северным районам (Туруханский, Таймырский, Эвенкийский), где происходит мощное техногенное воздействие на геологическую среду при производстве геологоразведочных работ на углеводородное сырье, золотодобыче и др., а стационарные наблюдательные пункты отсутствуют. Поэтому полноценная оценка региональной активности всех комплексов процессов, развитых на территории края, невозможна.

По небольшим относительно всей площади региона участкам, в которых в 2014 г. проводились обследования, можно сделать следующие выводы:

- активность процессов овражной эрозии в 2014 г. в целом по краю была на уровне среднемноголетних значений, но для различных инженерно-геологических регионов несколько различалась. Если для Чулымо-Енисейского она была на уровне среднемноголетних значений и выше активности 2013 г., то для Ангаро-Канского и Рыбинского региона - ниже среднемноголетних значений и ниже значений 2013 г. Аналогичное поведение активности оврагообразования отмечено и для Северо- и Южно-Минусинского регионов. На большей части наблюдательных участков активность процессов овражной эрозии была на уровне среднемноголетних значений и выше значений 2013 г., а для части участков - ниже среднемноголетних значений. Установлено, что для участков, где техногенное влияние практически отсутствует активность процесса низкая, на участках, где к геолого-геоморфологическим факторам добавлялось влияние (даже незначительное) техногенных факторов – активность средняя;

- активность оползневых процессов в 2014 г. для разных регионов также была разной: для Чулымо-Енисейского региона она изменялась от низкой до средней, для Северо-и Южно-Минусинского - несколько снизилась, но оставалась на уровне среднемноголетних значений. В данном случае активность процессов на всех изучаемых участках зависела, только от природных факторов (метеорологических и гидрологических).

- активность процессов подтопления и зачастую связанное с ними заболачивание имеют достаточно большое распространение во многих районах практически всех инженерно-геологических регионов Красноярского края. Активность процесса в 2014 г. оставалась средней. Определяющими факторами для активности подтопления явились климатические и техногенный факторы.

- активность гравитационно-эрозионных процессов в Красноярском крае в 2014 г. была средней. Для изучаемых участков основным процессообразующим фактором является геологическое и геоморфологическое строение. Для всех участков характерны высокие (до 20-25 м) склоны сложенные рыхлыми, легко разрушающимися песчано-суглинистыми отложениями. Кроме того дополнительным фактором в активности гравитационно-эрозионных процессов является наличие лессовидных грунтов, что в свою очередь приводит к образованию просадочных и суффозионных процессов. Но факторами влияющими на активизацию процессов этого комплекса является в первую очередь гидрологический (уровенный режим поверхностного водотока) и метеорологический (количество и интенсивность осадков весенне-летний процессоопасный период).

Большинство зафиксированных негативных проявлений относятся к многолетним, развивающимся в населенных пунктах из года в год.

Мероприятия по предотвращению или уменьшению негативных последствий ЭГП проводятся не везде. Для некоторых населенных пунктов в южных районах края проведены мероприятия по планировке и засыпке вершин оврагов. Вершины крупных оврагов на сельскохозяйственных угодьях, образованных при прокладке водоотводящих труб, также засыпаются крупноглыбовой смесью, но этих мер недостаточно. Развитие отвершков и рост оврагов в ширину приводит к выводу из оборота достаточно больших площадей сельскохозяйственных земель. Общая площадь оврагов^[9]) на территории края составляет 31,0 тыс. га, в том числе: на землях лесного фонда – 24,2 тыс. га (78,1 % от общей площади оврагов), на землях сельскохозяйственного назначения - 5,7 тыс. га (18,3 %), на землях запаса – 1,0 тыс. га (3,3 %).