ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2007, № 5, с. 439-449
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ^^^^^^
И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
УДК 624.131
КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВЫХ толщ АГАН-ВАХСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)
© 2007 г. В. Г. Коваленко
ОАО НИЦ "Нефтегаз" Поступила в редакцию 11.10.2006 г.
Описаны классификационные показатели, по которым проводилась типизация грунтовых толщ Аган-Вахского междуречья в Западной Сибири. Показано, что для геолого-геоморфологического строения рассмотренной территории характерно четкое 5-ярусное строение. Типизация грунтовых толщ проведена по выделенным геоморфологическим элементам. Приведена классификация грунтовых толщ описываемой территории, которая может быть использована при средне- и крупномасштабных инженерно-геологических изысканиях.
Территория Аган-Вахского междуречья, расположенная на правобережье р. Обь - важнейшая область нефтегазодобычи в Среднем Прио-бье, включает более десятка месторождений (Тюменское, Мегионское, Черногорское, Гунъ-еганское, Варьеганское, Тагринское, Ватинское, Нижневартовское, Ершовое, Хохряковское и др.), в том числе и крупнейшее в России - Самотлорское. Как следствие, указанная территория испытывает колоссальную техногенную нагрузку, выражающуюся в чрезвычайно интенсивном строительстве как объектов гражданского строительства, так и многочисленных промысловых сооружений. Большинство из них, а именно компрессорные, насосные перекачивающие и дожимные насосные станции (КС, ДНС, КНС, КСП, БКНС), кусты добывающих и нагнетательных скважин, автодороги, трубопроводы нефте- и газосборных сетей, продуктопроводы и другие линейные сооружения - являются источниками динамических нагрузок различной интенсивности. В этой связи инженерно-геологическая типизация территории приобретает огромное значение, поскольку позволяет добиться рационального размещения сооружений различного назначения, что способствует их нормальной эксплуатации и уменьшает затраты при инженерной подготовке строительных площадок.
Восточная и западная границы рассматриваемой территории определяются долинами рек Вах и Аган, южная - р. Обь на ее широтном отрезке, а северная проходит по южным отрогам Аганско-го увала. Территория располагается в пределах 3-х инженерно-геологических областей: южные части Центрально-Сибирско-Увальской и Вах-Тазовской, а также часть долины р. Оби [4].
Центрально-Сибирско-Увальская и южная часть Вах-Тазовской областей второго порядка относятся к территории распространения аккуму-
лятивных равнин, сложенных преимущественно среднечетвертичными ледниковыми и водно-ледниковыми самаровскими отложениями, занимающими 90% площади и образующими зандровые поля и полесья [4]. В пределах третьей области - долина р. Обь - развиты аллювиальные и озерно-аллюви-альные геолого-генетические комплексы преимущественно верхнеплейстоценового возраста.
В пределах Аган-Вахского междуречья четвертичные отложения мощностью 30-50 м сплошным чехлом перекрывают породы олиго-цена. По генезису они относятся к аллювиальным, озерно-аллювиальным, водно-ледниковым или болотным образованиям (рис. 1). По литоло-гическому составу отложения (за исключением болотных) представлены либо песками различной дисперсности и степени сортированности, либо глинистыми разностями - преимущественно супесями и суглинками. В сводном разрезе могут встречаться различные сочетания пород как по мощности, так и по составу. Породы могут находиться в разной степени увлажнения, а также в мерзлом или талом состоянии. В геоморфологическом отношении территория междуречья характеризуется отчетливым ярусным строением рельефа, который насчитывает пять уровней. IV и III террасы имеют абразионно-аккумулятив-ный генезис. К эрозионно-аккумулятивному типу рельефа относятся долинный комплекс молодых надпойменных террас и хорошо развитая пойма. Инженерно-геологические условия Аган-Вахского междуречья подробно рассмотрены автором в монографии [5], поэтому здесь приведем только схему сопоставления четвертичных отложений.
Наиболее отчетливо изменение состава и состояния верхней части геологического разреза можно показать на карте грунтовых толщ. Районирование территории по характеру грунтовых толщ относится к одной из категорий генетико-морфологическо-
м 90
80
70
60
50
40
30
20
Условные обозначения:
hQiv
aQIV
aiQiii-i
a2QIII
Современные болотные отложения. Торф
Современные аллювиальные пойменные отложения. Суглинки, супеси, пески
Верхнечетвертичные - современные аллювиальные отложения I надпойменной террасы. Супеси, пески
Верхнечетвертичные аллювиальные отложения II надпойменной террасы. Пески
la3QIII
f + laQii
aQI
P3at+nm
Верхнечетвертичные озерно-аллювиальные отложения III террасы. Супеси, суглинки, пески
Водно-ледниковые, озерно-аллювиальные отложения среднечетвертичной равнины. Пески, супеси, суглинки
Нижнечетвертичные аллювиальные отложения пра-долин. Пески
Алтымская и новомихайловская свиты
нерасчлененные.
Глины, глинистые алевриты
Рис. 1. Схема соотношения четвертичных отложений Аган-Вахского междуречья в районе Самотлорского месторождения нефти (по [5]).
го инженерно-геологического районирования. По своему содержанию оно является аналитическим, так как при его выполнении учитываются не все компоненты инженерно-геологической обстановки, а лишь особенности состава, строения, состояния и свойств грунтовых толщ [10]. В связи с этим была предпринята попытка разработать детальную классификацию грунтовых толщ рассматриваемой территории, которая могла бы быть использована для типизации территории при крупно- и среднемас-штабных инженерных изысканиях.
Термин "грунтовая толща" введен в практику инженерной геологии М.М. Филатовым в 1936 г. В большинстве случаев он употребляется как термин свободного пользования для наименования любой совокупности горных пород, характеризуемой в инженерно-геологических целях [2]. Тем не менее большинство исследователей подчеркивают, что понятие о грунтовой толще всецело связано с воздействием инженерного сооружения на геологическое тело [1, 7, 12]. Именно это определяет его границы, специфику, объем и содержание [10].
Наиболее полное определение грунтовой толщи предложено В.Т. Трофимовым и П.И. Фадеевым (1982): "Под грунтовой толщей следует понимать толщу горных пород и почв, слагающую верхнюю часть разреза различных геоморфоло-
гических элементов и находящуюся (или в большинстве случаев - могущую попасть) в зоне (в зону) активного воздействия сооружений массовых видов строительства (гражданского, дорожного, мелиоративного, нефтепромысловового и т.д.). Ее мощность определяется, исходя из конкретных задач". Так П.И. Фадеев [12, 13] оценивал мощность грунтовой толщи Мещерской низменности в связи со строительством мелиоративных каналов в 12 м. Е.М. Сергеев с соавторами [7] для Западно-Сибирской плиты, исходя из требований массового строительства, приняли ее мощность в 10 м. Аналогичной была принята мощность грунтовой толщи при разработке мелкомасштабной карты Нечерноземной зоны РСФСР [11]. А.В. Груздов и Д.Г. Зилинг [1] при изучении этой же территории в связи с планируемым гидромелиоративным строительством приняли мощность грунтовой толщи в 20 м.
Грунтовые толщи могут существенно различаться как по генезису, так и по особенностям строения, состава, состояния и свойств. Наибольший научный и практический интерес представляет иерархическая система грунтовых толщ, построенная на основе морфологических признаков, поскольку они определяют условия возведения и эксплуатации инженерных сооружений [10]. Именно они использо-
вались большинством исследователей при разработке различных классификаций. Так П.И. Фадеев (1963, 1969) в качестве классификационных признаков предложил характер строения и состава; Е.М. Сергеев, А.С. Герасимова и В.Т. Трофимов (1972) при разработке легенды карты грунтовых толщ Западно-Сибирской плиты учитывали признаки двух групп: показатели состава и строения толщ, а также их современное состояние. Дальнейшее развитие вопросы систематизации грунтовых толщ получили в исследованиях В.Т. Трофимова (1977), при составлении карты грунтовых толщ Нечерноземной зоны РСФСР [1, 9, 10, 11].
Позднее при разработке систематики грунтовых толщ Западно-Сибирской плиты В.Т. Трофимов с соавторами [3] использовали признаки, отражающие особенности их состава, строения и современного состояния. На первых этапах работы были составлены классификационные схемы типа "древа", которые дали представление о связи и соподчинен-ности толщ по совокупности признаков.
Показатели состава и строения составляют первую группу признаков, по которым авторами обособлены грунтовые толщи 4-х иерархических уровней. В качестве первого выступают грунтовые толщи, выделенные по числу классов, слагающих толщу. На втором структурном уровне в качестве признака обособления выступает класс грунтов, слагающих толщу: скальные, дисперсные или дисперсные, подстилаемые скальными. На этом же уровне грунтовые толщи подразделяются на однопородные, двухпородные и многопородные. К первым отнесены толщи, не менее 96% мощности которых сложены одной литологиче-ской разностью пород (одним литологическим типом грунта). Вторые - это толщи, не менее 96% мощности которых представлены двумя породами, причем мощность каждой из них составляет не менее 5% общей мощности грунтовой толщи. Многопородные - толщи, сложенные тремя и более породами. Эти понятия при делении грунтовых толщ по литологическим особенностям образуют 4-й уровень иерархии, который соответствует конкретным типам грунтовых толщ. При этом авторы оперировали 6 разновидностями типов пород, учитывая условность этого термина. Были выделены: скальные (совместно скальные и полускальные); грубообломочные (гравийные, галечниковые и валунные); песчаные (пески разной крупности); лессовые (лессы и лессовидные суглинки); глинистые (супеси, суглинки и глины) и торфяные (все виды торфа) породы. Считалось, что каждый тип представляет совокупность определенных литологи-ческих разностей, объединяемых общностью ряда свойств, существенных в инженерно-геологическом о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.