8.5. Геологические процессы и явления, обусловленные деятельностью ветра (эоловые процессы)

Эоловые процессы развиты в разных районах Западной Сибири. Выражаются эти процессы в дефляции – выносе песчаных частиц ветром и образовании раздувов, ниш, западин, воронок выдувания и аккумуляции отложении перенесенных частиц и формировании дюн, бугров и гряд. Развитию эоловых процессов в регионе способствуют следующие факторы:

• формирование ветра повышенной скорости;

• наличие участков развития песчаных пород на поверхности;

• слабая закрепленность песчаных пород растительностью, особенно на севере;

• частые лесные пожары, обнажающие песчаные породы;

• равнинный рельеф, способствующий свободному переносу песка.

Наиболее интенсивно эоловые процессы развиты на Ямале и Гыданском полуострове и на юге – в пределах степи и лесостепи. В целом активность развития эоловых процессов невысокая, но в связи с активным освоением в настоящее время севера Западной Сибири она увеличивается.

Кроме перечисленных геологических процессов и явлений, в Западной Сибири интенсивно развиваются процессы, связанные с сезонным и многолетним промерзанием и протаиванием горных пород. Эти процессы являются предметом изучения учебной дисциплины «Мерзлотоведение» и в настоящем пособии не рассматриваются.

Основной целью инженерно-геологических исследований территорий Западной Сибири для достоверного прогнозирования геологических процессов, выбора защитных мероприятий, рацио-нального использования территорий является изучение всех условий и факторов, влияющих на интенсивность и активность развития процессов.

8.6. Районирование территории Западной Сибири по развитию комплексов современных геологических процессов и явлений

Трофимовым В.Т. [34] выполнено районирование Западной Сибири по характеру развития и типам геологических процессов (рис. 21). Таксонами первого порядка являются два пояса, выделенные по характеру современного увлажнения территории. Большую территорию региона занимает территория с избыточным увлажнением, гумидным климатом, входящая в пояс 1. Южная, относительно небольшая часть территории отнесена к поясу 2 с умеренным и недостаточным увлажнением территории.

Рис. 21. Схема районирования территории Западной Сибири по комплексу развитых современных экзогенных геологических процессов и явлений [34]:

1 — граница поясов с различным комплексом современных экзогенных геологических процессов и явлений (I — пояс развития современных экзогенных геологических процессов и явлений в условиях избыточного увлажнения территории; II — пояс развития современных экзогенных геологических процессов и явлений в условиях умеренного и недостаточного увлажнения территории); 2 — граница зон с различным комплексом современных экзогенных геологических процессов и явлений (1А — зона развития современных экзогенных геологические процессов и явлений, приуроченных к массивам многолетнемерзлых пород, имеющих практически сплошное распространение; 1Б — зона развития современных экзогенных процессов явлений, приуроченных к массивам многолетнемерзлых и талых сильноувлажненных пород 1В — зона развития современных экзогенных геологических процессов и явлений, приуроченных к массивам талых сильноувлажненных пород; НА — зона развития современных экзогенных геологических процессов и явлений, приуроченных к массивам талых слабо- и умеренноувлажненных пород); 3 — граница районов с различным комплексом современных экзогенных геологических процессов и явлений; 4 — индекс района

Граница поясов проходит примерно по линии между городами Тюмень, Ишим, Новосибирск. В пределах пояса 1 выделены три тоны – А, Б и В – по условиям и площади развития многолетнемерзлых и немерзлых пород (рис. 21). В пределах зон выделены районы по обособившимся комплексам современных экзогенных процессам и явлений. В пределах самой северной зоны 1А экзогенные процессы развиваются в условиях сплошного распространения многолетне-мерзлых, часто сильнольдистых грунтов. Здесь повсеместно развит комплекс мерзлых процессов – термокарст, морозное растрескивание грунтов, пучение грунтов, термоэрозия, термоабразия, наледе-образование, солифлюкция. Кроме них, характерны заболоченность (до 40%) и эоловые процессы.

В пределах зоны 1Б для районов развития многолетнемерзлых пород характерен комплекс геологических процессов, сходный с зоной 1А. На участках немерзлых пород развиты эрозия, оползни, осыпи, обвалы, эоловые процессы. В целом для зоны характерна сильная заболоченность.

В зоне 1В преобладающим процессом является заболачивание и формирование болот с довольно мощными торфяными залежами. Заболоченность занимает до 50%, а в Кондинском Полесье – до 70–80%. На приречных участках развит комплекс эрозионных и гравитационных процессов. Зимой развит процесс пучения увлажненных пылеватых суглинисто-песчаных отложений.

Пояс 2 представлен одной зоной. Здесь в связи с недостаточностью увлажнения преобладают следующие геологические процессы: оврагообразование, просадочность в лессовых породах, оползни, осыпи, суффозия, засоление грунтов. Резко снижается интенсивность заболачивания и площади болот.

Выделенные в каждой зоне районы различаются типом и расчлененностью рельефа поверхности, типами геологических процессов, их возрастом, размерами, интенсивностью их развития.

В пределах Западной Сибири в связи с интенсивным ее освоением, особенно в последние годы, и большими масштабами строительства различных сооружений (городов, поселков, нефтегазодобывающих сооружений, трубопроводов, дорог, линий электропередач и т.п.) активно развиваются антропогенные (инженерно-геологические) процессы и явления, которые являются весьма неблагоприятными для устойчивости сооружений и рациональной деятельности и жизни людей. Они объединены в три группы [34].

1. Антропогенные геологические процессы и явления, вызванные изменением теплового баланса и температурного режима грунтов. Группа включает деградацию и аградацию мерзлоты, тепловые осадки сооружений, термокарст, пучение, наледеобразование, солифлюкцию и др.

2. Антропогенные геологические процессы и явления, вызванные изменением водного баланса и влажного режима грунтов. Группа включает подъем уровня грунтовых вод (подтопление), вызывающего активизацию заболачивания, ухудшение физико-механических (особенно прочностных) свойств грунтов и деформации сооружений, активизацию эрозионных процессов. Исключительно интенсивно и активно развивается подтопление со всеми следствиями в последние годы на территории городов и крупных поселков региона в связи с особенностями современного строительства.

3. Антропогенные геологические процессы и явления, вызванные изменением напряженного состояния грунтов в массивах.

Изменение напряженного состояния горных пород происходит под воздействием статических (от сооружений) и динамических (удары, вибрация) нагрузок и разгрузки пород в котлованах, карьерах, выемках. В результате развиваются такие процессы как уплотнение грунтов и осадки сооружений, тиксотронное разжижение грунтов, склоновые и другие процессы в откосах выемок горных пород. Для Западной Сибири характерна устойчивая тенденция развития антропогенных геологических процессов.