1. Введение

Инвестиционная привлекательность Черноморского побережья Краснодарского края способствует высоким темпам строительства, однако отсутствие практики применения специальных тектонических исследований в ходе стандартных инженерных изысканий не позволяет в полной мере учесть особенности строения, в частности южного склона Северо-Западного Кавказа. Исследования, проведенные авторами ранее

[1][2][3]

Одной из задач инженерной геологии является совершенствование методов инженерно-геологических исследований

[4][5][7][9][10]

Цель данного исследования – проведение инженерно-геологического районирования отрезка Черноморского побережья Краснодарского края от г. Геленджик до г. Туапсе для определения предпосылок активизации опасных геологических и инженерно-геологических процессов в пределах локальных тектонических структур.

Основные задачи сводились к следующему:

1. Анализ топоосновы и космоснимков.

2. Создание карты блоков низкого ранга (геодинамической карты) района исследований.

3. Выделение зон с однородными инженерно-геологическими условиями.

4. Описание опасных геологических и инженерно-геологических процессов для выделенных зон.

2. Методы и принципы исследования

Изучаемая территория орографически принадлежит Афипско-Дефановской ступени, которая на западе ограничена поперечным Геленджикским, а на востоке – Туапсинским разломами

[11]

Как правило, тектонический признак при инженерно-геологическом районировании используется только для выделения региональных тектонических структур, сложные условия горно-складчатых сооружений не позволяют применить данный критерий на уровне проектирования объектов капитального строительства. Однако имеется опыт геодинамического районирования территорий освоения месторождений полезных ископаемых

[12]«»[13][14]

В рамках данного исследования инженерно-геологическое районирование проведено на основе сквозного тектонического признака при выделении всех таксонов районирования, предполагая их тесную связь с разломно-блоковой тектоникой и геодинамической обстановкой. Тектонические структуры третьего порядка получили широкое распространение на изучаемом отрезке Черноморского побережья. Механизм их образования, тектонодинамические условия изучены рядом исследователей

[11][15][16][17]

В работе за основу была взята схема неотектонического районирования Северо-Западного Кавказа С.А. Несмеянова

[18]

Исходя из величины картографически оцениваемых новейших относительных вертикальных смещений смежных блоков по методике А.В. Орловой [19] было выполнено инженерно-геодинамическое районирование. При выделении тектонических блоков рельефа была установлена минимальная разница высот достаточная для отнесения двух соседних участков к разным блокам, данная величина определилась по формуле (1):

где,

h – минимальная разница высот разных блоков, м;

hmax – максимальная высота в пределах исследуемого участка, м;

hmax – минимальная высота в пределах исследуемого участка, м.

Максимальная и минимальная абсолютная отметка в пределах исследуемой территории соответственно 0,0 м (Черное море) и 821,2 м (г. Лысая). В результате применения формулы (1) h равна 82 м. Для удобства выделения разноуровневых блоков показатель (h) был принят 100 м. Это позволило выделить восемь морфоструктурных зон.

3. Основные результаты

На схеме геодинамического районирования каждому из установленных уровней дано соответствующее цветовое обозначение (рис. 1).

Отличие соседствующих разновысотных блоков по амплитуде позволяет оценить их потенциальную активность. При такой количественной оценке межблоковые разломы могут подразделяться на весьма активные (с амплитудой в 300 м и более от разницы отметок вершин водоразделов), активные (с амплитудой 200–300 м) и рядовые (с амплитудой до 300 м от разницы отметок вершин водоразделов).

Построенная схема геодинамического районирования существенно детализирует представление о тектоническом строении изучаемого отрезка Черноморского побережья Краснодарского края и согласуется с имеющейся информацией по ее неотектоническому строению южного склона Северо-Западного Кавказа (рис. 2).

Наиболее крупные разрывные деформации совпадают с линиями разрывных нарушений, выделенных при неотектоническом районировании М 1:200000, которые, в свою очередь, совпадают с блоковыми структурами, установленными при дешифрировании аэро-космоснимков. Высотные блоки с уровнями 400‒500 м; 500‒600 м; 600‒700 м; 700‒800 м отвечают структурам, испытывающим положительные движения относительно блоков с уровнями 0,0‒100 м; 100‒200 м; 200‒300 м; 300‒400 м, т.е. соответствуют системе продольных и поперечных горстов и грабенов Джанхотской подзоны (неотектоническим структурам 3 порядка). При этом были определены основные неоднородности в виде соотношений активных/неактивных разломов и их границы, что имеет большое значение для инженерно-геологического районирования.

На следующем этапе исследования было выполнено оценочное инженерно-геологическое районирование. В настоящее время отсутствуют единые стандарты по составлению карт оценочного районирования [20]. По своему содержанию, построенная карта оценочного районирования является аналитической (рис. 3), т.к. анализируется только один фактор, по которому определяется степень сложности инженерно-геологических условий – тектоническая раздробленность. Граничным значением классификационного показателя выступает геодинамическая активность межблоковых границ. В качестве классификационного критерия сравнительного оценочного районирования использовалась степень благоприятности инженерно-геологических условий.Было выделено 4 таксона, которые и сформировали модель районирования (табл. 2). Для каждого инженерно-геологического района были установлены: коэффициенты расчленённости рельефа (общий, горизонтальный, вертикальный), потенциальная геодинамическая активность, а также опасные геологические процессы.

4. Обсуждение результатов

В целом, полученные результаты указывают на усложнение инженерно-геологических условий территории с северо-запада на юго-восток, в первую очередь за счет увеличения элементов рельефалощадь участков с коэффициентом расчлененности более 0,5 увеличивается в направлении от г. Геленджика до г. Туапсе, как и . [11]Анализ разницы в абсолютных отметках соседних тектонических блоков позволил выделить зоны с однородными геодинамическими условиями. Всего на территории изучения установлено 9 геодинамических зон с различной потенциальной активностью межблоковых структур, 

В целом, побережье, особенно в устьевых частях рек характеризуется благоприятными инженерно-геологическими условиями. Из опасных природных экзогенных процессов здесь получили развитие процессы затопления и подтопления. Более сложные в инженерно-геологическом плане участки располагаются ближе к водоразделам. Анализ карты оценочного инженерно-геологического районирования показал, что порядка 50% изучаемой территории отвечает относительно благоприятным инженерно-геологическим условиям, опасные процессы в пределах которой контролируются рядовыми (пассивными) тектоническими нарушениями. Они представлены гравитационными и эрозионными процессами. Относительно неблагоприятные и неблагоприятные инженерно-геологические условия распространены на около 30% площади и приурочены к приводораздельным и водораздельным пространствам, строение которых контролируется активными и весьма активными тектоническими нарушениями. Все это в совокупности создает здесь предпосылки для увеличения интенсивности линейной эрозии, процессов селеобразования.

Несмотря на сложность прямого подтверждения разрывной тектоники низкого ранга, проведенное исследование показывает ее влияние на инженерно-геологические условия территории. Корректность выделения локальных структур подтверждена использованием единого тектонического признака при выделении таксонов районирования разного ранга.

5. Заключение

Использование тектонического критерия позволило установить идентичность инженерно-геологических условий Черноморского побережья на отрезке от г. Геленджика до г. Туапсе по степени благопритности. Для каждой из выделенных инженерно-геологических зон определены основные опасные геологические и инженерно-геологические процессы. Установлена связь между активностью межблоковых разломов и типом опасных экзогенных геологических процессов: при смене рядовых (пассивных) тектонических нарушений на активные и весьма активные роль гравитационных и эрозионных процессов возрастает.

Предлагаемый методический подход выделения локальных тектонических структур отвечает требованиям, предъявляемым при разработке методик районирования территорий. Эффективность рассмотренной методики может быть оценена по следующим показателям:

1. 

2. 

3. Методика учитывает

4. 

5. Методика имеет

6. Методика имеет

7. Методика основана на научных принципах и подходах: использованы математические методы анализа рельефа, логико-аналитические методы, а также графо-аналитические методы для визуализации данных, т.е. методика имеет

8. Для анализа данных использовались современные программные средства, что повышает точность построений и снижает временные результаты.

9. Данную методику могут освоить специалисты, обладающие знаниями и опытом работы в инженерной геологии и инженерно-геологических изысканиях.

The additional file for this article can be found as follows: