CC BY
33
УДК 911.2:551.4(282.247.38X470.620)
РОЛЬ ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В СТАНИЦЕ КАВКАЗСКОЙ
© 2014 г. И.Д. Пичужкова
Пичужкова Инна Дмитриевна - аспирант, Кубанский государственный университет, ул. Ставропольская, 149, г. Краснодар, 355040; геолог 2-й категории, ЗАО «СевКавТИСИЗ», ул. Захарова 35/1, г. Краснодар, 350007, e-mail: pichuzhkova_inna@mail. ru.
Pichuzhkova Inna Dmitrievna - Post-Graduate Student, Kuban State University, Stavropolskaya St., 149, Krasnodar, 355040; Geologist of the Td Grade, ZAO «SevKavTISIZ», Zakharov St. 35/1, Krasnodar, 350007, Russia, e-mail: pichuzhkova_inna@mail.ru.
Рассмотрены типы оползней по механизму развития и дается эколого-геоморфологическая характеристика по выделенным типам оползневого участка в ст. Кавказской в среднем течении реки Кубани. Актуальность данной работы связана с недостаточной разработанностью комплексного подхода к эколого-геоморфологической оценке оползневых участков. Таким образом, проведение исследования, учитывающего геоморфологические особенности территории, характер и виды антропогенного воздействия, является важной задачей для объекта исследования. Проведенная работа может стать основой для оценки и прогноза риска возникновения активизации оползневых процессов.
Ключевые слова: оползень, боковая эрозия, реалогические свойства, деформация, трещина, стенка отрыва, область транзита.
The work given deals with the different types of landslips in terms of mechanisms of their development and gives explicit ecological and geomorphological descriptions in point of substracted types of the landslip lot in the Kavkazskaya in the middle reaches of the Kuban River. The urgency of the work is attributed to insufficient development level of the complex approach to ecological and geomorphological assessment of landslip lots. Thereby the pursuance of the research that takes into account the geomorphological features of the territory, the nature and types of human impact is a very important goal for the object of the research. The result can be that the work given will become a base for assessments and risk prognosis of landslips activation.
Keywords: landslip, lateral erosion, realogic properties, deformation, split, tear off wall, transit area.
Одним из факторов, определяющим эколого-геоморфологическую ситуацию территории станицы Кавказской Краснодарского края, является широкое распространение оползневых процессов. Под такими процессами понимается последовательное изменение состава, состояния и свойств оползня с момента его зарождения и перемещение на другой уровень, вплоть до полного затухания, проявляющегося в деформациях его горных пород [1]. Под оползнями понимают смещение вниз по склону массы рыхлой горной породы под влиянием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой.
Оползни - вторичные экзогенные геологические процессы, т.е. процессы, условия которых подготовлены первичными экзогенно-геологическими процессами.
Их возникновение может быть результатом:
- выветривания (контакт литосферы с атмосферой);
- подмыва берега (контакт литосферы с поверхностной гидросферой);
- землетрясений (контакт приповерхностной области литосферы с глубинными ее частями);
- хозяйственной деятельности человека (контакт литосферы с техносферой) [2].
Непосредственно распространение оползней тесно связано с геоморфологическими условиями территории и литологическим составом пород, слагающих склоны.
В равнинной части Краснодарского края широкое распространение оползни получили в среднем течении р. Кубань, а именно в отрезке от станицы Темиж-бекской Кавказского района до г. Усть-Лабинск [1]. Полоса вдоль правого высокого берега реки представляет собой характерную оползневую зону, где могут быть развиты несколько типов оползней.
Кавказский оползневой участок находится в восточной части Краснодарского края, в среднем течении р. Кубани, на правом ее берегу. Оползень известен уже многие десятилетия и в своем развитии имел стадии как активизации, так и затухания. На протяжении уже нескольких лет происходит активизация процесса с нарастающей силой.
В данной работе оползневый участок охарактеризован по нескольким классификациям, что позволит оценить дальнейшие прогнозирование процесса и противооползневые мероприятия.
В таблице приведено сопоставление существующих классификаций оползней по типам их механизма [3]. Несмотря на различия по количеству выделяемых типов и их наименованиям, эти классификации во многом сходны.
Кавказский оползневый участок по всем классификациям можно отнести к оползням выдавливания, что выделено в таблице.
Оползни выдавливания доминируют в условиях платформенных структур, где породы имеют залегание, близкое к горизонтальному, и встречаются
Под вышеназванными эолово-делювиальными отложениями на террасированной равнине залегают более древние аллювиальные отложения, представленные песками и гравийными грунтами акча-гыльского яруса, плиоцена неогеновой системы №3 ак).
Оползни выдавливания широко распространены по берегам водоемов и рек, в бортах оврагов и карьеров, дорожных выемках. Размеры таких оползневых участков колеблются от десятков метров до нескольких километров [5].
Изучаемый оползневый участок в широтном отрезке имеет протяженность 23 км от х. Воровского на востоке до станицы Кавказской на западе. Средняя ширина участка - 0,7 км. В пределах участка расположены два крупных населенных пункта -станица Кавказская и Темижбекская.
выдержанные горизонты глинистых пород, что характерно для изучаемого участка [4].
С поверхности залегают пролювиально-делювиальные отложения голоценового возраста (pdQIv), делювиальные отложения верхнеплейсто-ценово-голоценового возраста (dQIII-IV) и эолово-делювиальные отложения верхнеплейстоценового возраста (vdQIII), представленные суглинками про-садочными, лессовыми супесями и песками различной крупности.
Под вышеназванными покровными отложениями на лессовой равнине залегают более древние покровные эолово-делювиальные отложения, представленные просадочными суглинками и глинами ^п, vdQI, vdQE).
Для оползней выдавливания характерны фронтальная и циркообразная форма в плане и блоковое строение.
Для того чтобы правильно оценить механизм оползней выдавливания, необходимо учитывать прочностные деформационные, а также реологические свойства пород основных деформирующихся пород. Эти характеристики свойств грунтов обусловливают механизм оползневого процесса [6].
Под воздействием различных факторов, как естественных, так и антропогенных, происходит постепенное нарастание напряжения грунтов в наиболее ослабленных частях склона, прежде всего в глинистых грунтах. Это приводит к повышению скоростей деформаций до критических и в результате вызывает нарушение устойчивости оползневого склона.
Классификации оползней по типам их механизма
Типы оползней Авторы, год опубликования классификации
Д. Варнес, 1958 М.К. Рзаева, 1969 Г.С. Золотарев, 1970 К.А. Гулакян, В.В. Кюнтцель, 1970 Д. Варнес, 1978 В.В. Кюнтцель, 1980
Скольжения Блоковые, срезающие Скольжения Скольжения Скольжения
Соскальзывания Соскальзывания (консеквентные)
Сползания
Выдавливания (одесского типа) Выдавливания (детрузивные) Выдавливания Выдавливания Выдавливания (сдвига)
Суффозионные выплывания Выплывания Выплывания Выдавливания
Суффозионные
Течения Просадочные Потоки сплавы Проседания Течения Проседания
Потоки (течения, оползания) Течения Течения (потоки)
Сплывы оплывины
Норвежского типа Разжижения Разжижения Разжижения
На начальном этапе развития оползня на высоком правом берегу р. Кубань на окраине ст. Кавказской образовывались трещины растяжения или закола, по которым в дальнейшем происходило отчленение новых блоков пород от коренного склона, резко повышая неустойчивость оползневых масс ниже по склону. Поверхность смещения в породах, залегающих над основными деформирующимися горизонтами, имеет форму, близкую к круглоцилиндрической, так называемые бугры выпирания, а ниже - близкую к горизонтальной.
В оползневой зоне формируются три области, отличающиеся по характеру протекания деформации.
1. Область растяжения располагается в верхней части оползневого склона. Она характеризуется постепенным отделением от коренного массива блока пород, опускающегося с запрокидыванием по сравнительно крутой трещине отрыва [3].
В результате проведения маршрутных наблюдениях на поверхности III надпойменной террасы р. Кубань отмечено оползневое понижение, которое протянуто дугообразно. Ширина понижения достигает 50 м, длина - 30 м, крутизна - 8-10°. На данном участке наблюдается большое количество трещин шириной 20-25 см, длиной 1,5-2,0 м.
Вдоль оползневого понижения при активизации будет формироваться новая стенка срыва оползня. Расстояние от оползневого уступа до ближайшей постройки - 114,5 м.
2. Область транзита захватывает большую часть склона, иногда до самого его понижения. Здесь горизонтальные составляющие векторов смещения заметно преобладают над вертикальными [3].
Данная область на оползневом участке имеет длину более 700 м, практически достигает подножье склона, в ширину - более 4 000 м. Оползневое тело характеризуется неоднородным рельефом, здесь представлены и ранее отколовшиеся оползневые блоки, и бугры выпирания.
Вдоль подошвы стенки срыва протягиваются вытянутые оползневые озера, заболоченные оползневые блюдца. Основной причиной обводнения является разгрузка грунтовых вод вдоль стенки срыва оползня. В теле оползня отмечены небольшие суффозионные воронки, на этом участке также наблюдается значительное количество трещин различного размера. Оползневое тело прорезано эрозионными промоинами, и имеется несколько сточных труб. На оползневом участке ведется активная хозяйственная деятельность - выпас скота, проходит несколько проселочных дорог, в результате увеличивается нагрузка на оползневые массы, что приводит к дальнейшей подвижности масс.
3. Область сжатия и поднятия, которая занимает полосу вдоль подножья склона и отдельные участ-
ки впереди нее. В ней велики вертикальные составляющие векторов смещения, направленные вверх. Образование области сжатия связано с сопротивлением пород, не захваченных оползанием, движением оползневых масс [3].
В результате в центральной части области сжатия формируются так называемые валы выпирания. Рельеф на данном участке бугристый, нарушено природное залегание пород. Поверхность переувлажнена, наблюдаются суффозионные воронки и трещины.
На данном участке получили широкое распространение процессы абразии, или речной эрозии пород.
Боковая эрозия вызывает образование вторичных оползней в подошве оползневого уступа. Эти оползни блоково-консистентные, длиной до 50 м, шириной в среднем 50 м. На описываемом участке эти оползни поражают 100 % протяженности эрозионного уступа. Высота эрозионного уступа составляет примерно 2-3 м, он сложен суглинками и глинами, легко поддающимися размыву. Протяженность этого активного эрозионно-оползневого участка в юго-западной части оползня составляет 700 м.
Во фронтальной части участка наблюдается смещение оползневых масс в русло р. Кубань, что визуально подтверждается смещением полотна разрушенной автомобильной дороги. Высота этих эрозионно-оползневых уступов в восточной части 5 м ^75-90 °), в западной - до 15-20 м ^75-90 °).
Таким образом подножье склона постоянно размывается потоками воды, что приводит к возобновлению оползневого процесса.
Кавказский оползневой участок имеет ярко выраженные признаки, относящие его именно к оползням выдавливания: это и значительно высокая стенка срыва, и блоки смещения пород, и валы выпирания, и размыв подножья склона.
Можно отметить, что дальнейшее развитие оползня будет зависеть от скорости размыва оползневых валов в подошве уступа, которая в свою очередь зависит от частоты и интенсивности паводков на р. Кубань. Скорость течения в паводки возрастает с 0,9 до 1,7 м/с, что значительно превышает нижний предел размывающей скорости потока для глин и суглинков. По мере размыва оползневых валов ускорится смещение оползневых масс вниз по склону, что повлечет за собой вовлечение в оползень целиковых участков и отседание новых оползневых блоков. Следует ожидать, что образование стенок срыва этих оползней будет приурочено к понижениям рельефа, формирующимся в настоящее время на поверхности III надпойменной террасы (НПТ) р. Кубань вдоль современной стенки срыва.
Литература
1. Антошкина Е.В. Динамика оползнеобразования пра-
вобережья Средней Кубани // Новые и традиционные идеи в геоморфологии : материалы междунар. конф. М., 2005. С. 204-208.
2. Выркин В.Б. Современные экзогенные процессы
рельефообразования: картографирование, анализ структур, районирование // Геогр. и природ. ресурсы. 2011. № 4. С. 123-129.
3. Бондари Г.К. Инженерная геодинамика. М., 2009. 440 с.
Поступила в редакцию_
4. Винокуров А.А. Оползневые и эрозионные процессы в
бассейне Верхней Кубани // Сб. докл. Ин-та водных проблем РАН. 2011. № 2. С. 29-31.
5. Родионов В.Е. Основные принципы развития и об-
разования оползней на территории Северного Кавказа и их географическое распределение // Тр. Все-союз. оползневого совещ. ОПТИ. Краснодар, 1976. 150 с.
6. Свалова В.Б. Мониторинг и моделирование оползне-
вых процессов // Мониторинг. Наука и технология. 2011. № 2. С. 19-27.
7 июля 2014 г.
