авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Процессы иих формы рельефа на территории прикубанской равнины: особенности ираспространение

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Востриков НиколайГеннадьевич

ПРОСАДОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ ИИХ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА НА ТЕРРИТОРИИ

ПРИКУБАНСКОЙ РАВНИНЫ: ОСОБЕННОСТИ ИРАСПРОСТРАНЕНИЕ

25.00.25 – геоморфология иэволюционная география

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

кандидатагеографических наук

Краснодар – 2012

Работа выполнена накафедре геоинформатики географическогофакультета Кубанского государственногоуниверситета

Научный руководитель:кандидат географических наук,

доцент Антошкина Елена Владимировна

Официальныеоппоненты:докторгеолого-минералогических наук,

профессор

Соловьев Владимир Алиевич

кандидат географических наук

доцент

Николайчук Александр Николаевич

Ведущаяорганизация:ООО «НК «Роснефть-НТЦ»

Защита состоится23ноября 2012 г. в 11-00 на заседаниидиссертационного совета Д 212.101.15 погеографическим наукам при Кубанскомгосударственном университете по адресу:350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149,ауд.200.

С диссертацией можноознакомиться в библиотеке Кубанскогогосударственного университета (читальныйзал), с авторефератом – на сайте http://vak2.ed.gov.ru.

Авторефератразослан октября2012 г.

Ученый секретарьдиссертационного совета,

кандидат географическихнаукТ.А. Волкова


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность темы.Просадки относятся кобширной группе природных и техногенныхгеологических процессов, непредставляющих непосредственной угрозыдля жизни человека и не приводящие кразрушению абиотической составляющейэкосистем, но вызывающих ее изменение. Онинегативно воздействуют на условияжизнедеятельности человека черездеформации и осложнение эксплуатацииинженерных сооружений, снижение качестваресурса геологической среды. Эти процессыдлительного действия, с продолжительнымпериодом подготовки и, как правило, сотдаленным и опосредовательнымиэкологическими последствиями.

Просадочные грунтыимеют весьма широкое распространение натерритории равниной части Краснодарскогокрая. Просадки – один из основных неблагоприятныхфизико-геологических процессов, значительно осложняющиххозяйственное освоение территорий, развитых в отложениях второй итретьей террас р. Кубаньделювиально-эоловой фации. Кпросадочным грунтам в соответствии сСП11 105-97 относятся пылевато-глинистыеразновидности дисперсных осадочныхминеральных грунтов, дающие призамачивании при постоянной внешнейнагрузке и нагрузки от собственного весагрунта дополнительные деформации – просадки,происходящие в результате уплотнениягрунта вследствие изменения его структуры.

На территорииКраснодарского края эти процессы развитыочень широко и приурочены к лёссовиднымпородам, распространенным на равниннойчасти края. Наибольшаяпросадочность характерна длялёссов, покрывающих обширные плоскиеводоразделы, их склоны, поверхностьвысоких террас; в поймах инижних частях склонов просадкипрактически отсутствуют. Просадкиразделяются на естественные, происходящиепри естественном увлажнении; итехногенные, возникающие вследствиехозяйственной деятельностичеловека.

Эти процессы неприводят к кардинальному изменениюресурса геологического пространства, но,несомненно, оказывают влияние на качествоэтого ресурса, в основном локальное. В последнее времяотмечается расширение площадей ужесуществующих просадочных форм и появлениеновых, что и определяет актуальностьрассмотрения данного вопроса.

Цель диссертационногоисследования – изучение условий ифакторов просадочных процессов иособенности распространения их формрельефа на Прикубанской равнине.

Задачиисследования:

– анализ иобобщения научно-литературных источников,картографического материала и изысканийразличных геологических организаций погеолого-геоморфологическим особенностямПрикубанской равнины, являющимисяосновным ресурсом просадочности;

– изучениефакторов активизации просадочныхпроцессов;

–выявление пространственной локализациипросадочных форм рельефа;

– анализвлияния просадок на формированиегеоэкологической ситуации равнинной частиКраснодарского края.

Теоретической основойработы российских изарубежных ученых В.П.Ананьев, Т.В. Андреева, Б.Ф.Галай, Н.Я. Денисов, А.В. Ершова, Н.В.Коломийцев, Н.Н. Комиссарова,В.И. Коробкин, Н.Г. Мавлянов, А.В., Ю.М.Абелева, Н.И. Кригера, Минервина, Е.М.Сергеева и В.Т. Трофимова и многихдругих

Методы исследования.Основой методологииисследования является системный подход кпроблеме изучения просадочности ипросадочных форм рельефа.. При проведении исследования былииспользованы следующие методыисследования: 1) анализ существующейисточниковой базы по рассматриваемойпроблематике (метод научного анализа), 2)обобщение и синтез точек зрения,представленных в источниковой базе (методнаучного синтеза и обобщения),моделирование на основе полученных данныхв раскрытии поставленной проблематики(метод моделирования). При проведениидиссертационного исследования широкоиспользовались методы полевыхисследований. Таким образом, методологическойосновой данного исследования послужилоиспользование различных областей научногознания сообразно со спецификой темы, т.е.междисциплинарный подход в исследованиигеосистем.

Научная новизнаработы. В основу исследованияпросадочных свойств грунтов и их формрельефа положена комплексная методика,сущность которой определяется тем, что впервые:

–определены вопросы генезиса итерминологии по изучаемым вопросамприменительно к территории Краснодарскогокрая;

–систематизирована методологическаяоснова теории просадочности;

–определена роль просадочных процессов иявлений в формировании геоэкологическойобстановки;

–проведены морфометрические исследованияпросадочных форм рельефа Прикубанскойравнины;

– выявленасвязь пространственной локализациипросадочных форм рельефа стектонической.

На защиту выносятсяследующие положения:

1. Вопросы терминологиипо определению основных понятий подиссертационному исследованию (лёссов,лёссовых пород, просадочных форм).

2. Классификация гипотезпроисхождения лёссовых пород.

3. Генетические илитологические особенности лёссовидныхсуглинков Прикубанской равнины.

4. Результатыморфометрических исследований (густота,плотность, пораженность Прикубанскойнизменности просадочными формами).

5. Закономерностираспространения лёссовых пород натерритории Прикубанскойнизменности.

6. Соотношениепросадочных форм с линейнымитектоническими нарушениями.

Информационной базойдиссертационногоисследования являются статистические,картографические, фондовые и другиематериалы. Теоретическаябаза исследования представляет собойследующие группы источников: справочнаялитература и монографии о данной тематике,научные статьи по исследуемойпроблематике; технические отчетыпроектных и научных организаций (ГУП«Кубаньгеология, СевКавТИСИЗ, ИнжГЕО и др.);ресурсы сети ИНТЕРНЕТ. Эмпирической базойпослужили собственные полевыеисследования автора, проведенные на Ейскомполуострове, территории Новотитаровского,Усть-Лабинского и других районов,окрестностях и на территории городаКраснодара

Практическаязначимость работы. Материалыпроведенного исследования могутиспользоваться при планировании ипроведении мелиоративных,инженерно-строительных, природоохранныхработ; в учебном процессе при чтенииосновных курсов по геоморфологии, геологиии спецкурса «Экологическая геоморфология»студентам географического факультета ГОУВПО «Кубанский государственныйуниверситет» по специальностям 020401, 050103«География».

Апробация результатовисследования: основныеположения диссертационного исследованиядокладывались и обсуждались на V Всероссийскаянаучная конференция«Курортно-рекреационный комплекс всистеме регионального развития:инновационные подходы»(Краснодар,, 2012), I Международнойнаучно-практической конференции«Актуальные проблемы современной науки:свежий взгляд и новые подходы» (Йошкар-Ола,2012), Х Международной научно-практическойконференции студентов, аспирантов инаучных работников «Международные иотечественные нанотехнологии поисков иосвоения, разработки и добычи, переработкии транспорта природных минеральныхресурсов, рациональногоприродопользования, экологических проблеми глобальной энергии». (Астрахань,2012).

По теме диссертации кмоменту защиты диссертации будетопубликовано одиннадцать работ; из нихчетыре (две авторские и две в соавторстве снаучным руководителм) работы в журналах,рекомендуемых ВАК.

Структура и объемработы определяется ее цельюи задачами. Работа включает введение,четыре раздел, заключение, списокиспользованных источников (включающий 139наименований) и 5 приложений. Текстоваячасть диссертационного исследованиясопровождается 21 рисунком и 10 таблицами.Общий объем работы 186 страниц.

Содержание работы

В первом разделе «Научно-методические основыизучения просадочных свойств грунтов»рассматриваются вопросытерминологии, отмечается, чтопросадочностью обладает обширная группаприродных и техногенных грунтов, однако лёссовыепороды являются наиболеераспространенными. Понятие «лёссовыепороды» и «просадочность» тесно связаныдруг с другом. В данной работерассматриваются только вопросы, связанныес просадочностью лёссовидных суглинков,имеющих широкое распространение наПрикубанской равнине.

Механизм развитияпросадки –процесса реализации просадочностилёссовых пород при их замачивании – к настоящемувремени изучен достаточноподробно. Основательноизучено само это свойство, факторы егоопределяющие, изакономерности распространенияпросадочных разностей лёсса в разных регионах планеты.

Генезис просадочностилёссовых пород – проблемная сугубоинженерно-геологическая задача. Специально ориентированные в этомнаправлении теоретические и методическиеразработки выполнили В.П. Ананьев, Т.В.Андреева, Б.Ф. Галай, Н.Я.Денисов, А.В. Ершова, Н.В. Коломийцев, Н.Н.Комиссарова, В.И. Коробкин,Н.Г. Мавлянов и др. Историяизучения генезисапросадочности лёссовых породсвидетельствует, что идеи Н.Я. Денисова способствовали созданию общейтеории формирования просадочностилёссовых пород.

В 1959–1992 гг. результатытеоретических и экспериментальных исследований генезисапросадочности были опубликованы в научных трудах А.В. Минервина, Е.М.Сергеева и В.Т. Трофимова. В монографии Н.И. Кригера (1986) «Лёсс.Формирование просадочных свойств»рассмотрены факторы, определяющие величину просадочности,энергетика и геохимия лёссов, связь просадочности с параметрамигеографической среды.

В итоге проведенныхработ в области исследования генезисапро­садочности к концу XX в. были сформулированы гипотезы опроисхождении этого свойства и накопленогромный экспериментальный материал,однако не были обобщены икритически оцененыимеющиеся данные. Поэтому научно ипрактически значимым было появлениемонографий В.Т. Трофимова«Генезис просадочностилёссовых пород» (1999), «Теория формированияпросадочности лёссовых пород» и др.(2003),которые явились результатом: систематики ихарактеристики содержания,выдвинутых разными авторами гипотез оформировании просадочности лёссовых породкак сингенетического или эпигенетического их свойства; обобщенияэкспериментальных данных разных авторов, атакже создания новых логико-графическихмоделей формирования просадочностилёссовых пород разного генезиса.

Следует отметить, что донастоящего времени нет единого мнения оприроде просадочности лёссовых пород.Анализ существующих мнений показывает, чтовсе гипотезы, можно разделить на двегруппы. В первой группе просадочностьлёссов рассматривается как их первичноесвойство –формируется непосредственно в ходенакопления и начальной стадиипреобразования минерального пылеватогоосадка. Одну из причин возникновенияпросадочности Н.Я. Денисов (1953) видел вформировании недоуплотненных лёссовыхтолщ, вследствие захоронения рыхлой,сцементированной легкорастворимымивеществами, массы пылеватых частиц подпостепенно накапливаемыми слоямивышележащих пород. Гипотезы второй группыхарактеризуют просадочность какновообразованное свойство породы – приобретаетсяпосле накопления пылеватого осадка.

Автор данной работыпредлагает, также как и ряд исследователей(Ю.М. Абелев, Н.И. Кригер и др.), раз­личать: 1) собственнопросадку лёссовых толщ, котораяпредставляет деформацию толщ лёссовыхпород при увлажнении, порождаемую толькодействием собственного веса пород этойтолщи; 2) дополнительную осадку – возникает призамачивании не только в результатедействия собственного веса толщи, но и поддополнительной нагрузкой от инженерногосооружения.

Проблематичнымявляется определение лёсса, основанное наперечислении как можно большего числапризнаков. Поскольку наибольшуюпрактическую значимость имеютинженерно-геологических свойств лёссовыхпород, то, в данной работе за основу будетприниматься определение, предложенное В.Т.Трофимовым. Оно дано на основе выделениянаиболее важных с инженерно-геологическойточки зрения особенностей лёссовых пород.

Познание природыформирования свойств горных пород требуетглубокого анализа их состава и структуры.Для пылеватых пород особое значениеприобретает исследование ихмикроструктуры, т.е. размера и формытвердых структурных элементов и пор, ихвзаимной ориентации и типа структурныхсвязей. Значительный вклад в исследованиемикроструктуры лёссовых пород принадлежитА.К. Ларионову, И.М. Горьковой, Н.В. Волянику,Г.А. Липсону, В.М. Алексееву, В.Н. Соколову,Н.Н. Комиссаровой, Е.Н. Коломенскому, Г.Л.Коффу, В.Ф. Котлову, Х.Л. Рахматуллаеву, В.В.Севостьянову, В.В. Ведерникову, А.В.Гридневскому, И.Ю. Григорьевой и др.

Несмотря на длительныйпериод изучения, существующие нынеклассификации структуры лёссовых пород неучитывают всех структурных признаков и непозволяют делать научно обоснованныйпрогноз их деформационного«поведения».

Относительнопроисхождения лессов существует несколькотеорий, из них наиболее известная – эоловая. Запоследние десятилетия в результатенакопленного обильного фактическогоматериала стало очевидным, что в составелёссов и лёссовидных пород необходимовыделять различные генетические типы взависимости от ведущего процесса ихобразования: делювиальные, пролювиальные,элювиальные, флювиогляциальные,аллювиальные, озерные, эоловые. Термин«лёсс» перестал быть синонимом эоловогогенезиса; он понимается в настоящее времякак тип породы, природа которой являетсяполигенетической. Обобщение и анализсуществующих гипотез позволяет сказать,что процесс формирования лёссовых породсостоит из двух этапов: 1) накоплениеминерального пылеватого осадка, котороеможет происходить различными путями, 2)превращение накопленного осадка втипичный лёсс, то есть в просадочнуюпороду.

Лёсс зонален, приуроченк умеренному –семиаридному климату. Все породы,морфологически напоминающие лёссы, но неимеющие полного комплекса характерныхпризнаков, называются лёссовидными(лёссовидный суглинок и др.).

Лёссовидные породыморфологически напоминают лёсс; по составуотносятся к суглинкам и супесям.Отличаются от лёсса: наличием слоистости ипрослоев галечников, более глинистым илиболее песчанистым составом; меньшимсодержанием крупнепылеватой фракции ибольшими колебаниями содержания другихфракций, меньшей пористостью ипросадочносью; обычно содержат карбонаты;могут иметь также различный генезис. НаПрикубанской равнине лёссовидные породыизвестны под названием покровныхсуглинков. Здесь лёссы имеют площадноеразвитие. Явный покровный, плащеобразныйхарактер их залегания подчеркивается тем,что они распространены на разных элементахрельефа и на разных абсолютных отметках,почти не меняя своей мощности.

Во втором разделе «Условия и факторы формированияпросадочных процессов Прикубанскойнизменности» отмечается, чтоособенности и многообразиерельефообразующих процессов,активизируемых инженерно-хозяйственнойдеятельностью в значительной степенизависят от местных физико-географических игеологических условий. Для просадочныхпроцессов это в первую очередьгеологические и гидрогеологическиеусловия, особенности рельефа,литолого-минералогический состав пород идругие.

Основными типамирельефа являются: лёссовыеэрозионно-аккуму-лятивныеплиоценово-четвертичные равнины,занимающие большую северную частьнизменности; аллювиальные аккумулятивныечетвертичные равнины с покровом лёссов– занимаютпространства в южной части низменностимежду р. Бейсуг и широтным отрезком р.Кубань. На Прикубанской низменности широко развитыпролювиально-делювиальные и элювиальныелёссовидные суглинки, аллювиальныепесчано-галечные и песчано-глинистые спримесью ракушечников морские отложения,относящиеся к различным отделамплейстоцена. В работе дается подробныйанализ элювиально-делювиальных лёссовыхпород, плащеобразно перекрывающих склоныводоразделов и полого опускающиеся посклонам реч­ных долин, т.к. именно ониспособствую образованию просадочныхявлений.

Лёссовые породыхарактеризуются хорошо выраженной микро- имакропористостью и слабой цементацией.Окраска буроватая, изменяющаяся поинтенсивности на различных участках и наглубинах. Суглинки карбонатные, из­вестковый материалвстречается в виде отдельных известковыхвыделений. Карбонатный материал такжепредставлен тонкими рассеянными массамипелитоморфного каль­цита. Состав лёссовых породалевритовый, так как алевритовая фракциясоставляет основную породообразующуючасть лёссовых пород – в средних пределах50%. Количество песчаной фракции от 2 до 12%,глинистой фракции менее 0,005 мм – от 35 до 55%.

Основными факторамипросадочности являются минералогический игранулометрический состав породы, еефизико-механические свойства, химическийсостав и концентрация воздействующего напороду водного раствора. Процессу просадкиподвержены практически все лёссовыепороды, однако, по величине объемныхдеформаций лёссовидные суглинкизначительно уступают типичные просадочныегрунты. Минералогический составделювиально-эоловых грунтов Прикубанскойнизменности сравнительно стабилен(таблица 1).

Таблица 1 – Минералогическийсостав лёссовых грунтов

Минералогический состав, %

II НПТ III НПТ
кварц до 59

35–65

полевойшпат

до 12

до12

кальцит

до6

амфибол, гидромусковит, лимонит,магнетит

1

0,1

глауконит,единичные зерна граната, эпидота,рутила

незначительно

гидрохлорит

незначительно

глинистыхминералов

до 30 до 30


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.