Сейсмическое микрорайонирование

Сейсмическое микрорайонирование выполняется с целью уточнения характеристик сейсмической опасности на основании данных инженерно-сейсмологических исследований об очагах землетрясений с эпицентрами, удаленными на расстояние до 100 км от участка строительства, о сейсмическом режиме строительных площадок, о сейсмических свойствах изучаемой толщи грунта, о геоморфологических условиях участка строительства и влиянии погребенных разрывных тектонических структур на сейсмическое воздействие.

Основной геологической задачей является проведение полевых сейсмических исследований для количественной оценки относительных изменений (приращений) сейсмической интенсивности.

Сейсмическое микрорайонирование включает следующие виды работ:

· изучение материалов ранее выполненных исследований по инженерной геологии, сейсмотектонике и сейсмичности региона, а также данных общих инженерно-геологических изысканий и аэрокосмического зондирования участка строительства;

· визуальные сейсмотектонические и макросейсмические обследования на участке строительства и прилегающей территории;

· геологические, геодезические, геофизические и геохимические работы;

· комплексный анализ всей совокупности полученных данных, оформленный в виде сводного отчета, включающего карту (схему) сейсмического микрорайонирования участка строительства.

В результате выполнения работ по сейсмическому микрорайонированию определяются коэффициенты к параметрам колебаний грунта (ускорению, скорости, перемещению), соответствующим исходной сейсмичности района строительства. Эти коэффициенты учитывают сейсмотектоническую обстановку в районе строительства (Kс.т), сейсмический режим (Kс.р), местные инженерно-геологические условия (Кгр) и рельеф местности (Кр.м).

На камеральном этапе производится обработка полевых геофизических материалов в программном комплексе RadExProPlus, а так же производится оценка приращения сейсмической интенсивности.

Оценка приращений сейсмической интенсивности по методу сейсмических жесткостей проводится путем сравнения значений сейсмических жесткостей изучаемых и эталонных грунтов с учетом влияния обводненности разреза и возможных резонансных явлений.

Полученные результаты инструментальных, теоретических, геофизических исследований и комплексной интерпретации геолого-геофизических данных кладутся в основу выполненного микросейсмического районирования. Составленные карты сейсмического районирования характеризуют изученный объект по бальности сейсмической устойчивости грунтов.

Наша компания выполнила серию работ по микросейсморайонированию.

В задачи исследований входило:

· проведение инструментальных сейсмических исследований (сейсмозондирования МПВ);

· количественная оценка относительных изменений (приращений) сейсмической интенсивности в зонах с различными инженерно-геологическими условиями на основе метода сейсмических жесткостей;

· выделение зон с различной сейсмичностью на основе комплексного изучения сейсмических свойств грунтов, инженерно-геологических, гидрогеологических и сейсмотектонических особенностей территории объекта исследований;

· составление карт и схем сейсмического микрорайонирования с отображением зон сейсмической интенсивности в баллах на дневной поверхности.

 

СЕЙСМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

СЕЙСМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ – сейсмичность территории определяется по результатам трех видов районирования: общего (ОСР), детального (ДСР) и сейсмомикрорайонирования (СМР). Общее сейсмическое районирование выполняется Институтом физики Земли РАН с участием организаций Мингео, ГУГК и сейсмологических институтов территорий. Сложившиеся к настоящему времени методы проведения общего С.р. двухстадийны. На первой стадии выделяются зоны возникновения ожидаемых землетрясений (зоны ВОЗ), дифференцированные по магнитуде; на второй — рассчитываются сотрясения в параметрах, необходимых для сейсмостойкого проектирования. Реальные методы проведения С.р. в бывш. СССР следует признать неудовлетворительными: землетрясения последнего времени, в том числе и катастрофические (Газлийские, Спитаковское, Нефтегорское и др.), возникли в тех местах, которые в соответствии с нормативными картами С.р. считались относительно безопасными. Главными причинами создавшегося положения с С.р. являются следующие: использование неунифицированных исходных данных; недостаточный учет имеющихся к настоящему времени данных о сильных землетрясениях прошлого (палеосейсмологических, археологических, исторических) и геотектонических данных; неравномерная изученность различных регионов страны; использование различных методов районирования организациями, проводящими работы на разных территориях; отсутствие сравнительного анализа эффективности этих методов; недостаточно удачные организационные формы проведения работ по С.р., когда карта страны составляется из разных " кусков", границы которых в большинстве своем совпадают с границами субъектов федерации; малое и неравномерное по территориям страны количество данных о колебании грунтов при сильных землетрясениях; недостаточно полная легенда итоговой нормативной карты С.р. Постановка специальных научно-исследовательских работ в области С.р. преследует цель создания принципиальных методов решения задач, базирующихся на последовательно разработанной научной методической основе.

ВОПРОС (Геологическая деятельность ледников. Ледниковые и водноледниковые отложения )

1. Геологическая деятельность ледников.

Движение ледников. Существенная особенность льда - пластичность, способность течь под давлением. Движение ледника во многом аналогично движению водного потока, отличаясь несравненно меньшими скоростями. Давление в леднике бывает огромным, так как мощность льда в горных глетчерах достигает нескольких сотен метров, а толщина ледниковых покровов Гренландии и Антарктиды достигает 3-3, 5 км. В нижней части ледника лёд становится текучим и движется в область с меньшим давлением. Поэтому в полярных странах движущиеся ледники возникают даже на ровной поверхности.

Абсолютная скорость течения льда колеблется от 0, 25 мм/час до 1, 25 м/час. Но лёд реагирует на мгновенные напряжения как твёрдое хрупкое тело. Поэтому в толще льда часты трещины, особенно в верхней части. Среди них различают поперечные и продольные. Поперечные трещины возникают вследствие трения льда о склоны. Располагаются по краям ледника, направлены косо к берегу и вниз по течению. Продольные трещины возникают в местах расширения ледниковой долины и растекания льда. Особенно густые они на конце языка, в виде веера.

Лёд в леднике расходуется путём таяния (абляция) и меньше - путём прямого испарения в атмосферу. Таяние происходит в основном с поверхности, но частично и у дна под действием давления, которое сильно понижает точку плавления льда. Так, при давлении 2200 кг/см2 лёд может таять даже при температуре - 22°С. Образующиеся талые воды стекают по поверхности ледника, проникают в трещины, движутся на глубине вдоль них, по каналам, протаянным в толще льда. Нередко такие подлёдные и внутрилёдные воды находятся под значительным гидростатическим давлением, иногда выбрасываются из трещины в виде фонтанов. Во льду талые воды могут образовывать резервуары, или карманы с значительными объёмами воды. Так, в 1892 году в Альпах возник карман, содержавший 100 тыс. кубометров воды. Карман внезапно прорвался, вода ринулась с высоты 3000 м, было снесено 2 селения.

Главная форма расхода льда в ледниках, спускающихся в море - обламывание глыб (айсбергов), уносимых течениями.

Типы ледников и оледенения.

Ледники в настоящее время покрывают площадь в 16199 тыс. км2, или около 11% поверхности суши. Из них:

Гренландский ледниковый щит - 1803 тыс. км2.
Остальные ледники Арктики - 279 тыс. км2.
Все горные ледники вне Арктики и Антарктики - 217 тыс. км2.
Антарктида - 13900 тыс. км2.

Особенности и морфология ледников зависят от рельефа, условий питания, стадии их развития. Различают несколько морфологических типов ледников и, в свою очередь, типов оледенений. Прежде всего, это горные и материковые оледенения.

Горные оледенения развиваются в горах выше снеговой линии. Встречаются на всех широтах. Могут слагаться из ледников различных типов, что зависит от высоты гор, площади питания ледника, характера рельефа.

Неполно развитые ледники, почти лишённые языка и практически состоящие из одного фирнового бассейна, так и называются фирновыми (каровыми).

К ним близки висячие ледники, имеющие небольшой язык, выходящий из фирнового бассейна, но не доходящий до дна долины. Поскольку они характерны для горных стран со слабым развитием оледенения, в частности, для Пиренеев, такой тип ледника называется пиренейским.

Более крупные ледники, достигающие в длину десятков километров, обладающие хорошо выраженной областью питания, длинными языками, занимающими дно долины, называют долинными ледниками, или ледниками альпийского типа (Альпы, Кавказ и др.).

В высоких горах с глубокими узкими долинами, острыми пиками условия для образования больших фирновых полей отсутствуют. Снег со склонов сразу скатывается на дно долин, превращаясь здесь в лёд. Подобные безфирновые долинные ледники, как и тип оледенения, называются памирскими.

При мощном оледенении и низкой снеговой границе языки соседних долинных ледников могут выходить на поверхность прилегающей равнины, сливаясь при этом и образуя сплошной ледниковый покров. По леднику Маляспина в районе залива Якутат на Аляске (площадью около 3800 км2) этот тип называется маляспинским типом ледников подножий.

Для высоких широт характерен скандинавский тип оледенения, когда из развившегося на высоких горных плато обширного фирнового поля площадью в сотни и тысячи км2 в разные стороны отходят многочисленные короткие ледниковые языки долинных ледников. Примером может служить массив Юстедаль (юг Норвегии) площадью 943 км2 (площадь главного ледяного щита около 640 км2). Этот тип является переходным к материковому.

Материковые оледенения развиты в полярных странах, где снеговая граница проходит на уровне моря или чуть выше него, поэтому лёд и фирн формируются даже на поверхности низменных равнин. Льды мощной толщей одевают обширнейшие пространства, даже континенты. В настоящее время в чистом виде материковое оледенение существует только в Гренландии и Антарктиде. Площади этих ледниковых щитов указаны выше; мощность в центре гренландского ледникового покрова достигает 3400 м, антарктического - в среднем 2-4 км.

В ледниковых щитах Гренландии и Антарктиды сосредоточены огромные запасы пресной воды. Если бы в результате потепления климата весь материковый лёд растаял, уровень Мирового океана повысился бы на 66, 3 м.

Ледниковые отложения

Ледниковые отложения - геологические отложения, образование которых генетически связано с современными или древними горными ледниками и материковыми покровами. Подразделяются на собственно ледниковые (гляциальные, или морена)и водно-ледниковые. Собственно Л. о. возникают путём непосредственного оседания на ложе ледника обломочного материала, переносимого в его толще. Слагаются несортированными рыхлыми обломочными горными породами, чаще всего валунными глинами, суглинками, супесями, реже валунными песками и грубощебнистыми породами, содержащими валуны, щебень, гальку. Водно-ледниковые отложения образуются внутри и по периферии ледников из отсортированного и переотложенного талыми водами моренного материала. Среди них различают ледниково-речные или флювиогляциальные отложения — отложения потоков талых вод (косослоистые пески, гравий, галечники) и озёрно-ледниковые (лимно-гляциальные) отложения внутри- и приледниковых озёрных водоёмов (преимущественно ленточные глины). Все типы Л. о. образуют сложные сочетания (ледниковые комплексы, или ледниковые формации). Особенно характерны они для самой молодой антропогеновой системы, во время образования которой обширные материковые ледники покрывали громадные площади в пределах современных умеренных поясов. Среди отложений верхнего палеозоя, ордовикской системы и докембрия также известны древние Л. о., обычно сильно уплотнённые, сцементированные, а иногда и метаморфизованные (тиллиты).

Изучение ледниковых отложений, оставленных давно исчезнувшими ледниками, помогает нам узнать, какой была Земля во время ледникового периода. Последний ледниковый период пришёлся на плейстоцен (2 000 000-10 000 лет назад). В эту эпоху огромные ледниковые щиты периодически накрывали значительную часть севера Европы, Северной Америки и Азии, формируя разнообразные формы рельефа — одни возникали в результате ледниковой эрозии, другие были образованы гляциальными (ледниковыми) отложениями.

Двигаясь вниз под действием силы тяжести, ледники несут с собой множество обломков пород. Именно этот материал (морена) образует слои ледниковых отложений толщиной от нескольких сантиметров до 400 метров. Когда-то они считались доказательством всемирного потопа. Ледниковые отложения бывают двух видов: несортированные и сортированные.

Несортированные ледниковые отложения называют валунной глиной. Эта смесь крошечных частиц глины и больших валунов образуется при перемещении морены ледниками.

Некоторые морены движутся у поверхности льда. К ним относятся боковые морены, формирующиеся по краям ледника, и срединные морены, образующиеся при слиянии двух боковых. Другие морены переносятся в основании ледникового покрова. При движении льда они разбиваются, трутся о ложе и шлифуются. Твёрдые породы, такие как гранит, погружаются в песок, а мягкие (например, сланцы) растираются в тонкую глину. Валунная глина часто откладывается на горизонтальных покровах.

Крупные валуны могут переноситься ледником на многие километры, оставаясь при этом целыми. На новом месте они выглядят инородными телами, нередко покоясь на других породах, и поэтому называются эрратическими (буквально, неустойчивыми).

У фронта (языка) ледника отложения часто скапливаются и образуют грядовые, или конечные, морены. Они возникают в зонах абляции — областях, где край ледника со временем тает. Таким образом конечные морены отмечают границы последнего, или самого дальнего продвижения льда.

Продолговатые глинистые холмы называют друмлинами. Они сложены массами валунной глины, которым придаёт форму и сглаживает проносящийся над ними лёд. Друмлины Северной Ирландии — одни из самых больших в мире: длина некоторых из них превышает 1, 5 км при высоте 60 м.

Под действием воды или ветров частицы морены сортируются по размеру и весу. В результате образуются отложения, сильно отличающиеся от валунной глины: они обычно имеют слоистую структуру с чётко разделёнными пластами.

Многие сортированные отложения образованы потоками талой воды. Так, эскеры состоят из узких гряд, нередко длиной несколько сотен километров и высотой несколько сотен метров. Их происхождение преимущественно связано с под-, над- или внутриледниковыми потоками, несущими отложения, которые после таяния льда оседают на грунте.

Эскеры сложены в основном сортированным галечником и гравием, нередко с вкраплениями песка и ила. Так как эскеры возвышаются над заболоченными равнинами, их часто используют при строительстве автострад и железных дорог.

Камовые террасы (ещё один вид рельефа) образуются при прохождении потока в ложбине между долинным ледником и стеной долины. После таяния ледника камовая терраса остаётся на склоне холма, хотя иногда и сползает на дно долины.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: