Морфометрические особенности и типы склонов Южно-Гиссарской инженерно-геологической области

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №11_

ГЕОЛОГИЯ

УДК 556.36

Н.Ш.Сарабеков

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ТИПЫ СКЛОНОВ ЮЖНО-ГИССАРСКОЙ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ

ГУ «Научно-исследовательского центра охраны водных ресурсов» Комитета охраны окружающей среды при Правительстве Республики Таджикистан

В работе кратко отражены закономерности проявления современных геологических процессов в разных геоморфологических типах территорий южного склона Гиссарского хребта.

Ключевые слова: лавина, оползень, наводнение, сель, размыв, суффозия, обрушение, рельеф.

При первом рассмотрении южного склона Гиссарского хребта намечается существенное различие элементов и форм рельефа севернее зоны краевого Гиссаро-Кокшаальского разлома в пределах Южно-Гиссарского инженерно-геологического региона и южнее зоны разлома.

На верхних высотах - типично горная страна с крутыми, обнажёнными склонами, сильно расчленённая, с узкими разветвлёнными долинами. Склоны разнообразны по профилю и форме, чаще ступенчатые с осыпным и делювиальным покровом в нижней части. Практически в каждой долине, в устьях развиты хорошо выраженные пролювиальные конусы выноса. Днища долин выработаны слабо, развитие террас отмечается в основном в средней части перед переходом в предгорную зону. На нижних высотах, южнее территорию составляют элементы предгорного рельефа и рельефа межгорной впадины Гиссарской долины. Наиболее типичные формы - предгорные ступенчатые адыры, составляющие правый борт широкой межгорной тектонической впадины, развитой на стыке двух крупнейших регионов Таджикистана - Южно-Гиссарского и Южно-Таджикского [1]. Территория закрытая, склоны в основном прямые, расчленение овражного типа.

Сравнение геоморфологических условий проводится по следующим показателям:

- основные формы рельефа;

- высотные отметки;

- климатические условия;

- обнажённость;

- высота и формы профиля склонов;

- типы склонов по строению в массивах;

- обводнённость;

- расчленённость.

Как следствие, определено и указано различие в типах и характере современных геологических процессов.

Адрес для корреспонденции: Сарабеков Назриало Шералиевич. 734034, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул. Шамси, 5/1, ГУ «Научно-исследовательский центр охраны водных ресурсов» Комитета охраны окружающей среды при Правительстве РТ. E-mail: nnssvv87@mail.ru

1. Южно-Гиссарская область:

• селевые процессы, осыпание, физическое выветривание, лавины, оползни сейсмогравитацион-ные;

• характерное ежегодное прохождение высоких паводков и селей по всем руслам рек южных склонов Гиссарского хребта.

2. Душанбинская геоморфологическая область Гиссарской долины:

• селевые процессы, оползни сейсмогравитационные, паводки, суффозия, просадка, овражная эрозия и др.;

• характерное ежегодное прохождение высоких паводков и селей по всем малым эрозионным долинам и врезам правого борта Гиссарской долины;

• широкомасштабное проявление оползней срезания-скольжения в парагенетической ассоциации: суффозия - овраги - оползни;

• наличие множества древних сейсмогравитационных оползней, связанных с зоной Гиссаро-Кокшаальского краевого разлома.

Совершенно очевидно, что геоморфологические процессы развиты в комплексе с породами, тектоникой, обводнением и климатическими условиями. Особенно это проявляется в сравнении комплексов и парагенетических ассоциаций процессов Южно-Гиссарской области и Гиссарской долины. Также чётко прослеживается различие в типах оползней, характере зарождения и составе селевых процессов и т.д. В горных районах преобладают оползни сложного типа, оползни-обвалы и сплывы-оплывины в делювиальном покрове.

Селевые потоки напрямую связаны с ледниками и снежниками, преобладают водно-каменные сели большого объёма. В предгорных адырах Гиссарской долины оползни развиваются в тесной ассоциации с суффозией и оврагами, преобладают оползни скольжения - срезания в бортах оврагов и техногенные оползни на переувлажнённых лёссовых склонах. Сели имеют преимущественно дождевое зарождение, по типу чаще формируются грязекаменные и грязевые потоки малой мощности. Большое разнообразие процессов и особенность их проявления прослеживаются при рассмотрении геоморфологического строения и морфометрического распределения многообразия процессов на разных высотных ступенях адыров правого борта Гиссарской долины.

По условиям развития и распространения процессы распределены по территории крайне неравномерно и проявляются чаще всего в парагенетических ассоциациях типа.

А. Южный склон Гиссарской долины в высокогорной и среднегорной зоне (зоне зарождения селей). Здесь наиболее часто происходит развитие по цепной связи:

• разлом ^ трещиноватость ^ осыпание ^ осадки ^ сель;

• осадки ^ оползень ^ размыв ^ сель;

• осадки ^ лавины ^ размыв ^ таяние ^ сель;

• трещиноватость ^ землетрясения ^ камнепады, обвалы, оползни ^ перекрытие долины ^ размыв ^ сель.

Прорывные сели лавинного и снежно-ледникового зарождения характерны для верховий основных речных долин Каратага, Ханака, Лучоба и др.

Б. Зона сочленения Южно-Гиссарского и Южно-Таджикского регионов (зона Гиссаро-Кокшаальского краевого разлома), процессы:

• трещиноватость ^ землетрясения ^ камнепады, обвалы, оползни ^ перекрытие долины ^ размыв ^ сель;

• разломы ^ просадки ^ оползень ^ вдоль русловое перемещение ^ сель;

• сейсмотектоника ^ оползень скольжения ^ перекрытие ^ размыв-подмыв ^ прорыв ^ сель.

В. Верхний (нижне-средне-плейстоценовый) уровень адыров правого борта Гиссарской долины, с обнажением коренных пород гор Харангон и южных склонов Гиссарского хребта, на абсолютных высотах 1500-2000 м:

• землетрясения ^ оползни (скольжения-течения, сложного типа, скольжения, соскальзывания, оползни-обвалы) ^ вдоль русловые грязекаменные потоки ^ перекрытия ^ сель.

В зоне зарождения селей происходят с развитием по цепным связям:

• лёссы ^ размыв ^ суффозия ^ просадка ^ промоина ^ сель; суффозия ^ промоина ^ просадка ^ оползень ^ сель; осадки ^ оползень ^ размыв ^ сель.

Следует отметить, что эти территории наиболее ярко отражают сложный, зачастую катастрофический круговорот взаимодействия природного процесса и техногенного воздействия. Цепные связи выглядят следующим образом:

• землетрясения ^ оползни (сейсмогравитационные, гигантские, площадные) ^ осадки, эрозия ^ выклинивание подземных вод ^ овраги ^ подмыв и обрушения;

• оползни (сейсмогравитационные, гигантские) ^ техногенное и природное обводнение ^ оползни течения и сплывы ^ перекрытия русел и днищ ^ осадки ^ размыв, прорыв ^ паводки и сели с потенциальной угрозой населенным пунктам;

• оползни (сейсмогравитационные, гигантские) ^ техногенное освоение (подрезки, обводнение) ^ размыв ^ сели ^ овраги;

• лессы делювия ^ сброс вод ^ суффозия ^ оползни ^ сели.

Г. Средний (среднеплейстоценовый) уровень адыров правого борта Гиссарской долины: северные наиболее освоенные адыры, процессы развиты в лёссовых покровах и связаны с процессами активной современной тектоники - сели, оползни, суффозия, овраги. Характерно взаимодействие по цепным связям:

• осадки ^ суффозия ^ промоина ^ просадка ^ оползни ^ сели;

• техногенная деятельность (планировка, подрезка, сброс воды) ^ эрозия - оползни - сели.

Этот парагенезис всегда характерен для освоенных адырных территорий, так как по ним проходит основной транзит селей, зародившихся в коренных породах. На высоких адырах взаимодействие происходит по другим схемам:

• эрозия ^ овраг ^ подмыв и обрушение террасы ^ оползни;

• оползни ^ сели или размыв склона ^ оползни, сели;

• сели, подмыв ^ оползни скольжения и сдвига;

• техногенная деятельность ^ оползни ^ эрозия ^ овраг ^ оползни срезания;

• другие схемы.

Они отражают тесный парагенезис селей, оползней и оврагов на адырных территориях и даже определяют в схеме инженерно-геологического районирования Таджикистана особый тип перекрещивающихся инженерно-геологических подрайонов с развитием этих процессов.

Д. Нижний (верхнеплейстоценовый) уровень адыров правого борта Гиссарской долины: в основном развиты малые оползни течения, сплывы и обрушения уступов террас и оврагов, по генезису - климатические и техногенные (освоение водораздельной части, отсутствие водосбросных каналов в нижней части, проложение грунтовых дорог, срезка склонов крутизной 40-450, заложение, полив садовых плантаций и пашни). Установлена генетическая связь с процессами суффозии и склоновым размывом. Причины проявления просадок: природные (лёссы + рельеф + вода) и техногенные (срез и подрезка откосов при оформлении стройплощадок, строительстве дорог, оконтуривании пахотных массивов).

Е. Современное днище Гиссарской долины - аллювиально-пролювиальные поверхности и конуса выносов боковых долин.

Процесс наводнений практически по руслам всех крупных рек создает синергетический эффект угрозы: паводки ^ наводнение ^ затопления ^ размыв и обрушения берега^- овраги.

При этом угроза освоенным территориям по этой цепи может проявиться, как минимум, в 4-х звеньях: подмыв и обрушения, оползни, паводки, сели.

Итак, инженерно-геологические условия - это комплекс компонентов или факторов природ-но-геологической среды, которые определяют условия инженерных изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений (в локальном проявлении), или условия инженерно-хозяйственной деятельности человека в целом (в региональном проявлении).

На исследуемой территории в зависимости от её природно-техногенной освоенности, регулярно возникают критические ситуации разных инженерно-геологических процессов и явлений, потенциально угрожающих жизни и деятельности человека. Ежегодно в связи с их проявлением народно-хозяйственная деятельность этого района получает до нескольких сотен тысяч долларов (США) ущерба. В период наблюдений с 1996 по 2010 гг., по данным ИАЦ КЧС и ГО РТ (информационно-аналитического центра Комитета по чрезвычайным ситуациям и гражданской обороне) [2], преобладающее число (до 40%) чрезвычайных ситуаций на рассматриваемой территории связано с возникновением и развитием природно-геологических или экзогенных процессов - селей, оползней, паводков и землетрясений. Наибольшую роль играют селевые процессы, вклад которых в формирование чрезвычайных ситуаций природного характера составляет до 20%, на долю землетрясений и оползневых процессов приходится до 9%.

На исследованной территории Гиссарской долины и южных склонов Гиссарского хребта современные геологические процессы представлены широко, масштабно и разнообразно, в первую очередь в генетическом многообразии и в условии проявления отдельных типов.

По анализу материалов Службы наблюдений за опасными процессами (СНОП) «Таджикглав-геологии» с 1971 по 2014 гг. и данных ИАЦ КЧС и ГО РТ с 1969 по 2010 гг. отмечено проявление следующих типов процессов [2] : • сейсмические явления (землетрясения);

• оползневые процессы;

• селевые процессы;

• процессы овражной и речной (боковой) эрозии;

• подмыв и переработка береговых линий русел основных рек и их составляющих;

• камнепады, обвалообразование и осыпи;

• процессы лавинообразования;

• процессы подтапливания;

• карстовые и суффозионные процессы.

Используя анализ материалов по СНОП «Таджикглавгеологии» и данных КЧС и ГО РТ [2], в настоящей работе нами представлена диаграмма (рис.) с отражением масштаба и частоты проявления, экзогенных и инженерно-геологических процессов на выбранной территории, то есть в пределах долин Ширкента, Ханака, Каратага, Лучоба и западной части Гиссарской долины.

другие ^засухи __штормовой ветер Г ^— резкое геологические / 7% ' ___похолодание, в т.ч. , процессы ^--- " ' обвалы и ^ с осадками камнепады- оползни лавины 7% 1% 9% ^6%

9%

паводки и ливневые осадки наводнения 18%

селевые процессы 20%

градобой 7%

Рис. Распределение чрезвычайных ситуаций природного характера в период с 1996 по 2010 гг. в зависимости от типа природных процессов (по данным ИАЦ КЧС и ГО РТ).

Резюмируя вышесказанное, можно определить характеристику процессов основными важными показателями:

• группы - природные или техногенные (социальные, технические);

• природные типы - геологические, гидрогеологические, гидрологические, метеорологические и природное возгорание;

• геологические типы - оползни, землетрясения, сели и т.д;

• условия, причины, факторы и критерии проявления;

• активность (частота) проявления, современное состояние в исходной точке;

• направленность, дальность и степень опасности;

• парагенетические связи и ассоциации различных процессов («цепные явления» типа: оползень ^ сель, лавина ^ сель);

• закономерности и региональные особенности проявления процессов.

Все выделенные современные геологические процессы можно распределить по следующим инженерно-геологическим группам:

• процессы, связанные с эрозионной деятельностью постоянных водотоков: сели, паводки, наводнения, затопления, подмыв и обрушение берегов;

• процессы, связанные с гравитационной энергией склонов: оползни, (обвалы) камнепады, осыпи;

• процессы, связанные с эрозией временных потоков: сели, склоновая эрозия, овраги;

• процессы, связанные с физико-химическими процессами грунтов: суффозия, карсты, просадки, УГВ, или подтопление и заболачивание, плывуны;

• процессы, связанные с действием внутренних сил Земли: землетрясения;

• процессы, связанные с техногенной деятельностью: инженерно-геологические аналоги природных процессов.

Поступило 04.08.2015 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Винниченко С.М., Таран Л.М. и др. Инженерно-геологические исследования для составления специализированной инженерно-геологической карты масштаба 1:100000 к обоснованию схемы инженерно-геологической карты масштаба 1:100000 к обоснованию схемы инженерной защиты Юго-Западного Таджикистана и бассейна р. Зеравшан за 1981-1984. - Душанбе: Таджикгеология, 1984, с. 49-54.

2. Шомахмадов А.М., Саидов М.С. Оценка потенциала районов, служб ГО, местных органов исполнительной власти и населенных пунктов Зеравшанской долины по готовности и реагированию на ЧС, 2009 г. Сб. тр. - 2 ИАЦ КЧС и ГО РТ (2001-2009). - Душанбе, 2010, с. 147-188.

Н.Ш.Сарабеков

ХУСУСИЯТ^ОИ МОРФОМЕТРЙ ВА НАМУД^ОИ НИШЕБИ^ОИ МИНТАЦАИ МУХДНДИСЙ - ГЕОЛОГИИ Х,ИСОРИ ЧАНУБЙ

Муассисаи давлатии «Маркази илмию тадкцкртии %ифзи захира^ои об»-и Кумитаи %ифзи му^ити зисти назди Хукумати Цумхурии Тоцикистон

Дар маколаи мазкур ба шакли мухтасар конуниятх,ои зухурёбии равандх,ои муосири геологй дар х,удудх,ои намуди гуногуни геоморфологии пастхамии чануби каторкухд Х,исор инъикос ёфтаанд.

Калима^ои калиди: тарма, ярч, обхези, сел, шусташави, суффозия, фурурави, релеф, хатар.

N.Sh.Sarabekov

MORPHOMETRIC FEATURES AND TYPES OF SOUTH GISSAR SLOPES GEOLOGICAL ENGINEERING REGION

State institution «Scientific Research Center on protection of Water Resources» Committee of environmental protection under the Government of the Republic of Tajikistan

The paper summarizes the regularity of demonstration the actual geological processes in different geomorphologic types of territory in southern slope of Gissar range. Key words: avalanche, landslide, flood, sill, erosion, suffusion, caving, relief, threat.