| планета | новости | погода | ориентирование | передвижение | стоянка | питание | снаряжение | экстремальные ситуации | охота | рыбалка
| медицина | города и страны | по России | форум | фото | книги | каталог | почта | марштуры и туры | турфирмы | поиск | на главную |

ГЛАВА IV
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

1. Задачи исследований. Изучение работы подземных вод чрезвычайно важно для различных отраслей народного хозяйства. Подземные воды являются фактором постоянного питания рек;имеют исключительное значение в биосфере;определяют собой ряд геологических процессов (карстовых, просадки и пр.);с ними связано образование и жизнь оползней;они имеют большое практическое значение в водоснабжении населенных пунктов и т. д. При изучении подземных вод необходимо учитывать все факторы, влияющие на подземные воды—особенности геологического и геоморфологического строения района, его климатическую и гидрологическую характеристики. Следует выяснить, как подземные воды распределяются в породе: образуют ли общую связную водную поверхность на больших площадях или представляют изолированные друг от друга струи и жилы;являются ли они поровыми, пластовыми, трещинными или жильными;с какими литологическими разностями пород они связаны;образуют ли они один или несколько водоносных горизонтов;какие породы являются водоупорными; изолированы ли водоносные горизонты друг от друга или находятся в сообщении (постоянном, временном).

Необходимо определить тип подземных вод: являются ли они напорными (артезианскими) или грунтовыми с свободной поверхностью;каковы условия питания различных горизонтов подземных вод и водообильность каждого из них. Необходимо выяснить условия дренирования подземных вод и динамику их циркуляции.

Особенное внимание следует обращать на связь подземных вод с поверхностными водами, для чего нужны наблюдения и над поверхностными водоемами.

Для выяснения вопросов происхождения самой воды, глубины ее залегания, путей и скоростей движения и т. д. очень существенны наблюдения над физическими и химическими свойствами разных горизонтов подземных вод.

Особенно важны наблюдения над использованием подземных вод и различными внешними геологическими процессами (карст, оползни, суффозия), тесно связанными с подземными водами.

Рис. 1. Схема положения грунтовых вод. а—-поверхность земли;
в—поверхность грунтовых вод;б—поверхность водоупорного ложа;
вг—заболачивание склона в виде мочажин, выпотов; р—родник;
к—колодец;аб—водопроницаемые породы.

ИЗУЧЕНИЕ ВОД

2. Источники. Каждый источник обозначается своим номером и наносится на карту;описывают его точное местонахождение. Указывают, представляет ли источник: а) выход подземных вод непосредственно из толщи коренных пород, из трещины или расселины между глыбами или из четвертичных отложений;б) пластовый выход, высачивание воды на большом пространстве водоносного слоя;в) мочажину, незначительный выход воды, выявляющийся небольшим ее скоплением, часто поросшим болотной растительностью;г) выпот—слабое увлажнение почвы (сырость) в определенном пункте или скопление солей в виде налета (рис. 1, 2).

Определяют, является ли источник нисходящим (выход на поверхность ненапорных—грунтовых вод) или восходящим (выход под напором пластовых или трещинных вод);отмечают внешние отличительные признаки тех и других.

Подробно характеризуют местоположение источника по отношению к элементам рельефа и рельеф в месте выхода;составляют глазомерную схему и схематический разрез. Определяют относительную (по отношению к ближайшему поверхностному водоему или дну долины) отметку выхода, которую привязывают и к абсолютной высоте (см. т. I , гл. XV и XVI ). Описывают геологическое строение места выхода подземных вод: литологический состав водоносного и водоупорного слоев;их положение, наличие и характер трещин;наличие контакта различных горных пород; возраст свиты.

Определяют дебит (расход) источника с указанием места, времени и способа замера (опросные сведения, мерный сосуд, поплавок, водослив—см. гл. VI ). По возможности устанавливают колебания расхода в связи с временем года;выясняют—постоянный источник или временный;увеличивается ли расход при выпадении дождей (по расспросным данным и непосредственным наблюдениям).

Физические свойства воды. Определяют температуру воды в момент взятия пробы в месте выхода в верхних слоях обычным или перевертывающимся термометром. При наличии водоема (например, при измерении температуры в плесах, питающихся грунтовыми водами) температуру более глубоких слоев определяют, как указано в гл. VI , §7. Одновременно определяют и температуру воздуха термометром-пращом (см. т. I , гл. XVI ).

Рис. 2. Схема соотношения грунтовых и межпластовых вод. в—водоупорные породы; вп—-водопроницаемые породы;аа—уровень грунтовых вол (пунктир) бб'—уровень межпластовых безнапорных вод (пунктир с точкой);г—область питании межпластового водоносного горизонта; ага—область питании грунтовых вод;б—мочажины, выпоты, слабые источники в области питания;б'—область дренирования межпластового водоносного горизонта с наличием нисходящих источников.

Определение цвета воды производится качественно и описательно (вода без цвета, желтоватый, желтый, зеленоватый, бурый и т. п.). Количественное определение требует применения особых приборов и производится по определенной шкале.

При полевых исследованиях весьма существенно определение и запаха воды. Наличие не свойственных воде запахов вызывается биологическими факторами и наличием химических загрязнений, иногда стоящих за пределами чувствительности химических реакций. Запах определяется обязательно двумя способами:

а) Бутыль, на ² /з наполненную исследуемой водой, доведенной до комнатной температуры, очень сильно встряхивают, открывают пробку и слегка втягивают в нос воздух из бутылки у самого горлышка. Повторные встряхивания и определения запаха ослабляют ощущение, и их следует избегать.

б) В небольшую коническую колбу (250—500 мл) наливают 100—200 мл исследуемой воды, закрывают колбу хорошо подобранным часовым стеклом;нагревают приблизительно до 65°, взбалтывают вращательным движением, сдвигают стекло в одну сторону и быстро нюхают.

Результаты определения выражают описательно с указанием характера запаха: хлорный—запах свободного хлора;землистый—запах влажной почвы;болотный—запах торфа;аптечный—запах йодоформа; углеводородный—запах нефти;навозный, глинистый, затхлый и т. д. Приблизительно указывается интенсивность запаха.

Степень прозрачности, зависящей от грубо взвешенных веществ коллоиднорастворенных и истиннорастворенных веществ, определяют на глаз или в специальном цилиндре, высотой не менее 30 см и диаметром 3—5 см, градуированным на линейные сантиметры, с плоским дном и отводной трубкой у дна, через которую сливается вода;отмечают наибольшую высоту водяного столба, при которой возможно чтение шрифта, подложенного под дно цилиндра. Высота в см выражает прозрачность воды.

При описании свойств воды следует отмечать характер мути (качественно) и степень опалесценции (слабая, сильная). Описательно характеризуют величину и качество осадка. Для описания величины осадка применяют термины: ничтожный, незначительный, заметный, большой. При очень большом количестве указывают объем осадка по отношению к общему объему воды. Отмечают характер осадка: кристаллический, аморфный, хлопьевидный, илистый, песчаный и т. п. и цвет осадка.

Для полевого определения химического состава подземных вод необходима простейшая лаборатория, помещающаяся в небольшом ручном ящике;дают качественные определения Сl , S 0 ₄ , HCO _s ; жесткость в немецких градусах;слабые основания получают суммарно; щелочи вычисляют по разности. Полные химические анализы выполняются в стационарной химической лаборатории;при отборе проб воды для анализа необходимо соблюдать все условия, гарантирующие устранение элементов случайности в составе взятой воды. Для сокращенного анализа необходимо не менее 0,5 —1,0 воды, для полного анализа—не менее 2 л. Методику взятия пробы—см. гл. VII , § 5.

Выделения газов опробуются на месте и собираются в отдельные бутыли для анализа (см. гл. VII , §5).

Собираются и гидротехнические сведения: каптирован ли источник, тип и состояние каптажа;используются ли воды источника и для каких целей.

Термоминеральные источники изучаются по программе, изложенной в гл. VII .

3. Искусственные выходы подземных вод. Изучению подвергаются все искусственные выходы в копанях, канавах, шурфах, шахтных колодцах, шахтах, рудниках, буровых скважинах. Описывают их местонахождение, наносят на карту. При изучении колодцев путем осмотра и расспросных данных устанавливают: расположение по отношению к элементам рельефа;мелкие формы рельефа по соседству с колодцем;высота колодца над дном долины и абсолютная высота, определяемые барометрическим нивелированием или по топографическим картам. Глубина до дна и до воды;легко ли вычерпывается вода при ее разборе;пропадает ли вода в колодце (от засухи, вымерзания и т. д.), быстро или медленно набирается вода после водоразбора;увеличивается ли количество воды в колодце от дождей или в зависимости от времени года. Качество воды;изменяется ли оно по временам года, после дождей. Последовательность пройденных при рытье колодца пород и их мощность;геологический возраст пород водоносного горизонта. Размеры и характер крепления.

При изучении буровых скважин выясняют их глубину, время сооружения (рис. 3). Отмечают характер местности вблизи скважины, абсолютную отметку устья, количество пройденных водоносных горизонтов, геологический возраст и состав пройденных пород, глубину залегания каждого водоносного горизонта, из каких горизонтов и скольких пластов извлекается вода, глубину постоянного уровня воды в скважине от поверхности земли, производительность скважины, причины неиспользования закрытых трубами горизонтов, качество воды, конструкцию скважины (диаметры труб и длина труб каждого диаметра, фильтры, их диаметр и т. д.), действует ли колодец в настоящее время. Имеет большое значение сбор сведений о размерах притока подземных вод к колодцу, копани, шахте и другим искусственным выработкам. Это делается путем опроса населения, изучения архивных материалов и, >в отдельных случаях, при помощи пробных откачек.

Рис. 3. Схема картезианского водоносного горизонта, я—водоупорные горные породы;б—водопроницаемые горные породы, образующие синклиналь;в—область питания артезианского водоносного горизонта;гд—гидростатический (пьезометрический) уровень, определяющий высоту напора;ас—артезианская скважина, получающая напорную воду, с высотой напора (е), определяемой пьезометрическим уровнем (гд).

4. Изучение поверхностных вод производится с целью установления их связи с подземными водами (вопросы питания водоносного горизонта и водоема). Обследование поверхностных водоемов может дать материал по характеристике условий распределения поверхностного и подземного стока. Эти наблюдения должны быть тесно увязаны с особенностями геологического и геоморфологического строения местности, а также с элементами климата. При изучении прудов отмечают: название балки, в которой расположен пруд;водосборную площадь пруда (в км);сухая балка или с ручьем;действующий или прорванный пруд, размеры его;качество воды;грунтовое питание;заиливание пруда. Если пруд пересыхает, то в какое время года, не промерзает ли пруд; используют ли воду, имеются ли при пруде колодцы. Сведения о плотине: глухая, переливная, постоянная, временная, из чего сделана, размеры, превышения гребня над порогом водослива, тип водослива, размеры, наличие водообходов и пр.

Озера и болота изучаются по методике, описанной в гл. VIII и IX .

КАРСТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Явления, связанные с химическим растворением подземными и поверхностными водами значительных масс легкорастворимых горных пород, называются карстовыми. В результате выщелачивания образуется своеобразный комплекс поверхностных и подземных форм-полостей. При изучении карстовых явлений следует выяснить закономерности, определяющие развитие карста, распределение карстовых форм в пространстве, форму отдельных элементов рельефа, значение подземных и поверхностных вод и других факторов, влияющих на развитие карстовых процессов.

5. Состав и структура горных пород. Приуроченность карстовых явлений к определенным типам горных пород и стратиграфическим горизонтам устанавливается методами геологической съемки (см. гл. XVII ). Определяют: взаимоотношение карстующихся и некарстующихся пород в вертикальном разрезе, их выходы на поверхность, изменение состава и структуры в вертикальном и горизонтальном направлениях. Берут образцы для химических анализов. Наиболее распространены в природе закарстованные карбонатные породы, реже встречаются гипсы и ангидриты и значительно реже—соли.

Существенное влияние на развитие карстового процесса оказывают поверхностные, в частности четвертичные отложения, перекрывающие карстующиеся породы. Состав и мощность этих отложений определяют условия просачивания атмосферных осадков и условия выветривания растворимых горных пород. Устанавливают и описывают механический состав поверхностных отложений, их генетический тип, приуроченность к определенным формам рельефа, изменения мощности.

6. Условия залегания горных пород. Морфологические особенности поверхностных и подземных форм карста, распределение этих форм в пространстве и особенности гидрологии карста в большинстве случаев определяются не только составом и структурой горных пород, но и условиями их залегания. При детальном изучении тектоники большое внимание уделяют выяснению складчатой структуры и трещиноватости карстующихся пород. В большинстве случаев именно эти факторы определяют направление процессов карстообразования и морфологию карстовых форм рельефа, как поверхностных, так и подземных. Изучают и выделяют синклинальные зоны, антиклинальные зоны, участки с моноклинальным залеганием, линии разломов, участки наибольшего тектонического раздробления.

Изучают трещины и выясняют их значение в процессах карстообразования. Различаются трещины: а) напластования;б) отдельности (в массивных известняках и гипсах), имеющие преимущественно вертикальное направление и обычно открытые;в) выветривания—затухающие с глубиной и способствующие развитию поверхностных форм карста;г) скола—характерные для склонов речных долин и обусловленные силой тяжести;д) обусловленные гидратацией ангидритов, характеризующиеся разной направленностью, чаще заполненные глинистым и мелкообломочным материалом;е) тектонические, наиболее постоянные в пределах кар-стующегося массива, образующие определенные системы;ж) большое значение, в особенности в массивных известняках, имеют трещины кливажа;з) вторичные трещины образуются в процессе карстообразования при обрушении или оседании отдельных массивов.

Не все перечисленные трещины легко различить в поле. При наблюдении отмечают: азимут простирания, угол и азимут падения;ширину; заполнение обломочным материалом или кальцитом и другими солями;в открытых трещинах—характер поверхности трещины. Отмечают следы перемещения, растворения. Устанавливают связь элементов залегания трещины и горных пород. Для выяснения генезиса трещин устанавливают связь их с зонами тектонических разрывов, приуроченность К определенным формам рельефа и т. д.

Трещины служат теми каналами, по которым циркулируют подземные воды и происходит активное выщелачивание. Особый интерес представляют участки пересечения зон интенсивной трещиноватости, обычно наиболее закарстованные. Надо сопоставлять пространственное распределение как поверхностных, так и подземных форм карста с основными системами трещиноватости и элементами залегания слоев. Для этого в различных участках строятся розы трещиноватости (см. гл. XVII ). С направлениями лучей розы сопоставляют и ориентировку длинных осей и другие замеры карстовых форм.

7. Рельеф оказывает существенное влияние на распределение поверхностного стока и поверхностных областей питания карста, на положение и водоотдачу карстующегося массива. Изучают гипсометрию района, гипсометрическое положение карстующихся пород;распределение дренажной системы района и положение ее по отношению к карстующемуся массиву (направление стока карстовых вод);устанавливают связь проявлений карста с определенными формами рельефа.

Для этого по топографическим картам и данным барометрического нивелирования составляют ряд поперечных профилей, охватывающих различные элементы рельефа как в пределах карстующегося массива, так и вне его. На этих профилях наносят выходы горных пород, источники и поверхностные и подземные карстовые формы.

8. Климат в значительной мере определяет условия питания подземных вод и выветривание горных пород. Важно выяснить изменение температуры воздуха в течение суток и года;влажность воздуха;сезонное распределение и характер атмосферных осадков;роль снежного покрова. От интенсивности развития карста зависит уничтожение растительного покрова, а последний играет большую роль в распределении атмосферных осадков.

Данные по климату берут с близко расположенных метеорологических станций; если они удалены от карстующегося массива, нужно производить регулярные метеорологические наблюдения Сем. гл. XXIV ).

9.Подземные воды являются одним из важнейших факторов карстообразования. Необходимо выяснение условий питания под земных вод, особенностей их циркуляции, взаимосвязи различных типов подземных вод, характера их дренажа (рпс. 4).

Для этого должно быть выяснено геологическое строение (см. гл. XVII ), сделаны наблюдения над выходами грунтовых вод (родники, реки, колодцы, грунтовые воды в карстовых формах—особенно подземных, исчезающие источники и пр.). Производят нивелировку выходов путем барометрической привязки: при детальных исследованиях пользуются нивелиром (см. т. I , гл. XV и XVI ). Строят профиль, на который наносят геологические и гидрогеологические данные.

Выясняют сообщения источника с другими источниками или водами соседней речки; берут пробы грунтовых вод для химического анализа;устанавливают возможные пути подземного стока карстовых вод.

Подземное сообщение источников и рек, направление и скорость движения подземных вод устанавливают, спуская в воду красящие вещества (флюоресцеин, метиленовая синька и пр.) и улавливая эти вещества в воде других источников (см. Коротеев, 1936, Овчинников, 1949 и др.).

Особое внимание уделяют выяснению постоянства режима карстовых вод и зависимости выхода источников от геоморфологических, геологических и тектонических условий района.

Постоянство режима карстовых вод может быть установлено только при длительных наблюдениях над группой источников в разное время года;при маршрутных работах во время длительных остановок на одном месте следует отмечать связь режима источников с выпадающими осадками, таянием снегов и пр.

10. Геологическая история района. Самым основным вопросом изучения карста является выяснение геологической истории (см. гл. XVII ), которое позволит определить фазы усиления и затухания карстообразования во времени, положение базиса карстования и изменение его положения в геологическом прошлом;выяснить возможную глубину распространения интенсивного карста и наличие древних эпох карстообразования, а также установить присутствие древних погребенных и ископаемых карстовых форм.

Глубина распространения карста определяется глубиной циркуляции грунтовых вод. Обычно в речных долинах равнин закарстованность лежит на 20—30 м ниже поверхностных водотоков. Наличие переуглубленных долин позволяет сделать вывод о более низком положении базиса карстования в прошлом и о закарстованности ниже современного уровня поверхностных вод.

Ископаемые карстовые формы (напр. карстовые воронки) могут быть обнаружены при изучении обнажений по оврагам, или в искусственных разрезах. Наличие таких форм, обычно не выраженных в рельефе, говорит об очень древнем проявлении карстового процесса с совершенно иным расположением базиса карстования.

Особенное внимание уделяется выяснению новейших тектонических движений земной коры (см. гл. XX ) и их влиянию на изменение условий питания, циркуляции и дренажа подземных вод. Например, поднятия могут привести к значительному расчленению рельефа и к понижению базиса карстования. В местах длительно проявляющегося поднятия (антецендентные долины) могут выводиться на поверхность породы и не затронутые карстовыми процессами, что имеет большое практическое значение, напр. для гидротехнического строительства.

Рис. 5. Схема зарисовки асимметричной воронки. А—профиль. Б—план. а, б, в, г—размеры в метрах; п—понор;д—элементы залегания горных пород.

Р

Рис. 7. Схема зарисовки карстовой котловины. А—профиль; Б—план; а, б, в, г, д—размеры в метрах;п—понор; е—элементы залегания горных пород.

Рис. 8. Схема зарисовки карстового колодца: А—профиль;Б—план; а, б, в, г—размеры в метрах.

Необходимо также установить связь развития карста и гидро графической сети.

11. Поверхностные карстовые формыотмечают на карте, зари совывают, фотографируют и описывают (рис. 5, 6, 7, 8). Отмечают: размеры в метрах (горизонтальные и вертикальные), измеряемые ру леткой, мерной веревкой или на глаз;направление длинных и корот ких осей по отношению к странам света (при помощи горного компаса); характер краев, бортов или стенок;степень задернованности фор мы. Изучают характер распределения в плане различных карстовых форм и их сочетаний и связь их с элементами тектоники (трещины), для чего составляют глазомерный план карстовых форм рельефа, на который наносят элементы залегания горных пород и розы трещиноватости. Гипсометрическое положение различных карстовых форм устанавливают путем барометрической привязки к топографической карте;определяют связь данной формы с системой трещиноватости, особенностями карстующихся пород, их элементами залегания.

При наличии карров и карровых полей выясняют густоту борозд, их направление, преобладающую глубину, отношение к склону, значение снежного покрова (застаивается снег весной или быстро стаивает), наличие и состав продуктов выветривания- в трещинах.

При описании карстовых воронок и котловин отмечают их форму (блюдцеобразная, колодцеобразная, асимметричная и т. п.);наличие элювия и делювия на дне и склонах;поглощающие поноры (их форму, направление);заболоченность, скопления воды и снега, характер растительности на дне и склонах;связь с определенными формами рельефа (водоразделы, верховье оврагов, склоны долин и пр.). Производят подсчет воронок на единицу поверхности для различных условий рельефа, гипсометрических и геологических;выясняют закономерности в расположении воронок (беспорядочные, линейно вытянутые, полосами, единичные и пр.);происхождение воронок.

При характеристике слепых долин, карстовых рвов и польев отмечается: направление, уклон, крутизна;обнаженность дна и склонов;наличие воронок, карровых полей и других карстовых форм;форма в поперечном сечении;растительность;выходы источников;места появления воды; связь с пещерами;наличие в дне останцев;слепая форма или вскрытая; связь с геологическим строением и тектоникой (элементы залегания, формы нарушения и пр.);отношение к уровню подземных вод и его режиму.

12. Подземные карстовые формы. При обследовании пещер необходимо: составить план, поперечные и продольные профили;проверить ранее составлявшиеся, установить длину, направление, кубатуру, гипсометрическое положение. Все это определяется при помощи буссоли или горного компаса, рулетки, нескольких пикетажных колышков и анероида или нивелира. Устанавливают название пещеры и значение этого названия;положение пещеры, место на карте, отношение к рельефу. Описывают выход и его ориентировку по отношению к странам света. Выделяют типичные участки (залы, гроты, коридоры и пр.). Описывают форму материковой полости;связь ее с элементами залегания горных пород, трещиноватостью, литологическим составом пород. Для этого план и поперечные профили полости сопоставляют с геологическим строением. Отмечают наличие подземных ручьев, рек, озер, капежа по стенкам и потолку пещеры, по возможности состав и режим этих вод (усиление капежа при выпадении атмосферных осадков на поверхности, весной и т. д.). Описывают осыпи, конусы выносов из поноров, состав пещерной земли. Отмечают и собирают остатки стоянок доисторического человека (орудия, черепки, кости и пр.) (см. гл. XXX ), остатки костей четвертичных животных. Описывают натечные образования (сталактиты, сталагмиты, занавесы, колонны, ребра), их распределение. Устанавливают связь пещеры с определенными гипсометрическими уровнями, геоморфологическими элементами (особенно важно отношение пещеры к речным террасам и устьям висячих оврагов), с карстовыми воронками и другими поверхностными формами. Отмечают термический режим и направление движения воздуха. При помощи термометра-праща определяют температуру в разных участках пещеры (у входа, в глубине, у свода, на полу) и в различное время суток;одновременно измеряют температуру на поверхности. Тяга воздуха в пещеру или из пещеры (по отклонению языка пламени свечи на разной высоте);тем же методом определяют направление и скорость движения воздуха;нет ли другого выхода или отверстия (понора) вверх. Тип пещеры: вертикальная (пещера-колодец), наклонная (поноровидная), горизонтальная (тоннелевидная), куполообразная (гроты), сложная.

В ледяных пещерах отмечают области развития покровного льда, коры оледенения, ледяные кристаллы, сталактиты, сталагмиты, ледяные столбы и лед на озерах;указывают форму ледяных кристаллов, место их прикрепления, размеры, прочность, цвет, для коры оледенения описывают цвет, наличие или отсутствие слоистости, газовые включения, твердость в различных частях, толщину. По возможности устанавливают режим коры оледенения (растет, убывает). Для покровного льда указывают площадь распространения, мощность, цвет, структуру, включения, прочность и изменения их по горизонтали и по вертикали;имеет сплошное, распространение или развит отдельными пятнами;связь пятен с местами капежа, ледяными сталактитами, сталагмитами, столбами. Определяют объем льда, по расспросным данным выясняют—существует ли лед круглый год или носит сезонный характер (указать источник сведений).

Выясняют происхождение льда (накопление снега в пещере, замерзание проникающей в пещеру поверхностной воды, образование кристаллов льда). Для анализа отбирают образцы льда объемом 1 000—2 000 см ³ .

Отмечают признаки обитаемости пещеры (животные, люди). Фотографируют и зарисовывают надписи и рисунки, нанесенные краской или выбитые в скале древними обитателями (см. гл.' XXX ).

ОПОЛЗНЕВЫЕ И ПРОСАДОЧНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Оползнем называют как скольжение земляных масс, слагающих склоны, происходящее под действием силы тяжести, так и самые сместившиеся массы;последние част.0 называют оползневым телом. Существенная роль в образований оползней принадлежит подземным водам, почему оползни и связывают чаще всего (что не совсем верно) с действием подземных вод, хотя они обусловливаются многими факторами. Оползни занимают промежуточное положение между обвалами и грязевыми потоками.

Среди оползневых явлений различают: сплывы—неглубокие смещения поверхностных частей склона;осовы—быстрое оседание, оползневое смещение продуктов механического выветривания вследствие смачивания;собственно оползни;оползни-обвалы или оползни-массивы—сползание отделившегося массива на крутом склоне, переходящее нередко в обвал;в ряде случаев подобная форма переходит в глыбовые потоки—скопления крупных глыб, перемещающиеся по глинистому основанию склона;оползни-потоки—течение вниз по склону пластичной или полужидкой массы продуктов выветривания с включениями более крупных обломков горных пород, в ряде случаев очень напоминающие явления солифлюкции (см. гл. XV ).

Для того, чтобы можно было понять строение оползневого склона, необходимо изучить все факторы, от которых ^зависит оползание.

13. Рельеф. Необходимо подробное изучение элементов рельефа, склона, в пределах которого располагаются оползни. Отмечают высоту и крутизну склона; наличие уступов, террас;границы оползающих масс;участки обвалов, осыпей и других типов перемещения масс. Определяют величину площадей с оползневыми явлениями;распределение растительности (древесная, кустарниковая, травяная). Происходившие и происходящие изменения конфигурации склона, ведущие к нарушению устойчивости;причины их—естественная (подмыв берегов текучими водами, перемещение русла реки, разрушение морским прибоем и др.) и искусственные (подрезка склона земляными работами, разработка. полезных ископаемых и пр.).

Полезно составить крупномасштабный инструментальный или "глазомерный план оползневого участка.

14.Морфология, строение оползня. Тщательно изучают поверхность косогора и самого тела оползня (рис. 9), все естественные и искусственные геологические обнажения. В большинстве случаев обнаженность изучаемого участка недостаточна, необходимо производство расчисток, закладка шурфов и скважин. Изучают: размеры оползня по ширине и длину его по склону;глубина захвата им склона (определяют или по врезающимся в тело оползня молодым оврагам или по искусственным обнажениям). Форма оползня, угол склона в различных частях (определяют клинометром горного компаса). Высоту верхней границы оползня и его подошвы над долиной определяют барометрической нивелировкой. Описывают поверхность оползня: ровная, трещиноватая, бугристая, слабо бугристая, уступообразная;число и размеры уступов. При вскрытии подошвы оползня или по искусственным обнажениям определяют форму ложа оползня;поверхность скольжения и следы полировки и штриховки на ней;линию срыва оползня и ее форму; стенку отрыва, угол ее склона, высоту, зависимость положения и наклона стенки с обнажающимися породами, наличие, состояние и ширину трещин срыва, их ориентировку.

При наличии молодых, разрезающих оползневое тело, оврагов или искусственных выемок определяют состав оползневого тела и мощность его в разных частях;степень увлажненности;наличие смещенных блоков пород и степень их переработки в различных частях тела. Изучают зону скольжения, базис оползания, подошву оползня;соответствует ли последняя подошве склона или располагается ниже (ниже базиса денудации). Отмечают связанные с этим явления выпирания грунта и деформации горных пород. Степень увлажненности поверхности скольжения, ее форму, наличие приподнятого внешнего края. Предопределена ли поверх ность скольжения структурными признаками пород или она дина мическая.

Рис. 9. Элементы циркообразного оползня. А—профиль;Б—план; а—гре-щивы;б—стенка отрыва;в—угол стенки отрыва; г—оползневые ступени и гряды;я—озерко;е—гряда выпирания;ж—заболоченность;з-^трещины в грядах выпирания; й —подошва оползня;к—трещины в местах реформации пород основания оползня; лл—поверхность оползания (скольжения);м—базис оползания; н—коренной склон с горизонтальным залеганием слоев; о—оползневое тело;п—смещение в м от бровки отрыва до оползневых ступеней и гряд;р, с, т, ц, ч—размеры оползневого тела в м (и его положение по отношению к базису оползания); у—мощность оползневого тела;ф—левый и х—правый край оползневого тела;шш—осевая линия оползня;щ—бровка отрыва;э—трещины скольжения;ю—выходы грунтовых вод. I —область отрыва оползня; II —область переноса.

Состояние растительного покрова на оползневом теле и выше его;искривленность деревьев и направление искривления («пьяный лес»); болотная растительность и распределение ее на теле оползня.

Трещины в пределах оползня. Трещины скольжения по бортам оползня и трещины разрыва я выпучивания в его теле;их направление (азимут), ширина, глубина, направление падения, открытые или заполненные. Трещины в коренном несмещенном массиве.

Оползневые ступени, бугры и гряды выпирания;их положение на склоне (в какой части оползневого тела). Оползневые западины;их состояние (наличие зеркал водостоя, заболоченности).

Выходы подземных вод в оползневом массиве. Расположение их по площади оползня. Свежие промоины и овражки и значение их в дренировании оползня. Влияние проточных и сточных вод на режим оползня. Изменение береговой линии, изменение глубин.

Выяснение динамики оползня возможно только при сравнении уже имеющихся детальных карт (с нанесением изобат);при их отсутствии необходимо произвести крупномасштабную съемку оползневого косогора.

Описывают постройки в районе оползня и их деформацию, существующие противооползневые сооружения (подпорные стенки, нагорные канавы и пр.);состояние инженерных сооружений.

15. Геологические и гидрогеологические условия. Детально изучают все естественные и искусственные обнажения и выходы подземных вод. Выясняют геологическое строение коренного массива склона. Определяют мощность, состав, условия залегания коренных пород, отмечают степень выветрелости и скорость накопления продуктов выветривания. Изучают складчатые и разрывные дислокации (см. гл. XVII ). Обнажения с элементами залегания, отличающимися от нормальных, необходимо сопоставить с сосед ними участками, чтобы установить, не принадлежат ли они к смещенным частям.

Выясняют строение оползневого тела (см. §14), степень раздробленности и перемешанности пород, наличие следов передвижения (линзы трения), пачек и глыб нераздробленных пород. Путем осмотра всех выходов (естественных и искусственных) грунтовых вод и привязки их к стратиграфической колонке устанавливают водоносные горизонты; изучаются условия поступления к оползню подземных вод, условия питания, циркуляции и дренирования. При длительных наблюдениях, по возможности, выясняют режим вод на оползневом участке. По высоте напора устанавливают наличие гидродинамического давления. Выясняют связь жизни оползня (подвижки) с режимом грунтовых вод. Устанавливают тип оползня: одноярусный, двухъярусный и др. (рис. 10).

На основании изучения геологии района, устанавливают историю развития рельефа.

Рис.10. Схема одноярусного (А) и двухъярусного (Б) оползня, вг — водоносный горизонт;аа —ложе оползня.

Рис.11. Зарисовка просадочной воронки. А —профиль;Б —план;а, б, в, г размеры в метрах

16. Климат.Характеристика климатических элементов дается по материалам существующих в районе метеорологических станций;используют средние месячные таблицы, с указанием пределов колебания отдельных элементов. Важно выяснить: температуру воздуха, влажность, испарение, годовое количество осадков, суточные максимумы осадков и ливней, числа дней с осадками и со снежным покровом, время наступления и прекращения морозов, число дней с морозом, температуру почвы и пр.

Метеорологические сведения при сопоставлении их с данными по движению оползня и режиму подземных вод помогут выяснить возникновение и режим оползня. При отсутствии в районе метеорологических станций на время исследования следует организовать метеорологические наблюдения (см. гл. XXIV).

17. Поверхностные воды могут оказывать питающее, дренирующие или подпорное влияние на подземные воды. Отмечают волноприбойную, размывающую и подмывающую деятельность водоема или водотока, максимальную высоту и расстояние, на которое распространяется волна во время ветров. Если оползневые явления связываются с подмывающей деятельностью водоема или водотока, изучают их разрушительную работу, в зависимости от конфигурации и крутизны берегового откоса, его геологического строения;наносят на карту изобаты прилегающей части реки или водоема (необходима организация промеров глубины).

Отмечают ( по расспросным данным) колебания уровня воды (межень, паводки), колебания расхода воды, твердый расход в местах , имеющих отношение к оползню;определяют физико —химические свойства воды.

Выясняют условия стока ливневых и талых снеговых вод на оползневом косогоре, их поглощения трещинами в коренной массиве склона и в оползневом склоне.

18. Тип оползня. Для характеристики оползня определяется его тип. Помимо указанных выше, различают оползни: а) по времени проявления и состоянию: действующие (свежие старые, прежние возобновившиеся);недействующие (старые, древние, ископаемые);б) по размеру захвата: очень пологие — не свыше 5 º (под водные оползни);пологие—от 5 до 15°;крутые—от 15 до 45° и очень крутые—свыше 45°;поверхностные не глубже 1 м; мелкие—до 5 м;глубокие—до 20 м;и очень глубокие—свыше 20 м.

О других типах см. Саваренский (1937) и Попов (1946).

19. Деятельность человека может способствовать возникновению оползней. Надо отметить: насыпи, отвалы и тяжелые сооружения на склонах, приводящие к нарушению их устойчивости;выемки, подрезающие склон;уничтожение растительного покрова;длительное увлажнение за счет хозяйственных вод;сотрясение склона от поездов, двигателей и пр.

20. Стационарные наблюдения. Выбирая участок для наблюдений, надо руководствоваться следующим: оползень должен быть предварительно исследован;определено происхождение оползня, выяснены источники питания водой;составлен крупномасштабный план и нанесены все детали рельефа и его морфологии; оконтурена площадь водосбора;установлены необходимые метеорологические приборы;определены физико-механические свойства пород оползневого тела. Район выбирается так, чтобы на него не действовали искусственные причины оползания (см. §19).

Стационарные наблюдения слагаются из всестороннего изучения условий поступления к оползню воды (разного типа);изучения динамики оползня и выяснения причин возникновения различных фаз оползания;выработки наиболее рациональных методов борьбы с оползнями и повышения устойчивости оползней или по защите от них сооружений;выработки основных указаний по технике производства противооползневых работ. Помимо перечисленных факторов, на оползни влияют и другие, как например, землетрясения и пр.

При изучении других форм перемещения земляных масс по склону—оплывин, грязевых и каменных потоков и т. п.—применимы изложенные выше методические указания.

21. Просадки свойственны пористым суглинкам разного происхождения, имеющим лёссовидный облик. Они возникают как при искусственном промачивании этих пород водой, так и в естественных условиях, образуя так называемые «степные блюдца», «лиманы», «поды», «мокрые кусты», «солоди» и пр. При наличии подобных явлений в районе работ, необходимо установить их связь с лёссовидными суглинками.

Путем подробного изучения текстурных признаков суглинков, связи их с определенными элементами рельефа, устанавливают геологический тип и распространение этих пород. Определяют мощность суглинков, изучают подстилающие породы, устанавливают наличие водоносного горизонта.

Отмечают форму (круглая, овальная, четковидная и др.) природных «степных блюдец»или просадок, образовавшихся при искусственном промачивании породы. Определяют диаметр просадки, глубину (рис. 11); описывают характер дна, краев (пологие, крутые), наличие вторичных углублений на дне;наличие трещин и их характер (радиальные, концентрические);глубину и ширину трещин (открытые, закрытые, заполненные породой и пр.). Характер растительности в пределах просадки и вне ее. Приуроченность явлений просадок к определенным геоморфологическим элементам (водоразделы, склоны, речные террасы и пр.).

Выясняют влияние свойств лёссовидных горных пород на просадочность (песчанистость суглинков и пр.). Берут образцы породы (желательно с ненарушенной структурой) для последующего лабораторного изучения их физико-механических свойств.

Наблюдения над просадочными явлениями, как естественными, так и искусственными, должны отличаться полнотой и тщательностью, т. к. эти явления имеют большое значение для инженерной геологии и различных отраслей социалистического строительства.

22. Суффозия (подкапывание)—явление, связанное с выносом частиц породы потоком подземных вод не только при растворении породы, но, главным образом, при механическом вымывании частиц.

При механической суффозии вытекающая из горной породы подземная вода может увлекать с собой только взвешенные частицы. Этот процесс подкапывания постепенно приводит к изменению состояния слоя, где циркулирует подземная вода. Вышележащая толща пород, опираясь на ослабленное этим явлением основание, начинает деформироваться и смещаться. В результате образуются суффозионные просадки, понижения, а по склонам—обвалы и оползни суффозионного типа.

Следует описать, закартировать и зарисовать результаты проявления процессов суффозии."форму прогибов и оседаний почвы, особенно около выходов подземных вод (источники, колодцы и пр.);ориентировку оседаний;размеры (ширину, длину);наличие трещин;повреждение (разрыв) дерна. Выяснить, с какими породами связапо данное явление. Установить относительную роль явлений химической и механической суффозии. Охарактеризовать водоносный горизонт (см. выше). Связать с процессами суффозии обвалы и особенно оползни, часто встречающиеся по склонам речных долин и балок.

В местах выходов подземных вод отмечают вымытые и отложенные породы, иногда образующие как бы своеобразные небольшие конусы выносов.

ЛИТЕРАТУРА

Звездочкой отмечены работы, содержащие наиболее полные методические указания.

Биндеман Н. Н. Справочник по использованию подземных вод для полевого и временного водоснабжения, 1943. Борисяк А. О горных обвалах в Крыму. Сб. памяти И. В. Мупшетова, 1905. Бутырин П. К вопросу изучения процессов карста. Мат. по гидрол., гидрогр., водным силам СССР, сер. 3, вып. 26,1935. Гвоздецкий Н. А. Подземная топография. Природа, № 3, 1948. Егоя;е. Карст, 1950. Зайцев Н. К.* Вопросы изучения карста СССР, 1940. К о р о т е е в А. П. Спутник гидрогеолога, 1936. К р у б е р А. А. Карстовая область Горного Крыма, 1915. К а р- стоведение. Тр. Молотовской карст, конфер., 1948, вып. I и IV. Ланге О. К. Краткий курс общей гидрогеологии, 1933. Максимо вич Г. А. Классификация льдод пещер. Изв. АН СССР, сер. геогр. и геофиз., т. 9, № 5—6, 1945. Его же*. Краткая инструкция по изучению пещерного льда и ледяных пещер, 1946. Милановский Е. В.* (ред.) Оползни Среднего и Нижнего Поволжья и меры борьбы с ними, 1935. Его ж е. О плиоценовых оползнях Сызранского Поволжья. Бюлл. Моск. о-ва исп. пр., отд. геол., вып. 2, 1928. Материалы кар стовой конференции 1933 в г. Кизеле, 1935. Николаев Н. И. Об эволюционном развитии карстовых форм и значении структурно-тектонического фактора. Советская геология, № 10, 1946. Овчинников А. М.* Общая гидрогеология, 1949. Попов И. В. Принципы естественной классификации оползней. Доклады АН СССР, т. IV , № 2,1946. Павлов А. П. О рельефе равнин и его изменениях под влиянием работы подземных и поверхностных вод. Землеведение, 1898, кн. III — IV . Его же. Оползни, обвалы, провалы. М., 1905. Пчелинцев В. и Погребов Н. Оползневые явления на южном берегу Крыма. Сб. работ оползневой станции. № 3, 1936. Рогозин И. С* Опыт исследования оползней песчано-глиии^тых пород, 1939. Родионов В. Е.* Материалы к выработке методики изучения оползней, 1935. Саваренский Ф. П. Гидрогеология, 1935. Его же*. Инженерная геология, 1937. Труды первого Всесоюзного оползневого совещания, 1935. Тезис ы* докладов Молотовской карстовой конференции. Молотов, 1947. Ферсман А. Е. К минералогии пещер. Природа, № 1—2, 1926.